Jak správně napumpovat expanzní nádobu v kotli ⋆ Opravy a dokončování bytů a domů

Dnes chci mluvit o tom, co je uzavřená expanzní nádrž, jak je konstruována, k čemu je potřeba, jak vybrat správnou expanzní nádrž, jaký tlak vzduchu by v ní měl být udržován a jak ji správně napumpovat. Pokud vás to zajímá, poslouchejte dále.

Konstrukce uzavřené expanzní nádrže je velmi jednoduchá – jedná se o nádobu, nejčastěji ocelovou, uvnitř rozdělenou elastickou membránou. Na jedné straně membrány je v provozním stavu voda, na druhé straně vzduch. Místo membrány lze použít něco jako gumovou baňku nebo “balónek” umístěný uvnitř ocelové nádoby. Do části, která je naplněna vodou, je přivařena spojovací vsuvka se závitem o průměru 3/8, ½, ¾ nebo 1 palec a další. V části, kde je vzduch, je pro plnění vzduchem zabudována vsuvka s běžnou automobilovou vsuvkou. Tvar nádrže může být různý – válcový ve tvaru malého soudku, může být obdélníkový nebo kulatý. Záleží na tom, kam je třeba tuto expanzní nádrž instalovat. Existují nádrže s nožičkami pro instalaci na podlahu, existují pro zavěšení a upevnění na zeď nebo uvnitř kotle či jiného zařízení.

Nyní si ujasníme, k čemu slouží expanzní nádrž a kde se instaluje. Instaluje se do systémů vytápění a zásobování vodou.

V topném systému je potřeba expanzní nádrž, která kompenzuje tepelnou roztažnost vody nebo jiného chladiva nalitého do systému. Jak všichni víme, kapalina je nestlačitelné médium, které má tu vlastnost, že mění svůj objem v závislosti na teplotě. Jednoduše řečeno, stejné množství kapaliny při různých teplotách zaujímá různý objem. Většina moderních topných systémů je uzavřená, to znamená, že nemají žádné spojení s atmosférou a mají určitý objem, který se nemění. Pokud v systému není expanzní nádrž nainstalována nebo je nesprávně vybrána, pak při zahřívání topení nebude mít kapalina kam expandovat a tlak stoupne na kritickou hodnotu, po které bude chladivo vypuštěno přes nouzový pojistný ventil v systému. Po vypnutí kotle a ochlazení tlak naopak klesne na nulu, sepne se tlakový senzor a pro spuštění kotle do provozu budete muset systém znovu naplnit vodou.

Při instalaci kotle si lidé často neuvědomují, zda je objem vestavěné expanzní nádrže dostatečný pro normální provoz topného systému, a pak se musí vypořádat s negativními důsledky takové nedbalosti. Jak tedy vybrat správnou expanzní nádrž? Pokud provedete výpočet, musíte znát takové parametry, jako je minimální a maximální teplota topení a maximální hodnoty tlaku v topném systému, koeficient roztažnosti naplněné chladicí kapaliny. Vzorec lze nalézt v otevřených zdrojích. Existuje však jedno jednoduché pravidlo – čím větší je objem expanzní nádrže, tím méně se tlak změní při změně teploty. To znamená, že „čím více“, „tím lépe“, J v rozumných mezích, samozřejmě. Musíte se zaměřit na následující údaj – objem expanzní nádrže by měl být alespoň 10 % objemu chladicí kapaliny v systému. To znamená, že pokud se do topného systému nalije 100 litrů vody, minimální objem expanzní nádrže pro normální provoz by měl být 10 litrů. Výpočet objemu není obtížný. Technické vlastnosti potrubí obvykle uvádějí kapacitu 1 metru potrubí. Pokud takové informace nejsou k dispozici, můžete vypočítat průřez potrubí pomocí vzorce a vynásobit jej délkou potrubí. Všichni jsme se to učili ve škole na hodinách geometrie a fyziky. Objem jedné sekce radiátoru lze nalézt také v technických specifikacích v dokumentaci.

ČTĚTE TAKÉ: Jak vybrat kotel?

Pokud je systém naplněn chladicí kapalinou, nikoli vodou, měl by se objem nádrže zvětšit 1,5 až 2krát. To je dáno tím, že koeficient roztažnosti nemrznoucích kapalin při zahřátí je mnohem větší než u běžné vody.

Další otázkou je, jaký tlak vzduchu by měl být v expanzní nádrži načerpán. Neexistuje univerzální odpověď pro všechny případy. Tlak vzduchu, který je třeba v expanzní nádrži vytvořit, závisí na provozním tlaku v topném systému. Provozní tlak v topném systému závisí na konkrétních podmínkách a toto je samostatné téma. Je tedy třeba pochopit, že výsledkem správných kroků by mělo být následující: s chlazeným topným systémem a normálním tlakem v něm by mělo být v expanzní nádrži malé množství vody. Jako kritérium můžete vzít asi 1/5 objemu expanzní nádrže (přesnost na gramy zde není nutná). Abyste toho dosáhli, je třeba do nádrže načerpávat vzduch pod tlakem o 1/5 menším, než je provozní tlak topného systému.

Například pracovní tlak v topném systému je 1,5 atmosféry. To znamená, že do expanzní nádrže načerpáme 1,5 – (1,5×1/5) = 1,2 atmosféry. Pokud je pracovní tlak 1 atm., pak je tlak v nádrži 0,8 atm. atd.

Nyní si ukážeme, jak to provést v praxi. Pokud se tlak v systému výrazně mění v závislosti na teplotě, je třeba zkontrolovat, zda se v expanzní nádrži nenachází vzduch a zda je membrána těsná. K tomu stiskněte vsuvku a uvolněte vzduch z nádrže, přičemž věnujte pozornost tomu, jak prudce tlak na manometru klesne a kolik vzduchu z nádrže vychází. Pokud po stisknutí vsuvky vzduch během zlomku vteřiny vyteče, tlak prudce klesne na nulu a vsuvkou neprotéká žádná voda, pak je membrána neporušená a nádrž je zcela naplněna vodou. V tomto případě je třeba z topného systému vypustit asi 4/5 expanzní nádrže a načerpat vzduch na provozní tlak. Například, pokud je objem nádrže 8 litrů a provozní tlak 1 atm., pak ze systému vypustit 5 – 6 litru a načerpat 6,5 atm podle tlakoměru na kotli. Tlakoměr na čerpadle ukáže stejný tlak. Samozřejmě to můžete udělat takto: vypustit veškerou vodu z kotle, napumpovat do nádrže 1,5 atm a poté dolít na 1,2 atm. Výsledek bude stejný, ale je tam krok navíc a při dolévání jsme přidali vodu s další porcí kyslíku a solí tvrdosti, což nepříznivě ovlivňuje zařízení.

ČTĚTE TAKÉ: Jak vybrat kotel na tuhá paliva?

Následující situace. Pokud při stisknutí vsuvky vytéká voda místo vzduchu, pak membrána expanzní nádrže ztratila svou těsnost. V tomto případě je nutné nádrž vyměnit.

Existují případy, kdy se naopak do nádrže načerpá příliš mnoho vzduchu. Například pokud se do nádrže načerpá 3 atmosféry a pojistný ventil v systému je navržen na 2,5 atmosféry, pak nádrž nebude plnit svou funkci, protože pojistný ventil bude fungovat rychleji, než voda začne vstupovat do expanzní nádrže.

Může nastat situace, kdy se membrána expanzní nádrže po dlouhém skladování nebo nesprávném používání přilepí ke stěně nádrže a ztratí pohyblivost, nebo se připojovací hrdlo k topnému systému ucpe a zablokuje přívod vody do nádrže. Tyto závady lze odstranit jednoduchými kroky.

Zde končí informace o nádržích v topném systému. Pár slov k účelu expanzních nádrží ve vodovodních systémech. Nejčastější použití je jako hydraulický akumulátor v čerpacích stanicích. Instalují se zde za účelem optimalizace provozu čerpadla a stabilizace tlaku na výstupu.

Expanzní nádrže se také používají jako kompenzátor vodního rázu. Při rychlém uzavření vody u pákových baterií, ventilů praček a myček nádobí a dalších zařízení dochází k prudkému nárůstu tlaku, nazývanému vodní ráz. Pro eliminaci tohoto jevu a ochranu zařízení před poruchou lze na vstup vody do kotlů, ohřívačů vody, myček nádobí a praček instalovat malé expanzní nádrže uzavřeného typu, například o objemu 0,5 – 1 litr, které fungují jako vyrovnávač tlakového rázu, tj. kompenzují vodní ráz.

To je vše. Doufám, že vám tyto informace budou užitečné. Hodně štěstí, úspěchů a tepla a pohodlí vašeho domova.

V topném systému je velmi důležitým prvkem expanzní nádoba topení. Takové zařízení slouží k přijímání přebytečného chladiva v okamžiku, kdy se rozpíná, a tím zabraňuje prasknutí potrubí a kohoutků.

Expanzní nádoba pro ohřev

Princip fungování expanzní nádrže pro vytápění je následující: když teplota chladicí kapaliny stoupne o 10 stupňů, její objem se zvýší asi o 0,3%. Protože se kapalina nespálí, objeví se přetlak, který je třeba kompenzovat. To je přesně důvod, proč je instalována expanzní nádrž.

• Typy expanzních nádrží
• Výběr expanzní nádoby
• Výpočet objemu nádrže
• Instalace expanzní nádoby
• Údržba expanzní nádrže

Typy expanzních nádrží

V různých topných systémech se používají různé typy expanzních nádob. Dříve systémy bez oběhových čerpadel využívaly k vytápění otevřenou expanzní nádobu. Ale takové tanky měly mnoho nevýhod, takže se v dnešní době používají velmi zřídka. Vzhledem k tomu, že se do takové expanzní nádoby dostává vzduch pro ohřev, objevuje se koroze a kapalina se rychleji odpařuje a musí být neustále doplňována. Taková nádrž musí být umístěna v nejvyšším bodě topného systému, a to není vždy jednoduché realizovat.

Otevřená expanzní nádoba pro ohřev

V takových topných systémech, kde chladicí kapalina cirkuluje pomocí čerpadla, je instalována uzavřená expanzní nádrž pro vytápění, zde je výpočet, že jde o utěsněnou nádobu, která má uvnitř elastickou membránu; Membrána (balón nebo membrána) rozděluje nádrž na dvě části. Do jedné části je čerpán vzduch nebo inertní plyn pod tlakem a druhá část je určena pro přebytečné chladivo. Membrána uvnitř nádrže je elastická, takže když se tam dostane chladicí kapalina, objem vzduchové komory se zmenší, tlak v ní se zvýší a tím se vyrovná vysoký tlak v topném systému. Při chlazení dochází k opačnému procesu.

Konstrukce uzavřených expanzních nádrží

Uzavřená expanzní nádoba pro vytápění, plochá nádoba může být přírubová (má vyměnitelnou membránu) nebo s nevyměnitelnou membránou. Druhý typ je velmi žádaný kvůli jeho relativně nízké ceně. Přírubové expanzní nádoby jsou ale v mnoha ohledech lepší – tlak zde může být vyšší, a pokud membrána praskne, lze ji vyměnit.

Přírubová expanzní nádoba topného systému může být vertikální nebo horizontální.

Zde kapalina, když vstoupí do nádrže, nemá žádný kontakt s kovovým povrchem, protože je umístěna uvnitř membrány. Pokud je membrána poškozena, lze ji vyměnit přes přírubu.

Vertikální a horizontální přírubové nádrže

Nádrže, které nemají vyměnitelnou membránu, jsou pevně upevněny po celém obvodu. Od samého začátku je membrána přitlačena k vnitřnímu povrchu, protože objem expanzní nádrže pro ohřev je zcela naplněn plynem. Poté se tlak v expanzní nádrži topení zvýší a kapalina jde dovnitř. Při spuštění systému může tlak prudce stoupnout, takže právě v tomto bodě může dojít k poškození membrány.

Výběr expanzní nádoby

Výběr expanzní nádoby pro vytápění je zodpovědná záležitost. V tomto případě byste rozhodně měli věnovat pozornost nejen jeho typu a velikosti, ale také membráně – důležité jsou následující ukazatele: odolnost vůči difúznímu procesu, rozsah provozních teplot, životnost, dodržování hygienických požadavků.

Dnes trh nabízí širokou škálu expanzních nádrží pro topné systémy.

Kromě toho je nutné určit poměr hranic tlakového rozsahu, což je extrémně přípustné. Před zakoupením nádrže si nezapomeňte ověřit, zda splňuje stávající normy kvality a bezpečnosti.

Výpočet objemu nádrže

Nejprve si určíme vztah mezi požadovaným objemem a parametry, které ho ovlivňují. Při výpočtech je třeba vzít v úvahu, že čím větší je kapacita topného systému a čím vyšší je maximální teplota chladicí kapaliny v něm, tím větší by měla být nádrž. Čím vyšší je přípustný tlak v expanzní nádobě topení, tím může být nižší. Metoda výpočtu je samozřejmě poměrně složitá, takže je lepší poradit se s odborníkem. Chyba při výběru expanzní nádoby totiž může způsobit častý provoz pojistného ventilu nebo jiné potíže.

Objem se vypočítá pomocí speciálního vzorce. Zde je hlavní veličinou celkový objem chladicí kapaliny, která je přítomna v topném systému. Tato hodnota se vypočítá s ohledem na výkon kotle, počet a typy topných zařízení. Orientační hodnoty: radiátor – 10.5 l/kW, systém podlahového vytápění – 17 l/kW, konvektor – 7 l/kW.

Pro přesnější výpočet zařízení, jako je vakuový expandér pro vytápění, se používá vzorec: Objem nádrže = (Objem vody v topném systému * Koeficient expanze chladicí kapaliny) / Účinnost expanzní nádrže. Koeficient roztažnosti vody je 4%, když je zahřátá na 95 stupňů. Pro stanovení účinnosti nádrže se používá jiný vzorec: Účinnost nádrže = (Nejvyšší tlak v systému – Počáteční tlak ve vzduchové komoře) / (Nejvyšší tlak v systému + 1).

Užitné objemové koeficienty expanzní nádrže

Vakuová expanzní ohřívací nádrž je tedy vybrána s ohledem na pevnostní a teplotní charakteristiky, které by neměly překročit přípustné hodnoty v místě připojení. Objem nádrže může být stejný nebo větší než výsledek získaný jako výsledek výpočtů.

Instalace expanzní nádoby

Instalace expanzní nádoby topného systému se provádí v souladu s projektem a pokyny. Nejlepší možností by bylo nechat to udělat specialistou. Pokud to není možné, tak se s ním alespoň poraďte. Instalace expanzní nádrže pro vytápění, pokud se jedná o otevřený typ, se provádí v nejvyšším bodě topného systému. Uzavřená nádrž může být umístěna téměř kdekoli, ale ne přímo za čerpadlem.

Jedna z možností instalace expanzní nádoby do topného systému

Je třeba věnovat zvláštní pozornost takovému problému, jako je upevnění expanzní nádrže topení, protože hmotnost nádrže, která je naplněna vodou, se výrazně zvyšuje. Dalším důležitým bodem je možnost a pohodlí obsluhy nádrže a volný přístup k ní.

Údržba expanzní nádrže

Úlohu takového zařízení, jako je expanzní nádrž topného systému, nelze podceňovat pokyny pro toto zařízení poskytují seznam pravidel pro jeho údržbu. Patří sem:

• Jednou za půl roku je nutné zkontrolovat nádrž na vnější poškození – koroze, promáčkliny, netěsnosti. Pokud se náhle objeví takové poškození, je nutné odstranit jeho příčinu.
• Jednou za šest měsíců musíte zkontrolovat počáteční tlak plynového prostoru, zda je v souladu s vypočítaným indikátorem.
• Neporušenost membrány se kontroluje jednou za šest měsíců. Pokud je zjištěno porušení, musí být nahrazeno (pokud je taková možnost poskytnuta).
• Pokud nádrž nebudete delší dobu používat, musíte ji uchovávat na suchém místě a vypustit z ní vodu.

Dále je to, jak zkontrolovat expanzní nádobu topení – její počáteční tlak plynového prostoru. Chcete-li to provést, odpojte nádrž od topného systému, vypusťte z ní vodu a připojte manometr k vsuvce plynové dutiny. Pokud je tlak nižší, než jaký byl nastaven současně při nastavování expanzní nádoby pro ohřev, je nutné nádobu nafouknout kompresorem přes stejnou vsuvku.

Údaje tlakoměru pro správnou funkci expanzní nádoby

Důležitým bodem je také kontrola integrity membrány. Pokud náhle při kontrole tlaku v plynovém prostoru poté, co jste vypustili vodu, přes vypouštěcí ventil proteče vzduch a tlak v plynovém prostoru poklesne na atmosférický tlak, pak je membrána porušena.

Chcete-li vyměnit membránu, musíte projít několika kroky. Nejprve se nádrž odpojí od topného systému, poté je potřeba ji vypustit. Dále se tlak plynové dutiny uvolní přes vsuvku. Membránová příruba je demontována. Nachází se v oblasti napojení potrubí na potrubí. Membrána obsažená v zařízení expanzní nádoby pro ohřev je odstraněna z otvoru ve spodní části pouzdra.

Poté musíte zkontrolovat vnitřek pouzdra, abyste se ujistili, že nejsou žádné nečistoty nebo koroze, pokud existují, musíte je odstranit a opláchnout vodou a poté je vysušit. K odstranění koroze nepoužívejte přípravky obsahující oleje! Držák membrány se vkládá do otvoru v horní části membrány. Šroub se zašroubuje do držáku membrány, vloží se do pouzdra a držák se zasune do otvoru ve spodní části pouzdra. Poté se držák zajistí maticí. Poté se na tělo nasadí membránová příruba.