Správně zvolená a správně nainstalovaná expanzní nádrž topného systému nedovolí její selhání, udržuje tlak na požadované úrovni. Je nutná jako rezerva pro rozšiřování vody při zahřívání. V závislosti na typu systému lze vestavěný expandér otevřít nebo zavřít.
Budeme mluvit o tom, jak zvolit rezervní kapacitu v závislosti na vytvářeném schématu vytápění. Článek, který jsme představili, popisuje konstrukční funkce a specifika instalace expandérů. Jsou uvedena doporučení, jejichž dodržování zajistí ideální provoz topného okruhu jakéhokoli typu.
Otevřené expanzní nádrže
Designovým prvkem expandérů s otevřeným typem je kontakt chladiva s atmosférou. Cirkulace v systémech s expandérem tohoto typu je konvekce. Při zahřátí se objem kapaliny zvětšuje, jeho přebytek je absorbován zásobní nádrží.
S poklesem indikátorů teploty se kapalina vrací zpět pomocí gravitace, vlivem gravitace.
Vzhledem k nulovému tlaku v nádrži zařízení nevyžaduje pevnou kovovou strukturu, a proto:
- při výrobě skříně se používá jakýkoli kov;
- lze použít hotovou nádobu vyrobenou z plastu odolného vůči teplu;
- není důležitý tvar nádrže.
V letních domech lze takové zařízení sestavit z improvizovaných prostředků. Jako kontejner můžete použít plastový kanystr nebo sud opatřený přijímací trubkou a výtokem pro přepad.
Expandéry otevřeného typu mohou být vytvořeny ve formě pravoúhlé nádrže s beztlakovým víkem na horní rovině
Navenek je to obyčejná kovová nádrž, jejíž horní rovina je opatřena otvorem pro servis a doplňování kapaliny. Ochrana proti ucpání poskytuje ochranu. Upevňovací prvky jsou umístěny ve spodní části nebo na boční rovině.
Galerie Obrázků
Foto z
Expanzní nádrž v topném okruhu
Otevřená nádoba pro sběr přebytečného chladiva
Nejjednodušší verze expandéru
Odpařovací nádrž zdarma
Otevřené topné systémy se používají v nízkopodlažních budovách, kde je objem chladiva a délka otopné komunikace relativně malý.
Požadavky na instalaci jsou jednoduché:
- expandér je umístěn v maximální výšce na přívodním potrubí;
- přívod je připojen k nádrži potrubím;
- Pro vypuštění přebytečné tekutiny se provádí přepouštěcí odbočka nad vypočítanou hladinou.
Pro zajištění gravitačního oběhu se pro instalaci doporučuje použít větší trubky.
Otevřená struktura je umístěna v horním bodě, odkud kapalina teče gravitací
Obvykle se snaží namontovat nádrž ve vyhřívané místnosti vybavené vyhřívaným podkrovím, a pokud to není možné, bude nutné nádrž izolovat. Přítomnost izolace neumožňuje zamrznutí kapaliny a ztrátu výkonu systému.
Uzavřené expanzní nádrže
Strukturální specifičnost úprav uzavřené nádrže je úplná těsnost, která umožňuje udržovat tlak nezbytný pro cirkulaci v kterémkoli místě v systému.
Nádrž uvnitř je rozdělena membránou na část vzduchu a kapaliny. Každý z oddílů je zcela utěsněn - směs obsahující dusík ze vzduchového oddělení se nikdy nemíchá s chladicí kapalinou plnící kapalinový oddíl.
Princip činnosti uzavřené expanzní nádrže spočívá v tom, že zahřátá kapalina ze systému je tlačena do kapalné části nádrže a začíná tlačit na její část proti utěsněné membráně. Přepážka je zdeformovaná a působí na vzduchovou část a stlačuje ji.
Galerie Obrázků
Foto z
Uzavřená expanzní nádrž pro topné systémy získala technický termín expansomat. Tato uzavřená kapsle utěsněná k topnému okruhu
Uzavřená expanzní nádrž chrání topný okruh nejen před tlakem dopravovaného média, ale také před účinky kyslíku obsaženého ve vzduchu
Expansomat je zvolen tak, aby jeho objem komory postačoval pro maximální expanzi chladicí kapaliny při zahřívání
Pro uspořádání topných systémů vyrobte červené expansomaty. Méně často na trhu najdete bílé a šedé tobolky. Musíte si koupit za topení pouze zařízení, jejichž membrána je schopna kontaktovat s horkou vodou
Uzavřené expanzní nádrže se bez problémů používají u podlahových plynových kotlů, u tepelných generátorů kapalin a pevných paliv
Pokud je topný systém přírodního typu přeměněn na čerpací systém, otevřená expanzní nádrž se nejčastěji mění na expanzivní, aby se zabránilo odpařování chladicí kapaliny.
Majitelé malých domů a bytů, pro jejichž vytápění se používá nástěnný plynový kotel, nemusí instalovat expanzní nádrž. Je v topné jednotce
Pokud se vedle nástěnného kotle používají topné jednotky také pro vytápění, je nainstalována expanzní nádrž, aby se zajistilo rozšíření chladicí kapaliny v dalších obvodech
Expanzní nádrž v topném okruhu
Zařízení na ochranu systému
Princip výběru expanzomatu
Bílá expanzní nádrž
Používejte s kotlem na pevná paliva
Změna gravitačního ohřevu
Expanzní nádrž v nástěnném kotli
Volitelný nástavec podle potřeby
V důsledku toho se zmenšuje objem vzduchové komory nádrže a plyn v ní je stlačen. Tato situace přispívá ke zvýšení tlaku v systému. Jakmile se tlak normalizuje, chladicí kapalina se vytlačí zpět z kapalinové komory.
Pokud tlak rychle vzroste, pak, když je dosaženo kritického objemu kapaliny v nádrži, je aktivován bezpečnostní ventil. V důsledku toho bude z nádrže odstraněno přebytečné chladivo.
Uzavřená konstrukce je zcela utěsněna, ve spodní části je příruba s přijímací tryskou, v horní části je vsuvka pro plnění plynem
V závislosti na formě jsou všechny uzavřené expandéry pro instalaci do topného systému rozděleny do následujících typů:
- Sférický - Druh membránového designu s elastickou přepážkou. Po přijetí kapaliny se napne a vezme veškerý přebytečný objem. Samotná nádrž má vzhled sférické kapsle.
- Ovál - Další typ membránových hydraulických zvedáků. Válec expandéru je tradičně rozdělena pružnou membránou na plynové a kapalinové komory, ale konfigurace těla má mírně protáhlý vertikální tvar.
Navenek jsou oválnými nastavovacími prvky válcový válec vymalovaný červeně. Na jedné straně je upravena vsuvka pro vytváření tlaku v plynové komoře, na druhé straně potrubí, kterým je systém připojen.
Na skříň jsou přivařeny montážní jednotky, které zajišťují zavěšenou instalaci zařízení a jsou schopny odolat jeho pracovní hmotnosti. Sférická modifikace nádrže se liší od oválu pouze tvarem.
Podle odrůd se membránově uzavřené expandéry dělí na modifikace bránice a balónku
V uzavřených systémech nebude gravitační cirkulace schopna zajistit požadovanou úroveň tlaku. Konstrukce proto zahrnuje oběhové čerpadlo.
Samotný expandér lze nainstalovat kdekoli v systému, ale při provádění instalačních prací je vhodné vzít v úvahu následující doporučení:
- nejlepším místem pro instalaci je zpětné potrubí do místa čerpadla;
- je lepší přivést přívod chladicího média shora, což sníží penetraci vzduchu a udrží výkon při poškození membrány;
- nedostatek hlavního svazku může být kompenzován instalací dalšího expandéru s nižší kapacitou.
Při instalaci není zakázáno zohledňovat interiér místnosti, je-li to nutné. Pro regulaci úrovně tlaku v topném systému musí být expandér vybaven manometrem.
Uzavřený expandér je obvykle umístěn před kotlem, na místo instalace oběhového čerpadla
Možnost umístění v blízkosti kotle odstraňuje problém izolace nádrže. Zařízení je umístěno v teplé místnosti, což zajišťuje snadné použití.
Který design je lepší?
Systémy se v závislosti na zařízení a materiálu expanzní nádrže liší v seznamu výhod a nevýhod. Ale podle odborníků a zkušených uživatelů jsou výhody funkčnosti na straně uzavřených možností.
Klady a zápory otevřeného tanku
Samoproudý systém potřebuje potrubí s větším průměrem, což zase přímo zvyšuje náklady. Rozpočet na uspořádání otevřeného topného systému s beztlakovým expandérem se mírně zvyšuje, i když zůstává relativně malý.
Hlavními výhodami této možnosti jsou jednoduchost, nízké náklady na komponenty a instalační práce. Dalším pozitivním rysem je chybějící potřeba kontrolovat hladinu tlaku.
Otevřený expandér pro malé systémy lze sestavit z improvizovaných prostředků, jeho instalace bude také jednoduchá
Existuje však mnohem více mínusů:
- použití nemrznoucích látek je nebezpečné z důvodu toxických výparů;
- možnosti montáže jsou omezeny pouze horním bodem systému;
- neustálý kontakt s atmosférou zvyšuje riziko přetížení vzduchu a koroze;
- pomalé zahřívání;
- teplotní rozdíly doprovázející cirkulaci cirkulace urychlují opotřebení zařízení;
- používá se pro vytápění nízkopodlažních budov, maximálně dvou podlaží;
- velké tepelné ztráty a spotřeba energie pro vytápění.
Další nevýhodou otevřeného systému jsou ztráty způsobené vypařováním a přetečením. Při instalaci nádrže je proto třeba dbát na dostupnost doplňovacího otvoru.
Galerie Obrázků
Foto z
Expanzní nádrž pro vytápění chaty
Změna použitého akumulátoru
Level Tracker
Tvar expanzní nádrže
Expandér plynových lahví
Plastová expanzní nádrž
Obyčejný kanystr v garáži
Klady a zápory uzavřené nádrže
Pokud otevřený expandér zvítězí z hlediska ceny a snadnosti instalace, pak funkčnost je síla uzavřené nádrže, která se také nazývá expanometr. Používají se při konstrukci uzavřených topných systémů, které nemají přímý kontakt s atmosférou.
Expansomaty mají následující výhody:
- úplná těsnost umožňuje použití nemrznoucí směsi;
- umístění expandéru neovlivňuje výkon systému;
- izolace vnitřku nádrže minimalizuje riziko přetížení vzduchu a koroze;
- po spuštění se systém zahřívá rychleji, citlivěji na úpravu teplotních podmínek;
- menší rozdíl mezi provozními podmínkami přívodních a zpětných vedení, což v důsledku zvyšuje provozní zdroje;
- nevyžaduje instalaci trubek o velkém průměru, což šetří konstrukci;
- nevyžaduje stálou pozornost na hladině a stavu tekutiny;
- možnost použití v systémech určených pro více podlaží;
- malé tepelné ztráty, které snižují náklady během provozu zařízení.
Při výběru expandérů tohoto typu mohou nastat uzavřené válce s neoddělitelnou konstrukcí. Pokud dojde k poruše membrány, bude nutné vyměnit válec za nový.
K ovládání úrovně pracovního tlaku je na válci namontován manometr, k odstranění přebytečného vzduchu je instalován automatický nebo mechanický odvzdušňovací ventil
Z mínusů je důležité si uvědomit složitost návrhu, zvláštní požadavky na materiály, které zvyšují náklady na vybavení. K tomu můžeme přidat potřebu neustálého sledování tlaku a jeho regenerace, pokud je to nutné.
Pravidla pro výpočet kapacity nádrže
Expandér jakéhokoli typu bude účinný pouze při správném výběru objemu. Proto by měla být brána v úvahu schopnost kapaliny expandovat během zahřívacího období. Voda v topných prstencích expanduje nejméně o 3% z celkového objemu vodního systému, nemrznoucí směs - o téměř 5%.
Kapaliny jsou klasifikovány jako nestlačitelná média, takže by jim nádrž měla poskytnout dostatečnou rezervu pro tepelnou roztažnost s určitým okrajem. Za předpokladu, že je okruh zcela naplněn chladivem, může dokonce tepelná roztažnost ve vypočítaných objemech vést k vypouštění kapaliny přes pojistný ventil a úniku chladiva do podlahy.
Proto, aby nadměrný objem expandujícího chladicího média nevedl k nehodám, získávají se uzavřené nádrže pro malé okruhy v soukromých domech tak, že jejich objem se rovná 10% celkového objemu chladicího média cirkulujícího systémem. Toto pravidlo platí pro systémy s kapacitou až 150 litrů.
Pokud se pohybuje více než 150 l chladiva podél topného prstence, pak se kapacita uzavřené nádrže vypočítá vynásobením celkového objemu kapaliny jeho koeficientem expanze při specifických provozních teplotách v systému.
K získané hodnotě je třeba přidat velikost vodní uzávěry, tj. objem chladiva vytvořeného v nádrži v důsledku standardního statického tlaku tekutiny. U velkých topných prstenců se tento ukazatel zpravidla rovná 0,5% celkového objemu chladicího média, u malých s kapacitou do 150 l se odebírá 20%.
Výsledná hodnota se vynásobí korekčním faktorem určeným hodnotami předběžného a konečného tlaku v otopném systému. Předběžná se počítá z výpočtu, že 1 bar padá na 10 m výšky obvodu. Konečný tlak se vytvoří jako výsledek systému.
Výpočet objemu uzavřené nádrže pro velké složité topné struktury vypadá takto:
V použitých výpočtech: Vn je jmenovitý objem uzavřené nádrže; Ve je objem chladicí kapaliny během tepelné roztažnosti (vypočteno podle vzorce systému V × n%, kde n je koeficient tepelné roztažnosti chladicí kapaliny); Vv - uzávěr vody; po je předběžný tlak; pe - indikátor finálního tlaku, který se rovná hodnotě mezního tlaku pojistného ventilu minus 0,5 bar
Otevřená kapacita není přísně regulována normami, ale platí pravidlo: objem otevřené nádrže k přepadové trubce by měl být 3,5 - 4% celkového objemu chladicí kapaliny v topném okruhu.
Takové hodnocení postačuje pro malý venkovský dům, ale struktura trvalého pobytu bude vyžadovat přesnější výpočet. Nejprve musíte zjistit celkový objem topného systému.
Možnosti výpočtu celkového topného výkonu
Tento indikátor lze určit s různými stupni přesnosti třemi hlavními způsoby. Za prvé, na základě datového listu kotle. Na jednotku kapacity kotlového zařízení je tedy potřeba asi 15 litrů kapaliny. K získání potřebných údajů potřebujete 15krát větší kapacitu kotle, než je uvedeno v datovém listu.
Za druhé, můžete zjistit objem pomocí vodoměru při plnění systému. Při plnění se bere v úvahu množství použité tekutiny. Toto je přesnější a problematická možnost.
Třetí metoda zahrnuje výpočet celkového objemu všech prvků topného systému. Toto je nejpřesnější volba. Výkon výměníku tepla kotle, radiátorů, konvektorů, měřicích přístrojů lze určit podle pasových charakteristik. Pro výpočet kapacity potrubí se použijí data z tabulky.
Tabulka ukazuje rozměry trubek v palcích a jejich objem v litrech na 1 metr, který se používá k shrnutí celkového objemu
Tabulka ukazuje objem potrubí na metr délky, vyrobený z nejpopulárnějších a nejmodernějších materiálů. Vnitřní průměr je v palcích od 0,5 do 1,5 jednotek.
Další metoda, která tvrdí, že je vysoce přesná, je výpočet podle vzorce:
Vtotal = π x D2 x L / 4,
Kde:
- π se rovná 3,14;
- D - označuje parametry vnitřního průměru potrubí;
- L - označuje délku potrubního systému.
Po získání potřebných údajů se tyto údaje shrnou a získá se celkový objem systému, který se použije při dalších výpočtech.
Zde jsou uvedeny kroky a vzorce celého cyklu výpočtů pro návrh a organizaci vytápění soukromého domu. Doporučujeme, abyste se seznámili s užitečnými informacemi.
Výběr expanzní nádrže podle tabulky
Pokud máte potřebná data, nejlepší možnost pro expandér může být vybrána podle tabulky objemů a konstrukčního tlaku.
Celkový objem systému se počítá podle stanovené metody, tlakové parametry jsou relevantní pouze pro uzavřené modifikace a jsou uvedeny v datovém listu zařízení.
Data z tabulky vám umožňují zvolit objem expandéru od 4 do 300 litrů
Tato možnost nevyžaduje speciální výpočty, s výjimkou výpočtu celkového objemu systému. Použití stolu velmi usnadňuje a urychluje výběr expandéru s požadovanou kapacitou nádrže.
Výpočet pomocí vzorce
Pokud data tabulky nestačí, je možné vypočítat potřebný ukazatel objemu kapacity sami.
Použijte následující vzorec:
Vb = Vc x k / D,
Kde:
- Vb - označuje požadovanou kapacitu expandéru;
- Vc je celková kapacita systému;
- k je koeficient expanze kapaliny během zahřívání;
- D je koeficient účinnosti expandéru.
Z údajů potřebných pro výpočet zůstávají koeficienty k a D neznámé: První je tabulková hodnota a druhá se vypočítá samostatným vzorcem.
Rovněž existuje a používá se tabulka teplotní expanze. Umožňuje určit koeficient pro systémy s vodou nebo nemrznoucí směsí. Hodnota není lineární, mění se po zahřátí v závislosti na přítomnosti a koncentraci glykolu v kapalině.
Na základě těchto údajů je možné určit parametry koeficientu roztažnosti kapaliny během ohřevu (k), potřebné pro výpočet objemu expanzního válce
U vody se koncentrace ethylenglykolu bere jako „0“, pro nemrznoucí směs se koncentrace stanoví podle údajů deklarovaných výrobcem. Teplota vytápění se považuje za provozní teplotu konkrétního systému.
Pro nezávislý výpočet koeficientu účinnosti expanzní nádrže se použije vzorec:
(Qm - Qb): (Qm + 1),
Kde:
- Qm je maximální tlak systému podle prahu pasu činnosti pojistného ventilu;
- Qb - předběžný tlak ve vzduchové komoře expandéru podle katalogového listu.
Pokud je poslední parametr neznámý, měří se čerpáním nebo krvácením skrz vsuvku válce.
Další metody výpočtu
Kromě nezávislých výpočtů pomocí vzorců a tabulek existují i alternativní metody. Cenově dostupná možnost výpočtu je pomocí online kalkulačky.
Neexistuje žádný nedostatek síťových zdrojů, které nabízejí online výpočet požadované hodnoty. Lze je snadno najít podle klíčových slov
Další možností, jak získat potřebná data, je kontaktovat profesionální designéry. Toto je nejspolehlivější způsob, ale přesnost obdržených informací bude poměrně drahá.
Pravidla pro instalaci a připojení vnitřních a venkovních expandérů budou představena v následujícím článku o těchto otázkách.
Jak vybrat správnou expanzní nádrž?
Doporučuje se určit typ topného systému ve fázi plánování. Výběr nádrže je obvykle odložen o dobu po konstrukci skříně, když je systém namontován, je znám jeho objem.
Při výběru nejlepší možnosti pro expanzní nádrž se doporučuje:
- zaměřit se na objem uzavřené expanzní nádrže, který přesahuje hodnotu tepelné roztažnosti chladicí kapaliny;
- při nákupu byste měli věnovat pozornost připojení, tvaru nádoby a umístění konektorů pro upevňovací prvky - během instalace se tím vyhnete překvapením;
- Je důležité věnovat pozornost pokynům k pouzdru, které obsahují užitečné informace o instalaci a technické parametry.
Při nákupu je lepší se zaměřit na důvěryhodného výrobce, i když jeho válce budou stát dražší. To bude klíčem k dlouhé životnosti topného systému, avšak za předpokladu řádného provozu a pravidelné údržby.
Před připojením je předběžný tlak v plynové komoře membránové nádrže nastaven na hodnotu rovnou statickému tlaku kolony chladicí kapaliny v topném okruhu. Nastavení se provádí obvyklým automobilovým čerpadlem, je ovládáno manometrem.
Hlavní věcí není kupovat kotelní nádrž pro topný systém - jejich technické vlastnosti jsou zcela odlišné
Expandér pro topné systémy a akumulátory pro přívody studené vody by neměl být zaměňován. Liší se svým vzhledem a designem. První jsou natřeny červeně a obvykle nejsou skládací, druhé jsou modré, vybavené odnímatelnou přírubou pro opravu membrány.
Video pomůže určit parametry expandéru uzavřené modifikace, porozumět rozdílům mezi válci pro systémy vytápění a kotle:
Princip fungování a funkce volby kapacity videoklipu:
Vytápěcí systém soukromého domu může být proveden podle otevřeného nebo uzavřeného schématu, které vyžaduje instalaci expandéru příslušného návrhu. Klíčovým faktorem v jeho výkonu je objem, který lze vypočítat samostatně nebo svěřit profesionálním návrhářům.
Správně zvolené zařízení pomůže udržet požadovaný objem tekutiny v otevřeném systému a v uzavřeném zahřívání udržuje hladinu pracovního tlaku.
Prosím, napište komentáře do níže uvedeného bloku. Sdílejte své vlastní zkušenosti s montáží topných okruhů s expanzní nádobou a užitečné informace pro návštěvníky webu. Ptejte se, publikujte fotografie k tématu článku.