Expanzná nádrž (expansomat) je dôležitým prvkom vykurovacieho systému, vyrovnávací ukazovateľ tlaku a objem údržby vykurovacieho média počas jeho tepelnej rozťažnosti a kontrakcie.
Pred inštaláciou zariadenia je potrebné správne vypočítať jeho objem.
Odnoklassniki
Možné problémy
Najskôr sa pozrime na dôsledky nesprávneho výpočtu expanznej nádrže pre uzavretý vykurovací systém. Možno máte pre svoj systém aj nepoužiteľný zásobník a ani o tom neviete. Ak bol objem nádrže vypočítaný správne, v okruhu bude vždy stabilný tlak. Nezáleží na tom, či je váš systém otvorený alebo zatvorený, výpočet objemu expanznej nádrže na ohrev oboch typov je podobný, pretože princíp ich fungovania je približne rovnaký. Záverom je, že voda v potrubiach funguje ako nosič tepla.
To znamená, že prenáša teplo okolo celého okruhu a rozdáva ho cez radiátory a steny potrubí. Vďaka tomu sa miestnosť zahreje. V takom prípade sa množstvo vody vždy zmení. Po zahriatí je ho viac a po ochladení - menej. Nie je možné stlačiť vodu mechanicky, čo znamená, že je potrebné dočasne odstrániť jej prebytok z okruhu. A je potrebné v takom množstve, aby sa tlak v systéme udržiaval vždy na požadovanej úrovni, bez poklesov. Prichádzame teda k tomu hlavnému - sú to poklesy tlaku.
Ak dôjde k poklesu tlaku v okruhu, sú to prvé zvončeky poruchy. Môže to byť spôsobené nesprávne vypočítaným objemom expanznej nádrže pre vykurovací systém.
Výpočet objemu chladiacej kvapaliny v potrubí a kotle
Východiskovým bodom pre výpočet technických charakteristík komponentov je výpočet objemu vody vo vykurovacom systéme. V skutočnosti ide o súčet kapacity všetkých prvkov, od výmenníka tepla kotla po batérie.
Ako vypočítať objem vykurovacieho systému sami, bez zapojenia špecialistov alebo použitia špeciálnych programov? Aby ste to dosiahli, potrebujete rozloženie komponentov a ich celkovú charakteristiku. Podľa týchto parametrov bude určená celková kapacita systému.
Objem vody v potrubí
Značná časť vody sa nachádza v potrubiach. Zastávajú veľkú časť v schéme dodávky tepla. Ako vypočítať objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme a aké vlastnosti potrubí potrebujete na to vedieť? Najdôležitejší z nich je priemer vlasca. Je to on, kto určí kapacitu vody v potrubiach. Na výpočet stačí vziať údaje z tabuľky.
Vo vykurovacom systéme je možné použiť rúry rôznych priemerov. To platí najmä pre kolektorové obvody. Preto sa objem vody vo vykurovacom systéme počíta podľa tohto vzorca:
Vtot = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...
Kde Vtot
- celková vodná kapacita v potrubiach, l,
Vtr
- objem chladiacej kvapaliny v 1 lm. rúry určitého priemeru,
Ltr
- celková dĺžka vedenia s daným úsekom.
Pre plastové rúry sa priemer počíta podľa rozmerov vonkajších stien a pre kovové rúry - podľa vnútorných. To môže byť významné pre tepelné systémy na veľké vzdialenosti.
Výpočet objemu vykurovacieho kotla
Správny objem vykurovacieho kotla nájdete iba z údajov v technickom pase. Každý model tohto ohrievača má svoje vlastné jedinečné vlastnosti, ktoré sa často neopakujú.
Stojanový kotol môže byť veľký. Platí to najmä pre modely na tuhé palivá.Chladiaca kvapalina v skutočnosti nezaberá celý objem vykurovacieho kotla, ale iba jeho malú časť. Celá kvapalina sa nachádza vo výmenníku tepla - štruktúre potrebnej na prenos tepelnej energie zo zóny spaľovania paliva do vody.
Ak dôjde k strate pokynu od vykurovacieho zariadenia, je možné pre nesprávny výpočet použiť približnú kapacitu výmenníka tepla. Závisí to od výkonu a modelu kotla:
- Na stojace modely sa zmestí 10 až 25 litrov vody. V priemere obsahuje kotol na tuhé palivo s výkonom 24 kW asi 20 litrov vo výmenníku tepla. chladiaca kvapalina;
- Nástenné plynové sú menej priestranné - od 3 do 7 litrov.
Pri zohľadnení parametrov na výpočet objemu chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme je možné zanedbať kapacitu výmenníka tepla kotla. Tento ukazovateľ sa pohybuje od 1% do 3% z celkovej dodávky tepla súkromného domu.
Bez pravidelného čistenia kúrenia sa zmenší prierez rúrky a priemer otvoru v batériách. To ovplyvňuje skutočnú kapacitu vykurovacieho systému.
Ako kvapky vznikajú?
Možné možnosti:
- zvýšiť;
- spúšťanie.
Oba procesy sú vzájomne prepojené. Zvýšenie tlaku v okruhu znamená, že chladiaca kvapalina nemá po zvýšení objemu kam ísť. Jedným z dôvodov, nielen jediným, môže byť nesprávny výpočet expanznej nádrže pre vykurovanie uzavretého typu. Ako sa to stane v praxi? Vezmime si napríklad okruh obsahujúci sto litrov chladiacej kvapaliny:
- v systéme je sto litrov studenej kvapaliny;
- kotol sa zapne a ohrieva chladiacu kvapalinu;
- voda sa roztiahne a stane sa z nej už nie sto, ale približne sto päť litrov;
- prebytočná tekutina musí niekam ísť. Za týmto účelom je v okruhu nainštalovaná expanzná nádrž;
- po ochladení chladiacej kvapaliny to v okruhu nestačilo, pretože časť z nej vytlačila do nádrže. Podľa toho musí byť voda vrátená do potrubia, čo sa stane, ak je všetko v poriadku.
Pokles tlaku
Ak je objem expanznej nádrže pre uzavretý vykurovací systém menší, ako je potrebné, potom všetka kvapalina, ktorá sa nezmestí, bude vypúšťaná von. V okruhu sú umiestnené špeciálne ventily, ktoré uvoľňujú chladiacu kvapalinu, ak tlak stúpne na kritickú úroveň. Moderné kotly sú tiež vybavené takýmito ventilmi. To je predpoklad bezpečnej prevádzky kúrenia. Zvýšenie tlaku môže dokonca viesť k výbuchu. Predstavte si následky, keď jednoducho prasknú potrubia a horúca voda letí všetkými smermi. Okrem toho, že sa môžete zraniť pri šoku, by takáto núdzová situácia mohla spôsobiť popáleniny ľudí a zvierat v okolí.
Neskôr po ochladení objem vody klesá. Kvapalina z nádrže je vytlačená späť do potrubí, ale chladiaca kvapalina stále nie je dostatočná. Je to z toho dôvodu, že sa stiahnutá voda nevrátila von, neodvolateľne odišla. Vďaka tomu tlak v okruhu prudko klesá. To vedie k nasledujúcim výsledkom:
- zastavenie kotla. Ohrievače majú určitú minimálnu prahovú hodnotu tlaku, pri ktorej môžu pracovať. Ak sa táto hodnota neudrží, jednoducho sa nedá zapnúť, automatizácia to neumožňuje;
- odmrazovanie systému. Ak došlo k zastaveniu vykurovacieho zariadenia v zime a nie ste doma, môže dôjsť k vážnej nehode. Systém zamrzne za niekoľko hodín, v závislosti od úrovne tepelnej izolácie vášho domu;
- potreba dobitia. Do okruhu je potrebné doplniť chýbajúce množstvo vody.
Toto sú výsledky hrubých chýb, ktoré sa vyskytli pri výpočte expanznej nádrže na vykurovanie alebo ak ste sa spoliehali na nádrž zabudovanú do kotla.
Moderné kotly majú zabudované nádrže, ktorých objem je často nedostatočný. Túto skutočnosť určite zohľadnite a v prípade potreby nainštalujte ďalšie nádrže.
Stáva sa tiež, že nádrž je úplne naplnená, tlak naďalej stúpa, ale nedosahuje kritickú úroveň. Ihla manometra sa vyvažuje na hranici prevádzkového maxima okruhu, zatiaľ čo všetko funguje. Takých prípadov je nespočetné množstvo. Ľudia sa na takéto rozdiely pýtajú veľmi často. Takéto procesy ich samozrejme znepokojujú, pretože nie sú normou. Pri takomto zvýšení obvod pracuje v extrémnych podmienkach, čo vedie k jeho skorému opotrebovaniu. Takéto procesy tiež nepriaznivo ovplyvňujú kotol, stojí to peniaze a nie je to málo.
Ako vypočítať objem expanznej nádrže pre vykurovanie uzavretého typu
Vykurovací systém súkromného domu musí byť vybavený všetkými prvkami potrebnými pre správnu činnosť.
Pokusy zaobísť sa bez „nedôležitých“ zariadení vedú k núdzovým situáciám vyžadujúcim vážne opravy a obnovy.
Navyše ani úplná prítomnosť potrebných častí obvodu nezabezpečí pravidelný režim činnosti, ak sú vybrané nesprávne a nevyhovujú ich charakteristikám.
Všetky jednotky musia byť starostlivo vypočítané a vybrané podľa získaných údajov.
Expanzná nádrž je prvkom ochrany systému pred prasknutím v prípade prekročenia prípustného tlaku.
Pobyt bez kúrenia v zime je vážny problém (prečítajte si tu o oprave a diagnostike porušenia vodovodných potrubí v kúpeľni).
Spoľahlivá a správna prevádzka expanznej nádrže je preto mimoriadne dôležitá.
Výber hlasitosti
Zvážme osobitne, ako vypočítať expanznú nádrž na vykurovanie uzavretých a otvorených typov. Pretože konštrukcia a princíp fungovania týchto nádrží sú úplne odlišné, aj keď obidve vykonávajú rovnakú funkciu.
Otvorte nádrž
Rozmery expanznej nádrže pre otvorený vykurovací systém zväčša určujú jej objem, pretože konštrukcia takejto nádrže je dosť jednoduchá. Je vyrobený z plechu. Má otvor, ktorým chladiaca kvapalina vstupuje do vnútra a smeruje späť do rúrok. Môžu byť tiež vybavené prepadovým otvorom, ktorým sa prebytočná voda odvádza do odtoku.
Stáva sa, že sa do nádrže privedie automatický make-up. Ale hlavná vec je, ako sa počíta expanzná nádrž vo vykurovacom systéme, alebo skôr jej objem. Vezmime si ten istý systém so sto litrami vody. Po zahriatí sa kvapalina zvýši o päť percent, možno viac, v závislosti od teploty v okruhu. Ukazuje sa, že objem expanznej nádrže pre tento otvorený vykurovací systém by mal byť najmenej päť litrov, najlepšie viac. A výpočet expanznej nádrže pre vykurovací systém sa zníži na nasledujúci algoritmus:
- päť litrov je rozpínanie vody;
- v nádrži by malo byť vždy niekoľko litrov - to má zabrániť vstupu vzduchu do okruhu;
- treba si rezervovať tri litre.
Na základe výpočtu objemu expanznej nádrže na vykurovanie dostane desať litrov. Mimochodom, toto je najjednoduchšia a najbežnejšia metóda výberu - desať percent z množstva vody v okruhu.
Najjednoduchší spôsob výpočtu objemu expanznej nádrže na vykurovanie je výpočet desatiny celkového množstva chladiacej kvapaliny. Toto je hodnota s potrebnou rezervou, pri ktorej bude všetko fungovať ako hodinky.
Pre uzavreté systémy existujú okrem jednoduchej, populárnej metódy výpočtu objemu expanznej nádrže vykurovacieho systému aj presnejšie metódy. Aby ste ich mohli využiť, musíte poznať niekoľko významov. Tie obsahujú:
- o koľko sa zvýši objem vody (RH) pri zahrievaní. Odpoveď: päť percent. Hodnota bola pre uľahčenie zaokrúhlená na najbližšie celé číslo bez zlomkov. Ak vo vašom okruhu cirkuluje nemrznúca kvapalina, bude táto hodnota vyššia;
- koľko vody je v okruhu (VC). Takéto údaje by už mali byť k dispozícii od fázy návrhu.Pretože výber ohrievača je založený na tejto hodnote. Ak sa stane, že neviete, koľko je ich litrov, zostáva už len zmerať. Prvá vec, ktorá vás napadne, je úplné vypustenie všetkej kvapaliny z okruhu a jej opätovné naplnenie. Počet litrov je možné merať vo vedrách alebo môžete použiť špeciálne počítadlo, ktoré je nainštalované na toku;
- na aký maximálny tlak je okruh a kotol (DK) určený. Túto hodnotu je možné prečítať na dokumentoch ohrievača alebo na samotnom ohrievači. Je nepravdepodobné, že sa stane, že na telese kotla nie sú žiadne dokumenty ani informácie. Ak sa to však skutočne stalo, potom vám pomôže internet;
- aký je tlak vo vzduchovej komore expanznej nádrže (DB). Toto je uvedené aj v technickej dokumentácii.
Na výpočet potrebného množstva expanznej nádrže na vykurovanie je potrebné vykonať jednoduchý matematický výpočet:
OV x VK x (DK + 1) / DK - DB
Na základe výsledkov výpočtu kapacity expanznej nádrže na vykurovanie dostanete presnú hodnotu. Otázka účelnosti takýchto zložitých výpočtov zostáva otvorená. Nepochybne sa podľa výsledkov tohto vzorca na výpočet expanznej nádrže vykurovacieho systému získa nižšia hodnota ako podľa výsledkov „ľudovej“ metódy. Väčšia miera chyby však nie je chybou. Ak je nádrž väčšia ako potrebujete, je to v poriadku, musíte ju len správne nastaviť.
Typy expanzných nádrží
Ako viete, na vykurovanie súkromného bývania možno použiť rôzne princípy dodávky chladiacej kvapaliny - prirodzený a nútený obeh. Pre každý typ systému sa používajú jeho vlastné úpravy expanznej nádrže:
- Otvorené. V infraštruktúre s prirodzenou cirkuláciou je prídavná nádrž inštalovaná v najvyššom bode a je vo forme otvorenej nádrže. Tlak v potrubiach sa rovná atmosférickému tlaku a vzduchové bubliny sa odstraňujú cez nádrž a v prípade potreby sa doplní voda.
- Zatvorené. Ak je v vykurovacom potrubí nainštalované čerpadlo na cirkuláciu chladiacej kvapaliny, slúži ako expanzná nádrž utesnený kovový valec so stlačeným vzduchom. Po zahriatí sa do nádrže privádza prebytočná chladiaca kvapalina a pri poklese teploty tlak vzduchu vytlačí kvapalinu späť.
Uzavretá expanzná nádrž ponúka významné výhody oproti otvorenej. Jeho inštalácia sa môže uskutočniť na akomkoľvek vhodnom mieste, absencia kontaktu s atmosférou chráni vnútorný priestor potrubí a radiátorov pred koróziou a prienikom nečistôt a drobných nečistôt. Konečné rozhodnutie o výbere typu expanznej nádrže je však zvyčajne diktované implementačnou schémou vykurovacieho systému ako celku, a nie týmito dôležitými, ale nie rozhodujúcimi výhodami.
Do akej úrovne prečerpávať vzduchovú komoru
Je dôležité správne nastaviť expanznú nádobu pre vykurovanie uzavretého typu. Výpočet kapacity je samozrejme vážnym aspektom, ale aj keď je vykonaný správne, nádrž môže stále fungovať nevhodným spôsobom. Aby sme sa s tým vyrovnali, poďme sa v krátkosti venovať jeho dizajnu. Skladá sa z dvoch oddelení, medzi ktorými je gumové tesnenie. Medzi kamerami nie je žiadne spojenie. Vo vzduchovej komore je vsuvka.
Počas prevádzky voda napĺňa objem komory nádrže, zatiaľ čo membrána je napnutá. Ak je tlak vo vzduchovej komore príliš vysoký, zabráni to jednoducho deformácii gumy. Výsledkom je, že nádrž nefunguje. Vzduchová komora musí byť o dve desatiny atmosféry nižšia ako prevádzkový tlak kotla. Prípadne použite na prispôsobenie odporúčania výrobcu.
Prečo potrebujete expanznú nádrž na vykurovanie
Pre normálne fungovanie vykurovacieho systému a stabilnú cirkuláciu chladiacej kvapaliny cez všetky jej prvky je potrebný stabilný tlak. Jeho prudké skoky vedú k porušeniu hydraulického režimu a poruche jednotlivých blokov.Aby sa tomu zabránilo, je v systéme k dispozícii expanzná nádrž. Jeho úlohou je vyrovnať zmenu objemu chladiacej kvapaliny (voda alebo nemrznúca zmes) spôsobenú zmenou jej teploty, znížiť možnosť vodného rázu. Na zmenu objemu chladiacej kvapaliny má vplyv aj jej zloženie a podľa toho teplotný koeficient. Pri použití vody je hodnota tohto koeficientu v priemere 4%, v prípade nemrznúcej zmesi, napríklad etylénglykolu, od 4,4 do 4,8% (v závislosti od koncentrácie glykolu v nemrznúcej zmesi). Je to expanzná nádrž, ktorá je samotným kontajnerom, do ktorého sa vypúšťa prebytočné chladivo, aby sa udržal požadovaný tlak v sieti.
V závislosti od typu vykurovacieho systému (otvoreného alebo uzavretého) sa používajú rôzne expanzné nádrže. Ihneď si všimneme, že otvorený systém (hovorí sa mu aj systém s prirodzenou cirkuláciou - samovoľný) sa v nových domoch používa zriedka, nájdeme ho hlavne v starých budovách.
(zatiaľ žiadne hlasy)
