Expanzní nádoby pro topný systém: princip činnosti a instalace membránové nádrže uzavřeného typu

Ahoj všichni! Nedávno jsem byl postaven před situaci, kdy jsem musel kupujícímu dlouho říkat, jak se liší hydraulický akumulátor od expanzní nádrže.

Tento dlouhý a obtížný rozhovor mi dal nápad napsat tento článek.

V něm budu o této problematice mluvit co nejstručněji a nejjasněji.

Začněme tím, že se podíváme na expanzní nádrže, a pak přejdeme k hydraulickým akumulátorům. Pojďme tedy začít!

Co je to expanzní nádrž?

Expanzní nádoba je nádoba, která kompenzuje tepelnou roztažnost kapaliny uvnitř topného systému.

Existují dva typy:

• Otevřený typ – určený pro práci v topných systémech s pracovním tlakem 1 atmosféra. Jedná se o ocelovou nádobu se závitovým připojením. Nejčastěji se tento typ expanzní nádoby používá v gravitačních topných systémech. Mezi vesničany jsou stále oblíbené kvůli své nezávislosti na elektřině.
• Expanzní komory nebo membránové nádrže – tento typ je určen pro práci v uzavřených topných systémech, ve kterých tlak nepřesahuje 3 bary. Maximální teplota chladicí kapaliny v nich by neměla být vyšší než 100 stupňů Celsia a tlak by měl být udržován v rozmezí 8 atmosfér. Kromě toho se používají pro „potrubní“ nepřímotopné kotle, kde kompenzují nárůst objemu teplé užitkové vody. Je třeba si uvědomit, že v tomto případě nenahrazují bezpečnostní skupinu kotle.

V jádru se jedná o ocelový plášť rozdělený na dvě části pryžovou membránou.

V jedné části nádrže je chladicí kapalina pod tlakem a ve druhé části je čerpán vzduch.

Pro přehlednost se podívejte na obrázek níže:

Mezi kupujícími jsou oblíbenější modely s membránou balónového typu (slangově se jí říká hruška nebo vyhřívací podložka).

To se vysvětluje jejich udržovatelností – v případě poškození je membrána snadno vyměnitelná.

Závit na trubce může mít dva standardní průměry – 3/4 nebo 1 palec.

To závisí pouze na výrobci a není to zásadní bod.

Standardní hodnota tlaku vzduchu je zase 1,5 baru a spotřebitel ji může změnit.

Za sebe poradím – na připojovací potrubí je lepší nainstalovat kohoutek s vypouštěcím ventilem.

To je nezbytné pro pravidelnou kontrolu tlaku vzduchu.

Provádí se v následujícím pořadí:

1. Nádrž se odpojí od topného systému uzavřením kohoutku.
2. Vypouštěcí ventil odstraní vodu zbývající uvnitř nádoby.
3. Pomocí tlakoměru automobilu se kontroluje tlak vzduchu.

Pokud se kontrola neprovede, tlak vzduchu dříve nebo později klesne.

To způsobí, že membrána začne otírat své stěny o ocelové tělo, což povede k urychlenému opotřebení.

Pokračujeme v tématu kontroly stavu expanzní nádrže a doporučuji vám zhlédnout následující video:

Expanzní nádoby s membránou v podobě membrány můžeme nejčastěji vidět při otevření víka nástěnného plynového kotle nebo elektrické mini kotelny.

Může to vypadat jinak, ale nejčastěji uvidíte toto:

Pokud gumička uvnitř takového modelu praskne, lze ji pouze zcela vyměnit.

Protože je hermeticky uzavřen v továrně výrobce, promluvme si nyní o těchto „gumách“ podrobněji.

Jak je konstruována membrána pro expanzní nádrž?

Jak bylo uvedeno výše, membrána je potřebná k rozdělení kapacity nádrže na dvě části.

Jedná se o pryžový výrobek se silnými stěnami (to je nutné pro udržení pevnosti v tahu), který má nahoře hrdlo pro přírubu.

Pokud nerozumíte tomu, jak to vypadá, podívejte se níže:

Membrány jsou v současnosti vyráběny z elastomeru zvaného EPDM. Je schválen pro použití s ​​pitnou vodou a neuvolňuje do ní žádné škodlivé nečistoty.

Expanzní nádoby s takovou gumičkou lze použít nejen u kotlů, ale i u nepřímotopných kotlů.

A v případě potřeby je lze použít i jako hydraulické akumulátory pro čerpací stanice.

Budeme o nich mluvit o něco později, ale nyní se naučíme, jak vybrat expanzní nádobu pro váš topný systém.

Výpočet objemu expanzní nádoby pro vytápění

Jak jsme řekli dříve, hlavní funkcí expanzní nádoby je kompenzovat tepelnou roztažnost kapaliny.

Proto bude objem nádrže záviset na celkovém objemu kapaliny v systému a také na jeho expanzním koeficientu.

Vypočítejme objem membránové nádrže, kterou potřebujete, pomocí následujícího vzorce:

• V_nádrž — požadovaný objem expanzní nádoby.
• V_{chladicí kapalina} – celkový objem chladicí kapaliny v topném systému.
• k_{rozšíření} — koeficient tepelné roztažnosti chladicí kapaliny. Tato hodnota závisí nejen na chemickém složení kapaliny v systému, ale také na rozsahu provozních teplot kotle.
• P_systémy — maximální možný tlak v kotli.
• P_vzduchu — tlak vzduchu v expanzní nádobě. Obvykle je to 1,5 baru.

Pro výpočet objemu otevřené expanzní nádrže stačí vzít tlak v systému rovný 1 atmosféře a tlak vzduchu bude roven nule. Protože otevřená nádrž nemá membránu.

Instalace expanzní nádoby topení

Nyní si promluvme o tom, jak správně nainstalovat expanzní nádrž do topného systému.

Začněme tím, že se podíváme na následující obrázek:

Obrázek výše ukazuje topný systém s otevřenou expanzní nádobou.

S pomocí tohoto obrázku je problém jeho instalace jasně a jasně vyřešen – expanzní nádrž otevřeného typu by měla být instalována v nejvyšším bodě systému.

Obvykle se instaluje do podkroví nebo v extrémních případech pod strop.

Pokud se tak nestane, voda nebo nemrznoucí směs se jednoduše začne nalévat přes její okraj.

V případě uzavřeného topného systému, ve kterém je instalována membránová expanzní nádrž, taková omezení neexistují.

Obvykle jsou umístěny přímo v kotelně vedle kotle. Vypadá to takto:

K upevnění kontejneru na stěnu se používají konzoly různých provedení.

Někteří výrobci je kombinují s bezpečnostními skupinami. Pro přehlednost se podívejte na obrázek:

Není to jediná možná možnost upevnění, ale o ostatních nebudeme uvažovat.

Přejděme k další části článku, věnované hydraulickým akumulátorům.

Co je to hydraulický akumulátor?

Pro lepší pochopení vám rovnou ukážu obrázek čerpací stanice:

Z obrázku je vidět, že hydraulický akumulátor (zkráceně HA) je nádoba, ke které je připevněno čerpadlo s tlakovým spínačem.

Uvnitř je tato nádoba řešena stejně jako membránová expanzní nádoba.

Navíc mají často úplně stejné EPDM membrány.

Tlak vzduchu v HA je také 1,5 bar a na přání jej lze zvýšit nebo snížit.

Mnoho instalatérů používá v uzavřených systémech místo expanzních nádrží hydraulické akumulátory.

Není neobvyklé vidět na internetu tyto fotografie:

Kromě horizontálních modelů GA mají obchody své vertikální protějšky.

Nejčastěji se používají k sestavení čerpací stanice na bázi hlubinného čerpadla.

O potřebě toho byl napsán samostatný článek.

Co dělá hydraulický akumulátor?

Toto „zařízení“ má dvě hlavní funkce:

1. Je to nezbytné pro správnou funkci automatizace čerpací stanice. To platí nejen pro tlakový spínač, ale i pro některé řídicí jednotky čerpadel. Pro tuto funkci není objem nádrže nijak zvlášť důležitý. Například miniaturní čerpací stanice s vířivým čerpadlem mají objem nádrže 1 litr.
2. Snížení počtu startů čerpadla – to pomáhá snížit negativní dopad startovacích proudů a šetřit energii. Pro tuto funkci je nejdůležitější hlasitost. Pokud potřebujete plnohodnotnou vyrovnávací nádobu s vodou, pak je potřeba zvolit kapacitu 80, 100 nebo více litrů.

Jak vybrat hydraulický akumulátor?

Na základě výše napsaného lze říci, že výběr hydraulického akumulátoru není striktně vázán na parametry vodovodního systému.

To ale neznamená, že si musíte koupit první, na který narazíte.

Například, pokud vaše čerpací stanice bude pracovat v podmínkách vysoké vlhkosti, je lepší zakoupit hydraulické čerpadlo vyrobené z nerezové oceli. Tím se výrazně zvýší jeho životnost.

To je asi vše. Těším se na vaše dotazy v komentářích a lajcích na sociálních sítích. Uvidíme se znovu na stránkách tohoto blogu!

Líbil se vám článek? Sdílej se svými přáteli!