Autonomní topné systémy jsou velmi oblíbené v příměstské výstavbě. Jejich vytvoření umožňuje majiteli domu cítit se nezávislý na veřejných službách, výrazně ušetřit na účtech za vytápění. Navíc v některých případech je připojení k hlavnímu systému zásobování teplem prostě nemožné. Obecně se individuální topný systém v soukromém domě s kapalným chladivem skládá ze zařízení, které ohřívá vodu (může pracovat na různé druhy paliva) a systému cirkulace horkého chladiva.
Návrh a konstrukce systému cirkulace vody hraje důležitou roli při vytváření vysoce kvalitního autonomního systému vytápění. Skládá se z několika součástí a mezi nimi hraje důležitou, ne-li rozhodující roli expanzní nádoba pro vytápění! Pro plné fungování systému je nádrž prostě nezbytná, dělá systém kompletnějším a bez něj je fungování v zásadě nemožné! Je to jako auto, které může jezdit pouze tehdy, jsou-li všechny jeho součásti a sestavy nastaveny a správně fungují!
Vzhled expanzní nádoby pro vytápění
Obsah
Hlavní funkce expanzní nádoby pro vytápění nebo proč je vůbec potřeba?
Expanzní nádoba v jednotlivých topných systémech má důležitou roli při přijímání přebytečné části teplonosné vody. Při zahřátí může voda změnit svůj objem a v topných systémech není teplota chladicí kapaliny konstantní hodnotou. Při vytvoření zcela uzavřeného hermetického oběhového systému teplé vody tedy existuje značné riziko prasknutí spojovacích prvků v důsledku zvýšení tlaku. Voda je prakticky nestlačitelná látka a jejímu tlaku neodolá ani ten nejspolehlivější spojení z pájeného plastu, stejně jako jakýkoli kov.
Zvažte, jak funguje expanzní nádrž v individuálním topném systému, jaké jsou typy expanzních nádrží, jak správně vybrat toto zařízení a jaké jemnosti je třeba vzít v úvahu při instalaci v soukromém domě.
Principy činnosti expanzní nádoby
Vezměme si jednoduchý fyzikální příklad. Předpokládejme, že teplota kapalného nosiče tepla-vody v našem topném systému vzrostla pouze o 10 stupňů. Důvodem může být intenzivnější provoz topného zařízení, způsobený nižší venkovní teplotou. Po takovém zvýšení teploty se objem vody cirkulující v uzavřeném systému zvýší o 0,3 procenta.
Zdálo by se - nepříliš velká hodnota. Voda (nebo nemrznoucí směs používaná jako chladicí kapalina) je však nestlačitelná, to znamená, že v systému postupně vzniká silný přetlak. Aby takový tlak nezničil spojovací prvky topného systému, musí být vodě poskytnut prostor pro expanzi.Tímto prostorem bude expanzní nádrž. U studené chladicí kapaliny není zcela naplněna, ale při zahřátí se hladina vody v ní zvyšuje, což udržuje tlak v systému cirkulace vody na normální úrovni.
Zařízení expanzní nádrže
V individuálním topném systému s nainstalovaným kapalným nosičem tepla a připraveným k provozu vypadá expanzní nádoba přibližně jako na obrázku (obr. 2). V některé literatuře se toto zařízení nazývá „expansomat“ – z anglického výrazu „expansion“ – expanze).
Existují následující hlavní typy expanzních nádrží pro topné systémy:
- Nádrž uzavřeného typu.
- Nádrž otevřeného typu.
Otevřený typ expanzní nádoby
Ve starších topných systémech se často používala expanzní nádoba otevřeného typu. Až dosud jsou taková zařízení namontována v systémech, ve kterých nejsou žádná oběhová čerpadla, která zajišťují cirkulaci chladicí kapaliny.
Otevřený typ expanzní nádoby
Nádrž takového systému má však své nevýhody:
- Za prvé, v takovém systému je nutné neustále sledovat hladinu chladicí kapaliny.
- Voda z takového systému se může odpařovat.
- Nádrže otevřeného typu při kontaktu s vodou rychle reziví.
- Konstrukce systému s nádrží otevřeného typu zahrnuje jeho instalaci výhradně v horním bodě, což není vždy možné a je jednoduše pracné.
Expanzní nádrž uzavřený typ
V systémech, ve kterých chladicí kapalina cirkuluje přes okruhy prostřednictvím provozních čerpadel, jsou instalovány pouze expanzní nádoby uzavřeného typu.
schéma provozu nádrže
Jedná se o složitější zařízení, ve kterém je speciální membrána umístěná v hermeticky uzavřené nádobě na chladicí kapalinu.
Membrány v takových nádržích jsou rozděleny na membránové a balónové. V každém případě membrána rozděluje nádobu na dvě části. První obsahuje inertní plyn čerpaný pod tlakem (aby se zabránilo korozi) nebo obyčejný vzduch a druhý, když tlak v topném systému stoupá, vstupuje přebytečná chladicí kapalina.
Jakmile se teplota chladicí kapaliny v takovém systému zvýší, její přebytečná část se vrhne do expanzní nádrže. Membrána mění svou konfiguraci (jako balón) a objem vzduchu nebo plynu v jiné části expanzní nádoby se zmenšuje. Plyny, jak víte, se poměrně snadno stlačují, ale také mají tendenci se roztahovat.
uzavřená nádrž
Když se chladicí kapalina ochladí, expandující plyny zatlačí membránu a vytlačí přebytečnou chladicí kapalinu zpět do topného systému.
Typy uzavřených expanzních nádrží
Se stejným základním zařízením lze expanzní nádrže uzavřeného typu rozdělit na několik dalších typů:
- Nádrž s vyměnitelnou membránou, nazývaná také přírubová.
- Nádrž s nevyměnitelnou membránou.
Náklady na nádrže druhého typu jsou nižší a u spotřebitelů jsou oblíbenější. Nádrže s vyměnitelnou membránou však dokážou odolat velkým poklesům tlaku v systému, což dramaticky zvyšuje jejich účinnost. Navíc jsou lépe udržovatelné a v případě poškození lze membránu vyměnit.
Přírubová expanzní nádoba může být vyrobena ve dvou verzích: vertikální a horizontální. Charakteristickým rysem expanzních nádrží tohoto typu je absence kontaktu mezi chladicí kapalinou a povrchem nádrže. Rozšiřující se kapalina se nachází uvnitř jakéhosi membránového kokonu, takže na povrchu nádrže nejsou žádné důvody ke korozi.Je docela snadné vyměnit takovou membránu: příruba se jednoduše odšroubuje a provedou se opravy.
U membránových expanzních nádrží hrozí největší riziko poškození membránového prvku v době spouštění systému, kdy v něm prudce vzroste tlak.
Když jsou v systému velké objemy chladicí kapaliny, normální úroveň tlaku je vytvářena pomocí tlakoměru. Takové zařízení je připojeno k pojistnému ventilu, jehož prahová hodnota je v soukromém domě nastavena na 3-4 bar.
Jak vybrat a nainstalovat expanzní nádrž
V první řadě musí vybraná expanzní nádrž svými geometrickými rozměry odpovídat objemu chladicí kapaliny v systému. Na to si dejte při výběru obzvlášť záležet. Nákup příliš malé nádrže může snížit veškerou její účinnost na nulu.
Věnujte zvláštní pozornost vlastnostem membránového zařízení. Musí si zachovat své pracovní vlastnosti v celém teplotním rozsahu plánovaném v topném systému. Také membrána musí odolávat případným tlakovým rázům, pro které musí mít určitou míru pružnosti.
Do topného systému soukromého domu je nutné instalovat expanzní nádobu podle připraveného projektu, pokud sami nejste schopni takový projekt připravit, určitě vyhledejte pomoc od profesionálů!
Pamatujte, že otevřené nádrže pro expanzi chladicí kapaliny mohou být instalovány pouze v horní části topného systému. Obvykle mají závitové připojení umístěné ve spodní části zařízení.
Expanzní nádobu uzavřeného typu lze přitom instalovat kdekoli v topném systému. Je žádoucí, aby místo jeho instalace bylo přímo za oběhovým čerpadlem ve směru chladicí kapaliny.
instalace nádrže
Vezměte prosím na vědomí, že expanzní nádrž jakéhokoli typu, když je naplněna vodou, výrazně zvyšuje svou hmotnost, což klade další požadavky na pevnost jejího upevňovacího systému. Zajistěte volný přístup k topné nádrži, zejména k zařízením s vyměnitelnou membránou.
Při instalaci expanzní nádoby je povinné instalovat do topného systému manometr a pojistný ventil, který bude sloužit jako „poslední obranná linie“ v případě neplánované nadměrné expanze chladicí kapaliny.
Pokud vše pečlivě vyberete a správně namontujete, můžete si být jisti dlouhým a nepřerušovaným provozem topných okruhů.
Školicí video o provozu expanzní nádrže pro vytápění v soukromém domě
