Pro topné systémy vybíráme membránové nádrže: princip fungování, výpočty a specifika konstrukce

Pro jakýkoli uzavřený topný systém je nutné poskytnout zařízení, které kompenzuje expanzi chladicí kapaliny. To je nezbytné pro zachování integrity potrubí, radiátorů a tepelného výměníku kotle. Kromě standardního odvzdušňovacího ventilu musí být namontovány membránové nádrže pro topné systémy: instalace, výpočet, jehož princip fungování přímo ovlivňuje účinnost vytápění obytné budovy.

Jmenování a vlastnosti membránových nádrží pro vytápění

Konstrukce membránové nádrže
Konstrukce membránové nádrže

Nejprve musíte znát funkční vlastnosti tohoto zařízení. Při ohřevu vody v potrubí dochází k přirozené expanzi a zvýšení tlaku. Pokud hodnota přesáhne normalizovanou hodnotu, je zapotřebí stabilizační mechanismus. Pro tento účel jsou membránové nádrže určeny pro topné systémy, které se mohou lišit technickými a konstrukčními charakteristikami.

Jedná se o uzavřený kontejner, rozdělený do 2 oblastí - vodní a vzduchové komory. Mezi nimi je elastická membrána. Pro připojení přívodu vody je zajištěno odpovídající potrubí a ve vzduchové komoře je umístěn systém vstřikování tlaku. Princip činnosti expanzní membránové nádrže pro topný systém je zvýšit objem sítě v důsledku přemístění elastické membrány směrem do vzduchové komory. K tomu připojte vodovodní potrubí k topnému potrubí a vytvořte tlak ve vzduchové komoře, jejíž hodnota by neměla překročit jmenovitou hodnotu pro topný systém.

Instalace membránové nádrže do topného systému má následující výhody:

  • Automatická stabilizace kritického rozšíření chladicího média;
  • Žádná ztráta vody v důsledku odpařování;
  • Možnost instalace jak pro systém s destilovanou vodou, tak s nemrznoucí směsí;
  • Jednoduchá instalace a výměna membrány nad její životnost.

Ale jak zvolit membránovou nádrž pro vytápění, jejíž princip je tak jednoduchý? Nejprve se musíte seznámit s jejími odrůdami.

Membránová nádrž pro ohřev je v zásadě podobná jako u vodovodního systému. Jejich konstrukce však není navržena pro vysoké teploty. Výrobci je označí modře a vytápění - červeně.

Druhy membránových nádrží

Expanzní nádrž s pevnou membránou
Expanzní nádrž s pevnou membránou

Na první pohled je konstrukce zařízení poměrně jednoduchá. Pro různé topné systémy se specifickými technickými vlastnostmi by však měl být vybrán správný model membránové expanzní nádrže pro vytápění. Zvažte nejoblíbenější modely, které lze instalovat do domácích i průmyslových systémů.

Opravená nádrž

Jejich funkcí je, že membránová nádrž pro ohřev podle pokynů není sklopná. ty. elastickou membránu nelze demontovat a nahradit ji novou. Navzdory této zdánlivé nevýhodě mají tyto modely jednu významnou výhodu - dostupnou cenu. Proto jsou instalovány pro malé topné systémy s relativně stabilním tlakem v potrubí. Výpočet membránové nádrže pro ohřev často zahrnuje konstantní ukazatel tlaku ve vzduchové komoře, který výrobce dodatečně uvádí. Pokud však existuje pravděpodobnost překročení kritického exponentu expanze chladicího média, je nutné stanovit jiný typ konstrukce.

Vyměnitelná příruba s přírubou

Expanzní nádrž s výměnnou membránou
Expanzní nádrž s výměnnou membránou

Pro instalaci nové membrány v konstrukci je poskytnuta příruba, na které je namontována. Je tedy možné regulovat objem membránové nádrže pro ohřev, instalovat elastické krémy s různými indikátory pružnosti. Podobné modely jsou namontovány pro topné systémy s vysokou pravděpodobností přetlaku v potrubí. Jedná se především o kotle na pevná paliva, kde není možné rychle upravit úroveň ohřevu vody. Nádrže mohou být vyrobeny z horizontálního a vertikálního typu. Při výměně membrány je nutné demontovat přírubu, demontovat starou a namontovat novou na její místo. Nejoblíbenějším výrobcem takových modelů je membránová nádrž Wester pro vytápění, která se nachází jak v malém soukromém domě, tak v topném systému výrobní dílny.

Užitečný objem membránové topné nádrže závisí na jejím tvaru. Pro velké systémy je nejlepší zvolit válcové konstrukce a ploché modely budou optimální pro vytápění s malou délkou potrubí.

Výpočet membránové nádrže

Volba provedení však není jediným parametrem membránových nádrží pro topný systém. Důležitým množstvím je objem v jedné komoře, jmenovitě jeho faktor plnění. Správný výpočet membránové nádrže pro ohřev není možný bez následujících parametrů:

  • Celkový objem chladicí kapaliny v systému je C. Jak víte ze školního kurzu fyziky, když teplota stoupá každých 10 stupňů, tekutina se zvyšuje o 0,3%. To bude mít především vliv na objem nádrže;
  • Maximální a minimální hodnoty tlaku v systému. Kritická hodnota často nepřesahuje 5 atm;
  • Faktor plnění (CAP). To přímo závisí na tlakových indikátorech v trubkách. V tabulce najdete požadovanou hodnotu pro konkrétní membránovou nádrž. V pokynech výrobce uvádí jmenovitou hodnotu faktoru plnění.
Tabulka výplňových faktorů
Tabulka výplňových faktorů

Rovněž by se měl vzít v úvahu koeficient roztažnosti pro vodu E, který se rovná 854 při 85 ° C. Dále se výpočet provádí podle vzorce. Předpokládejme, že celkový objem topného systému je 410 litrů, minimální tlak je 1 atm a maximální je 3,5 atm. Plnící faktor se pak rovná 0,55 a užitečný objem nádrže je stejný.

Toto je optimální vypočtená hodnota objemu membránové nádrže pro ohřev. Je-li to nutné, může být změněno ve směru nárůstu, ale ne více než 15%.

Přesný výpočet objemu membránové nádrže pro ohřev se doporučuje pouze po přečtení pokynů od výrobce. Obsahuje všechny potřebné údaje pro výpočty, jakož i možné chyby a odchylky.

Kroky instalace nádrže

Schéma připojení membránové nádrže
Schéma připojení membránové nádrže

Pro kvalifikovanou instalaci membránové nádrže do topného systému je nutné, aby místnost splňovala provozní podmínky. Teplota v něm by neměla klesnout pod 0 stupňů se stabilním ukazatelem vlhkosti. Místo instalace je nutné určit, protože systém se během spouštění vyznačuje poklesem tlaku. Proto se nedoporučuje instalovat expanzní membránové nádrže pro ohřev bezprostředně za kotel na výstupní trubce.

Dalším kritériem je absence turbulence v proudu vody, která může simulovat přetlak. Nejlepší je namontovat membránové nádrže pro topné systémy na vratné potrubí před oběhové čerpadlo. Instalační technologie se skládá z následujících kroků:

  • Vložení do potrubí. Průměr trysky expanzní nádrže je obvykle 3/4. Proto ve zpětném potrubí musíte nainstalovat odpovídající kanál se závitem;
  • Instalaci by neměly bránit objekty nebo systémové prvky. Vnější mechanické zatížení nádrže je vyloučeno;
  • Jako těsnění je nejlepší použít paronitové modely, protože dobře odolávají tlaku a vysokým teplotám;
  • Membránová expanzní nádrž pro ohřev musí být vybavena vzduchovým ventilem. Je nutné stabilizovat a upravit tlak ve vzduchové komoře.

Při každém spuštění uzavřeného topného systému bude mít membrána vliv na indikátor zvýšeného tlaku. Proto se doporučuje zkontrolovat stav nejméně jednou za 2 roky a v případě potřeby jej vyměnit.

Toto je typický instalační diagram, který nezohledňuje vlastnosti konkrétního topného systému a jeho prvků. Během instalace je třeba se vyhnout častým chybám, které mohou vést k nesprávnému fungování membránových nádrží pro topné systémy. Nejprve nastavte maximální tlak ve vzduchové komoře. Měla by být menší než vypočtená kritická hodnota o 10-15%. Jinak se membrána nebude rozpínat směrem ke komoře, což povede k prasknutí potrubí a selhání radiátorů. Aby se tomu zabránilo, je nutné nainstalovat manometr, který doporučuje společnost Wester, jehož membránové nádrže pro vytápění se vyznačují vysokou spolehlivostí.

Při instalaci membránové nádrže do topného systému se ujistěte, že v kotli není topná nádrž. Pokud jeho objem podle výpočtů nestačí, můžete namontovat další nádrž.

Tipy pro membránové nádrže

Nejprve je nutné určit konstrukci membránové expanzní nádrže určené pro vytápění. Pokud se neočekávají přepětí kritického tlaku, celkový objem chladicí kapaliny je malý - můžete si vybrat levný model pevného typu. Ve všech ostatních případech jsou zapotřebí membránové nádrže pro skládací topné systémy, protože je mnohem levnější vyměnit elastickou membránu než celá struktura. Při výběru je třeba vzít v úvahu následující faktory:

  • Tloušťka kovového těla. Mělo by být alespoň 1 mm;
  • Ochranný vnitřní a vnější povlak. Protože všechny membránové nádrže určené pro topné systémy jsou vyrobeny z procesů koroze kovů, neměly by ovlivňovat jejich integritu;
  • Snížení tepelných ztrát díky dodatečné izolační vrstvě. Relativně velký objem vodní komory může nepříznivě ovlivnit pokles teploty vody v trubkách. Pokud konstrukce neposkytuje tepelně izolační vrstvu - lze ji provést samostatně pomocí pěnového polyethylenu nebo podobného materiálu;
  • Věnujte pozornost designu. Podle pokynů může být membránová nádrž pro ohřev horizontálního nebo vertikálního typu. Instalace v jiné poloze je zakázána.

A co je nejdůležitější, pouze důvěryhodní výrobci by měli kupovat modely. Patří mezi ně expanzní nádrže pro vytápění společností Wester. Kromě toho se produkty Zilmet (Itálie), Aquasystem (Itálie) a Sprut (Čína) vyznačují dobrými ukazateli kvality. Jejich průměrná cena je od 2 do 5 tisíc rublů, v závislosti na objemu.

Navzdory jeho dobrému výkonu je kromě expanzních membránových nádrží topného systému instalován bezpečnostní vypouštěcí ventil. Pokud hodnota tlaku v potrubí přesáhne kritickou hodnotu i pro expanzní nádrž, ventil odstraní přebytečnou vodu.

Video ukazuje další způsob výpočtu objemu expanzní nádrže:

Topení

Větrání

Kanalizace