Pouzdanost, stabilnost i dugi vijek trajanja bilo kojih inženjerskih mreža izravno su povezani s ispravnim proračunom komponenata. Ekspanzijski spremnik za grijanje važan je element u dizajnu grijanja zraka u privatnoj kući. U odabiru i instalaciji nema sitnica. Ostati u mrazu bez vrućine znači ugroziti vaše zdravlje, kao i izazvati kvarove radijatora i cjevovoda.
Svrha uređaja
Fizička svojstva tekućine - povećati volumen zagrijavanjem i nemogućnost kompresije pri niskim tlakovima - podrazumijevaju obveznu ugradnju ekspanzijskih spremnika u sustave grijanja.
Zagrijavanjem od 10 do 100 stupnjeva voda se povećava u volumenu za 4%, a glikolne tekućine (antifrizi) za 7%.
Grijanje izvedeno pomoću kotla, cjevovoda i radijatora ima konačni unutarnji volumen. Voda zagrijana u kotlu, povećavajući volumen, ne nalazi svoj izlaz. Tlak u cijevima, radijatoru, izmjenjivaču topline raste do kritičnih vrijednosti koje mogu puknuti strukturne elemente, istisnuti brtve.
Privatni sustavi grijanja mogu izdržati, ovisno o vrsti cijevi i radijatora, do 5 atm. Sigurnosni ventili u sigurnosnim skupinama ili u opremi za zaštitu kotla pokreću se na 3 bara. Ovaj pritisak nastaje kada se voda zagrije u zatvorenoj posudi na 110 stupnjeva. Radnim ograničenjima smatra se 1,5 - 2 atm.
Da bi se akumulirao višak rashladne tekućine, ugrađuju se ekspanzijski spremnici.
Nakon hlađenja, volumen rashladne tekućine vraća se na svoje prethodne vrijednosti. Da bi se spriječilo prozračivanje radijatora, voda se vraća u sustav.
Sve moguće vrste uređaja podijeljene su u dvije klase: ekspanzijski spremnici za grijanje, zatvoreni i otvoreni.
Otvoreni tip
Spremnici otvorenog tipa za grijanje najčešće se koriste u gravitacijskim (gravitacijskim) sustavima.
Dizajn spremnika
Za samostalnu proizvodnju trebat će vam bilo koji spremnik - kanta, spremnik, odjeljak cijevi velikog promjera.
Na dnu spremnika napravljena je rupa kroz koju je spremnik povezan sa sustavom grijanja pomoću dovodne cijevi. U gornjem dijelu ugrađen je poklopac kroz koji se kontrolira razina rashladne tekućine i po potrebi se dolijeva.
Spremnik ne ostaje bez poklopca kako bi se izbjegla ulazak prašine, insekata i stranih predmeta u vodu.
Radi praktičnosti u poklopac je ugrađen zračni ventil. U tom se slučaju sustav puni kroz odvojenu slavinu od vodovoda - ventil ispušta zrak, ali neće dopustiti da se višak vode prelije.
Na najvišoj točki sustava grijanja postavljen je ekspanzijski spremnik. Prema principu komunikacije posuda, rashladna tekućina neće istjecati iz spremnika.
Zbog sigurnosti je spremnik opremljen preljevnim crijevom s izlazom u kanalizaciju ili izvan kuće. Ako se skupi previše tekućine, ispustit će se kroz crijevo u sigurnom načinu rada, ne preplavivši sobu.
Neželjeno je koristiti plastične posude, jer je temperatura vode / antifriza prije ulaska u radijatore blizu 90 ili više stupnjeva. Plastika će se srušiti, rashladna tekućina će se izliti u sobu (u potkrovlje).
Rad uređaja
Kako se nosač topline zagrijava, on se širi. Višak se ispušta u ekspander. Nakon hlađenja voda se vraća u sustav cjevovoda i hladnjaka.
Spremnik komunicira sa zrakom, čiji se višak ispušta u sobu.
Zahtjevi uređaja
Nema velikih zahtjeva za dizajn spremnika. Ispunjena su dva uvjeta:
- odaberite volumen spremnika dovoljan da osigura cikluse grijanja i hlađenja;
- spremnik mora biti u komunikaciji sa zrakom.
Oblik može biti bilo koji, ali je nepoželjno da vodoravne dimenzije (širina ili promjer) budu veće od vertikalnih dimenzija (visine). Što je veća površina, više vode isparava zagrijavanjem, stoga ćete morati više kontrolirati i dolijevati.
Za otvorene sustave kao rashladna tekućina odabire se samo voda. Aditivi za alkohol i glikol brzo isparavaju iz zagrijanog antifriza, što dramatično povećava troškove održavanja - rashladnu tekućinu morat će dolijevati redovito i u velikim količinama. Kao aditivi često se koriste kemikalije koje su opasne pri udisanju, a koje isparavanjem štete zdravlju stanovnika.
Prednosti i nedostatci
Prednosti i nedostaci povezani su s dizajnom i radom uređaja.
Pozitivna svojstva uključuju:
- jeftinoća kupljenog uređaja i sposobnost da ga sami napravite od otpadnih materijala;
- jednostavnost dizajna, u kojem nema dodatnih mehaničkih elemenata (pumpe, membrane);
- mogućnost da se ne mijenja sustav pri zamjeni gravitacijskog (gravitacijskog) kotla grijačem s prisilnom cirkulacijom;
- autonomija rada;
Istodobno, uporaba gravitacijskih sustava i otvorenih ekspanzijskih spremnika nije uvijek moguća. Ograničenja su nametnuta na katove zgrade - ne više od 6 - 7 metara od dna kotla do gornje razine rashladne tekućine u spremniku.
Razina vode mora se redovito kontrolirati, uključujući i ljeti. S nedostatkom vode, cirkulacija rashladne tekućine će se zaustaviti. Kontakt između unutarnjih šupljina metalnih cijevi i radijatora uzrokuje oksidaciju ili koroziju, što smanjuje životni vijek grijanja. Osim toga, naslage hrđe stvaraju hidraulički otpor protoku vode.
Nemojte koristiti otvorene sustave grijanja ako se u sustavu koriste elektrodni kotlovi koji zahtijevaju kemijski sastav rashladne tekućine. Kako isparavanje prolazi, provodljivost se mijenja, što utječe na performanse bojlera.
Izračun volumena
Najčešće se voda iz slavine koristi za punjenje sustava grijanja. Njegova se temperatura tijekom godine ne mijenja puno. Vrijednosti u prosjeku zimi dosežu 13 stupnjeva, a ljeti oko 16-18. Kada se zagrije od 10 do 90 stupnjeva, voda će dodati 4,5% volumena. Antifriz će se proširiti za 6-7,5% volumena.
Uzimajući u obzir potrebu za malom rezervom, volumen ekspanzijskog spremnika trebao bi biti 10% ukupnog kapaciteta izmjenjivača topline kotla, cjevovoda i radijatora.
Potrebno volumen možete približno izračunati na različite načine. To rade u fazi dizajniranja i kupnje materijala.
Kapacitet jednog dijela radijatora naznačen je u putovnici proizvoda. Količina rashladne tekućine u jednom tekućem metru cijevi izračunava se prema podacima posebnih tablica. Primjerice, metar ¾ inčne čelične cijevi drži 0,43 litre vode, a 2-inčna cijev oko 2,4 litre. Dodavanjem dobivenih podataka dobiva se približni kapacitet sustava grijanja.
Drugi način je praktičan. Gotov sustav, bez spremnika, puni se vodom. Količina se dobiva prema očitanjima brojila ili prema broju kanti vode ako se punjenje vrši ručno.
Zahtjevi za mjesto ugradnje
Na najvišoj točki sustava instaliran je ekspanzijski spremnik otvorenog tipa. Ovo je obično drugi kat ili potkrovlje.
U prvom je slučaju bolje odabrati nestambene prostore - tijekom grijanja rashladna tekućina stvara buku pri kretanju kroz cijevi, klokotanje zvuči neugodno, posebno noću. Osim toga, dio vode isparava, povećavajući vlažnost u sobi.
Prilikom postavljanja spremnika na tavan, poduzimaju se mjere za izolaciju spremnika. Ako to nije učinjeno, većina topline (10% rashladne tekućine u spremniku) zagrijavat će zrak.
Kad se prekine dovod rashladne tekućine, neizolirani spremnik će se brzo ohladiti. Nakon nekog vremena voda će se smrznuti. Čak i ako spremnik ne pukne, dovodne cijevi morat će se zagrijati.
Omogućuje brz pristup poklopcu radi provjere razine i dodavanja vode.
Zatvoreni tip
Ekspanzijski spremnik za grijanje zatvorenog tipa ugrađen je u sustave s prisilnom cirkulacijom rashladne tekućine.
Prednosti dizajna:
- nepropusnost - voda (antifriz) ne ključa i ne može se izliti u prostoriju;
- instalacija u bilo kojem dijelu cjevovoda;
- tekućina protiv smrzavanja može se uliti u sustav, što isključuje odmrzavanje tijekom hitnih nestanka struje;
- kontrola stanja rashladne tekućine instrumentima;
- nedostatak kontakta sa zrakom i manja brzina širenja korozije.
Zapečaćeni modeli skuplji su od otvorenih opcija, ali u ukupnoj procjeni sustava grijanja trošak zauzima mali dio.
Nepropusnost konstrukcije ne dopušta istjecanje "viška" vode, pa tlak može doseći kritične vrijednosti. S tim u vezi, prilikom ugradnje zatvorenih ekspanzijskih spremnika mora se instalirati sigurnosna skupina, što također povećava troškove.
Mogućnosti dizajna
Dizajn cisterni može se razlikovati, ali svugdje ostaje isti princip.
Tijelo je izrađeno od trajnog metala štancanjem. Unutrašnjost je prekrivena antikorozivnom smjesom.
Spremnik je podijeljen u zračnu i radnu šupljinu pomoću elastične, kemijski otporne membrane.
U prodaji su plavi i crveni spremnici. Plavi predmeti su za opskrbu vodom. Nije ih dopušteno koristiti za grijanje, jer membrane nisu predviđene za visoke temperature. Za grijanje se kupuju samo crveni spremnici.
Cijev s navojem zavarena je u donji dio tijela za spajanje na cjevovod.
Na suprotnoj je strani ugrađena bradavica s kalemom. Kroz nju, sve dok se sustav ne napuni, stvara se tlak od 1 - 1,5 atm u zračnoj šupljini. To je neophodno za pokretanje kotlova s automatizacijom.
Glavni dio je elastična butilna ili etilen-propilenska membrana koja dijeli spremnik u dvije šupljine.
Kako se zagrijava, rashladna tekućina istiskuje se u radnu komoru spremnika. Brtva dijafragme je deformirana, zrak se komprimira, istovremeno povećavajući tlak. Ako tlak u sustavu prelazi 3 - 3,5 atm, sigurnosna će skupina djelovati, ispuštajući dio viška tekućine. U nekim je modelima sigurnosni ventil već tvornički ugrađen.
Kada se voda ohladi, tlak se smanjuje, rashladna tekućina teče iz spremnika u cjevovod.
Značajke instalacije
Instaliranje spremnika u sustav ili zamjena (popravak) nije teško čak ni majstoru s malo vodovodnih vještina.
Set alata i pribora trebat će najmanje:
- ključevi;
- namotavanje na konac prema preferencijama gospodara (lan, dima);
- adapteri za navoj (ako je potrebno);
- nosač za pričvršćivanje spremnika na zid.
Prije početka instalacije provodi se revizija raspoloživih materijalnih resursa i dodatno se kupuje potrebno.
Uvjeti za instalaciju:
- Nepropusnost spremnika omogućuje njegovo postavljanje bilo gdje, ali prednost se daje dijelu povratne cijevi na samom ulazu u kotao. U ovom trenutku temperatura rashladne tekućine iznosi oko 40-50 stupnjeva (na izlazu iz kotla 90-100), što će produžiti životni vijek membrane.
- Cirkulacijska pumpa nalazi se bliže kotlu kako ne bi stvorila turbulenciju vode.
- Spremnik je povezan brzom spojnicom (američki), tako da se može brzo demontirati radi popravka ili zamjene.
- Kuglasti ventil postavljen je ispred spremnika (do američkog), zatvarajući ga, možete ukloniti spremnik bez ispuštanja rashladne tekućine iz cijelog sustava.
- Spremnik mora biti pričvršćen na čvrstu zidnu podlogu; za to komplet uključuje montažni nosač i stezaljku potrebnog promjera. Bez pouzdanog pričvršćivanja, prilikom punjenja rashladnom tekućinom, masa spremnika može doseći 20–30 kg, što može oštetiti dovodne cijevi.
Nakon instalacije možete provjeriti sustav na djelu.
Ekspanzijski spremnik obavezna je sastavnica sustava grijanja, od čije se konstrukcijske značajke nastavlja pri odabiru jedne ili druge vrste rezervnog kapaciteta. Instalacija je jednostavna i ne zahtijeva konfiguraciju uz istovremeno ispunjavanje važnih zahtjeva za instalaciju.