Jak správně vypočítat expanzní nádrž?

K určení objemu expanzní nádrže, minimální průměr připojovacího potrubí, počáteční tlak plynového prostoru a počáteční provozní tlak v otopné soustavě se vypočítá otopná soustava.

Metoda výpočtu expanzních nádrží je poměrně složitá, ale s minimálním zvážením tohoto problému můžete určit řadu jednoduchých vztahů mezi objemem nádrže a dalšími parametry:

1. S rostoucí kapacitou topného systému je potřeba větší objem expanzní nádoby.
2. S rostoucí maximální teplotou vody v topném systému je potřeba větší objem nádrže.
3. Se zvýšením maximálního přípustného tlaku v topném systému lze objem snížit.
4. S poklesem výšky od místa instalace expanzní nádoby k hornímu bodu topného systému je možné zmenšit objem nádrže.

Je třeba poznamenat, že expanzní nádoby v topném systému jsou nezbytné nejen pro kompenzaci měnícího se objemu v okruhu topného systému, ale také pro doplnění stávajících úniků chladicí kapaliny. K tomu je v expanzní nádrži zajištěna určitá zásoba vody – provozní objem. Typicky výpočtový algoritmus zahrnuje provozní objem vody ve výši 3% z celkové kapacity topného systému.

VÝBĚR EXPANZNÍ NÁDRŽE NA PŘÍKLADU VYBAVENÍ ZNÁMÉ ZNAČKY UNIPUMP

Výběr expanzní nádoby musí být vyroben s ohledem na jeho teplotní a pevnostní charakteristiky. Tlak a teplota v místě připojení nádrže nesmí překročit maximální přípustné hodnoty.

Objem expanzní nádrže musí být větší nebo roven objemu získanému jako výsledek výpočtu. Zvýšením objemu nad vypočítanou hodnotu nevznikne žádné hmatatelné poškození.

Při instalaci expanzních nádrží je nutné vzít v úvahu jejich rozměry a korelovat je s velikostí dveřních nebo okenních otvorů, přičemž je třeba vzít v úvahu, že expanzní nádrže o průměru větším než 750 mm a výšce větší než 1,5 m mohou mít k jejich přesunu budou nutné problémy s dopravou a mechanizací. V tomto případě je možné postavit topný systém založený nikoli na jedné expanzní nádrži, ale na několika membránových nádržích menšího objemu.

Měli byste vědět, že při použití glykolových směsí jako chladicí kapaliny je nutné vybrat expanzní nádrž s rezervou o 50% větší, než je hodnota získaná při výpočtu. V opačném případě bude prvním příznakem nesprávně zvolené expanzní nádrže nebo nedostatečného seřízení častý provoz pojistného ventilu.

Začněme tedy s výpočtem. Pro výpočet pracovního objemu membránové expanzní nádrže je nutné určit celkový objem topného systému sečtením vodních objemů kotle, topných zařízení a potrubí.

Nejjednodušší způsob výpočtu expanzní nádrže v topném systému:

Po zjištění objemu chladicí kapaliny v systému je nutné jej vynásobit 0,08 – 0,1 tj. přibližně 8-10% objemu topného systému. Můžete tedy zjistit, že systém 100 litrů chladicí kapaliny vyžaduje expanzní nádrž o objemu asi 8-10 litrů.

Objem expanzní nádoby V = (VL x E) / D, kde

— celkový objem systému (kotel, radiátory, potrubí, výměníky tepla atd.)

— koeficient roztažnosti kapaliny %

— účinnost membránové expanzní nádrže

Je poměrně obtížné vypočítat objem topného systému, takže přibližný výpočet lze získat znalostí výkonu topného systému pomocí vzorce založeného na poměru 1 kW = 15 litrů.

Například: topný výkon pro domácnost 45 kW, pak celkový objem (výkon) topného systému VL = 15 x 45 = 675 l.
Expanze kapaliny – 4% přibližně pro systémy ohřevu vody s maximální teplotou až 95°С Pokud systém používá jako chladicí kapalinu etylenglykol, lze přibližný výpočet expanzního koeficientu provést pomocí následujícího vzorce:
10 % – 4 % x 1,1 = 4,4 %
20 % – 4 % x 1,2 = 4,8 % atd.
účinnost membránové expanzní nádrže D = (PV – PS) / (PV + 1), kde
PV – maximální provozní tlak otopné soustavy (výpočtový tlak pojistného ventilu se rovná maximálnímu provoznímu tlaku), pro chaty obvykle postačuje Lišta 2,5
PS – plnicí tlak membránové expanzní nádoby (musí se rovnat statickému tlaku topného systému; (0,5 bar = 5 metrů)

Příklad přibližného výběru nádrže

Vytápěná plocha domu je 400 m², výška systému je 5 m, požadovaný topný výkon je 45 kW, pak objem požadované expanzní nádoby bude:

= 45 x 15 = 675 l.

= 2,5 bar; PS = 0,5 bar

Expanzní nádoba (expansomat) je důležitým prvkem topného systému, indikátor vyrovnání tlaku a udržení objemu chladicí kapaliny při jeho tepelném roztahování a smršťování.

Před instalací zařízení je nutné správně vypočítat jeho objem.

Funkce expanzní nádrže

Podle fyzikálních zákonů voda při zahřátí 10 stupňů zvětšuje objem na% 0.3.

Pro malé množství vody je tento jev sotva patrný, ale pro tunu nebo několik tun, které jsou v topném systému, je to významný ukazatel.

Vzhled dalšího objemu vody může ovlivnit stav topných trubek nebo vést k jejich poškození. Aby se zabránilo takové situaci, je instalována expanzní nádrž.

Jeho funkce jsou následující:

1. Odstraňuje přebytečnou vodu ze systému při jeho zahřívání.
2. Poskytuje potřebný tlak a zabraňuje jeho náhlému zvýšení (vodní ráz).
3. Odstraňuje vzduch z topného systému, který na něj působí destruktivně.

Vzduch, původně rozpuštěný ve vodě, se při zahřívání začne aktivně uvolňovat (při vysokých teplotách dosahuje číslo 90 %). Spolu s chladicí kapalinou se tento vzduch přesouvá do nádrže, kde se hromadí a následně je vypouštěn ven.

Odrůdy

Podle provedení se dělí na otevřené a uzavřené.

Otevřít

Jedná se o nádrže válcového nebo obdélníkového tvaru, které namontované v nejvyšším bodě topného systému (často v podkroví). Nádoba je připojena k přívodu vody pro doplnění zásob vody a ke kanalizačnímu systému pro odstranění přebytečné chladicí kapaliny.

Foto 1. Otevřená expanzní nádrž. Jednotka je obdélníkového tvaru, instalovaná v horním bodě topného systému.

Nevýhodou tohoto typu zařízení je, že Neexistuje žádné automatické nastavení hladiny vody. Množství kapaliny v něm budete muset kontrolovat vizuálně a pro přidání vody otevřete ventil před přívodní trubkou. Další nepříjemností je složitá instalace, protože nádrž má značnou hmotnost a bude se muset zvednout do podkroví. Vzhledem k popsaným nuancím byl tento typ zařízení téměř nahrazen uzavřenými nádržemi.

Zavřeno

Výstavba kulový nebo oválný se dvěma komorami uvnitř: jeden pro vzduch a druhý pro vodu přicházející z topného systému. Jsou od sebe odděleny membránou, což je zásobník podobný pryžovému vaku, který se může roztahovat a stahovat.

Když voda vstoupí do první komory membrána se natáhne a vzduch opustí druhou komoru přes speciální ventil. Když se kapalina ochladí, membrána se začne vracet do své původní polohy a vytlačuje vodu zpět do topného systému.

Foto 2. Poměrně jednoduché zařízení pro uzavřenou expanzní nádrž. Šipky označují komponenty.

V závislosti na typu membrány Existují dva typy uzavřených expanzních nádrží:

1. Vybaveno neodnímatelnou membránovou membránou

Provedení je vysoce odolné díky výrobě lisováním za studena. Nádrže tohoto typu mají navíc antikorozní povrchovou ochranu zvenku i zevnitř. Dutina nádrže je rozdělena na dvě komory elastickou membránou. Chladicí kapalina proudí ze systému do spodní komory. Když membrána zaujme požadovanou polohu na povrchu kapaliny, je zařízení připraveno k použití.

Membrána je připojena k přívodnímu potrubí pomocí přírubových spojovacích prvků, které umožňuje vyměnit opotřebovanou membránu za novou. Chladicí kapalina je umístěna uvnitř membrány a nepřichází do kontaktu se stěnami nádrže, což umožňuje neuchýlit se k antikorozním opatřením.

Uzavřené expanzní nádoby často instalovány vedle topných kotlů. Druhá možnost – instalace v blízkosti kotle, pokud plánujete instalaci dvouokruhového topného systému, který zajišťuje dodávku teplé vody.