Expanzní nádoba je nejdůležitějším prvkem systému ohřevu vody. Je navržen tak, aby absorboval nadměrný tlak. Jde o to, že s určitou pevnou hmotností chladicí kapaliny, když se její teplota změní, se tlak v systému nevyhnutelně změní. Výkon celého topného systému bude záviset na tom, jak správně je vybrána expanzní nádrž.
Principem činnosti tohoto zařízení je tedy kompenzace nadměrného tlaku chladicí kapaliny. Proto i malý chybný výpočet při instalaci nebo provozu zařízení může vést k poruše celého topného systému.
Zařízení expanzní nádrže
Nádrž je rozdělena na dvě části, mezi kterými je elastická membrána. Nahoře je čerpán vzduch, čímž vzniká počáteční tlak. Jakmile je nádrž připojena k síti, voda je přiváděna do spodní komory. Když se elastická membrána dostane do nulové, klidné polohy a jakoby leží na rovině vody, považuje se topný systém za zcela naplněný a připravený ke spuštění.
Automatické nastavení tlaku probíhá následovně:
Když se voda zahřeje, chladicí kapalina vstupuje do expanzní nádrže. Membrána je ovlivněna: stahuje se a zvětšuje vnitřní prostor nádrže. Nádrž tak přijímá přebytek teplonosné kapaliny. Jakmile chladicí kapalina vychladne, membrána se vrátí do původního stavu.
Instalace expanzní nádoby
Otevřený topný systém
Instalace se provádí v nejvyšším bodě systému, zpravidla v horní části zrychlovacího potrubí. Nevyžaduje instalaci uzavíracích ventilů.
Uzavřený topný systém
Optimální je instalovat expanzní nádobu v místě, kde je proudění vody nejblíže laminárnímu a v otopném systému dochází k minimálním turbulencím. Před oběhové čerpadlo lze umístit expanzní nádobu.
Jak vypočítat objem expanzní nádoby?
Níže uvádíme standardní vzorce pro výpočet objemu expanzní nádrže. Umožní vám přesně určit, jaký typ nádrže potřebujete pro váš topný systém.
Budou vyžadovány následující údaje:
Průměrná teplota systému během provozu.
Objem nádrže se vypočítá tak, že při zahřátí chladicí kapaliny tlak v systému nepřekročí maximální přípustnou hodnotu.
K = (KE x Z) / N, kde:
KE – objem topného systému jako celku;
Z je konstantní hodnota expanze chladicí kapaliny;
· N – hodnota účinnosti membránové nádrže.
Je třeba si uvědomit, že ideální výpočty jsou téměř nemožné. Přibližně je objem vypočítán na základě hodnoty, že 1 kW výkonu topného zařízení se rovná 15 litrům objemu chladicí kapaliny. Pak je průměrný výkon pro běžný dům 44 kW. Podle vzorce se získá KE u15d 44×660 uXNUMXd XNUMX l.
Expanzní konstanta kapaliny je asi 4 %, u systémů, které používají obyčejnou vodu s maximální teplotou ohřevu 95 stupňů Celsia. Pokud je ethylenglykol čerpán společně s vodou, lze expanzní koeficient vypočítat následovně:
10 % – 4 % x 1,1 = 4,4 %
20 % – 4 % x 1,2 = 4,8 %
Výkon membránové nádrže je často indikován výrobcem, ale není obtížné jej vypočítat sami:
N= (DV-DS) / (DV+1), kde:
DV – nejvyšší povolený tlak v systému, který se rovná povolenému tlaku pojistného ventilu a u běžných domácích topných systémů zřídka překračuje 2,5 – 3 bary.
DS – hodnoty tlaku počáteční náplně membránové nádrže na základě konstantní hodnoty poloviny atmosféry na 5 metrů topného systému.
V důsledku toho se ukazuje, že pokud je celková plocha místnosti, ve které je topný systém vybaven, 400 metrů čtverečních. m., maximální horní bod systému je 5 m a odhadovaný výkon zařízení je 44 kW, pak bude požadovaný objem nádrže s takovými hodnotami:
KE 44×15=660l.
DV 2,5 bar; DS = 0.5 bar
N (2.5 – 0.5) / (2.5+1) = 0.57
K 660 × 0.04 / 0.57 = 46.2
Na základě získaných údajů je nutné vybrat expanzní nádobu pro ohřev o objemu 50 litrů, s počátečním tlakem 0,5 bar.
Také pro standardní prvky topného systému existují standardní přibližné hodnoty:
1. Radiátory cca 10,5 litru.
2. Teplé podlahy a ostatní topné plochy 17,0l.
3. Konvektory 7,0l.
Koeficient zvýšení-expanze objemu vody a směsi voda-glykol v závislosti na teplotních ukazatelích:
