Jak se používá membránová expanzní nádoba v topném systému?

Objem chladiva se mění v závislosti na změně teplotních režimů, což může vést k nebezpečným následkům. Pro bezpečný a dlouhodobý provoz chladiva je nutné zachovat jeho stabilní vlastnosti. K tomu lze použít membránovou expanzní nádobu.

V topných systémech jsou kapaliny pro přenos tepla kapalinami, které jsou v procesu slabé komprese. Pro bezpečný provoz topného systému je nutné použít stabilizační zařízení - membránovou expanzní hydraulickou nádrž, která je schopna přijímat určité množství kapaliny v procesu zvyšování tlaku a objemu, a poté ji vrátit do oběhového okruhu, když tyto hodnoty klesají.

Membránové expanzní nádoby mají oproti jiným zařízením stejného účelu několik výhod, a to:

• vhodné pro jakoukoliv vodu, i když obsahuje velké množství vápníku;
• bezpečné pro pitnou vodu;
• mají velký posunutý čistý objem než tlaková hlava bez membrány;
• potřebují minimální čerpání vzduchu;
• ekonomicky a rychle namontováno;
• nízké provozní náklady.

Tato zařízení však mají také nevýhody:

• velká velikost expanzní nádoby činí proces instalace poměrně problematickým;
• v důsledku návratu tepelného nosiče do expanzomatu se zvyšují tepelné ztráty;
• zvyšuje riziko koroze.

Konstrukce hermetických expanzních nádrží je podobná konstrukci akumulátorů, avšak účel těchto zařízení je odlišný. Expanzní nádoba kompenzuje expanzi vody v důsledku vytápění topného systému. Akumulátor akumuluje objem vody pod tlakem v systému přívodu vody, který má tlakové čerpadlo, aby se snížila četnost zapnutí tohoto čerpadla a vyhladily hydraulické rázy. Kromě toho je častěji uvnitř akumulátoru hruška vyrobená z potravinářského kaučuku. Je to právě ten, který je čerpán vodou, v důsledku čehož se voda nedotýká těla nádrže. Široká nádrž pro systémy vytápění je vyrobena z membrány z technické pryže. Rozděluje skříň na dvě komory a chladicí kapalina je v kontaktu s pouzdrem.

Membránová nádrž je hermeticky uzavřená kovová nádoba rozdělená na dvě komory (komory) pružnou membránou. Jedna z těchto komor je pneumatická komora, která obsahuje plyn nebo vzduch pod tlakem. V druhé komoře proudí hydraulická komora.

Provoz zařízení je následující:

• tlak vzduchu v rovnováze v pneumatické komoře kompenzuje tlak tekutiny v topném systému, minimalizuje se objem chladiva a hydrochambers;
• když tlak kapaliny stoupá v systému, včetně zahřátí, dochází k nárůstu tlaku ve vodní komoře, kde dochází k nadměrnému přenosu tepla;
• díky pružnosti membrány se objem pneumatické komory snižuje, což je doprovázeno zvýšením tlaku plynu;
• když se tlak v pneumatické komoře zvyšuje, tlak ve vodní komoře je kompenzován a systém se vrátí do rovnováhy.

Při poklesu tlaku chladicí kapaliny v systému dochází k opačnému působení. Plyn (vzduch) stlačený v pneumatické komoře se rozpíná a tlačí tekutinu z hydraulické komory do systému, dokud není obnoven rozdíl tlaků. Konstrukce eliminuje možnost kontaktu mezi chladivem a vzduchem, což snižuje pravděpodobnost koroze nejen v nádrži, ale také ve zbývajících částech topného systému - potrubí, kotle. Hermetické expanzní nádoby jsou vybaveny pojistnými ventily, které umožňují omezit maximální tlak v topném systému na přijatelnou úroveň. Charakterizuje nádrž a jako ochranné zařízení topného systému.

Pro kompenzaci objemu chladicí kapaliny v systému při změně teploty se používají dva typy expanzních nádrží: otevřené a uzavřené (vzduchotěsné).

Otevřené expanzní nádoby jsou rozšířené, ale mají následující nevýhody:

• vysoké instalační náklady, protože tyto nádrže montují na horní část systému, aby se dosáhlo požadované úrovně zvýšeného tlaku;
• je nutné neustále sledovat hladinu kapaliny;
• Hrozí nebezpečí koroze v systému v důsledku prodlouženého kontaktu topného média se vzduchem.

Uzavřené expanzní nádoby nemají tyto nevýhody. Pro topné systémy jsou k dispozici nádrže, které se liší použitím membrány. Membrány jsou rozděleny na balónek a membránové typy. Balónová membrána je nádrž umístěná uvnitř nádrže, vyrobená z vysoce kvalitní gumy, která vydrží značné teplotní výkyvy. Přírubová montáž takové membrány umožňuje rychlou a snadnou výměnu.

Membránové membrány mají takové výhody jako:

• široký rozsah provozních tlaků, což umožňuje použití uzavřené expanzní nádoby;
• schopnost měnit membránu, což přispívá k levnější a rychlejší opravě tohoto zařízení;
• jednoduchý úkol minimálního tlaku pro všechny systémy.

Membránová membrána je pevná přepážkakterý je nejčastěji vyroben z elastického polymeru nebo tenkého kovu. Tato membrána se vyznačuje malou malou kapacitou a schopností kompenzovat malé tlakové ztráty v systému. Pokud taková nádrž selže, bude požadována její úplná výměna. Jedním z práv tohoto zařízení je nízká cena. Kromě toho je nádrž s membránovou membránou jednoduše navržena a spolehlivě funkční.

Pro volbu správné expanzní nádoby je tedy třeba zajistit bezpečný provoz topného systému výběr expanzní nádoby, měli byste věnovat pozornost těmto základním vlastnostem:

• membránový materiál, jeho odolnost vůči vysokým absolutním hodnotám teplot, tlaků a rozdílů těchto ukazatelů;
• materiál pouzdra a nátěr, odolnost proti korozi;
• dodržování hygienických norem;
• (způsob instalace).

Použití membránových expanzních nádrží výrobci ukládá určitá omezení, která závisí na konstrukci a materiálech použitých při výrobě zařízení. Výrobci mají jasné požadavky na vlastnosti a složení kapaliny v topném systému. Obsah například ethylenglykolu v nemrznoucím roztoku je omezen. Použití membránové expanzní nádoby při tlacích, které překračují přípustné limity, je zakázáno. Povinná instalace bezpečnostní skupiny, která monitoruje a omezuje tlak v nádrži. V topných systémech autonomních vytápěcích bytů a soukromých domů se používá zařízení, jehož pracovní tlak je nejméně 3 bar.

Objem je hlavní charakteristikou, kterou je vybrána expanzní nádoba. Mnohé zdroje doporučují zvolit expanzní nádobu do 10% celkového objemu chladicí kapaliny v topném systému. Tento způsob stanovení kapacity zařízení je založen na skutečnosti, že koeficienty tepelné roztažnosti chladiva, i když obsah glykolu je až 90% a zahřívání o 100 ° C nepřesahují 0,08. Tento způsob výpočtu nebere v úvahu tlak v systému, takže může způsobit nepřesnosti. Pro výpočet objemu membránové expanzní nádoby existuje přesnější metoda. Používá poměr:

V = C * Bt / (1 - (Pmin / Pmax)), kde

• С - objem nosiče tepla v systému;
• Bt je koeficient tepelné roztažnosti chladiva;
• Pmin - počáteční tlak v nádrži;
• Pmax - přípustný tlak v systému.

Stanoví se objem chladicí kapaliny v topném systému s ohledem na všechny jeho uzly. Tento parametr je získán z projektové dokumentace pro vytápění. Pokud to není možné, můžete použít přibližný výpočet, který je založen na skutečnosti, že objem chladicí kapaliny v topných systémech je spojen s topným výkonem - pro každý kW je 15 litrů kapaliny. Koeficient tepelné roztažnosti kapaliny se určuje pomocí jejího složení - nejčastěji v systémech vytápění bytů a domů je možné, aby se do vody přidával glykol, aby se zlepšily jeho vlastnosti. Tento koeficient může také záviset na teplotě chladiva. Požadované hodnoty naleznete v tabulkách objemu vody v potrubí.

Maximální tlak v otopném systému je určen pomocí minimálních hodnot, které jsou povoleny pro různé uzly. Přechodový ventil je nakonfigurován přesně na něm. Počáteční tlak v otopném systému s chlazeným chladivem odpovídá minimálnímu tlaku. Pro mnoho zařízení je možné jej přesně regulovat běžnými prostředky (odvzdušnění z nádrže nebo jeho čerpáním čerpadlem). Tlak v nádrži je řízen během instalace manometru na něm. Vypočítaná data zvýší objem chladicí kapaliny v systému během jeho ohřevu. Pro výběr nádrže se faktor plnění zaokrouhluje nahoru. Koeficient závisí na maximálním a počátečním tlaku a lze jej zjistit pomocí tabulek uvedených výrobci nebo ve speciální literatuře.

Instalace membránové expanzní nádoby je snadná, ale je lepší ji svěřit specialistovi. Především je třeba použít instrukci přístroje. Při instalaci tohoto zařízení do topného systému je důležité pečlivě zkontrolovat těsnost spojů. Expanzní nádoba se nesmí otevírat ani rozebírat. Je jednoduše připojen k potrubí, které je nejblíže k kotli. Aby se zabránilo zvýšení tlaku, instalujte bezpečnostní zařízení.

Při instalaci nádrže je třeba vzít v úvahu následující pravidla:

• nádrž nastavena do větve;
• teplota v místnosti by měla být neustále nad 0;
• před instalací všech výpočtů je třeba provést dvojitou kontrolu;
• nádrž o objemu více než 30 litrů není namontována na stěnách, ale je umístěna na nohách;
• tlakoměr je instalován na výstupu z nádrže pro regulaci tlaku, na vstupu je nainstalován zpětný ventil (pokud není čerpadlo);

• zařízení musí být na místě, které je vhodné pro údržbu a seřízení;
• při připevňování nádrže ke stěně na konzole je nutné udržovat výšku, která bude vhodná pro přístup k uzavíracím ventilům a do vzdušného prostoru;
• Podvodní potrubí a jeřáb by neměly přetěžovat expanzní nádobu svou hmotností, přívodní potrubí by mělo být zpevněno odděleně.
• k membránové nádrži, která se nachází na podlaze, nemůžete ležet na podlaze přes uličku;
• pro kontrolu musí být vzdálenost mezi stěnou a nádrží.

Malá expanzní nádoba může být zavěšena na stěnu, pokud je její nosnost dostatečná. Mnozí doporučují instalaci nádrže tak, aby trubka byla připevněna k nádrži nahoře a vzduchová komora zůstala na dně. Je tedy snazší odstranit vzduch z pod membránou, nahradí vodu. Instalatéři však doporučují instalovat spojovací potrubí dolů a nic jiného. A v některých modelech je kování zpočátku umístěno ve spodní části boční stěny, a jinak nebude fungovat. Tento způsob instalace je způsoben tím, že se v membráně objeví trhliny. Při instalaci trysky vzduch proniká chladivem pomaleji a přístroj vydrží déle. V opačném případě vzduch rychle proudí do komory s chladivem a nádrž bude vyžadovat naléhavou výměnu.

Jeden z nejběžnějších poruch membránové expanzní nádoby je považován za prasknutí membrány v důsledku překročení povoleného tlaku a nerovnoměrného zatížení. Pro lisované membrány používejte odolnější materiály, protože je nelze měnit, takže vyměnitelné membrány jsou roztrhané poměrně často. V důsledku prasknutí membrány dojde k poruše expanzní nádoby, protože voda dopadne na vnitřní povrch a nádrž bude rezavá, což je nepřijatelné. Proto materiál, z něhož je membrána vyrobena, značně ovlivňuje spolehlivost a kvalitu expanzní nádoby. Při výběru správného modelu, instalace a údržby zařízení musíte být opatrní. Především musí být správně nakonfigurován.

Přehled principu expanzní nádoby viz následující video.