Expanzní nádoba je zabudována do uzavřených topných systémů, aby mohla plnit následující úkoly:
- Kompenzace tepelné roztažnosti chladicí kapaliny. S každým zvýšením teploty o 100 °C se objem vody v systému zvýší o 4,33 %. Tlak v okruhu systému se zvyšuje a působí na vnitřní povrch potrubí a zařízení. Aby se zabránilo zničení topného systému, je na zpátečce kotle instalována expanzní nádrž, která je naplněna „přebytečnou“ chladicí kapalinou;
- Provozem expanzní nádoby dochází k potlačení vodních rázů v topném systému, ke kterým dochází v důsledku vzduchových uzávěrů nebo náhlého vypnutí armatur. Aby vodní rázy nepoškodily kotel, je zásobník umístěn na vratném potrubí před generátorem tepla. (Jak vybrat a připojit kotel pro podlahové vytápění si přečtěte zde.)
V prodeji jsou dva typy hydraulických nádrží: balónové a membránové (membránové). První se častěji používají pro zásobování studenou vodou a jsou natřeny modře, druhé jsou červené a používají se v topných systémech.
Nastavení indikátorů v nové expanzní nádrži před spuštěním systému
Nádrž membránového typu je rozdělena membránou. Jedna z polovin je pod tlakem, je do ní pumpován vzduch nebo dusík. Tento parametr můžete objasnit pohledem na dokumenty k nádrži. Předběžný (tovární) tlak nebude nutně optimální pro provoz okruhu. Toto nastavení lze snadno překonfigurovat. Výrobci s tím počítali tak, že v těle jeho „vzduchové“ části nechali cívku, pomocí které lze regulovat tlak vzduchu.
Je třeba mít na paměti, že všechny tlakoměry ukazují pouze přetlak. To znamená, že pokud ve výpočtech potřebujete použít koncept absolutního tlaku, pak by se k údajům tlakoměru měla vždy přidat jedna atmosféra (bar).
Počáteční tlak v expanzní nádobě je nastaven na 0,2 atm nad tlakem chladicí kapaliny ve studeném systému, který se rovná statické výšce okruhu. Tento tlak je definován jako vzdálenost ve výšce mezi horním bodem okruhu a středem expanzní nádoby. Pokud je například výška topného systému 8 m (2 podlaží), bude statistická výška:
∆P = 0,8 atm (10 m = 1 atm), pak se tlak v membránové nádrži vypočítá následovně:
∆P + 0,2 = 0,8 + 0,2 = 1,0 atm (bar).
Následky chybně nastaveného tlaku jsou následující:
- Nádrž je čerpána. Například ve vzduchové dutině je indikátor 3 bar zpočátku nastaven na statickou hlavu 1,5 baru. Po spuštění čerpadla se tlak chladicí kapaliny změní, ale ne moc – do 1 atm. Ukazuje se, že když manometr u kotle ukazuje max. 2,5 baru, ve vzduchové části membránové nádrže jsou ještě 3 bary. Toto nastavení ruší celou kompenzační schopnost membránového zařízení – vzduch bude mít tendenci vytlačovat chladicí kapalinu z nádrže.
- Indikátory uvnitř expanzní nádrže jsou příliš nízké. V tomto případě se při plnění uzavřeného systému voda nebo nemrznoucí směs snadno protlačí membránou a naplní celou nádobu. S každým zvýšením teploty a s ní i tlaku se spustí pojistný ventil. V tomto případě se expanzní nádrž také stává zbytečnou.
Rada! Počáteční nastavení tlaku vzduchu bylo správné, ale pojistné ventily topení nadále fungují. Možná byl zvolen příliš malý objem expanzní nádoby. Aby se tomu zabránilo, doporučuje se instalovat nádrž, jejíž objem je nejméně 10% celkového objemu chladicí kapaliny.
Přečtěte si také: Tepelná topná jednotka: schéma topné jednotky
Jak měřit a upravovat tlak v expanzní nádobě
Tlak v topném systému je řízen manometry, ale samotná nádrž nemá armaturu pro instalaci tohoto zařízení. Existuje však vsuvka, ve které je namontována cívka pro čerpání nebo vypouštění vzduchu. Je umístěn na straně proti přívodu chladicí kapaliny. Vsuvka je ve skutečnosti analogem automobilové pumpy, takže pro kontrolu tohoto parametru nebo jeho úpravu můžete použít běžnou automobilovou pumpu s vestavěným manometrem.
Na stupnici tlakoměru automobilu jsou hodnoty uváděny v MPa, zatímco tlak v topném okruhu je udáván v barech nebo kgf/cm2. Snadno se překládá:
