Ti, kteří sami montují a instalují topný systém, se často ptají, jak správně nainstalovat expanzní nádrž. Navrhuji nejprve pochopit, co je expanzní nádrž obecně a proč je potřeba.
Expanzní nádrž v topném systému
Fyzikální vlastnosti vody
Jednou z fyzikálních vlastností vody je její téměř nulová schopnost stlačování. To znamená, že když se pokusíte zmenšit jeho objem (tedy stlačit), dojde k prudkému nárůstu tlaku.
A voda (stejně jako jiné materiály) může při zahřátí zvětšit svůj objem. Tato vlastnost se nazývá teplotní roztažnost. U vody začíná již při teplotě +4°C. Když však teplota klesne pod tuto značku, voda se také začne rozpínat. Tento jev se nazývá vodní paradox. Při teplotě +4°C má voda nejvyšší hustotu: hmotnost 1 litr = 1 kg.
U otopných soustav však tento paradox není důležitý, protože teplota vody dodávané kotlem do radiátorů je mnohem vyšší.
Zvětšení objemu vody při zahřívání. Fotografie z agrovodcom.ru
Vezměme si nádobu s přepadem, který omezuje objem na 1000 cm³. Nalijte do ní 1 litr vody o teplotě +4 ° C a poté pokračujte v zahřívání. Hustota vody začne klesat a objem se zvětší.
Protože přetečení omezuje známý objem, přebytečná voda se vylije. Při zahřátí z +4°C na +90°C (normální teplota topné vody) bude tento přebytek 39,95 cm³ (nebo 34,7 g). Právě k tomuto procesu dochází v topném systému, když kotel ohřívá vodu.
Co je expanzní nádrž
Připomeňme: pokud se snažíme stlačit vodu (tedy v našem případě vměstnat zvýšené množství chladiva do daného objemu topného systému), tlak se zvyšuje. Aby přebytečná voda vzniklá při ohřevu nekazila potrubí a spotřebiče, musíte ji někde vypustit, jako v odměrné nádobě v experimentu.
Nemůžeme ale vypustit vodu z topného systému. To znamená, že přebytek musí být dočasně „odložen“ do nějaké „kapsy“, aby se později, když teplota vody klesne a její hustota zvýší, vrátil do systému a voda zabrala stejný objem, jako byla původně.
Expanzní nádrž v topném systému
V topném systému je taková “kapsa”, která přijímá přebytečnou vodu vzniklou při tepelné roztažnosti expanzní nádoba. Jeho úkolem je být tlumičem (kompenzátorem) tlaku v systému.
Otevřené a uzavřené expanzní nádoby
Expanzní nádrže mohou být otevřeného a uzavřeného typu. Tedy komunikaci s atmosférou nebo s řízeným, byť proměnlivým tlakem.
Otevřete expanzní nádobu
Kádinka z popsaného pokusu, do které se při tepelné roztažnosti vylila přebytečná voda, je nejjednodušší otevřená expanzní nádoba. Jeho nevýhodou je, že rozlitou vodu je nutné vracet do systému ručně. Jednoduše řečeno přelití zpět do nádoby, ve které se ohřívala voda.
Taková primitivní metoda samozřejmě není vhodná pro topný systém. Otevřená expanzní nádrž pro vytápění proto schematicky vypadá takto:
Schématické uspořádání expanzní nádrže otevřeného typu. Ilustrace z knihy Scanavi A. N. a Makhov L. M. “Vytápění”
Otevřenou expanzní nádobu lze zakoupit již hotovou nebo vyrobit samostatně. K tomu je vhodná jakákoli nádoba požadovaného objemu, například plastový kanystr.
Expanzní nádrž uzavřený typ
Nyní se častěji snaží používat uzavřené nádrže: jsou kompaktnější a postrádají negativní vlastnosti otevřených, které se vyznačují zamrzáním, nasycením chladicí kapaliny kyslíkem a zvýšenou korozí. Nádrže uzavřeného typu jsou hermetické a skládají se ze dvou komor: vody a vzduchu.
Kompenzace tlaku probíhá následovně: přebytečná voda naplní vodní oddíl a tlačí na pružnou přepážku mezi dvěma komorami a vzduch (nebo plyn) ve vzduchovém prostoru je stlačen. Na rozdíl od vody může být plyn vystaven značnému stlačení bez silného zvýšení tlaku.
Odrůdy membrán expanzních nádrží. Foto z profiteplo.com
- s membránou ve tvaru desky;
- s membránou hruškovitého tvaru.
Jak nainstalovat expanzní nádobu do topného systému
Poté, co jsme se zabývali teoretickými základy a typy expanzních nádrží, přejděme k hlavní otázce: kde a jak nainstalovat expanzní nádrž do topného systému.
Správná odpověď na ni je tam, kde chcete. To znamená, že expanzní nádrž může být instalována jak na „přívodu“ – hlavní lince systému vedoucí z kotle k ohřívačům, tak na „zpátečce“ – potrubí, kterým se voda vrací do topného zařízení (kotle) a odevzdává své teplo radiátorům. V každém případě bude plnit svou funkci jako nárazník, který omezuje růst tlaku.
Expanzní nádrž nainstalovaná na zpětném potrubí
Oba způsoby mají svá pro a proti. Místo instalace je vybráno se zaměřením na konstrukční vlastnosti konkrétního topného systému. Stejně jako snadná instalace a následná údržba.
Nuance
Otevřená nádrž, na rozdíl od membránové, může být instalována v systému s přirozenou cirkulací vody, to znamená v energeticky nezávislém systému, který nevyžaduje elektřinu. Nucený systém vyžaduje čerpadlo. Proto je v nejvyšším bodě instalována otevřená expanzní nádoba umístěná nad všemi ohřívači. Nejčastěji se takový bod nachází v podkroví. Dnes, kdy se využívá i prostor pod střechou v soukromých domech a zařizuje tam obytné prostory, se tato možnost často ukazuje jako nevhodná.
Neexistují žádná omezení pro umístění uzavřené nádrže. Může stát na jakémkoli vhodném místě a v jakékoli poloze.
Schéma instalace otevřené expanzní nádrže. 1 – kotel, 2 – přívodní potrubí chladicí kapaliny, 3 – otevřená expanzní nádoba, 4 – ohřívač, 5 – čerpací jednotka. Fotografie z webu stroim-svoi-dom.ru
Přestože membránová nádrž může být instalována jak před, tak za ohřívači, je obvykle instalována podle druhého schématu (na “zpátečce”). Protože za kotlem je voda zpravidla dodávána o velmi vysoké teplotě, z níž se membrána nádrže může brzy stát nepoužitelnou. Navíc s touto možností instalace (po topných zařízeních) nepodléhají kotel a čerpadlo tlakovým rázům a pracují v komfortnějším režimu.
Je třeba poznamenat, že pokud je čerpadlo v systému externí (není zabudované v kotli), musí být vyrovnávací nádrž instalována před čerpadlem, nikoli za ním. V opačném případě bude expanzní nádoba reagovat na přetlak vytvořený čerpadlem a nebude fungovat správně.
Mimochodem, s výběrem a nákupem expanzní nádrže nespěchejte. Nejprve zkontrolujte, zda je váš kotel již vybaven nejen vlastním čerpadlem, ale také vyrovnávací nádrží umístěnou v kotlovém tělese.
Obecná pravidla
Po určení hypotetického umístění expanzní nádrže vyberte správné místo pro její skutečnou instalaci.
Expanzní nádoba musí být instalována tak, aby byla pohodlná pro údržbu
