Expanzní nádrž na vodu: schéma zapojení | ROMMER

Pochopení hlavních funkcí, které provádí, vám pomůže vybrat expanzní nádrž.

Hlavním úkolem expanzní nádrže (jak se také nazývá z anglického „expanze“ – expandovat) je absorbovat přebytečný objem chladicí kapaliny, který vzniká v důsledku tepelné roztažnosti.

Jak moc se zvětší objem vody jako hlavního chladiva při zahřátí?

Při ohřevu vody z 10 o C na 80 o C se její objem zvětší přibližně o 4 %. Nesmíme také zapomenout, že uzavřená expanzní nádrž se skládá ze dvou částí, z nichž jedna přijímá přebytek expandující chladicí kapaliny a druhá je čerpána plynem nebo vzduchem pod tlakem.

S ohledem na konstrukci expanzní nádrže se doporučuje zvolit její objem jako 10 – 12% objemu veškeré vody v topném systému domu:

• v potrubí;
• v topných zařízeních;
• ve výměníku tepla kotle;
• malý počáteční objem vody, který s počáteční teplotou pod tlakem vstupuje do vlastní nádrže (statický tlak v systému je obvykle vyšší než tlak vzduchu v expanzní komoře).

Jak vypočítat objem vody v systému?

Použijte malý program, který vám pomůže vypočítat objem vody v potrubí. (stáhnout)

Údaje o objemu vody v topných zařízeních a v kotli lze převzít z datových listů konkrétního výrobce těchto výrobků.

Konfigurujeme nádrž pro práci v topném systému.

Pro nastavení expanzního stroje využijeme doporučení známého německého výrobce podobného zařízení Reflex.

Podrobné pokyny si můžete stáhnout kliknutím pravým tlačítkem myši na odkaz: „Návod k instalaci a údržbě membránových expanzních nádrží Reflex“.

Zde uvedeme základní principy pro nastavení nádrže.

Při nastavování nádrže se potýkáme s různými typy tlaků, které je třeba vzájemně koordinovat:

• P_umění. – statický tlak systému (rovný výšce vodního sloupce, určenou naopak výškou topného systému od místa připojení nádrže k vrcholu posledního nejvyššího prvku);
• P – tlak vzduchu ve vzduchové komoře nádrže;
• P_prosit – počáteční plnicí tlak;
• P_{prodloužený} – tlak vytvořený v systému v důsledku rozpínání objemu vody;
• P_kon – tlak, který vzniká v důsledku dodatečného doplňování při uvedení topného systému do režimu horní provozní teploty. (Pokud je v systému zahrnut expanzní tlak);
• P_cl – tlak pojistného ventilu (pro soukromé domy 3 bar);
• P_макс – maximální provozní tlak, na který je navržen nejcitlivější prvek systému (obvykle výměník tepla kotle).

Co udělat před nastavením nádrže

Všechny uvedené tlaky musí být vyjádřeny v barech (1 bar = 10 m). Vezměme si jako základ dvoupatrový dům s výškou topného systému 4 m.

Nádrž musí být odpojena od topného systému nebo uzavřena kohoutkem. Tlak ve vodní komoře musí být uvolněn. Při čerpání vzduchu by tlak v systému neměl mít vliv, jinak nebude možné nádrž upravit.

Stejný nutně je nutné provést, když před začátkem topné sezóny zkontrolujete tlak v nádrži, nebo když máte podezření, že nádrž přestala fungovat – vytekla gumová žárovka.

Vlevo nabízíme schéma připojení nádrže k topnému systému.

Je rozdíl, jak nádrž nainstalovat: s vodním potrubím nahoře nebo dole? Z hlediska jeho provozu a dynamiky tlakových změn v otopné soustavě není rozdíl. Ale z hlediska jejího fungování: v případě poruchy membrány (když je netěsná) je rozdíl.

Pokud je nádrž připojena k topnému systému vodním potrubím směrem nahoru, pak pokud membrána selže, nádrž nebude schopna přenášet vodu do systému, ačkoli bude naplněna vodou.

A pokud to připojíte opačně (vodovodní trubkou dolů), tak i když je vadná, expanzní nádoba bude stále schopna uvolnit chladicí kapalinu.

Úprava nádrže.

Začněme s P_umění. = 4/10 = 0,4 bar;

Další musíme vytvořit tlak P (pumpujte vzduch do příslušné komory expanzní nádoby).

Jaký je tlak P je potřeba to napumpovat? Použijme vzorec z Reflexu:

Podle doporučení Reflexu P > nebo = 1 bar.

Protože výška našeho domu je malá a částka P_umění. a P méně než 1 bar, vezměte hodnotu P = 1 bar.

Nádrž nainstalujeme do systému nebo otevřeme uzavírací ventil.

pak otevřete doplňovací ventil a vytvořte počáteční tlak v systému P_prosit.

do jaké míry? K tomu nám pomohou následující doporučení:

P_prosit > nebo = P + 0,3 bar nebo P_prosit = 1 + 0,3 = 1,3 bar.

Nyní zapněte kotel, zahřejte systém na požadovanou teplotu, předpokládejte 80 o C a odstraňte vzduch ze systému, na manometru sledujte, jak se vytváří nový tlak – expanzní tlak P_{prodloužený}, která dosáhne určité hodnoty.

A konečně, znovu zapněte make-up a nastavte tlak v systému na P_kon, což by mělo být podle vzorce:

To je vše, expanzní nádrž je připravena k použití!

Několik důležitých bodů:

• Podavač není vždy nutné otevírat podruhé. Musíte se orientovat pomocí tlakoměru. Pokud máte ve svém systému pojistný ventil 3 bar a manometr již ukazuje, že tlak ve vyhřívaném systému je 2,5 baru, není nutné doplňování otevírat podruhé.
• Při dobíjení vytápěného systému je nutné pamatovat na nebezpečí vytvoření tepelného šoku pro kotel. Když stěny kotle zahřátého na vysokou teplotu přijímají studenou vodu, dochází k vnitřnímu pnutí v samotném kovu, což v případě litinového kotle může vést k prasklinám, a tím k poškození kotle. Teplou vodu je nutné doplňovat při ochlazení systému na 40 o C nebo při instalaci doplňování ve značné vzdálenosti od samotného kotle.
• Při zvyšování tlaku v systému, a to i na malou úroveň, musíte vzít v úvahu prvky topného systému, které jste nainstalovali. Provozní tlak systému by v žádném případě neměl překročit maximální přípustnou hodnotu pro nejcitlivější prvek (viz datové listy výrobce).
• Pokud zkontrolujeme tovární nastavení expanzních nádrží a porovnáme je se zde uvedenými doporučeními, zjistíme, že toto nastavení je zcela přijatelné pro většinu topných systémů v soukromých domech.

„K čemu jsou potom všechny ty výpočty?“ „Proč věci komplikovat?“
odpovídáme. Výpočty jsou potřebné k pochopení mechanismu nastavení expanzní nádrže v následujících případech:

• když tlak ve vzduchové komoře klesl nebo úplně chybí;
• když je rozhodnuto o výměně membrány nádrže;
• když potřebujete nakonfigurovat expanzní nádrž pro nestandardní objekt.

Dodejme také, že existuje něco jako efektivní využitelný objem expanzní nádoby – množství vody, které může nádrž absorbovat a poté se vrátit do systému. Optimálnosti tohoto ukazatele lze dosáhnout pouze správnou konfigurací nádrže.

Co tento ukazatel ovlivňuje?

Zjednodušeně řečeno: přímo na něm závisí objem vody v expanzní nádrži („rezerva“ nádrže) a následně objem vody, který může vrátit zpět do systému.

Kdy je to potřeba?

V důsledku malých netěsností (kapka po kapce) nebo odpařování je v systému méně vody. A dokud má nádrž zásobu vody, dodává ji do systému, tlak neklesá. Jakmile však tato zásoba dojde, proces ztráty chladicí kapaliny pokračuje. To vede ke snížení tlaku a aktivaci automatiky kotle. Systém se zastaví nebo jednoduše nemůže fungovat, protože objem vody v něm je nedostatečný.

Souhlasíte s tím, že je rozdíl v tom, zda vaše nádrž, pokud je špatně nakonfigurována, pojme 100 g vody nebo zda dokáže kompenzovat ztráty v litrech, a tím usnadňuje fungování topného systému, dokud není odstraněn únik a systém je znovu napájen .

To platí zejména pro venkovské domy, kde majitelé nebydlí pravidelně, a pak hrozí předčasné odstavení topného systému a jeho odmrazování.

Stejná schopnost nádrže kompenzovat objem chladicí kapaliny je prostě nezbytná při automatickém nebo ručním snižování teploty kotle. Chladivo se zahřeje na nižší teplotu, zmenší se i jeho objem. A právě zde přichází na pomoc expanzomat.

Správně vyberte a nakonfigurujte expanzní nádrž! Přejeme hodně štěstí!

Expanzní nádoba je kovová nádoba otevřeného nebo uzavřeného typu, která musí být součástí topného okruhu.

Otevřené nádrže jsou zabudovány pouze do gravitačních okruhů, takže se používají poměrně zřídka. Mají válcové nebo obdélníkové tělo se třemi trubkami. Jeden z nich je umístěn ve střední části nádrže a je určen k ovládání hladiny vody. Další dva jsou umístěny ve spodní části a slouží k zajištění cirkulace chladicí kapaliny: přes první vstupuje kapalina do zásobníku, přes druhý proudí do topného systému.

Uzavřená expanzní nádoba je hydropneumatická nádoba s elastickou membránou, která odděluje kapalná a plynná média. Tato zařízení jsou instalována v uzavřených okruzích ohřevu vody v budovách za účelem:

• udržování stabilního tlaku;
• kompenzace tepelné roztažnosti chladicí kapaliny;
• ochrana kapaliny v potrubí a radiátorech před vlivem vzdušného kyslíku.

Taková zařízení se skládají z ocelového těla rozděleného na dvě části elastickou membránou. Konstrukce dále obsahuje: držák membrány se zátkou, spojovací trubku, přírubu pro výměnu membrány, vzduchovou vsuvku a nohy. Instalace zařízení se provádí na speciální platformě, která je také součástí balení. U některých modelů lze místo přírubového provedení nainstalovat trvalou membránovou membránu.

Princip

Pro kvalitní vytápění musí být chladicí kapalina zahřátá na vysoké teploty – asi 70 °C při -15 °C venku a asi 90 °C při silných mrazech. Během procesu ohřevu kapalina vstupující do okruhu expanduje, což má za následek zvýšený tlak v potrubí a radiátorech. Pokud se nezmenší, může dojít ke zničení spojovacích dílů a poškození samotného zařízení. Proto je v okruhu zařazena expanzní nádrž.

Vzhledem k tomu, že otevřené kontejnery se používají pouze v gravitačních okruzích, musí být instalovány v nejvyšším možném místě, například v podkroví soukromého domu. Chladivo, vytlačené z potrubí přetlakem, stoupá potrubím a vstupuje do expanzní nádrže. Při poklesu tlaku se kapalina vrací zpět do potrubí.

Okruh s otevřenou nádrží má zvláštnost – nutnost pravidelně kontrolovat hladinu chladicí kapaliny z důvodu jejího odpařování. Pokud není dostatek kapaliny, může to vést k odvzdušnění systému.

Princip fungování membránové nádrže se poněkud liší od výše uvedeného schématu. Vzduch je předem čerpán do prostoru mezi membránou a pouzdrem vzduchovou vsuvkou. To vám umožní vytvořit hydrostatický tlak v systému nezbytný pro správnou funkci zařízení.

Když se kapalina zahřívá a expanduje, tvoří se přebytečná chladicí kapalina. Vnitřní dutina membrány je naplněna vodou nebo jinou kapalinou z potrubí připojeného k nádrži. V důsledku toho je membrána napnuta a vzduch čerpaný do nádoby je stlačen.

Tento proces lze přirovnat k pohybu pístu, na který působí přebytečná voda nebo nemrznoucí směs. S poklesem teploty klesá tlak v systému, což umožňuje stlačenému vzduchu vytlačit nahromaděnou kapalinu zpět do topného okruhu.

Pravidla výběru

První věc, kterou musíte věnovat pozornost, je to, co přesně kupujete: expanzní nádrž nebo hydraulický akumulátor. Tato dvě zařízení si často pletou i prodejci. Ale nejsou to samé!

Hydraulický akumulátor je také hydropneumatická nádrž, ale určená pro instalaci do vnitřních systémů zásobování studenou pitnou nebo teplou vodou. Nelze použít místo expanzní nádoby!

Objem kapacity

Pokud je nádrž instalována v soukromém domě, pak pro výpočet jejího objemu není nutné používat složité vzorce. Můžete vypočítat přibližný posun a vybrat vhodné zařízení a výsledek zaokrouhlit nahoru. Chcete-li zjistit, jakou kapacitu by měla mít expanzní nádrž, stačí vynásobit objem kapaliny cirkulující v okruhu 10%.

Například topný okruh potřebuje k provozu 100 litrů kapaliny. To znamená, že objem expanzní nádoby musí být minimálně 10 litrů. Obvykle výrobci vyrábějí zařízení o objemu 5, 8, 12 litrů nebo více. Proto v našem příkladu bude muset majitel domu nainstalovat kapacitu 12 litrů.

Při výběru zařízení je také třeba věnovat pozornost průměru trubek. U nádob o objemu 5–24 litrů je to obvykle 3/4″, u nádrží o objemu 50–150 litrů je to 1″. Mohou však existovat i jiná technická řešení. Tyto informace můžete zobrazit buď v pasu produktu nebo v návodu k použití.

Ve fázi návrhu lze doporučit použití speciálních počítačových programů, které vizualizují proces pohybu chladicí kapaliny, a to i v expanzní nádrži. Takové programy jsou poměrně složité, takže modelování mohou provádět pouze specialisté s odpovídající kvalifikací.

Metoda instalace

Je vhodné instalovat expanzní nádoby o objemu až 200 litrů tak, aby do nich chladicí kapalina proudila shora dolů. Toto řešení zabraňuje pronikání vzduchu dovnitř membrány.

Druhým důležitým bodem, kterému je třeba věnovat pozornost, je místo instalace. Specialisté ROMMER doporučují pro tento účel zvolit bod nejnižšího návrhového tlaku.

Schéma připojení expanzní nádoby k topnému okruhu je znázorněno na obrázku níže.

Připomeňme, že pro systémy zásobování studenou a teplou vodou budete potřebovat další zařízení – hydraulický akumulátor.

Pravidla instalace

Aby byla instalace provedena správně, musí být tento postup svěřen specializovaným odborníkům. Před instalací je tlak plynového polštáře zkontrolován pomocí tlakoměru. Neměla by se odchylovat od továrních parametrů o více než 20 %.

Je důležité zajistit, aby byla nádrž chráněna před následujícími faktory:

• atmosférické vlivy;
• mechanické poškození;
• vibrací.