Spoľahlivosť, stabilita a dlhá životnosť akýchkoľvek inžinierskych sietí priamo súvisia so správnym výpočtom komponentov. Expanzná nádrž na vykurovanie je dôležitým prvkom v konštrukcii ohrevu vzduchu v súkromnom dome. Pri výbere a inštalácii nie sú žiadne maličkosti. Zostať v mrazoch bez tepla znamená ohroziť vaše zdravie a vyprovokovať poruchy radiátorov a potrubí.
Účel zariadenia
Fyzikálne vlastnosti kvapaliny - zvýšenie objemu pri zahrievaní a nemožnosť stlačenia pri nízkom tlaku - znamenajú povinnú inštaláciu expanzných nádob do vykurovacích systémov.
Pri zahriatí na 10 až 100 stupňov sa zvýši objem vody o 4% a glykolové kvapaliny (nemrznúce prísady) o 7%.
Vykurovanie pomocou kotla, potrubí a radiátorov má obmedzený vnútorný objem. Voda ohrievaná v kotle, ktorá zväčšuje svoj objem, nenájde svoj výstup. Tlak v potrubí, chladiči, výmenníku tepla stúpa na kritické hodnoty, ktoré môžu prasknúť konštrukčné prvky a vytlačiť tesnenie.
Súkromné vykurovacie systémy vydržia v závislosti od typu potrubia a radiátorov až 5 atm. Poistné ventily v bezpečnostných skupinách alebo v ochranných zariadeniach kotla sa spúšťajú pri tlaku 3 bar. Tento tlak vzniká pri zahrievaní vody v uzavretej nádobe na 110 stupňov. Za pracovné limity sa považujú 1,5 - 2 atm.
Na akumuláciu prebytočnej chladiacej kvapaliny sú nainštalované expanzné nádrže.
Po ochladení sa objem chladiacej kvapaliny vráti na pôvodné hodnoty. Aby sa zabránilo vetraniu radiátorov, do systému sa vracia voda.
Všetky možné typy zariadení sú rozdelené do dvoch tried: expanzné nádrže na vykurovanie, uzavreté a otvorené.
Otvorený typ
Nádrže otvoreného typu na vykurovanie sa používajú najčastejšie v gravitačných (gravitačných) systémoch.
Dizajn nádrže
Na vlastnú výrobu budete potrebovať akýkoľvek kontajner - vedro, kanister, časť potrubia s veľkým priemerom.
V spodnej časti nádrže je vytvorený otvor, ktorým je nádrž pripojená k vykurovaciemu systému pomocou prívodného potrubia. V hornej časti je inštalovaný kryt, cez ktorý sa monitoruje hladina chladiacej kvapaliny a v prípade potreby sa vykonáva doplňovanie.
Nádrž nezostáva bez veka, aby sa do vody nedostal prach, hmyz a cudzie predmety.
Pre väčšie pohodlie je v kryte nainštalovaný vzduchový ventil. V tomto prípade je systém naplnený samostatným kohútikom od prívodu vody - ventil uvoľňuje vzduch, ale neumožňuje pretečenie prebytočnej vody.
Expanzná nádrž je namontovaná v najvyššom bode vykurovacieho systému. Podľa princípu komunikujúcich nádob nebude chladiaca kvapalina vytekať z nádrže.
Pre bezpečnosť je kontajner vybavený prepadovou hadicou s vyústením do kanalizácie alebo von z domu. Ak sa nazbiera príliš veľa kvapaliny, bude sa hadicou odvádzať v bezpečnom režime, pričom nebude zaplavená miestnosť.
Je nežiaduce používať plastové nádoby, pretože teplota vody / nemrznúcej zmesi pred vstupom do radiátorov je takmer 90 stupňov alebo vyššia. Plast sa zrúti, chladiaca kvapalina sa vyleje do miestnosti (do podkrovia).
Prevádzka zariadenia
Keď sa nosič tepla zahreje, rozšíri sa. Prebytok sa odvádza do expandéra. Po ochladení sa voda vráti do potrubia a radiátorového systému.
Nádrž komunikuje so vzduchom, ktorého prebytok sa odvádza do miestnosti.
Požiadavky na zariadenie
Na konštrukciu nádrže nie sú kladené veľké požiadavky. Sú splnené dve podmienky:
- zvoliť dostatočný objem nádoby na zabezpečenie cyklov ohrevu a chladenia;
- nádrž musí byť v spojení so vzduchom.
Tvar môže byť ľubovoľný, ale je nežiaduce, aby horizontálne rozmery (šírka alebo priemer) boli väčšie ako vertikálne rozmery (výška). Čím väčšia je povrchová plocha, tým viac vody sa pri zahrievaní odparí, preto budete musieť vykonávať väčšiu kontrolu a doplňovanie.
Pre otvorené systémy sa ako chladiaca kvapalina volí iba voda. Alkohol a glykolové prísady sa rýchlo odparia zo zahriatej nemrznúcej zmesi, čo dramaticky zvyšuje náklady na údržbu - chladiacu kvapalinu bude potrebné pravidelne a vo veľkom množstve doplňovať. Ako prísady sa často používajú chemikálie, ktoré sú pri vdýchnutí nebezpečné, a ktoré po odparení poškodia zdravie obyvateľov.
Výhody a nevýhody
Výhody a nevýhody súvisia s konštrukciou a prevádzkou zariadenia.
Pozitívne vlastnosti zahŕňajú:
- lacnosť zakúpeného zariadenia a schopnosť vyrobiť si ho sami zo šrotu;
- jednoduchosť dizajnu, v ktorej nie sú žiadne ďalšie mechanické prvky (čerpadlá, membrány);
- schopnosť robiť bez zmeny systému pri výmene gravitačného (gravitačného) kotla za ohrievač s núteným obehom;
- autonómia práce;
Zároveň nie je vždy možné použiť gravitačné systémy a otvorené expanzné nádrže. Obmedzujú sa počty podlaží v budove - nie viac ako 6 - 7 metrov od spodnej časti kotla po hornú hladinu chladiacej kvapaliny v nádrži.
Hladinu vody je potrebné pravidelne kontrolovať, a to aj počas leta. Pri nedostatku vody sa zastaví cirkulácia chladiacej kvapaliny. Kontakt medzi vnútornými dutinami kovových potrubí a radiátormi spôsobuje oxidáciu alebo koróziu, čo znižuje životnosť vykurovania. Okrem toho usadeniny hrdze vytvárajú hydraulický odpor proti prúdeniu vody.
Nepoužívajte otvorené vykurovacie systémy, ak sú v systéme použité elektródové kotly, ktoré sú náročné na chemické zloženie chladiacej kvapaliny. Postupom odparovania sa mení vodivosť, ktorá ovplyvňuje výkon ohrievača vody.
Výpočet objemu
Najčastejšie sa na doplnenie paliva do vykurovacieho systému používa voda z vodovodu. Jeho teplota sa po celý rok veľmi nemení. V priemere majú hodnoty tendenciu k 13 stupňom v zime a okolo 16-18 v lete. Pri zahriatí na 10 až 90 stupňov pridá voda objemovo 4,5%. Nemrznúca kvapalina sa zväčší o 6-7,5% objemu.
Ak vezmeme do úvahy potrebu malej rezervy, objem expanznej nádrže by mal byť 10% z celkovej kapacity výmenníka tepla kotla, potrubia a radiátorov.
Potrebný objem môžete zhruba vypočítať rôznymi spôsobmi. Robia to vo fáze návrhu a nákupu materiálov.
Kapacita jednej časti chladiča je uvedená v pase produktu. Objem chladiacej kvapaliny v jednom bežnom metri potrubia sa počíta podľa údajov špeciálnych tabuliek. Napríklad meter ¾-palcovej oceľovej rúry pojme 0,43 litra vody a 2-palcová rúra asi 2,4 litra. Sčítaním získaných údajov sa získa približná kapacita vykurovacieho systému.
Druhá cesta je praktická. Hotový systém bez nádrže je naplnený vodou. Objem sa získa podľa nameraných hodnôt na počítadle alebo podľa počtu vedierok s vodou, ak sa plnenie vykonáva ručne.
Požiadavky na miesto inštalácie
V najvyššom bode systému je nainštalovaná expanzná nádrž otvoreného typu. Zvyčajne ide o druhé poschodie alebo podkrovie.
V prvom prípade je lepšie zvoliť nebytový priestor - počas vykurovacej prevádzky chladiaca kvapalina vydáva hluk pri pohybe potrubím, nepríjemné zvuky znejú nepríjemne, najmä v noci. Okrem toho sa časť vody odparuje, čím sa zvyšuje vlhkosť v miestnosti.
Pri inštalácii nádrže v podkroví sa prijímajú opatrenia na izoláciu nádoby. Ak to neurobíte, väčšina tepla (10% chladiacej kvapaliny v nádrži) ohreje vzduch.
Po prerušení dodávky chladiacej kvapaliny sa neizolovaná nádrž rýchlo ochladí. Po chvíli voda zamrzne. Aj keď sa nádrž nerozbije, prívodné potrubia sa budú musieť ohriať.
Poskytuje rýchly prístup k viečku na kontrolu hladiny a doplnenie vody.
Uzavretý typ
Expanzná nádoba na vykurovanie uzavretého typu je namontovaná v systémoch s núteným obehom chladiacej kvapaliny.
Výhody dizajnu:
- tesnosť - voda (nemrznúca zmes) sa nerozvarí a nemôže vytekať v miestnosti;
- inštalácia v ktorejkoľvek časti potrubia;
- do systému je možné naliať nemrznúcu kvapalinu, čo vylučuje rozmrazovanie počas núdzových výpadkov prúdu;
- kontrola stavu chladiacej kvapaliny prístrojmi;
- nedostatok kontaktu so vzduchom a nižšia rýchlosť šírenia korózie.
Utesnené modely sú nákladnejšie ako otvorené možnosti, ale v celkovom odhade vykurovacieho systému sú náklady malé.
Tesnosť konštrukcie neumožňuje vytekanie „prebytočnej“ vody, takže tlak môže dosiahnuť kritické hodnoty. V tejto súvislosti musí byť pri inštalácii uzavretých expanzných nádrží nainštalovaná bezpečnostná skupina, čo tiež zvyšuje náklady.
Možnosti návrhu
Dizajn cisterien sa môže líšiť, ale všade zostáva rovnaký princíp.
Telo je vyrobené z odolného kovu pečiatkou. Vnútro je pokryté antikoróznou zmesou.
Nádrž je rozdelená na vzduchovú a pracovnú dutinu elastickou, chemicky odolnou membránou.
V predaji sú modré a červené nádrže. Modré položky sú určené na zásobovanie vodou. Nie je dovolené ich používať na vykurovanie, pretože membrány nie sú dimenzované na vysoké teploty. Na vykurovanie sa kupujú iba červené nádrže.
Na pripojenie k potrubiu je do spodnej časti tela zváraná odbočná rúrka so závitom.
Na opačnej strane je nainštalovaná vsuvka s cievkou. Cez ňu sa až do naplnenia systému vytvorí vo vzduchovej dutine tlak 1 - 1,5 atm. To je potrebné na spustenie kotlov s automatizáciou.
Hlavnou časťou je elastická butylová alebo etylén-propylénová membrána, ktorá rozdeľuje nádrž na dve dutiny.
Pri zahrievaní je chladiaca kvapalina vytlačená von do pracovnej komory nádrže. Tesnenie membrány je zdeformované, vzduch je stlačený pri súčasnom zvýšení tlaku. Ak tlak v systéme prekročí 3 - 3,5 atm, bezpečnostná skupina bude pracovať a odvedie časť prebytočnej tekutiny. V niektorých modeloch je bezpečnostný ventil zabudovaný už vo výrobe.
Keď sa voda ochladí, tlak klesá, chladiaca kvapalina prúdi z nádrže do potrubia.
Inštalačné vlastnosti
Inštalácia nádrže do systému alebo výmena (oprava) nie je zložitá ani pre majstra s malými inštalatérskymi zručnosťami.
Sada náradia a príslušenstva bude vyžadovať minimálne:
- kľúče;
- navíjanie na závit podľa preferencií pána (ľan, dym);
- adaptéry na nite (ak je to potrebné);
- konzola na pripevnenie nádrže k stene.
Pred začatím inštalácie sa vykoná audit dostupných materiálových zdrojov a okrem toho sa zakúpi potrebné.
Inštalačné požiadavky:
- Tesnosť nádrže umožňuje jeho inštaláciu kdekoľvek, ale prednosť sa dáva úseku spätného potrubia pri samom vstupe do kotla. V tomto okamihu je teplota chladiacej kvapaliny asi 40-50 stupňov (na výstupe z kotla 90-100), čo predĺži životnosť membrány.
- Obehové čerpadlo je umiestnené bližšie ku kotlu, aby nevznikali turbulencie vody.
- Nádrž je pripojená pomocou rýchlospojky (americké), aby ju bolo možné rýchlo demontovať kvôli oprave alebo výmene.
- Pred nádržou (až po americkú) je namontovaný guľový ventil, jeho uzavretím môžete nádrž vybrať bez toho, aby ste vypustili chladiacu kvapalinu z celého systému.
- Nádrž musí byť pripevnená k pevnej stenovej základni; súprava preto obsahuje montážnu konzolu a svorku požadovaného priemeru. Bez spoľahlivého upevnenia môže pri plnení chladiacej kvapaliny hmotnosť nádrže dosiahnuť 20 - 30 kg, čo môže poškodiť prívodné potrubie.
Po inštalácii môžete skontrolovať systém v akcii.
Expanzná nádrž je povinnou súčasťou vykurovacích systémov, z ktorej konštrukčných prvkov vychádzajú pri výbere jedného alebo iného typu rezervnej kapacity. Inštalácia je jednoduchá a nevyžaduje konfiguráciu, pokiaľ spĺňa dôležité inštalačné požiadavky.
