Jaký tlak by měl být v expanzní nádobě topného kotle – Thermagent Blog

Expanzní nádoba je nezbytnou součástí každého topného systému bez ohledu na jeho typ – otevřený nebo uzavřený – nebo typ kotle – plynový, elektrický, na tuhá paliva. Vyrovnává změny objemu chladicí kapaliny v závislosti na teplotě a zajišťuje správnou činnost všech topných těles: kotle, oběhového čerpadla, radiátorů. Jaký by měl být tlak v expanzní nádrži, jak jej zkontrolovat, kde je nejlepší místo pro instalaci takové součásti – to bude diskutováno níže.

Jmenování

Obrázek od pvproductions na Freepik

Expanzní nádrž (hydraulický akumulátor) umožňuje udržovat tlak v systému na dané úrovni a zabraňuje chybnému chodu přepouštěcího ventilu. Chrání vytápění před vodními rázy a tvorbou vzduchových ucpání. Pokud expanzní nádrž není nainstalována, pak se při zahřátí objem chladicí kapaliny zvyšuje a tlak na vnitřní stěny zařízení, potrubí a baterií se zvyšuje. To může vést ke kritickým situacím: deformace potrubí, radiátorů, porucha zařízení. V nejlepším případě bude fungovat pojistný ventil.

Objem zásobníku se volí pro konkrétní kotel. U nástěnných modelů je to obvykle 6–8 litrů. To stačí pro topný systém o objemu 100–140 litrů. Pokud je chladicí kapaliny více, je nutné nainstalovat větší nádrž nebo přídavnou nádrž. Chcete-li zjistit optimální rozměry nádrže, musíte:

• vypočítat celkový objem chladicí kapaliny. Chcete-li to provést, sečtěte objemy potrubí, radiátoru, topného kotle;
• určit velikost expanzní nádoby. Musí to být alespoň 10 % z celkového objemu s marží.

Objem nádrže se vypočítá pomocí vzorce

Vrb. = Vtot. x βt x 1,1 x 1,5, kde

Vtot. – objem systému, l

βt – koeficient tepelné roztažnosti kapaliny

1,1 – malá rezerva (+10 %) pro chybu výpočtu

1,5 – korekce na užitečný objem nádrže

Pro ethylenglykolová a propylenglykolová tepelná činidla je koeficient tepelné roztažnosti odlišný: 0,06 – Thermagent -30 EKO, 0,055 – Thermagent -65, 0,05 – Thermagent -30. Pro srovnání, voda jako chladivo má koeficient 0,04.

druhy

V topných systémech jsou instalovány následující typy expanzních nádrží:

• OTEVŘENO. Instalují se do topných systémů s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny. V tomto případě není nutné oběhové čerpadlo a pohyb pracovního média se provádí v důsledku rozdílu v hustotě mezi vyhřívanou a studenou chladicí kapalinou. Vzduchový prostor není utěsněn;
• ZAVŘENO. Stejně jako otevřené nádrže mají dvě komory. V jedné části je přebytečný objem chladicí kapaliny, ve druhé vzduch a méně často dusík. Přihrádky jsou odděleny pružnou membránou. Vzduchová komora je utěsněna a vybavena vsuvkou pro čerpání a/nebo připojení tlakoměru. Tento typ nádrže je namontován v uzavřeném topném systému.

Konstrukce a princip činnosti

Všechny expanzní nádoby bez ohledu na objem jsou konstruovány stejně. Pouzdro je vyrobeno z ocelového plechu a je rozděleno na dva vnitřní oddíly elastickou membránou. Nádrž má na jedné straně konektor pro připojení topných trubek, na druhé je vsuvka pro čerpání vzduchu. Když se chladicí kapalina zahřeje, její objem se zvětší a přebytek je nasměrován do jednoho z oddílů. Pružná membrána se deformuje, dokud se tlak pracovní kapaliny a stlačeného vzduchu nevyrovnají. Po poklesu teploty se objem a tlak chladicí kapaliny zmenšují. Stlačený vzduch expanduje a vytlačuje pracovní tekutinu do topného systému.

Vlastnosti instalace expanzní nádrže

Kotle otopné soustavy jsou dimenzovány na určitý provozní tlak v potrubí. To je třeba vzít v úvahu při výběru a instalaci expanzní nádrže. Chcete-li to provést, dodržujte následující pravidla:

• během instalace zabraňte úniku vzduchu, jinak bude nastavení tlaku v topném systému nesprávné;
• Jaký je tlak v expanzní nádobě zjistíte pomocí tlakoměru. Pokud dojde k úniku vzduchu, jehla měřiče bude nestabilní;
• pokud je nutné načerpat vzduch do expanzní nádoby, provádí se to pomocí čerpadla, které se připojuje k vsuvce.

Napumpování pumpičkou. Pokud je tlak vzduchu v komoře pod požadovanou hodnotou, provede se čerpání. Standardní úroveň je 1,5 atmosféry, ale to nebude vždy nejlepší volba. Tlak v expanzní nádrži by měl být o 0,2 atmosféry nižší než v systému. Pokud je větší než systémový, pak se přebytečný objem chladicí kapaliny nedostane do nádržky a akumulátor nebude správně fungovat.

Místo instalace. Při instalaci nádrže je důležité vybrat správné místo pro její umístění. Přestože je u mnoha moderních modelů přijatelná instalace kdekoli, odborníci doporučují instalaci na vratné potrubí mezi oběhovým čerpadlem a topným kotlem. Tato pravidla platí pro uzavřený topný systém. Pokud je vytápění otevřeného typu a cirkulace se provádí přirozeně (pod vlivem gravitace), je nádrž namontována v nejvyšším bodě. Jeho vzduchový prostor není utěsněn a je napojen na vnější prostředí.

Jak nastavit tlak v expanzní nádobě

Hydraulické akumulátory nabízené domácím topenářským trhem se liší objemem a designem. Rozdílný je tedy i tlak, který bude optimální pro konkrétní model expanzní nádoby. Jeho hodnota je uvedena v technické dokumentaci a nejčastěji je 1,5 atm. Tento tlak není vždy vhodný pro již nainstalovaný topný systém, proto je nutné jej upravit. Chcete-li jej nastavit, můžete zavolat specialistovi nebo to udělat sami, protože samotný proces není příliš komplikovaný. Pro konfiguraci expanzní nádrže pro topný systém je třeba provést řadu akcí. Tento:

• měření tlaku v membránovém prostoru. Chcete-li to provést, odšroubujte uzávěr z vsuvky a připojte k ní manometr. Je třeba si uvědomit, že tato zařízení vykazují pouze přetlak. Pokud tedy potřebujete znát absolutní hodnotu, přidejte k údajům tlakoměru 1 atm;
• porovnání výsledku s tím, co je potřeba pro správnou funkci. Technický list nádrže obvykle uvádí, jaký by měl být tlak. Pokud údaje chybí, vypočítá se na základě parametrů otopné soustavy. Tlak v nádrži by měl být o 0,2–0,3 atm nižší než v potrubí. U jednopatrových domů to bude méně, u dvoupatrových více;
• nastavení požadovaného tlaku v nádrži. Vzduch je čerpán do komory přes vsuvku. Vstřikování lze provádět pomocí běžné automobilové pumpy. Pomocí tlakoměru je neustále monitorována hladina tlaku v nádrži. Pokud jsou výrobcem nastavené hodnoty vyšší, než je požadováno, je nutné odvzdušnit. Ujistěte se, že tlak je nižší než tlak v systému, jinak expanzní nádrž nebude fungovat;
• připojení k topnému systému. Nádrž se připojí k topným trubkám a pomalu se plní chladicí kapalinou, dokud se tlak v obou komorách nestane stejný. Poté čerpadlo načerpá pracovní kapalinu. Chladicí kapalina se čerpá, dokud tlak v nádrži nedosáhne provozních hodnot.

Možné problémy během nastavování. Jsou možné následující situace:

1. Nastavení bylo provedeno správně, ale pojistné ventily jsou spuštěny. To znamená, že objem akumulátoru je pro takový systém příliš malý. Je nutné znovu provést výpočty a vybrat nádrž nejméně 10–15% objemu cirkulující pracovní kapaliny.
2. Nádrž je čerpána. Tlak ve vzduchové dutině je vyšší než tlak, při kterém pracuje topný systém. Vzduch bude neustále vytlačovat chladicí kapalinu z nádrže, v důsledku čehož se kompenzační funkce zařízení sníží na nulu.
3. Tlak v nádrži je příliš nízký. Při plnění uzavřeného systému se tepelné činidlo snadno protlačí membránou a vyplní celý objem. Při zvýšení teploty pracovního média a tlaku v systému budou přepouštěcí ventily neustále fungovat a expanzní nádoba se vlastně stane nepoužitelnou.

Příčiny problémů s tlakem při provozu topného systému

I přesto, že je nastavení a připojení expanzní nádoby provedeno správně, mohou při spouštění topení a/nebo během provozu nastat problémy.

Tlak klesá. Nejčastěji se tak děje ze dvou důvodů. Prvním je únik chladicí kapaliny. Tato situace je typická pro systémy, ve kterých byla místo vody nalita nemrznoucí směs. Tato chladicí kapalina má velmi vysokou tekutost a snadno prosakuje i mikroskopickými trhlinami. Pokles tlaku pracovní tekutiny vede ke snížení tlaku v expanzní nádrži. Druhým důvodem je pokles tlaku v kotli. Pokud je rozdíl kritický, měli byste zavolat odborníky. Pokud je malý a tlak se po spuštění systému vyrovnal, nemusíte se obávat – jedná se o dočasnou poruchu, kterou automatika odstranila.

Tlak stoupá. Hlavní příčinou je příliš malá expanzní nádrž nebo poškozená membrána (těsnění membrány). Další možností je, že nádrž je příliš blízko oběhového čerpadla, což často vede k vodnímu rázu v okruhu. Chcete-li přesně určit příčinu zvýšení tlaku v nádrži během provozu systému, měli byste kontaktovat odborníka.

Stručné závěry

Tlak ve vzduchové komoře expanzní nádoby je uveden v její technické dokumentaci. Standardní hodnota je 1,5 atm. To stačí pro připojení k většině autonomních topných systémů. Pokud se charakteristiky topného systému liší od standardních, tlak se upraví tak, aby byl o 0,2 atm nižší než v potrubí. Doporučuje se, aby instalaci systému i seřízení expanzní nádoby provedli odborníci.

Provozní tlak v topném systému soukromého domu musí být vždy udržován na stejné úrovni. Je důležité pochopit, že stupeň zatížení bude záviset na výšce budovy, délce topného systému a různých zařízeních, které k němu lze připojit. Je třeba podrobněji mluvit o tom, jaký tlak je nejoptimálnější pro různé topné systémy.

Druhy tlaku

Chcete-li odpovědět na otázku, jaký tlak v topném systému soukromého domu je považován za nejvhodnější, je důležité zvážit, jaké typy tlaku existují.

Dokud není systém naplněn vodou, je uvnitř udržován standardní atmosférický tlak. Jeho úroveň je 1 bar.

Pokud je v systému nainstalován manometr, bude číst celkový tlak, který se skládá ze dvou parametrů:

• Dynamické zatížení. Vytvořeno pomocí konvekce nebo čerpadla.
• Hydrostatické zatížení. Tento tlak je v systému přítomen, i když je kotel vypnutý. Rovná se tlaku sloupce kapaliny a přímo závisí na výšce topného okruhu.

Na celkovém tlaku závisí několik parametrů topného systému:

• Úroveň tepelných ztrát.
• Rychlost výměny tepla mezi jednotlivými částmi otopné soustavy.
• Intenzita proudění vody.
• Celková účinnost.

Čím stabilnější je tlak, tím rovnoměrněji se budou místnosti prohřívat.

Indikátory optimálního tlaku

Optimální tlak v topném systému soukromého domu je určen průměrnými normami:

• pro budovy o 4 podlažích a výše – 2.5-4 atmosfér (doporučuje se instalovat manometry na každém patře budovy pro sledování provozu systému);
• pro soukromé domy s výškou 2 až 3 podlaží – 1.5-2 atmosféry;
• pro jednopatrové budovy, byty – ne více než 1.5 atmosféry.

Pro přesný výběr nejvhodnějšího tlaku je však důležité zvážit typ topného systému. Může to být:

• Uzavřený – zcela utěsněný topný systém. Konstrukce má uzavřenou expanzní nádrž.
• Otevřená – expanzní nádrž v takových potrubích interaguje s prostředím.

Pokud je systém otevřený, musí být expanzní nádrž instalována co nejvýše. U uzavřených potrubí takový požadavek neexistuje. Expanzní nádobu lze instalovat kdekoli v topném okruhu.

Pro otevřené systémy

Nejčastěji se taková potrubí používají v malých budovách. To je způsobeno skutečností, že tlak v takových systémech je nejčastěji na hydrostatické úrovni. Díky tomu můžete ušetřit na instalaci různých pojistek a elektronických armatur pro vypouštění vody. Stačí nainstalovat jednoduchou odtokovou trubku.

Důležité! Aby otevřený systém vytápění fungoval co nejúčinněji, musíte dodržovat jedno pravidlo. Expanzní nádoba musí být instalována v nejvyšším bodě potrubí. Kotel musí být instalován v nejnižším bodě.

Pro uzavřené systémy

Tlak v uzavřených systémech je mnohem vyšší než v otevřených. Navíc se může výrazně zvýšit, když se chladicí kapalina zahřeje. Aby mohl fungovat co nejbezpečněji, musí být v potrubí instalovány pojistné ventily. Pokud je budova dvoupatrová, měl by být ventil nastaven na 2 atmosféry.

U budov o 3 a více podlažích je nejlepší instalovat regulační čerpadlo. Umožní prodloužit topný okruh na libovolnou délku a připojit více radiátorů.

Kromě toho můžete přepnout provozní režim kotle na šetrný režim. Čerpadlo bude rychle pohybovat vodou potrubím, takže nebude mít čas vychladnout.

Příčiny poklesu tlaku

V prvních dnech po začátku topné sezóny jsou tlakové rázy normou. Pokud však rozdíly přetrvávají ještě několik týdnů poté, musíte systém pečlivě zkontrolovat.

Existuje několik důvodů, proč může dojít k poklesu tlaku v topném systému:

• Vzduchové bubliny, kterými je chladicí kapalina nasycena. Vzhledem k tomu, že ve vodě, která je ohřívána a přiváděna do potrubí, je rozpuštěno velké množství kyslíku, tlak se sníží. Pro odstranění vzduchu je třeba pomalu zvyšovat tlak. Poté, co je chladicí kapalina zbavena vzduchových bublin, tlak uvnitř se stabilizuje.
• Netěsnosti v potrubí. Je důležité pečlivě zkontrolovat všechna potrubní spojení, uzavírací ventily, příruby a armatury. Právě na spojích jednotlivých potrubních prvků vznikají netěsnosti nejčastěji.
• Montáž moderních hliníkových radiátorů. Při kontaktu s vodou se spustí oxidační proces. Na hliníkových površích se objevuje oxidový film a vzduchovým otvorem se uvolňuje vodík. Je důležité počkat, až bude dokončena oxidační reakce, všechny hliníkové povrchy jsou pokryty filmem, po kterém je můžete zcela naplnit chladicí kapalinou.

Pokud tlak v topném systému soukromého domu nadále „skočí“ i po odstranění všech problémů, musíte zavolat specialistu.

Jak kontrolovat krevní tlak

Pro ochranu topného potrubí před havarijními situacemi je nutné řídit pracovní proces. K tomu musí být uzavřené systémy vybaveny obtokovými a pojistnými ventily.

Pojistné ventily jsou potřebné pro nouzové odlehčení přetlaku, aby nedošlo ke zničení systému. Obtokové ventily jsou instalovány před výstupy do dalších okruhů systému. S jejich pomocí je tlak regulován, čímž se snižuje riziko tlakových rázů v dalším okruhu. Pokud je to možné, je nejlepší instalovat na potrubí automatické pojistky, jejichž činnost je založena na měření teploty chladicí kapaliny speciálním snímačem.

Při montáži topného systému v soukromém domě nemůžete ušetřit na instalaci různých ventilů a měřicích zařízení pro sledování provozu celého potrubí. V opačném případě může porucha topné sítě způsobit obrovské finanční náklady na odstranění škod.