Spolehlivost, stabilita a dlouhá životnost všech inženýrských sítí přímo souvisí se správným výpočtem součástí. Expanzní nádoba na vytápění je důležitým prvkem při návrhu ohřevu vzduchu v soukromém domě. Při výběru a instalaci nejsou žádné maličkosti. Zůstat v chladu bez tepla znamená ohrožení vašeho zdraví a vyvolání poškození radiátorů a potrubí.
Účel zařízení
Fyzikální vlastnosti kapaliny - ke zvýšení objemu při zahřátí a neschopnosti stlačit za nízkotlakých ukazatelů - vyžadují povinnou instalaci expanzních nádrží v topných systémech.
Při zahřátí z 10 na 100 stupňů se voda zvýší o 4% a glykolové kapaliny (nemrznoucí směsi) o 7%.
Vytápění postavené pomocí kotle, potrubí a radiátorů má konečný vnitřní objem. Voda ohřátá v kotli, zvyšující se objem, nenajde cestu ven. Tlak v potrubí, radiátoru a tepelném výměníku stoupá na kritické hodnoty, je schopen rozbít strukturální prvky a stlačit těsnění.
Soukromé topné systémy vydrží až 5 barů v závislosti na typu potrubí a radiátorů. Pojistné ventily v bezpečnostních skupinách nebo v ochranném zařízení kotle pracují při 3 Atm. K tomuto tlaku dochází, když je voda zahřívána v uzavřené nádobě na 110 stupňů. Pracovníci zvažují 1,5 - 2 Atm.
Pro akumulaci přebytečného chladicího média jsou instalovány expanzní nádrže.
Po ochlazení se objem chladicí kapaliny vrátí na předchozí hodnoty. Aby se zabránilo větrání radiátorů, voda se vrací do systému.
Všechny možné typy zařízení jsou rozděleny do dvou tříd: expanzní nádrže pro vytápění vnitřních a venkovních.
Otevřený typ
Otevřené nádrže pro vytápění se nejčastěji používají v gravitačních (gravitačních) systémech.
Konstrukce nádrže
Pro vlastní výrobu budete potřebovat jakoukoli kapacitu - kbelík, kanystr, kus trubky s velkým průměrem.
Ve dně nádrže je vytvořen otvor, kterým je nádrž připojena k topnému systému pomocí přívodního potrubí. V horní části je instalováno víko, kterým je hladina chladicí kapaliny řízena a v případě potřeby doplňována.
Nenechávejte nádrž bez víka, aby se zabránilo vniknutí prachu, hmyzu a cizích předmětů do vody.
Pro větší pohodlí je ve víku nainstalován vzduchový ventil. V tomto případě naplní systém samostatným kohoutkem od vodovodu - ventil uvolní vzduch, ale neumožní přetékání přebytečné vody.
Expanzní nádrž namontujte na nejvyšší bod topného systému. Podle principu sdělování plavidel chladivo z nádrže neteče.
Z bezpečnostních důvodů je nádrž vybavena přepadovou hadicí s odtokem do kanalizace nebo mimo dům. Je-li příliš mnoho tekutiny, bude v bezpečném režimu odkloněno přes hadici a nebude zaplavovat místnost.
Je nežádoucí používat plastové nádoby, protože teplota vody / nemrznoucí směsi je před vstupem do radiátorů téměř 90 stupňů nebo vyšší. Plast se zhroutí, chladicí kapalina se vylije do místnosti (v podkroví).
Provoz zařízení
Když se chladicí kapalina zahřívá, rozšiřuje se. Přebytek je přesměrován na expandér. Po ochlazení se voda vrací do potrubí a radiátorového systému.
Nádrž komunikuje se vzduchem, jehož přebytek je vypouštěn do místnosti.
Požadavky na zařízení
Konstrukce nádrže nemá velké požadavky. Splňte dvě podmínky:
- je vybrán dostatečný objem kapacity pro zajištění cyklů topení a chlazení;
- Nádrž musí být ve spojení se vzduchem.
Tvar může být libovolný, ale je nežádoucí, aby horizontální rozměry (šířka nebo průměr) byly větší než vertikální (výška). Čím větší je plocha povrchu, tím více vody se při zahřívání odpařuje, proto bude nutné častěji monitorovat a doplňovat.
U otevřených systémů je jako nosič tepla zvolena pouze voda. Alkohol a glykolové přísady se rychle odpařují z vyhřívané nemrznoucí směsi, což výrazně zvyšuje náklady na údržbu - chladicí kapalinu je nutné pravidelně a často doplňovat. Jako přísady se často používají chemicky nebezpečné inhalační látky, které po odpaření poškozují zdraví obyvatel.
Výhody a nevýhody
Výhody a nevýhody spojené s konstrukcí a principem fungování zařízení.
Mezi pozitivní vlastnosti patří:
- lacinost zakoupeného zařízení a schopnost vyrobit si ho z improvizovaných materiálů;
- jednoduchost konstrukce, ve které nejsou žádné další mechanické prvky (čerpadla, membrány);
- schopnost obejít se bez změn systému při výměně gravitačního (gravitačně napájeného) kotle s nuceným oběhem;
- autonomie práce;
Současně není vždy možné použít gravitační systémy a otevřené expanzní nádrže. Počet podlaží budovy je omezen - ne více než 6 - 7 metrů od spodní části kotle po horní úroveň chladicí kapaliny v nádrži.
Hladina vody podléhá pravidelným kontrolám, včetně letního období. Pokud je nedostatek vody, zastaví se cirkulace chladicí kapaliny. Kontakt vnitřních dutin kovových trubek a radiátorů způsobuje oxidaci nebo korozi, což snižuje životnost ohřevu. Vrstvy rzi navíc vytvářejí hydraulický odpor proti proudu vody.
Nepoužívejte otevřené topné systémy, pokud jsou v systému použity elektrodové kotle, které vyžadují chemické složení chladiva. Postupem odpařování se mění vodivost, což ovlivňuje výkon ohřívače vody.
Výpočet objemu
K doplňování topného systému se nejčastěji používá voda z vodovodu. Jeho teplota se během roku příliš nemění. V průměru jsou hodnoty v zimě 13 stupňů a v létě 16–18. Při zahřátí z 10 na 90 stupňů se přidá voda v objemu 4,5%. Nemrznoucí směs se zvětší o 6–7,5% objemu.
S ohledem na potřebu malého napájení by objem expanzní nádrže měl být 10% z celkové kapacity tepelného výměníku kotle, potrubí a radiátorů.
Požadovaný objem můžete přibližně vypočítat různými způsoby. Udělejte to ve fázi návrhu a nákupu materiálů.
Kapacita jedné části chladiče je uvedena v pasu produktu. Objem chladicí kapaliny v jednom běžném metru potrubí se počítá podle zvláštních tabulek. Například 0,43 litru vody se umístí do metru ocelové trubky o průměru 3 palce a asi 2,4 litru se umístí do 2 palcové trubky. Po přidání přijatých dat získejte přibližnou kapacitu topného systému.
Druhá metoda je praktická. Hotový systém bez nádrže je naplněn vodou. Objem je získán podle měřidla nebo počtu kbelíků vody, pokud je plnění prováděno ručně.
Požadavky na instalaci
Otevřená expanzní nádrž je instalována v nejvyšším bodě systému. Obvykle jde o druhé patro nebo podkroví.
V prvním případě je lepší volit nebytové prostory - během vytápění chladicí kapalina vydává hluk při pohybu potrubím, zvuky buchání zní nepříjemně, zejména v noci. Kromě toho se část vody vypařuje a zvyšuje vlhkost v místnosti.
Při instalaci nádrže v podkroví se přijímají opatření k zahřátí nádrže. Pokud tak neučiníte, většina tepla (v nádrži 10% chladicí kapaliny) zahřeje vzduch.
Když je chladicí kapalina vypnutá, neizolovaná nádrž se rychle ochladí. Po nějaké době voda zamrzne. I když nedojde k prasknutí nádrže, budete muset ohřívat přívodní potrubí.
Poskytuje rychlý přístup k víku pro kontrolu hladiny a doplnění vody.
Uzavřený typ
V systémech s nuceným oběhem chladiva je namontována expanzní nádrž pro uzavřené vytápění.
Výhody designu:
- těsnost - voda (nemrznoucí směs) nevaří a nemůže vytékat uvnitř;
- instalace v jakékoli části potrubí;
- nemrznoucí kapalina může být nalita do systému, což vylučuje odmrazování během nouzového výpadku energie nosičů;
- řízení stavu chladicího média pro zařízení;
- nedostatek kontaktu se vzduchem a nižší rychlost šíření koroze.
Utěsněné modely jsou dražší než otevřené možnosti, ale v obecném odhadu topného systému náklady stojí malou část.
Těsnost konstrukce nedovoluje úniku přebytečné vody, takže tlak může dosáhnout kritických hodnot. V tomto ohledu je při instalaci uzavřených expanzních nádrží nutně namontována bezpečnostní skupina, což také zvyšuje náklady.
Možnosti designu
Výkon tanků se může lišit, ale princip zůstává všude stejný.
Tělo je vyrobeno lisováním z odolného kovu. Vnitřek je potažen antikorozní hmotou.
Nádrž je rozdělena na vzduchovou a pracovní dutinu pomocí elastické, chemicky odolné membrány.
V prodeji jsou tanky modré a červené barvy. Modré výrobky jsou určeny k zásobování vodou. Není dovoleno je používat pro vytápění, protože membrány nejsou určeny pro vysoké teploty. Pro vytápění se nakupují pouze červené nádrže.
Do spodní části těla je přivařena závitová trubka pro připojení k potrubí.
Na opačné straně je instalována vsuvka s cívkou. Tím se, dokud se systém nenaplní, vytváří ve vzduchové dutině tlak 1 - 1,5 Atm. To je nezbytné pro spuštění kotlů s automatizací.
Hlavní částí je elastická butylová nebo ethylenová propylenová membrána, která rozděluje nádrž na dvě dutiny.
Při zahřívání se chladivo vytlačuje do pracovní komory nádrže. Membránové těsnění je zdeformováno, vzduch je stlačen, zatímco se zvyšuje tlak. Pokud tlak v systému přesáhne 3 - 3,5 Atm, bude bezpečnostní skupina pracovat odvzdušněním přebytečné kapaliny. U některých modelů je bezpečnostní ventil již integrován v době výroby.
Když se voda ochladí, tlak klesá, chladivo proudí z nádrže do potrubí.
Montážní vlastnosti
Instalace nádrže do systému nebo výměna (oprava) nebude obtížná ani pro mistra s malými instalatérskými dovednostmi.
Sada nástrojů a příslušenství bude vyžadovat minimum:
- klíče;
- navíjení na nit podle preferencí mistra (len, fum);
- adaptéry pro nitě (v případě potřeby);
- držák pro připojení nádrže ke zdi.
Před instalací je proveden audit dostupného materiálního majetku, který nakoupí potřebné.
Požadavky na instalaci:
- Těsnost nádrže umožňuje její instalaci kdekoli, ale přednost se dává části zpátečky u samého vstupu do kotle.V tomto místě je teplota chladicího média asi 40-50 stupňů (na výstupu z kotle 90 - 100), což prodlužuje životnost membrány.
- Cirkulační čerpadlo je umístěno blíže k kotli, aby nedošlo k turbulenci ve vodě.
- Nádrž je připojena pomocí rychlospojky (americká), takže ji lze rychle opravit a vyměnit.
- Kulový ventil je namontován před tankem (před americkou ženou) tím, že vypne nádrž, kterou lze vyjmout bez vypuštění chladicí kapaliny z celého systému.
- Nádrž musí být připevněna k pevné základně stěny, proto je v sadě montážní držák a svorka musí mít průměr. Bez spolehlivého upevnění může při plnění chladicí kapaliny dosáhnout hmotnost nádrže 20–30 kg, což může poškodit přívodní potrubí.
Po instalaci můžete systém zkontrolovat v akci.
Expanzní nádrž je nezbytnou součástí topných systémů, z nichž pocházejí z konstrukčních prvků a volí jeden nebo druhý typ rezervní kapacity. Instalace je jednoduchá a nevyžaduje konfiguraci, podléhá důležitým instalačním požadavkům.
