Expanzní nádrž pro otevřené vytápění a uzavřené nádrže pro zásobování teplou vodou

Pro zajištění nepřerušovaného pohybu chladicí kapaliny, s výjimkou netěsností a prasknutí potrubí, se používá otevřená expanzní nádoba pro vytápění nebo uzavřená nádoba. Zařízení je navrženo tak, aby kompenzovalo přebytečnou kapalinu v důsledku její expanze, ke které dochází při zahřívání vody. Kritéria pro výběr kontejneru a funkce instalace nádrže najdete v tomto článku.

Expanzní nádrž - nedílná součást topného systému

Účel expanzní nádoby na vodu

Expanzní nádoba pro kotel je nepostradatelným prvkem topného systému, který jej chrání před poškozením. Mohou vzniknout v důsledku zvýšení tlaku a objemu chladicí kapaliny, ke kterému dochází při zahřátí.

Expanzní nádrž slouží k akumulaci kapaliny během provozu systému

Když teplota kapaliny v systému stoupne během jejího oběhu, objem chladicí kapaliny se zvýší o 4 až 6%. Jedná se o poměrně velkou hodnotu, která může způsobit silné vodní rázy, protože v systému není volné místo pro sběr přebytečné tekutiny z potrubí a radiátorů. Pro jeho akumulaci se používá expanzní nádrž, kde se chladicí kapalina ochladí a vrátí se zpět do systému. To je nutné k doplnění celého objemu.

Důležité! V případě odpařování kapaliny je nutné doplnit její zásobu v systému.

Pokud dojde k vodnímu rázu, může dojít k rozbití radiátorů, armatur, prasknutí potrubí a vytlačování těsnění, což bude vyžadovat nákladné opravy. Expanzní nádrž je k dispozici ve dvou typech: otevřená a uzavřená. V prvním případě je struktura reprezentována jednosvazkovým kontejnerem, který komunikuje s atmosférou. V nejvyšším bodě systému je instalována expanzní nádrž pro otevřený topný systém, který zajistí přirozený návrat po ochlazení přebytečné chladicí kapaliny zpět do sítě.

Expanzní nádoby uzavřeného typu představují uzavřené nádoby, ve kterých je jedna část naplněna plynem nebo vzduchem, který je pod určitým tlakem, a druhá kapalinou.Při zahřátí chladivo vstupuje do expanzního prostoru a stlačuje plyn. Poté, co se kapalina ochladí, vrací se do systému a rozdíl v objemech je kompenzován plynem.

Expanzní nádrž je povinně instalována v topných systémech namontovaných na velkých plochách, které se vyznačují značným objemem kapaliny. K řízení tlaku v systému je také nutný expandér s dlouhými trubkami. Při použití plynového kotle musí být nádrž instalována, protože plyn silně ohřívá chladicí kapalinu, což přispívá k rychlému zvýšení vnitřního tlaku.

Vnitřní uspořádání 25 l expanzní nádrže

Expanzní nádrž pro otevřený ohřev: vlastnosti zařízení

Otevřená expanzní nádoba pro vytápění má jednoduchou konstrukci ve formě obdélníkové nebo válcové nádoby vybavené víkem, které brání vstupu částic nečistot do systému. Expandér musí mít odbočné potrubí, do kterého bude dodáváno potrubí z topného systému. Nádoba by měla být také vybavena vypouštěcím ventilem, který bude potřebný k vypouštění kapaliny do kanalizace v případě její hromadění ve velkých objemech.

Pro bezpečný provoz musí být expanzní nádrž opatřena přepadovým potrubím pro vypouštění přebytečné vody do odtokové sítě v případě přetečení nádrže. K tomu musí být připojeno vodovodní potrubí k doplnění topného systému vodou.

Důležité! Jako chladivo v topném systému s otevřeným expandérem lze použít pouze obyčejnou vodu, protože moderní nemrznoucí směsi se rychle odpařují, což bude vyžadovat neustálé doplňování kapaliny a zvýší náklady na vytápění.

Expanzní nádrže pro otevřený ohřev mohou být vyrobeny z jakéhokoli materiálu. Může to být ocelový plech, nerezová ocel nebo plast. Hlavní podmínkou je, že musí být tepelně odolná, protože chladicí kapalina se zahřívá na vysoké teploty.

Konstrukce expanzní nádrže membránového typu: 1 - kovové pouzdro, 2 - odbočná trubka, 3 - membrána mezi dvěma komorami nádrže, 4 - komora naplněná chladicí kapalinou, 5 - vzduchová komora, 6 - vsuvka

Důležité! Kovové nádoby by měly být potaženy antikorozní směsí, aby se zabránilo předčasnému zničení nádoby.

Princip činnosti expanzní nádrže topného systému

Princip činnosti nádrže je následující. Kapalina zahřátá na významnou teplotu začíná zvětšovat svůj objem, čímž zvyšuje tlak v systému. Přebytečná kapalina je vytlačována ven do expanzní nádrže, kde zůstane, dokud nevychladne, a poté se samospádem vrátí zpět z topného systému. Tento proces se provádí cyklicky.

Expanzní nádrž pro otevřený topný systém je vybavena několika tryskami:

• pro připojení expanzní trubky, kterou protéká chladicí kapalina;
• pro cirkulační potrubí, které odvádí vodu ze systému;
• kontrolní potrubí určené k úpravě plnění systému a
• odstranění vzduchu z něj;
• přepadové potrubí k odstranění přebytečné kapaliny.

Konstrukce také zajišťuje náhradní potrubí s kohoutkem, kterým je během opravy systému vypouštěna voda.

Princip činnosti expanzní nádrže topného systému

Pokud kapalina dosáhne maximální úrovně, voda protéká přepadovým potrubím do kanalizace, pokud je k ní připojena. Pokud je na přepadu instalováno odbočné potrubí s kohoutem, je nutné pravidelně kontrolovat hladinu vody v nádrži jednoduchým otevřením uzavíracích ventilů. Při instalaci expanzní nádoby pro vytápění může být vybavena relé vysoké a nízké hladiny, která mohou vydávat zvukový nebo světelný signál, když kapalina dosáhne maximální úrovně v bodě přetečení nebo minima.

Protože expanzní nádrž není utěsněna, část kapaliny přicházející do styku se vzduchem se odpaří, což vyžaduje kompenzaci za normální provoz systému. K tomu dochází za přímé účasti osoby, která musí kontrolovat objem vody v systému a v případě potřeby jej doplnit.

Výhody a nevýhody otevřeného expandéru

Hlavními výhodami expanzní nádrže otevřeného topného systému jsou jednoduchost konstrukce a úplná samostatnost zařízení, jehož provoz nezávisí na výkonu systému. Všechny procesy v něm probíhají podle přirozeného cyklu, bez použití čerpacích a jiných zařízení. Příjemná je také přijatelná cena expanzní nádrže pro otevřený ohřev, která začíná na 1500 rublů.

Nevýhody této kapacity zahrnují:

• potřeba tepelné izolace nádrže ke snížení tepelných ztrát;
• instalace dalších potrubí, které kazí estetický vzhled;

Expanzní nádrž má poměrně jednoduchou konstrukci

• ne těsnost nádrže;
• potřeba pravidelného doplňování vody v systému v důsledku odpařování kapaliny. Protože je voda v přímém kontaktu se vzduchem, může to způsobit korozi ocelové nádoby, což povede ke snížení přenosu tepla, hluku a snížení její životnosti.

Užitečná rada! Doporučuje se použít otevřenou expanzní nádrž v topném systému pro malé plochy, nejvýše 100 m², přičemž budova by měla být jednopodlažní nebo dvoupatrová.

V soukromém domě je v podkroví, na schodišti nebo ve speciálně vybavené skříňce instalované na střeše domu otevřená expanzní nádoba na vytápění. S dostatečnou výškou budovy může být umístěn uvnitř obytných místností v koupelně nebo technické místnosti.

Důležité! Pokud je expanzní nádrž instalována mimo vytápěnou část domu, měla by být nádrž dodatečně izolována, což pomůže snížit tepelné ztráty v systému.

Expanzní nádrž je instalována vedle topného kotle

Vlastnosti expanzní nádoby pro topení uzavřeného typu

Expanzní nádoba uzavřeného typu je uzavřená nádoba vyrobená z oceli. Je částečně naplněn kapalinou a částečně inertním plynem, který je čerpán speciálním ventilem. Uzavřené expandéry, v závislosti na variantě dělení vnitřního objemu, jsou membránové a bez membrán.

V nádobách bez membrány není zajištěno mechanické oddělení prostoru, proto je chladicí kapalina v přímém kontaktu s plynem. K udržení tlaku ve stanoveném rozsahu se při připojení expanzní nádrže používá plynová láhev nebo kompresor, který je umístěn venku.

Poznámka! Dodávka plynu a regulace tlaku v systému se provádí automaticky.

Většina moderních expanzních nádob uzavřeného typu je vybavena pružnými butylovými nebo EPDM membránami, které oddělují vnitřek nádoby. Mohou mít tvar disku nebo hrušky. V prvním případě má membrána polokulovitý tvar a je namontována ve středu nádrže. V závislosti na teplotě chladicí kapaliny může mít konkávní nebo konvexní konfiguraci.

Expanzní nádrž pro uzavřený ohřev

Hruškovitá membrána, opakující tvar nádoby, je připevněna k opačným koncům nádrže. V tomto případě chladivo vstupující do nádoby nepřichází do styku se stěnami válce. Vyplňuje pružnou membránu a prostor mezi ní a stěnami nádrže je vyplněn plynem. Tato vlastnost vnitřní struktury eliminuje pravděpodobnost koroze a přispívá ke zvýšení životnosti zařízení.Cena expanzních nádrží pro uzavřený ohřev s hruškovitou membránou bude vyšší než u diskovité membrány a začíná od 3,5 tisíce rublů.

Poznámka! Hruškovitou membránu lze vyměnit za novou, ale membránu belleville nelze vyměnit.

Mezi výhody membránových nádrží patří kompaktní rozměry, minimální tepelné ztráty, což eliminuje potřebu tepelné izolace, schopnost pracovat při zvýšeném tlaku, minimální riziko koroze na stěnách zařízení a životnost. Mezi nedostatky stojí za zmínku vysoké náklady, potřeba pravidelně pumpovat plyn do systému a regulovat tlak v něm.

Expanzní nádoba na TUV

V systému zásobování teplou vodou, který je zajištěn kotlem připojeným k kotli, je zajištěna expanzní nádoba. Jeho hlavním úkolem je udržovat pracovní tlak v síti. Expanzní nádrž chrání systém zásobování vodou před vodním rázem, chrání čerpadlo před zvýšeným zatížením, chrání před poruchami.

Expanzní nádrž pro systém teplé vody

Pro zásobování horkou vodou se používá uzavřená nádrž s membránou ve tvaru hrušky, která rozděluje vnitřní prostor na dvě části: vzduch a vodu. Může být vyroben z gumy, umělého nebo přírodního kaučuku. První dvě možnosti mají vlastnosti s vysokým výkonem. Oba materiály odolávají různým teplotám chladicí kapaliny až do bodu varu, aniž by ztratily své původní vlastnosti. Membrány z přírodního kaučuku reagují při kontaktu s horkou vodou negativně.

Expanzní nádrž je vybrána na základě množství přebytečné vody, která do ní bude proudit, když tlak v systému stoupne. Odborníci doporučují zvolit nádrž o objemu 10% objemu teplovodního kotle. Nádrž na TUV je namontována mezi kotlem a ventilem, což zabraňuje zpětnému toku teplé vody do systému přívodu studené vody. Cena expanzní nádrže začíná od 2,2 tisíce rublů.

Bezpečnostní skupina vytápění s expanzní nádobou

U otopného systému s expanzní nádobou představuje bezpečnostní skupinu soubor jednotek, které plní ochrannou funkci. Skládá se ze tří samostatných nástrojů, které jsou kombinovány do speciálního potrubí. Tato skupina zahrnuje manometr, odvzdušňovací ventil a bezpečnostní ventil.

Manometr je navržen k řízení tlaku chladicí kapaliny v systému, aby byla udržována na bezpečné úrovni. Je vybaven dvěma šipkami: jedna ukazuje pracovní tlak, druhá - nastavený tlak. K odstranění vzduchových bublin z kapaliny v topném systému se používá odvzdušňovací ventil ve formě Mayevského jeřábu, který pracuje v automatickém režimu. Je namontován v nejvyšší možné výšce. Pojistný ventil se používá k ovládání indikátorů tlaku v síti. Pokud se prudce zvýší, ventil se otevře, což pomáhá odstranit část kapaliny ze systému.

Bezpečnostní skupina pro vytápění: 1 - kotel na tuhá paliva, 2 - ventilátor, 3 - uzavírací ventil, 4 - bezpečnostní skupina, 5 - přetlakový pojistný ventil, 6 - oběhové čerpadlo, 7 - filtr, 8 - expanzní nádoba, 9 - zpětný ventil

Princip fungování skupiny zabezpečení je následující. Pokud v topném systému dojde k nouzové situaci, která vede k zastavení pohybu chladicí kapaliny, tlak v ní rychle vzroste. Část páry z horké kapaliny je zachycena odvzdušňovacím otvorem, který je vybaven speciálním plovákem. Jde dolů a otevře ventil. Pára se rychle uvolňuje ven, což pomáhá snižovat tlak v systému.

V případě neúčinného provozu Mayevského ventilu, který přispívá k dalšímu zvýšení tlaku, se spustí bezpečnostní ventil, který se otevře a umožní odtoku kapaliny ze systému, dokud se tlak nestabilizuje. Ochranný blok je namontován na přívodním potrubí ve vzdálenosti více než 50 cm od zdroje tepla. Odvzdušňovací ventil je instalován výhradně ve svislé poloze. K pojistnému ventilu lze připojit flexibilní hadici, kterou bude v případě nouze nalita voda.

Související článek:

Měřič vytápění v bytě: nejlepší způsob, jak ušetřit peníze

Kam nainstalovat a kterou možnost zvolit. Hlavní výhody používání. Vlastnosti instalace a právní stránka problému. Náklady na zařízení.

Jak vybrat expanzní nádrž pro vytápění

Pro zajištění bezpečného provozu topného systému je důležité zvolit správnou expanzní nádobu. Kapacita se volí na základě požadovaného objemu kapaliny, která bude cirkulovat během provozu systému. Za tímto účelem je předem vypočítána expanzní nádoba pro vytápění. Dalším kritériem je materiál těla a jeho povlak, který musí být odolný proti korozi.

Při výběru nádrží uzavřeného typu je třeba věnovat zvláštní pozornost jeho hlavní pracovní části - membráně. Pokyny k nádrži udávají, z jakého materiálu je vyroben, pro jaký tlakový a teplotní rozsah je určen.

Expanzní nádrž Jileks

Užitečná rada! Je lepší zvolit expanzní nádrže, které mají schopnost vyměnit membránu, což zjednoduší a sníží náklady na opravu zařízení.

Je také třeba věnovat pozornost hmotnosti expanzní nádrže. Tento indikátor bude indikovat spolehlivost nádrže a dobu jejího provozu.

Expanzní nádrže uzavřeného typu mohou být oválné nebo obdélníkové. Druhá možnost je kompaktnější, takže zabírá méně volného místa, což je zvláště důležité ve stísněných podmínkách. Měli byste také vzít v úvahu konstrukci nádrže, která určí možnost instalace. Nádrže na kovové podpěry se považují za nejjednodušší instalaci, které nevyžadují další upevnění.

Poznámka! U membránových nádrží pro topné systémy je těleso opatřeno červenou barvou a pro zásobování horkou vodou modrou barvou.

Při výběru kontejneru byste měli upřednostňovat modely od známých výrobců, kteří se na trhu osvědčili svou nejlepší stránkou. Měli byste také věnovat pozornost ceně expanzní nádrže za topení. Levnější možnosti jsou méně spolehlivé a méně odolné.

Expanzní nádoba Reflex NG 100

Jak vypočítat expanzní nádrž pro vytápění

Pro dlouhodobý provoz topného systému a jeho bezproblémové fungování je důležité správně vypočítat objem expanzní nádrže pro vytápění. Protože kontejnery otevřeného typu mají jednoduchý design, je docela snadné vybrat požadované rozměry. Pro přesnější výsledek můžete použít speciální vzorce, které je třeba použít při výpočtu expanzní nádoby pro uzavřený ohřev.

Pro provádění výpočtů je nutné znát objem vody v otopném systému, teplotní režim a koeficient lineární roztažnosti kapaliny při jejím ohřevu na určitou hodnotu, která je uvedena ve speciální tabulce. Kromě toho musíte vzít v úvahu bezpečnostní faktor, který je 1,2.

Zvýšení objemu vody v systému se vypočítá jako součin celkového objemu kapaliny a koeficientu objemové roztažnosti v závislosti na změně teploty z počáteční na maximální hodnotu. Jednodušší způsob je zhruba vypočítat objem expanzní nádrže pro vytápění. Za tímto účelem se stanoví 10–12% z celkového objemu kapaliny v topném systému.Výsledná hodnota bude minimální objem expanzní nádrže.

Užitečná rada! Ve fázi návrhu je možné určit množství vody v systému sečtením objemů všech komponent systému nebo empiricky, vypuštěním veškeré vody ze systému a jejím opětovným naplněním pomocí měřiče nebo nádoby známého objemu.

Před výběrem je nutné správně vypočítat objem expanzní nádrže

Je třeba si uvědomit, že životnost jeho provozu závisí na správném výpočtu expanzní nádrže pro uzavřený topný systém. Nádrž, která má příliš malý objem, rozbije bezpečnostní ventil, který bude často fungovat. Příliš velká kapacita bude vyžadovat dostatečný instalační prostor a další finanční náklady.

Nejlepší membránové expanzní nádrže

Ideální volbou pro systém vytápění soukromého domu bude expanzní nádrž Dzhileks 100 o objemu 100 litrů, navržená pro maximální provozní tlak 6 barů. Tělo je vyrobeno z oceli o tloušťce 1 mm. Fosfátový nátěr ho spolehlivě chrání před korozí. Nádrž je instalována svisle na tři podpěrné nohy. Tento model je schopen pracovat s povrchovými a ponornými čerpadly. Cena nádrže je 6900 rublů.

Neméně populární mezi spotřebiteli je expanzní nádrž Reflex NG 100 pro vytápění o objemu 100 litrů. Má kovové tělo s uvnitř hruškovou gumovou membránou. Expanzní nádrž Reflex je navržena pro maximální provozní tlak 6 barů a teplotní rozsah 0-70 stupňů. Tento model si můžete koupit za 5500 rublů.

Expanzní nádrž Wester WRV 50 od ruského výrobce se vyznačuje vysokou kvalitou sestavení, širokým teplotním rozsahem od -10 do 100 stupňů, ve kterém může pracovat. Kapacita je navržena na 50 litrů. Maximální pracovní tlak je 5 bar. Nádrž může pracovat s běžnou vodou a nemrznoucí směsí s koncentrací glygolu 50%. Tělo je vyrobeno z uhlíkové oceli a je potaženo epoxy-polyesterem. Uvnitř je monomerní membrána. Tank si můžete koupit od 3800 rublů.

Expanzní nádoba Wester

Dobrým modelem je expanzní nádrž Stout STH-0006-000050 o objemu 50 litrů. Maximální pracovní tlak je 6 barů, teplotní rozsah je od -10 do +100 stupňů. Tělo nádrže je vyrobeno z uhlíkové oceli, uvnitř kterého je hruškovitá membrána z přírodního kaučuku a butylu. Nádrž je instalována na kovových podpěrách. Cena modelu začíná na 3200 rublů.

Jak nainstalovat expanzní nádrž otevřeného typu

Obecné schéma topného systému s otevřenou expanzní nádobou se skládá z topného kotle, radiátorů, potrubí a nádrže. Pro instalaci nádrže je vybrán nejvyšší bod domu, takže nádrž stoupá nad všechny komponenty a sestavy topného systému. Pokud je nádrž umístěna na nevytápěném místě, mělo by být její tělo spolehlivě izolováno, aby byla vyloučena možnost zamrznutí vody.

Existuje několik možností instalace: přívod, návrat a kombinovaná. V prvním případě je nádrž umístěna nad kotlem. Tato klasická verze předpokládá tok chladicí kapaliny nejen podél obrysu, ale také její pronikání do nádrže, kde se vytváří charakteristický hluk, připomínající vodu vroucí v konvici. Instalace nádrže na zpětné potrubí eliminuje problémy s varem, které vznikají v důsledku snížené teploty kapaliny.

Kombinovaná možnost instalace zahrnuje instalaci dvou expanzních nádrží. Jeden bude umístěn v místě přívodu tekutiny a druhý bude umístěn na zpětném potrubí. Toto uspořádání zabrání vzniku vzduchových kapes v systému. Po výběru možnosti instalace je vybrána expanzní nádoba pro vytápění.

Při instalaci expanzní nádrže je třeba dodržovat určitá pravidla

Umístěte nádrž na čistý, rovný povrch. Je připojen k topnému systému pomocí spojek se závitovými přípojkami nebo ocelových trubek svařováním. Spojení mezi nádrží a kotlem musí být provedeno pomocí svislé trubky. Potrubí spojující nádrž se systémem a výstupním vedením by mělo být izolováno.

Pravidla pro instalaci uzavřené expanzní nádrže

Instalace membránové expanzní nádrže musí být provedena přesně podle pokynů. Nádoba se nesmí předem rozebírat ani otevírat. Nádrž je namontována na jakémkoli vhodném místě, které je vhodné pro servis a seřizování. Kapacita je nainstalována před větvením systému.

Důležité! Expanzní nádoby s objemem větším než 30 litrů by měly být instalovány na podpěrných nohách a neměly by být připevněny ke zdi.

Podle pokynů je veškerá komunikace připojena k expandéru. Poté by měl být namontován manometr. U vstupu do nádrže je povinně nainstalován zpětný ventil.

Mnoho lidí doporučuje instalovat expanzní nádrž pro vytápění tak, aby přívodní potrubí bylo nahoře a vzduchová komora dole. V tomto případě bude snazší únik vzduchu zpod membrány. Zkušení odborníci však trvají na tom, že nádrž by měla být umístěna tak, aby přívodní potrubí bylo dole. Tato možnost prodlouží dobu provozu nádrže v případě poškození membrány, protože vzduch bude do chladicí kapaliny pronikat pomaleji.

Namontujte expanzní nádrž v nejvyšším bodě systému

Užitečná rada! Přívodní potrubí a jeřáb by neměly přetěžovat kontejner svou hmotností, proto by pro ně měly být k dispozici samostatné spojovací prvky.

Jak vyrobit expanzní nádrž pro otevřený ohřev vlastními rukama

Pro výrobu plastové expanzní nádoby pro otevřený ohřev můžete použít plastovou nádobu požadovaného objemu. Spolehlivější možností by však byla nádoba svařená z plechů z nerezové oceli o tloušťce 2-4 mm.

Nejprve pomocí brusky musíte vyříznout konstrukční prvky dané velikosti. U tělesa domácí expanzní nádoby pro otevřený ohřev budete potřebovat 5 dílů a další pro kryt. Řezané obrobky jsou navzájem svařeny v pravém úhlu pomocí elektrického svařování. Ve spodní části nádrže by měl být vytvořen otvor, kde bude přivařena odbočná trubka pro připojení padající trubky.

Kromě hlavního potrubí by měl být k expanzní nádrži pro ohřev vlastními silami přivařen spojovací prvek k napájení systému. Je také nutné zajistit odbočné potrubí pro nouzový odtok přebytečné kapaliny, které musí být nad maximální úrovní naplnění nádoby, což vylučuje možnost přetečení chladicí kapaliny při plnění nádrže.

DIY expanzní nádrž

Užitečná rada! Abyste zabránili odpařování chladicí kapaliny z otevřené nádoby, přidejte do zásobníku trochu oleje, který utáhne povrch kapaliny tenkým filmem.

Před instalací domácí expanzní nádoby by měly být její stěny předizolovány. K tomu můžete použít čedičovou vlnu, která se vyznačuje odolností vůči vysokým teplotám.

Expanzní nádrž je důležitou součástí topného systému. Správný výběr kapacity a správná instalace je zárukou trvanlivého a bezproblémového provozu.