Co se stane, když expanzní nádrž selže?

V soukromých domech je topný systém organizován pomocí čerpacích stanic. Pro jeho stabilní provoz se používají speciální expanzní nádrže s membránami. Tento prvek umožňuje vyhnout se negativním důsledkům během provozu zařízení. Každá část má však svou vlastní trvanlivost, takže přirozenou otázkou je, zda je možné vyměnit membránu expanzní nádrže.

Princip činnosti expanzní membránové nádrže

Membránová nádrž je uzavřená kovová nádoba oddělená speciální membránou z elastického materiálu. Jedna část obsahuje plyn nebo vzduch pod tlakem. Do druhého proudí chladicí kapalina.

Expanzní nádoba s vyměnitelnou membránou je vyrobena z oceli, povrch je potažen červenou barvou pro snížení rizika rzi a také nezaměnitelná s modrými hydraulickými akumulátory.

K výrobě pryžové membrány se nejčastěji používá syntetický kaučuk, vyrábí se metodou odlévání, která umožňuje získat požadovaný tvar. Produkt se vyznačuje následujícími vlastnostmi:

• Dobrá odolnost vůči vysokým teplotám.
• Schopnost změnit tvar při zatížení a vrátit se k původní verzi, pokud není zatížení.
• Žádná reakce s chemikáliemi.
• Vysoká pružnost.

Membrány lze použít ve výrobcích od různých výrobců, jsou designově vhodné.

Postup je celkem jednoduchý:

• V klidu kompenzuje tlak vzduchu tlak kapalného obsahu v topné struktuře. Zároveň jsou objemy vodního prostoru a chladicí kapaliny velmi malé.

Expanzní nádobu a potřebné komponenty můžete zakoupit u nás internetový obchod.

• Se zvyšujícím se tlakem kapalného obsahu se zvyšují hodnoty v hydraulické komoře v důsledku přívodu přebytečné chladicí kapaliny.
• Membrána pro expanzní nádrž je velmi elastická, natahuje se a objem vzduchové komory se zmenšuje, což vede ke zvýšení parametrů tlaku plynu v ní.
• Když jsou indikátory ve vodní a vzduchové komoře vyrovnány, nastane v zařízení rovnováha.

Díky těsnosti je vyloučen kontakt kapalného obsahu s plynem, což má příznivý vliv na stav všech dílů, snižuje riziko koroze v nádrži a dalších prvcích.

Připojení expanzní nádoby

Samostatně lze instalovat expanzní nádrž s vyměnitelnou membránou. Existuje několik požadavků, které musí být splněny:

• Zařízení by nemělo být instalováno v místnostech nebo místech s teplotou pod 0.
• Zařízení lze nainstalovat na libovolné místo v systému před zahájením jeho větvení.
• Plná nádrž je velmi těžká, proto byste měli dbát na kvalitní upevnění.
• Spoj musí být vzduchotěsný, ale při montáži se nedoporučuje používat speciální tmely z důvodu, že zhoršují tření mezi tělem a membránou.

• Zásobník není instalován na výstupním potrubí vedle topného kotle.
• Zařízení vážící více než 30 kg se nepřipevňují k nosným konstrukcím.

Při instalaci expanzní membránové nádrže se také doporučuje dodržovat některá pravidla:

• Na zařízení by neměla být žádná externí zátěž.
• Průměr trubky je 3/4 (v palcích), takže závitový kanál musí mít také tuto velikost.
• Pro instalaci odborníci doporučují zvolit paronitová těsnění, protože mohou odolat vysokému tlaku a teplotě.
• Nádrž musí mít vzduchový ventil, který udržuje požadovaný tlak ve vzduchové komoře.

Instalace nádrže musí být provedena velmi pečlivě a pečlivě, přísně dodržovat celou sekvenci. V opačném případě nelze vyloučit poruchu zařízení.

Výpočet objemu expanzní nádoby

Pokud se nechcete obtěžovat výpočty, můžete si jednoduše vybrat nádrž, jejíž kapacita je 10 % celkového objemu chladicí kapaliny. V některých případech je však zapotřebí pečlivější výběr prvků.

Pro přesný výpočet budete potřebovat znát některé parametry:

• nejvyšší teplota chladicí kapaliny,
• Nejnižší teplota
• Hlavní objem systému,
• Kolik procent jsou přidané glykoly?

Pro výpočet vhodného objemu použijte vzorec: V = C*Bt / (1 – (Pmin /Pmax)), kde:

• V – požadovaný objem nádoby;
• C je objem chladicí kapaliny v zařízení;
• Bt – koeficient roztažnosti kapalných obsahů;
• Pmin – ukazatel počátečního tlaku;
• Pmax je přijatelný indikátor.

Pro výpočty je nutné vzít v úvahu prvky celého zařízení jako celku. Důležité informace jsou popsány v projektových dokumentech. Při jejich nepřítomnosti je přípustné použít přibližné výpočty – na každý kW výkonu je přibližně 15 litrů kapalného obsahu. Tepelná roztažnost vody se určuje jejím složením, často se do ní přidávají různé glykoly pro zlepšení jejích vlastností.

Maximální tlak topného systému je stanoven pomocí minimálních hodnot přípustných pro jeho prvky. Počáteční údaje s chlazenou chladicí kapalinou odpovídají nejmenší hodnotě. Instalace pro neustálé monitorování tlakoměr.

Je třeba si uvědomit, že použití expanzních nádrží není povoleno, pokud je překročen přípustný tlak.

Typy membrán

Membrána expanzní nádoby topení ji rozděluje na dvě části – vodu a vzduch. Jak membrána vypadá? hydraulický akumulátor nebo expanzní nádrž – vypadá to jako gumová topná podložka.

Existují dva typy produktů:

• Odnímatelné (balónek). Většina výrobců nabízí právě takové možnosti, aby v případě potřeby vyměnili opotřebovaný díl za nový. V tomto případě je chladicí kapalina uvnitř pryžového válce a vzduch nebo dusík je přítomen venku.
• Pevná (membrána). Podobné produkty se také nacházejí v prodeji a lze je nalézt za nižší cenu. Jedná se o přepážku vyrobenou z tenkého kovu nebo elastického polymeru. Pokud však součást selže, budete muset nádrž zcela vyměnit, takže tato možnost není ekonomicky životaschopná.

Na základě jejich vnější formy se rozlišují následující typy:

• Balón,
• Míč,
• hruškovitý (instalovaný ve vertikálních a velkých výrobcích),
• Membrána.

Je také důležité okamžitě rozhodnout o materiálu pro membránu. Pokud se zařízení používá k zásobování pitnou vodou, pak je nutné pochopit, že kapalina bude v přímém kontaktu s materiálem válce. Existuje 5 hlavních odrůd:

• Natural je elastický přírodní materiál, vyznačuje se zvýšenou pružností, ale po krátké době začnou stěny propouštět vlhkost. Je přijatelné použít pro zásobování pitnou vodou.
• Butyl není o nic méně elastický, ale umělý materiál. Lze jej použít i pro styk s pitnou vodou a má delší životnost.
• EPDM je materiál nejčastěji zvolený pro výrobu membrán.
• SBR – nejčastěji se používá v expanzních nádržích pro topná zařízení.
• Nitril je materiál zcela nepřijatelný pro styk s pitnou vodou, při použití oleje nebo paliva se doporučuje volit výrobek z něj.

Bez ohledu na konstrukci funguje membrána pro akumulátor a expanzní nádrž stejně:

• Jak tlak vzrůstá v důsledku expanze, membrána se natahuje.
• Současně je plyn umístěný v druhé části stlačován, v důsledku čehož zbývající chladicí kapalina proniká dovnitř.

Při sledování videa se můžete naučit, jak vypočítat objem expanzní nádrže

• Při poklesu tlaku v zařízení dochází k ochlazování a proces se pohybuje opačným směrem.

Hlavním potvrzením protržení membrány je přítomnost kapalného obsahu při stlačení vsuvkového ventilu. Pokud je prvek poškozen, vlhkost proniká dovnitř nádrže a dostává se do kontaktu s neošetřeným vnitřním povrchem. Výsledkem bude koroze nádrže, takže před výměnou membrány v čerpací stanici musíte důkladně vysušit vnitřní povrch.

Výměna membrány

Náhradní membránu pro expanzní nádrž lze nainstalovat snadno, hlavní věcí je postupně postupovat podle nezbytných kroků:

• Systém musí být odpojen od sítě, snižte tlak otevřením kohoutku.
• Odšroubujte upevňovací šrouby a sejměte přírubu.
• Obnovte starý prvek.
• Nainstalujte na toto místo nový díl.
• Namontujte přírubu a utáhněte šrouby.
• Napumpujte vzduch do systému na 1,4-1,5 bar.
• Připojte nádrž k obecné konstrukci (pečlivě zkontrolujte hodnotu tlaku).

S postupem se můžete vyrovnat sami doma, ale pouze v případě, že lze membránu vyměnit.

Video ukazuje, jak vyměnit nekvalitní membránu

Výběr expanzní nádoby

Aby produkt sloužil dlouhou dobu a předešlo se negativním incidentům, doporučuje se přistupovat k výběru a nákupu zodpovědně. Profesionálové doporučují vyhodnotit důležité funkce:

• Membrána pro hydraulický akumulátor a expanzní nádrž je odolná vůči extrémním teplotám a tlakům i jejich náhlým změnám.
• Zařízení odpovídá požadovaným předpisům a hygienickým normám.
• Jak je zařízení instalováno?

V prodeji je mnoho modelů tanků, domácích i zahraničních. Cena produktů se také liší. Nedoporučuje se vybírat nejlevnější možnosti – takové vybavení je často vyrobeno z nekvalitních materiálů. Domácí modely jsou levnější, ale z hlediska výkonnostních charakteristik nejsou horší než zahraniční produkty.

Existuje několik nejoblíbenějších výrobců nádrží:

• Zařízení této společnosti jsou považována za nejlepší pro domácí použití. Domácí modely jsou k dispozici v horizontální i vertikální podobě, objem se pohybuje od 8 do 500 litrů. Pryž membrány je obzvláště odolná a snadno odolá teplotám 100 stupňů. Tato část je vyměnitelná, což zvyšuje životnost celé konstrukce. K výrobě pouzdra je použita vysoce pevná ocel.
• Německý výrobce nabízí zákazníkům nádrže, které jsou vysoce odolné a mají dlouhou životnost. Maximální objem produktu může dosáhnout 1000 litrů. Membrána je vyměnitelná a odolá teplotám až 70 stupňů.
• Zilmet CAL-PRO. Čínské nádrže, jejichž kapacita se pohybuje od 4 do 900 litrů. Tělo výrobku je vyrobeno z uhlíkové oceli. Na membránu je použit syntetický kaučuk. Provozní teplota od -10 do 100 stupňů.

Oblíbené značky jsou také:

• Aquasystem – nabídka automatizované instalace,
• Elbi – nad rámec standardu vyrábí na zakázku provedení nestandardních velikostí a typů,

• Gilex je ruský výrobce s velmi přijatelnými cenami oproti jiným nabídkám.

Při nákupu se doporučuje okamžitě objasnit všechny nuance práce a v případě potřeby také možnost výměny součástí. Kromě toho stojí za to pečlivě prostudovat celé zařízení a okamžitě vypočítat objem a další parametry.

Nejdůležitější znaky

Nádrže s vyměnitelnými membránami jsou považovány za nejúspěšnější možnosti pro topné systémy. Pryžový prvek se v případě potřeby snadno vymění, což vám umožní provozovat celou konstrukci po dlouhou dobu.

Jakou expanzní nádrž jste si vybrali a proč? Museli jste někdy měnit membránu?

Při zahřívání se chladicí kapalina v topném systému soukromého domu nevyhnutelně rozšiřuje. Pro kompenzaci rostoucího tlaku kapaliny je v podkroví objektu instalována expanzní nádoba, jejíž hladina kolísá v závislosti na provozní teplotě systému. Místnosti umístěné v prostoru pod střechou zpravidla nejsou vytápěny a majitel domu v zimě stojí před otázkou, co dělat, když je expanzní nádrž v podkroví zamrzlá?

Typy expanzních nádrží

• Otevřený – vyznačuje se snadnou obsluhou a primitivním designem. kapalina v nádrži má přímý kontakt s atmosférou a tlak v systému je řízen gravitačními silami. Zařízení má výstupní potrubí napojené na hlavní topný okruh. Nevýhody takového zařízení zahrnují nevyhnutelné odpařování kapaliny a nutnost periodického doplňování nádoby.
• Uzavřené, s membránou – jsou to uzavřené nádoby, jejichž vnitřní prostor je rozdělen na 2 části – mokré a suché nádrže. Podél hranice zón je instalována elastická skořepina, která se při expanzi kapaliny natahuje a způsobuje zpětný tlak na topný okruh.

• Akumulační nádrže jsou zařízení, která plní dvojí funkci. Stěny zařízení mají sendvičový design s účinnou izolací. Nádrže tedy kromě vyrovnávání tlaku v systému slouží jako zásobníky ohřáté chladicí kapaliny, což umožňuje úsporu paliva pro zdroj energie.

Charakteristika uzavřených expanzních nádrží

• Se standardní membránou – elastická skořepina oddělující mokré a suché zóny má tendenci se roztahovat a smršťovat, čímž zajišťuje rovnováhu tlaku. Při výběru jednotky byste měli věnovat pozornost kvalitě, materiálu a těsnosti spojení mezi membránou a tělem nádrže. V případě fyzického opotřebení a porušení celistvosti konstrukce je nutné vyměnit plášť spolu s instalačním kroužkem.

• S připojením příruby – membrána je upevněna v nádrži pomocí přítlačné desky na šroubovém spojení, což usnadňuje proces údržby a zvyšuje udržovatelnost zařízení. Zvláštností konstrukce příruby je možnost instalovat nádrž vertikálně i horizontálně v závislosti na dostupnosti volného prostoru v podkroví.

Zásobní nádrž s horním umístěním pro zásobování vodou v domácnosti

• Při organizaci zásobování vodou je potřeba elektrické čerpadlo pouze pro čerpání vody do nádrže.
• Dodávka kapaliny spotřebitelům se provádí vytvořením hydrostatického tlaku pod vlivem gravitačních sil.
• Systém je energeticky nezávislý a i při dlouhém výpadku proudu mají obyvatelé možnost využívat zásobování vodou až do vyprázdnění nádrže.
• Nádrž nemá složitý design, snadno se instaluje vlastníma rukama a lze ji také opravit v případě náhodné poruchy.

Jak vypočítat objem expanzní nádrže

• Pokud majitel domu plánuje instalaci nádrže otevřeného typu, pak k určení jejího objemu stačí vzít 1/10 celkového množství kapaliny.
• Když je vybráno zařízení s membránou, závislost jeho objemu na množství chladicí kapaliny se již neřídí lineárním zákonem a indikátor je určen vzorcem:

Pokud je zásobník špatně spočítán, tlak nebude správně kompenzován, což může vést k nízkému přenosu tepla z konvektorů nebo odtlakování okruhu s následkem poruchy kotle.

Jak pumpovat tlak do expanzní nádoby

• Veškeré práce musí být prováděny pouze se zařízením bez napětí.
• Tlak je aplikován výhradně na expanzní nádobu, nikoli na topný okruh.
• Během postupu musí být kohoutek přivádějící vodu do systému uzavřen. V době tlakování by v nádrži neměla být žádná kapalina.
• Každá uzavřená nádrž má standardní automobilovou vsuvku, ke které je připojena pružná hadice z běžného čerpadla.
• Když je tlak nastaven čerpadlem, změní se údaje na vestavěném tlakoměru. Pro zajištění normálního provozu se musí ručička vychýlit na hodnotu 1,2 – 1,3 atm.

• Po vytvoření tlaku se čerpadlo odpojí a jednotka se připojí k systému.
• V době provozu bude tlak ve vzduchové komoře udržován a systém bude vždy udržovat potřebný tlak potřebný pro cirkulaci chladicí kapaliny.
• Pokud během provozu z nějakého důvodu poklesne tlak v nádrži, lze jej opět zvýšit pomocí stejného čerpadla.

Před zahájením provozu topného okruhu je nutné otevřít Mayevského ventil v horním bodě pro odvzdušnění. Ve společném potrubí by neměly být žádné vzduchové bubliny, protože vedou k přerušení toku tekutiny, a tedy ke snížení účinnosti systému. Expanzní nádrž pro vytápění by měla být umístěna v nejvyšším bodě okruhu, aby bylo zajištěno rychlé odstranění vzduchových kapes.

Příčiny poklesu tlaku v expanzní nádobě

• Možné odtlakování topného okruhu v důsledku uvolnění spojů a netěsnosti přes závitové připojení.
• Porucha topného tělesa – nejčastěji při dlouhodobém provozu kotlového zařízení dochází k opotřebení výměníků a je nutné je vyměnit.
• Membrána expanzní nádrže se může odtrhnout nebo odloupnout, což má za následek narušení rozdělení vnitřního prostoru nádrže na suchou a mokrou zónu.
• Vsuvka v zásobní nádrži může propouštět vzduch, což způsobí postupné snižování tlaku, což snižuje rychlost chladicí kapaliny.

• Pokud existuje automatický tlakový spínač, může selhat.
• Po vypnutí napájení tlak klesá, protože čerpací zařízení přestává zajišťovat stabilní cirkulaci kapaliny potrubím.
• V zimě může při instalaci nádoby pro kompenzaci tlaku v prostoru pod střechou kapalina zamrznout, což způsobí zastavení pohybu chladicí kapaliny podél okruhu. V takových případech musí majitel domu pochopit, jak ohřívat vodu v expanzní nádrži.

Co dělat, když je nádrž v podkroví zamrzlá

• Systém je bez napětí a odpojen od přívodu vody. Čerpací zařízení nemůže fungovat, pokud není možný volný oběh kapaliny.
• Když taková situace nastane, majitelé domů se ptají na stejnou otázku – jak zahřát expanzní nádrž v podkroví? Pokud je teplota vzduchu do – 5 o C, můžete zkusit zařízení odmrazit na místě pomocí elektrického zdroje tepelné energie – fénu, elektrického konvektoru nebo výkonné žárovky.

• Pokud teploměr za oknem klesne na -20 o C nebo více, je třeba zařízení demontovat a umístit do vytápěné místnosti, kde během několika hodin rozmrzne.
• Po rozmrazení je nutné nádobu rozebrat a zkontrolovat kvalitu membrány, protože elastický plášť může být poškozen vlivem extrémně nízkých teplot.
• Aby se zabránilo opětovnému zamrznutí, měla by být provedena opatření k izolaci zařízení před jeho instalací v podkroví.

Expanzní nádrž v podkroví je zamrzlá – co dělat? Když voda zamrzne, má tendenci se roztahovat, což vede k extrémnímu tlaku na membránu a stěny nádoby. Pokud byla nádrž v době zamrzání plná, může dojít k prasknutí ocelového pláště a ke snížení tlaku ve spojovacích trubkách, což má za následek nutnost výměny zařízení.

Jak izolovat expanzní nádrž v podkroví

• Pokud je nádrž vyrobena ve tvaru krychle nebo kvádru, může být izolována vrstvou extrudovaného polystyrenu typu Penoplex. K udržení tepla postačí tloušťka desky 50 mm. Zde je třeba vzít v úvahu, že teplota, při které si tento typ izolace zachovává své provozní vlastnosti, je 75 o C. Pokud je tedy v topném okruhu přehřátá voda, může dojít k jejímu tání.

• Kulaté nádrže jsou často izolovány měkkou minerální vlnou. Okolo zařízení je navinut pružný materiál, načež je bezpečně upevněn stavební páskou. Při použití této metody je nutné eliminovat riziko navlhnutí izolace. Minerální vlna dobře absorbuje vlhkost, proto je její účinnost výrazně snížena.

• Někteří majitelé se uchýlí k použití sypkých materiálů k izolaci zařízení. Kolem nádrže je postavena dřevěná bedna, jejíž rozměry jsou o 50–80 cm větší než její průměr. Do volného prostoru se nasypou piliny nebo jemný keramzitový štěrk. Při instalaci tohoto způsobu izolace je třeba sledovat hustotu balení krabice, protože hrozí tepelná nehomogenita.
• Při kontaktu se specializovanou organizací zabývající se komplexní instalací systémů vytápění a zásobování vodou odborníci sami nabídnou moderní a efektivní způsob izolace nádrže. Izolační zařízení z polyuretanové pěny jsou v posledních letech stále oblíbenější. Materiál se nanáší mechanicky, v kapalné formě, což má za následek zvýšenou přilnavost k tělu nádrže. Při vytvrzení izolace se vytvoří porézní struktura, která spolehlivě chrání zařízení před zamrznutím.

Izolovaná expanzní nádrž v podkroví je odolná při používání a obyvatelé nikdy nebudou mít v zimě problémy s vytápěním a zásobováním vodou.

Nejdůležitější znaky

Pro kompenzaci tlaku v topném systému je v podkroví instalována expanzní nádoba. Zařízení může být otevřené nebo uzavřené, s vnitřní membránou. Před zahájením provozu je do nádrže přečerpán provozní tlak až 1,2 atm. Během provozu byste měli sledovat údaje na tlakoměru a také provádět pravidelnou údržbu zařízení. Pokud s nástupem velkého chladu v zimě zamrzne voda v expanzní nádrži topení, je třeba ji ohřát, zkontrolovat těsnost spojů a kvalitu membrány. Aby se zabránilo opětovnému zamrznutí, měl by být povrch zařízení izolován.

Setkali jste se s problémem zamrzání expanzní nádoby? A jak jste tyto problémy vyřešili?