Expanzní nádoba chrání topný systém před poškozením při zvýšení objemu chladicí kapaliny. Článek pomůže vypočítat, vybrat a správně nainstalovat nádrž.
plochá topná expanzní nádoba 8 litrů plochá topná expanzní nádoba 8 litrů
Expanzní nádoba je nedílnou součástí každého topného systému, protože chladicí kapalina při zahřívání zvětšuje svůj objem, včetně vody a topné nemrznoucí směsi. Expanzní nádoba nabírá stále větší objem kapaliny, čímž chrání topný systém před zničením.
Expanzní nádrže jsou otevřené a membránové (uzavřené). Je obvyklé zahrnout otevřenou expanzní nádrž do schématu klasického topného systému, kde chladicí kapalina cirkuluje potrubím kvůli přirozené cirkulaci. Expanzní nádrž se v tomto případě instaluje v nejvyšším bodě domu, nejlépe v podkroví. Voda se nalévá do otevřené expanzní nádrže, když je topný systém naplněn chladicí kapalinou, a je do ní přiveden odvzdušňovací otvor.
Otevřená expanzní nádoba pro klasický topný systém
Uzavřené membránové nádrže se používají v uzavřených topných systémech, které jsou po celou dobu, s výjimkou oprav, pod přetlakem asi 1 kgf / cm2. V tomto případě membránová expanzní nádrž nejen přebírá expandující chladicí kapalinu, ale také udržuje tlak na konstantní úrovni, i když kotel nepracuje a v systému není žádná cirkulace chladicí kapaliny. Topný systém se neplní přes membránovou nádrž, jako je tomu u otevřené expanzní nádrže, která slouží jako jakýsi trychtýř.
V uzavřených systémech je cirkulace chladicí kapaliny prováděna oběhovým čerpadlem, které je stále více integrováno přímo do kotle. Tento osud neminul expanzní nádrže – membránové nádrže se již dávno staly nedílnou součástí nástěnných kotlů. Objem expanzních nádrží v kotlích je samozřejmě malý, ale pro jednoduché topné systémy s malým objemem chladicí kapaliny to stačí.
Obecně platí, že před nákupem membránové expanzní nádrže nebo výrobou otevřené expanzní nádrže musíte vypočítat objem nádrže tak, aby se do ní vešel celý objem expandující kapaliny.
Membránová expanzní nádrž (expansomat)
Membránová nádrž je ve skutečnosti hydraulický akumulátor s odolnou membránou, která bez poškození odolá horké vodě.
Expanzní nádrž, expanzní nádrž, v sekci. Foto: Day & Nite Instalatérství a topení Ilustrace: IE 1.1/2017LM
Membrána rozděluje nádrž na dvě části: vzduch a vodu. Vzduch pod tlakem je čerpán do vzduchového prostoru kompresorem nebo automobilovou pumpou, přesný tlak je uveden na nálepce nalepené na nádrži nebo v pasu expandéru. Vzduch pod tlakem působí jako pružina a stlačuje se, když se objem kapaliny v nádrži zvětšuje.
Životnost expanzní nádoby závisí na správné instalaci a kvalitě zařízení, v průměru je.Životnost expanzní nádoby prodloužíte instalací nádoby na vratné potrubí, před oběhové čerpadlo.
Výběr expanzní nádoby závisí na sortimentu topných zařízení v obchodech ve vašem regionu, proto se řiďte recenzemi týkajícími se komerčně dostupných modelů.
Výpočet expanzní nádoby pro vytápění
Při výběru expanzní nádoby je třeba znát její objem. Objem lze určit pomocí vzorců nebo můžete použít tabulku a vybrat si nádrž pro váš topný systém, pokud znáte kapacitu topného systému, objem chladicí kapaliny ve všech potrubích, radiátorech, kotlích atd.
Objem expanzní nádoby musí odpovídat výpočtům nebo být o něco větší než vypočtená hodnota
V každém případě se doporučuje koupit nádrž s rezervou objemu. Jak se říká, další objem neublíží, zvláště pokud se jako chladicí kapalina používá nemrznoucí směs, a ne voda.
Stůl. Výpočet kapacity expanzní nádrže pro topný systém v závislosti na objemu chladicí kapaliny.
| Objem chladicí kapaliny v topném systému, litry | Objem expanzní nádoby, litry |
|---|---|
| 1 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 4 | |
| 5 | |
| 6 | |
| 7 | |
| 8 | |
| 9 | |
| 120 | 10 |
| Poznámka: Výpočet je správný, pokud se jako nosič tepla používá voda, počáteční tlak v topném systému je 1 kgf / cm 2, maximální tlak je 3 kgf / cm 2. Přesný výpočet objemu expanzní nádoby lze provést na webu Climatic. | |
Kde a jak nainstalovat expanzní nádrž
Membránové expanzní nádoby doporučujeme instalovat na vratné potrubí topného systému, nedaleko kotle, před oběhové čerpadlo, s připojením vody nahoru (horizontální nádrže: vlevo nebo vpravo).
Výrobcem doporučený způsob instalace membránové expanzní nádrže Dzhileks: 1-odvzdušňovací otvor; 2-pojistný ventil; 3-manometr; 4-sbor bezpečnostní skupiny; 5-expanzní nádrž; 6-topný kotel; 7-topné radiátory; 8-oběhové čerpadlo. Obrázek: IE 1.1/2017LM Membránová expanzní nádoba nainstalována správně. Foto: Wikipedie
Nedoporučuje se instalovat expandéry s vodním potrubím dolů – to přispěje k akumulaci vzduchu v nádrži, kterou nebude možné odstranit ze systému. Rovněž se nedoporučuje instalovat nádrž na tlakové potrubí topného systému, aby se prodloužila životnost membrány.
Otevřené expanzní nádoby se tradičně montují v nejvyšším bodě domu tak, aby potrubí vycházející z nádrže vstupovalo do vratného potrubí topného systému poblíž vstupu do kotle. Je také nutné zajistit pohodlí při plnění systému vodou a sledování hladiny vody v nádrži bez dalších triků.
Zdroje:
Kombinovaný kotel: instalace, výhody, nevýhody
Oběhové čerpadlo: výběr, výpočet, doporučení
Vytápění domu: úvodní článek
Topné trubky: výhody a nevýhody
Topná tělesa: ocel, hliník, bimetal
V dnešní realitě expanzní nádrž otevřeného typu pro vytápění již dávno a nenávratně ztratila konkurenci modernější a účinnější uzavřené nádrže.
Nicméně zastaralé vybavení se aktivně používá. A v řadě situací má dokonce některé výhody oproti technologicky vyspělým membránovým nádržím.
V tomto materiálu budeme analyzovat jeho účel a konstrukční vlastnosti a také se seznámíme s principem fungování a pravidly pro výpočet tohoto typu nádrže.
Účel nádrže v otevřených systémech
Uvedené zařízení se používá v topných systémech, aby se zabránilo jeho poruchám se zvýšením objemu a tlaku chladicí kapaliny, ke kterému dochází při zahřívání.
Přesněji řečeno, když teplota vody cirkulující v systému stoupne z 5 na 100 °C, její objem se zvětší o 4 %. A to je hodně, protože v potrubí a radiátorech není kam jít – není tam žádný volný prostor.
Přebytečná chladicí kapalina z topného systému je vytlačována do expanzní nádoby otevřeného typu, což eliminuje poškození jejích částí v důsledku zvýšeného tlaku. Což vzniká tím, že vodu nelze stlačit a sama o sobě s rostoucí teplotou znatelně zvětšuje svůj objem. Po ochlazení se chladicí kapalina vrací zpět do topného systému
Výsledkem je, že několik set gramů v malém topném systému nebo několik litrů v poměrně velkém systému zvyšuje tlak na kritické hodnoty a vede k silným vodním rázům.
Což obnáší vymáčknutí těsnění, rozbití armatur, radiátorů a nákladné opravy – to vše v tu nejméně vhodnou chvíli.
A poté, co teplota chladicí kapaliny klesne, její přebytek se opět stává nezbytným pro efektivní fungování systému, takže musí být vráceny a v plné výši. V případě odpařování je nutné doplnit zásobu kapaliny.
Charakteristické vlastnosti otevřené nádrže
Takové nádrže jsou extrémně jednoduché – jako expanzní nádrž lze vždy použít obyčejný kbelík, speciálně vyrobený kontejner z improvizovaných materiálů, kanystr nebo něco takového.
Konstrukční vlastnosti kontejneru
Hlavní požadavky na design jsou:
- přítomnost dostatečného objemu;
- nedostatek těsnosti.
To znamená, že i nepřítomnost krytu je povolena, i když je to žádoucí – chrání částice nečistot před vstupem do topného systému.
Nádrž, která se plánuje použít jako expanzní nádrž, musí být vybavena odbočkou, ke které potrubí z topného systému. Toto je jediné požadované příslušenství.
Konstrukce jakékoli expanzní nádoby je extrémně jednoduchá – jedná se o konvenční nádobu vybavenou jedním nebo více vstupy / výstupy. To umožňuje akumulaci přebytečné tekutiny a její odtok. Technologicky nejvyspělejší nádrže jsou vybaveny přívodem vody, vypouštěcím ventilem, který je potřebný k dopravě vody do kanalizace v případě příliš velkých objemů jejího přebytku.
Ale pro pohodlí a zabránění drobným problémům je vhodné použít následující příslušenství:
- Přepadová hadice nebo potrubí – takový konstrukční prvek je nutný v případě přetečení expanzní nádoby. To znamená, že tento konstrukční prvek, který odvádí kapalinu do kanalizace nebo jednoduše mimo budovu, vylučuje možnost zaplavení.
- vodovodní potrubí – je nutné doplnit otopnou soustavu vodou. Je docela možné se bez toho obejít, ale mělo by být zřejmé, že tento postup bude muset být proveden s kbelíkem v ruce. I když v druhém případě bude design levnější.
Vzhledem k tomu, že expanzní nádoby jsou často instalovány v podkroví, měli byste se postarat o její tepelnou izolaci. Tím se vyloučí zamrznutí kapaliny a selhání celého systému.
Jako nosič tepla lze použít pouze obyčejnou vodu. Protože moderní účinné nemrznoucí směsi v otevřených nádržích se rychle odpařují. Což vede k výraznému zvýšení nákladů na celý postup vytápění místnosti.
Kromě toho jsou nemrznoucí výpary téměř vždy toxické, což má vliv na zdraví obyvatel. Mluvili jsme více o typech chladicích kapalin pro topný systém a jejich vlastnostech v tomto materiálu.
Forma a materiál výroby
Tvar nádrže není zásadní, takže může být jakýkoli:
- kolo;
- obdélníkový;
- lichoběžníkové atd.
Výrobním materiálem může být jakýkoli kov nebo dokonce plast, ale protože chladicí kapalina může být zahřátá na značné teploty, musí být odolná vůči teplu.
Tento obrázek pomáhá pochopit princip fungování expanzní nádrže. Obrázek vlevo ukazuje chladicí kapalinu ve studeném stavu. Prostoru má víc než dost. Když se však zahřeje (obrázek vpravo), brzy se objeví přebytek vody. Ve skutečnosti není příliš přebytečné kapaliny, ale to stačí k nalezení slabého místa v systému a vytvoření netěsnosti nebo selhání zařízení.
V prodeji jsou různé možnosti otevřených expanzních nádrží, mezi nimiž je snadné vybrat tu nejvhodnější. Nebo si vyrobte domácí nádrž z improvizovaných materiálů, která bude hrát roli expanzní nádrže.
Princip činnosti zařízení
Expanzní nádoba je součástí nejjednodušších topných systémů, které pracují podle fyzikálních zákonů. Když je pohyb tekutiny potrubím, radiátory prováděn gravitací, energie pro to je poskytována poklesem tlaku.
Aby nedošlo k narušení přirozené výměny tepla a cirkulace vody, měla by být expanzní nádoba instalována v nejvyšším bodě celého topného systému, zatímco kotel by měl být nejnižší. O instalaci a připojení nádrže jsme mluvili podrobněji v tomto článku.
V opačném případě nebude přítomnost nádrže poskytovat požadovaný účinek. To neochrání před zvýšením tlaku, vodním rázem a následnými poruchami.
Důležitou výhodou otevřených expanzních nádob je jejich přístupnost. Například nádrž může být vyrobena i z improvizovaných materiálů, kterých je dostatek v letních chatách, v zadních místnostech soukromých domů. Expanzní nádrží se může stát jakákoli kovová nebo plastová nádoba správné velikosti, jak dokazuje fotografie
Samotná nádrž se studenou chladicí kapalinou se nijak nepodílí na provozu topného systému.
Všechno se změní, když se kapalina zahřeje na významné teploty a vytvoří přetlak v potrubí, radiátorech, protože v takových situacích se její přebytek aktivně vytváří a vytlačuje do expanzní nádrže. Kde se nachází, dokud se chladicí kapalina neochladí, poté znovu spadne do potrubí a radiátorů, kotel gravitací.
Popsaný postup se provádí cyklicky, to znamená po celou dobu provozu nádrže.
Vzhledem k tomu, že topný systém je otevřený, stejně jako samotná nádrž, kompenzaci následků expanze nelze provést bez lidského zásahu.
Důvodem je, že chladicí kapalina, která je v přímém kontaktu se vzduchem, se odpařuje a čím více se zahřívá, tím aktivněji tento postup probíhá.
V důsledku toho musí uživatel pravidelně sledovat dostupnou hladinu vody. A podle potřeby dolévejte.
Uvedená operace se provádí pomocí kbelíku nebo jiné nádoby s vodou. To je nepříjemné, takže systém lze automatizovat organizováním dodávky vody z vodovodního systému az jakéhokoli: místního nebo centralizovaného.
Měli byste si uvědomit, že geometrické tvary a přesné výpočty v případě otevřené expanzní nádoby nejsou absolutně důležité. Hlavní podmínkou pro efektivní provoz je umístění v nejvyšším bodě systému a přítomnost dostatečného objemu nádrže až po přepadové potrubí
Kromě toho může být popsaný postup s použitím dodatečného vybavení zcela autonomní.
Ale v tomto případě se ztratí nejdůležitější výhody všech otevřených nádrží a topných systémů:
- láce;
- úplnou autonomii, to znamená nezávislost na provozuschopnosti, provozuschopnosti a dostupnosti jakýchkoli inženýrských systémů v místnosti.
Všechny procesy v otevřené nádrži probíhají podle přirozeného cyklu, bez pomoci čerpadel a dalších zařízení.
V důsledku toho, aby byla zaručena užitečnost expanzní nádoby, musí být rozměry samotného systému mírné, to znamená, že byste jej neměli používat k vytápění chat a budov, jejichž plocha přesahuje 100 m².
Optimálním umístěním expanzních nádrží jsou teplé podkroví. Protože je zaručeno, že je nejvyšší bod systému a toto řešení také umožňuje skrýt design s nízkými estetickými vlastnostmi mimo oči
Pokud je toto pravidlo ignorováno, může to vést ke značným finančním ztrátám, protože bude nutné provést řadu změn, aby byla zajištěna účinnost nádrže a celého systému jako celku.
Navíc musí být omezena nadmořská výška. Protože je velmi problematické dosáhnout očekávaného výsledku při pokusu o vytápění více než dvoupodlažní budovy tímto způsobem.
Jak provést výpočet?
Jak bylo uvedeno výše, jakákoli expanzní nádrž používaná pro vytápění otevřeného typu je jednoduchá v konstrukci a výrobě. A výpočet rozměrů takového výrobku není o nic složitější.
K čemuž můžete použít vzorce nebo metodu, která spočívá v přibližném výpočtu pracovního objemu nádrže.
Příklad použití vzorce pro výpočet požadovaného objemu nádrže. Na základě skutečného objemu vody cirkulující v okruhu se počítá pouze její nárůst při zahřátí na určitou teplotu zaokrouhleně nahoru. Poté přidejte výsledek získaný s objemem chladicí kapaliny v topném systému a přidejte libovolný počet litrů „v rezervě“
Ve skutečnosti, aby bylo možné určit požadovanou kapacitu nádrže, majitelé malého venkovského domu zřídka používají vzorce. Nejčastěji se počítá s přibližným objemem expanzní nádoby, ke kterému lze na pojištění připočítat libovolný počet litrů.
Důvod: u otevřených nádrží přebytečné objemy výrazně neovlivňují náklady a v některých případech vůbec nevedou ke zdražení.
V důsledku toho se celý výpočet kapacity redukuje na určení 10% objemu celé chladicí kapaliny, což by měla být její minimální hodnota expanzní nádrže.
Nejjednodušší je to v době návrhu a tvorby otopné soustavy, kdy jsou známy všechny parametry otopných těles, potrubí a dalších konstrukčních prvků nebo je lze snadno zjistit měřením. A pak už jen sečíst objemy všech komponent.
Otevřené expanzní nádrže a systémy, pro které jsou určeny, sice již dávno přežily svou užitečnost, ale dostupnost a především vysoká autonomie je činí poptávkou v podmínkách, které nejsou ideální. Například pokud je problém se stabilní dodávkou elektřiny nebo tam majitelé prostor trvale nebydlí
Pokud počáteční data nejsou známa, pak je nejpraktičtější metoda výpočtu experimentální. Proč potřebujete vypustit veškerou vodu ze systému a poté jej naplnit novou chladicí kapalinou.
V tomto případě je nutné provést měření, které lze provést pomocí počítadla nebo pomocí nádob o známém objemu. Poté zbývá zjistit požadovaných 10% objemu chladicí kapaliny, které slouží jako vodítko při výrobě nebo nákupu nádrže.
Závěry a užitečné video k tématu
Níže uvedené video vám umožní lépe porozumět tomu, co jsou otevřené expanzní nádrže, jak se vyrábějí, instalují:
Následující video je o domácích nádržích pro topný systém:
Otevřená expanzní nádoba je považována za zastaralou, stejně jako celý typ topného systému, ve kterém se používá. To znamená, že takové zařízení je neefektivní, protože jeho provoz je doprovázen působivými tepelnými ztrátami a ohřev je extrémně pomalý.
Úplná autonomie, nezávislost, snadná údržba, dostupné náklady však činí poptávku po otevřené nádrži daleko od stabilních podmínek velkých měst – v letních chatách, ve vesnicích atd..
Máte ještě dotazy ohledně výpočtu nádrže nebo si chcete ujasnit další body, které jsme v tomto článku nezmínili? Zeptejte se na nuance, které vás zajímají, položte své otázky v bloku níže – naši odborníci a další návštěvníci webu vám pomohou to zjistit.
Pokud jste se nedávno podíleli na výrobě nebo instalaci nádrže otevřeného typu, řekněte nám o tom v bloku komentářů – mnoho začátečníků bude vaše informace považovat za užitečné. Přidejte také jedinečné fotografie své expanzní nádrže.
