Expanzní nádrže a hydraulické akumulátory: rozumíme konstrukčním prvkům
Proč potřebujete doma expanzní nádobu?
Expanzní nádoba je vhodná pro systémy vytápění i ohřevu vody. Když zařízení pracuje s vodním čerpadlem, ale ne s oběhovým čerpadlem, jedná se o hydraulický akumulátor.
Nádrž v soukromém domě pro systém vytápění nebo zásobování teplou vodou slouží ke kompenzaci tepelné roztažnosti kapaliny. To je jeho hlavní úkol.
Hydraulický akumulátor je tedy pro vodárenská čerpadla, expanzní nádoba má pomoci akumulačnímu kotli.
Typy expanzních nádrží
Podle výrobní metody a principu fungování.
Expanzní nádrže jsou:
· membránový, uzavřený typ – instalovaný přímo v blízkosti kotle;
· otevřená – montáž na půdu nebo na střechu.
Jak vybrat extender
1. Expanzní nádoba se volí podle objemu systému. Například systém kombinovaného vytápění.
Kotelna: dva kotle, velký hlavní rozdělovač, podlahové topení, radiátory. Pokud si to spočítáte, objem systému je přibližně 220-230 litrů.
Chcete-li vybrat expandér pro takový objem chladicí kapaliny, musíte vzít pouze 10 % objemu. Pokud je například 220-230 litrů kapaliny, pak 10% bude 22 nebo 23 litrů – to je objem, který by měl být expandér. Tento vzorec platí pro plynový kotel nebo jiné typy kotlů.
Pokud však máte nebo plánujete mít v systému kotel na tuhá paliva, pak je potřeba expanzní nádobu zdvojnásobit, protože všechny předchozí kotle se velmi plynule topí a mají stabilní topení.
Kotel na tuhá paliva rychle ohřívá chladicí kapalinu, a proto v prostoru kotelny dochází k prudkému nárůstu teploty chladicí kapaliny: kvůli tomu se prudce rozšiřuje a musí někam jít. Abychom kompenzovali tuto vysokou expanzní rychlost ohřevu chladicí kapaliny, používáme expanzní nádoby o objemu 50 litrů.
2. Další typ expanzní nádoby je pro přívod studené vody.
Konstrukce má speciální závitovou přírubu se třemi pryžovými membránami. Tyto nádrže mají vyměnitelnou membránu. Pokud jsou pro vytápění, pak jsou jednorázové – prostě nemůžete vyměnit membránu.
Nádrž je kompletně utěsněná, pokud se rozbije, vyhodíte ji.
Nádrž pro přívod studené vody je jiná: při poruše membrány se odšroubuje příruba, vymění se membrána a našroubuje se nová.
3. Ohledně tlaku. Standardní tlak na 2,3,4 podlaží v otopném systému je 1,8 a 2,2 bar. V souladu s tím postačuje ke kompenzaci 1,5 bar čerpaných do expanzní nádrže.
Jaký je rozdíl mezi hydraulickým akumulátorem a expanzní nádrží?
Tato zařízení jsou často zaměňována. Hydraulický akumulátor je instalován na topném systému a expanzní nádoba je umístěna na vodovodním systému, ale to je nesprávné. Externě jsou tato zařízení velmi podobná.
Design zařízení
Obě zařízení se skládají z kovové nádoby a uvnitř je buď gumová baňka, nebo membrána, která rozděluje celý objem na dvě části.
V provedení zásobování vodou je voda uvnitř žárovky. V provedení topení je voda umístěna mimo hrušku, dotýkající se kovových stěn nádoby.
Instalace expanzních nádrží a hydraulických akumulátorů
Vodovodní systém s hydraulickým akumulátorem
Je potřeba pro zajištění pohodlného provozu čerpadel, a ne pro skladování vody, jak si mnoho lidí myslí. Omezuje počet spuštění čerpadla na 50krát.
Je to důležité,.
Pokud by nebyl hydraulický akumulátor, čerpadlo by velmi rychle shořelo. Nádoba o objemu 100 litrů obsahuje přibližně 30 litrů vody. Při správném nastavení hodnota polovičního objemu znamená, že není žádný tlak.
V systému zásobování teplou vodou
Existují dva názory na potřebu expanzní nádrže v tomto systému: buď je potřeba, nebo není.
Pokud váš systém zásobování teplou vodou funguje na principu dvouokruhového kotle, není expanzní nádrž potřeba, protože není co rozšiřovat.
Pokud máte akumulační kotel na 200 litrů vody, je potřeba expanzní nádoba, protože při vyprázdnění objemu vody v bojleru ji kotel začne ohřívat na 55 stupňů, takže objem vody se výrazně zvětší, jelikož nemá kam jít. Na systému přívodu teplé vody musí být ventil. Jakmile tlak stoupne, pokud jsme jej nekompenzovali, havarijní ventil se spustí. Vypadá to, že vytekla přebytečná voda: uvolnil tlak, vše se vrátilo do normálu a zapadlo na místo.
Častá aktivace nouzového ventilu je nepřijatelná.
Princip činnosti expandéru ve vodovodním nebo topném systému
Akce je stejná, rozdíl je pouze v tom, kde je voda a kde vzduch.
Expanzní nádrž topného systému nebo systému zásobování studenou vodou má tlak 1,5 atmosféry a začíná se zahřívat z 20 o C na 60 o C. Tlak kapaliny stoupá, přebytečná voda vstupuje do expanzní nádrže a stlačuje žárovku.
Pokud nemáme expanzní nádobu, tlak stoupne na kritickou úroveň, až tři atmosféry. Nouzový ventil bude fungovat: vypustí přebytečnou vodu, systém přestane fungovat, protože tlak klesne.
Nastavení tlaku zařízení
V těchto podobných zařízeních se tlak nastavuje odlišně.
Nastavení hydraulického akumulátoru je přizpůsobeno činnosti tlakového spínače (standardně 1,4 bar a 2,8 bar).
Jaký tlak je potřeba v akumulátoru?
Vezměte spodní aktivační tlak čerpadla 1,4 bar: čerpadlo o 0,2 bar méně a toto bude provozní tlak pro akumulátor a čerpadlo.
Snížíme o 0,2, aby tlak po celou dobu plynule klesal. Pokud je tlak ve vašem hydraulickém akumulátoru větší než spodní tlak při zapnutí čerpadla, pak když je voda nasávána před zapnutím čerpadla na nižší úrovni, dojde k vodnímu rázu. Proto musí být nádrž neustále stlačena: pokud máte nižší spínací tlak pro čerpadlo 2, pak by měl být tlak 1,8.
Expanzní nádoba pro topný systém
Zde je tlak také o 0,2 menší. Ale méně než při plnění studeného systému chladicí kapalinou.
Musíte vědět, kolik chcete naplnit. Pokud se rozhodnete, že ji budete plnit na tlak 1,5 atmosféry, pak si musíte připravit expanzní nádobu: načerpejte ji přes vsuvku na tlak 1,3 ze stejného důvodu jako v akumulátoru. Membrána musí být stlačena, tlak ve studeném systému je 1,5, v nádrži – 1,3.
Tlak akumulátoru závisí na nižším tlaku čerpadla a tlak expanzní nádoby závisí na tlaku studeného systému: obě zařízení snižují svou hodnotu o 0,2.
Co se stane s nádrží v systému zásobování teplou vodou?
Řekněme, že máte horní hodnotu pro vypnutí čerpadla – 4 atmosféry, v nádrži je také potřeba přidat 0,2 navíc, ale tentokrát směrem ke zvýšení.
Pokud se čerpadlo přívodu vody vypne při čtyřech barech, mělo by to být 4,2, protože tato nádrž je navržena tak, aby kompenzovala expanzi. Expanze začne, když se voda začne ohřívat. A zahřeje se od tlaku, když je čerpadlo vypnuté. Pokud je v nádrži tlak 3, tak v ní bude vždy studená voda, ale není to nutné.
Jak poznáte, že nádrž nefunguje správně nebo je mimo provoz?
Příčiny: prasknutí bránice nebo ztráta vzduchu přes bradavku. Tohle je obyčejná kamera, jako kolo auta. Občas je potřeba ho napumpovat.
Pokud membrána praskla nebo z akumulátoru unikl vzduch, lze to zjistit častým zapínáním čerpadla: otevřeli jste kohoutek a tlakový spínač neustále cvaká, aniž by se vypínal. To znamená, že nemáme vzduch. Žádná kompenzace.
Expandér v topném systému, jak poznáte, že z něj unikl vzduch?
V topném systému nejsou žádné netěsnosti, ale tlak klesl: byl 1,5 nebo 1,8 baru, ale stal se 0,5 baru. Během provozu systému se kotel nevypíná. Ukazuje se, že systém je studený, tlak 0,5 se ohřeje jen málo o 20 o C.
Do expandéru je nutné načerpat vzduch, je lepší ho ze systému odstranit. Pokud ji nechcete vyjmout, můžete ji načerpat v systému, přičemž nezapomeňte, že ve studeném systému je 1,5 atmosféry: pokud nevyjmeme nádrž, musíte ji načerpat, dokud nebude tlak v systému měřidlo ukazuje 1,5 atmosféry.
Že nádrž nefunguje, poznáte podle úniku vody z havarijního ventilu.
Od všech havarijních ventilů musí být volná armatura, ze které vytéká voda, napojena na hadičku a umístěna do láhve, aby bylo možné přesně detekovat únik.
Jak rozlišit, co souvisí se zásobováním vodou, od toho, co souvisí s vytápěním?
Vodní membránové nádrže jsou dražší, protože membrána je vyrobena z potravinářské pryže.
Na barvu se nedá spoléhat.
Každé zařízení má svůj typový štítek. U vodovodních systémů je maximální tlak 10 barů, teplota 70 stupňů Celsia.
Pokud je na typovém štítku zjištěna teplota 120 stupňů, pak je to pro topný systém a tlak bude indikován jako 1,5 bar.
Ve vodovodním systému může být 6, 7 nebo 8 barů, v topném systému – ne více než 3 bary.
Rýže. Příklad uvedení informací na typovém štítku rozšíření tank pro vytápění.
Kde koupit expanzní nádobu nebo akumulátor?
Hydraulický akumulátor nebo expandér můžete zakoupit v Moskvě v prodejnách STOUT nebo na webových stránkách. Stránka představuje několik desítek zařízení různých typů a funkčnosti, objemu a typu používaných systémů. Naši manažeři zodpoví vaše dotazy a pomohou vám vybrat ten správný model.
Každé zařízení je dodáváno s příslušnou dokumentací. Záruční listy jsou poskytovány. Po registraci na stránce bude vaše metalokace automaticky určena a zobrazí se adresy našich prodejen ve vašem městě.
Hlavní kritéria pro výběr membránové expanzní nádrže pro domácnost
Provoz systému zásobování teplou vodou je založen na cirkulaci teplé vody, což znamená, že se jedná o neustálou změnu tlaku. Expanzní nádoba slouží ke stabilizaci tlaku v systému, zajištění konstantního tlaku vody, zabránění poškození potrubí a předčasnému opotřebení zařízení. Jak si vybrat hydraulický akumulátor pro zásobování teplou vodou – na to přijdeme v tomto článku.
Proč potřebujete expanzní nádobu
Expanzní nádoba je navržena tak, aby eliminovala pokles tlaku vody v systému zásobování teplou vodou. Objem vody a tedy i tlak klesá s klesající teplotou a roste s jejím nárůstem. Neustále se zvyšující tlak, pokud se včas neuvolní, může vést k poškození nebo prasknutí potrubí, ale neustálé uvolňování horké vody ze systému povede k poklesu tlaku a nízkému tlaku. Hlavní úkoly hydraulické nádrže:
- prevence vodních rázů (náhlých změn tlaku) ve vodovodním systému;
- prevence předčasného opotřebení čerpacího zařízení a prodloužení jeho životnosti;
- vytvoření zásoby vody.
Expanzní nádoba naplněná vzduchem pod určitým tlakem kompenzuje nárůst objemu teplé vody a vytváří optimální podmínky pro provoz čerpací stanice. Jeho kapacita je obvykle desetina kapacity celého zařízení, nejméně však 4 %. Příliš malý hydraulický akumulátor prostě nebude správně fungovat.
3 klíčová kritéria pro výběr expanzní nádoby
Většina kupujících při výběru hydraulického akumulátoru hledí pouze na jeho objem, což je částečně pravda, ale kromě objemu je důležité zvážit i design a provozní tlak.
Výstavba
Expanzní nádrž se skládá z ocelové nádrže se dvěma oddíly oddělenými elastickou membránou. Jeden z nich obsahuje vzduch nebo dusík a funguje jako „polštář“, který pohlcuje změny objemu vody, která naplňuje okruh. Nádrž je vyrobena z oceli. Membrána je obvykle vyrobena z EPDM, materiálu s vysokou elasticitou a tepelnou odolností. Na nádrži je instalován malý ventil, který umožňuje odvzdušnit nebo načerpat vzduch v případě nedostatku tlaku.
Podle umístění nádrže se rozlišují dva typy akumulátorů:
- Vertikální hydraulické akumulátory.
- Horizontální hydraulické akumulátory.
Minimální provozní tlak musí být takový, aby v kterémkoli bodě okruhu a v jakémkoli provozním režimu instalace byl stávající tlak vyšší než atmosférický tlak nebo napětí nasycení vodní páry při maximální provozní teplotě. Mělo by to stačit, aby se zabránilo kavitaci. V každém případě platí, že čím vyšší je provozní teplota, tím vyšší by měla být bezpečnostní rezerva – minimálně 0,2 baru pro systémy pod 90°C a 0,5 baru pro systémy s vyššími teplotami.
Maximální pracovní tlak bude o něco nižší než nastavený tlak pro pojistný ventil, který bude naopak nižší než nejnižší z maximálních pracovních tlaků zařízení a přístrojů, které jsou součástí okruhu. Typicky je maximální pracovní tlak mezi 8 a 10 bary, v závislosti na modelu akumulátoru.
Minimální a maximální tlak je nutné upravit podle výšky expanzní nádoby.
Objem
„Čím větší nádrž, tím více vody v ní v rezervě“ je chybný úsudek. Úkolem expanzní nádoby je regulovat tlak v systému a ne akumulovat vodu. Objem nádrže se doporučuje volit podle počtu míst odběru vody:
- 1-2 body – do 50 l;
- 3-4 body – 80-100 l;
- 4-5 bodů – 150-200 litrů.
Je důležité vzít v úvahu nejen počet míst příjmu vody, ale také výkon čerpadla:
- 0,5 kW – od 24 l;
- 1 kW – 50 l;
- 1,5 kW – 100 l;
- 2 kW – více než 100 litrů.
Toto jsou přibližné hodnoty, které by měly sloužit jako vodítko při volbě objemu akumulátoru v závislosti na výkonu čerpadla. Přesný výpočet objemu se provádí podle vzorce:
- Vt – objem nádrže (litr);
- Amax (bar) – maximální objem spotřebované vody (litry / min);
- Pmin (bar) – minimální tlak, při kterém se čerpadlo spouští;
- Pmax (bar) – maximální tlak, při kterém je čerpadlo vypnuto;
- Pres (bar) – počáteční tlak v nádrži;
- K – koeficient odpovídající výkonu čerpadla P, pro výpočet objemu přiváděné vody Vu = K Amax.
Standardní počáteční tlak expanzní nádoby je 0,2 bar.
Užitečné tipy
Jedním z častých problémů při instalaci hydraulického akumulátoru je výběr místa pro jeho instalaci. Expanzní nádoba musí být připojena k přívodu u kotle, před čerpadlem nebo uzavíracími ventily. Pro snadné použití je samozřejmě lepší jej nainstalovat na místo, které k němu poskytuje volný přístup. Nejčastěji je umístěn v kotelně, i když může být umístěn v jiné samostatné technické místnosti. Při montáži a instalaci jednotky k ní lze připojit elektromagnetický průtokoměr, který zjednoduší kontrolu tlaku, teploty, hladiny vody v nádrži a její periodickou údržbu.
Jednotka vydrží déle, pokud je instalována svisle se vzduchovou komorou nahoře. Správné připojení k systému je vždy provedeno přes uzavírací kulový ventil. Po montáži je třeba nastavit vhodný startovací tlak, který najdete na typovém štítku. Je důležité, aby nebyl příliš vysoký, takže při překročení tlaku by se mělo stlačením ventilu uvolnit trochu vzduchu. Pokud je tlak nízký, musíte nádrž naplnit vzduchem pomocí čerpadla.
Expanzní nádoba je klíčová pro bezpečnost a správný provoz teplovodního systému, proto je třeba k jejímu výběru, instalaci a údržbě přistupovat co nejzodpovědněji.
