Membránová expanzní nádoba a hlavní prvky potrubí kotle/

Membránový zásobník pro zásobování teplou vodou je mimořádně důležitým prvkem potrubí nepřímotopného kotle.
Je důležité, aby vůbec existoval, je důležité správně zvolit jeho objem a počáteční tlak.

Abyste se o tom mohli přesvědčit, chci vám vyprávět příběh, poté přejdeme k výběru parametrů nádrže a poté se podíváme na hlavní prvky potrubí kotle.

Materiál bude velmi užitečný, takže
Pro vaši informaci si stáhněte můj manuál „Membránová expanzní nádoba a hlavní prvky potrubí kotle“.
http://teploclub.com/blog/Podpiska/Bak_GVS.html

Historie hledání úniku vody.

Jednoho dne jsem dorazil na stránky zákazníka.
Bylo nutné zajistit vytápění a přívod vody pro lázeňský dům – penzion s bazénem.
K dispozici jsou radiátory a vodou vyhřívané podlahy, ventilace a vybavení bazénu.
Zkrátka, pokud zapojíte i subdodavatele, pak je zakázka peněžní.
Zákazník není dusný ani lakomý, vynikající.

Ale na začátku rozhovoru se ptá: Sergeji Nikolajeviči, mám ve svém hlavním domě následující problém: spotřeba vody byla vždy 25 – 40 metrů krychlových a z nějakého důvodu za poslední dva měsíce bylo více než sto .
Všude v domě je sucho. Vidíte, jaký je důvod?
A rozumím: pokud teď najdu únik, přijmu rozkaz, pokud ho nenajdu, potupně o něj přijdu.

Zkontrolovali jsme všechny kohoutky pro spotřebitele – jsou zavřené, myčka i pračka vypnuté, na záchodech neklokotá, všechny kohoutky na zahradě jsou zavřené.
A počítadlo se točí.
Prošel jsem od měřiče potrubím studené vody. Studená trubka, již kape.
Na podlahách jsou kolektory k vývodům vody – při pokojové teplotě.

Studená je pouze trubka ke kotli, až po pojistný ventil.
Samotný ventil je studený a je v něm slyšet šumění vody.
Z ventilu je vypouštěcí trubka opatrně nasměrována do kanalizace. Také studená a mokrá.
To znamená, že pojistný ventil nedrží a studená voda jím protéká přímo do kanalizace.

Možná se ptáte, co s tím má společného membránová nádrž kotle? Ano, zde je co:
Odšrouboval jsem víčko bradavky, stiskl tyčku a ticho. Není vzduch, unikl.

Zásobník musí kompenzovat tepelnou roztažnost teplé vody v kotli při ohřevu.
Když voda expanduje, jde do nádrže a stlačuje její vzduchovou část.
Pokud se tlak zvýší, bude to dělat pomalu a nepřekročí reakční tlak pojistného ventilu.
Tady ale vzduch vytekl, není co stlačovat. Celá nádrž je naplněna vodou.
Když se doyler zahřeje, tlak rychle vzroste nad 6 barů a ventil se aktivuje a uvolní část vody.
Po několika desítkách takových výbojů začnou pojistné ventily často unikat.
A potom starostliví instalatéři nainstalovali vypouštěcí otvor do kanalizace.
Uživatel vůbec nechápe, co se děje, jakési zázraky.

Obecně platí, že diagnóza trvala asi patnáct minut.
Řekl jsem, že zítra přijede náš instalatér, vymění ventil a načerpá nádrž. Nebudou žádné úniky.
Objednávku jsme obdrželi.

Zákazník požádal o instalaci dalšího kotle.
Těchto 150 litrů nestačilo na naplnění vířivky.
Tak tady to je! hádanka je kompletní.
To znamená, že jsme často museli kotel topit z minima na maximum, což znamená, že se voda při ohřevu maximálně roztáhla.
Při úniku vzduchu to nevyhnutelně způsobilo nadměrný přetlak a aktivaci pojistného ventilu.

Chápete, jak je důležité, aby bylo v nádrži dostatek vzduchu pro hladký chod systému?

Jaký objem nádrže zvolit.

Existují doporučení pro výběr objemu nádrže a dokonce i online kalkulačky, ale doporučuji vzít to alespoň 10% objemu kotle.
Další svazek v řadě.
Pak ani částečně uniklý vzduch okamžitě nespustí uvolnění.
Bojler 100 litrů – odběrová nádrž 12.
Bojler 150 litrů – nádrž 16, bojler 200 litrů – nádrž 24.
Nešetřete, kaši máslem nezkazíte.

Jaký počáteční tlak by měl být vytvořen v nádrži?

Nádrže pocházejí z továrny na 2,5 bar. Někteří lidé to tak říkají. Mám jiný přístup a vysvětlím proč.

Vzduch musí být do nádrže čerpán na základě tlaku studené vody.
Například 4 bary přicházejí do domu z centrálního zásobování vodou.
Vytvořte v nádrži trochu větší tlak vzduchu, například 4,2 baru.
Toto je názor minimálně jednoho váženějšího autora, souhlasím s ním a vysvětlím proč.
Pokud byl tlak vzduchu 2,5 baru, pak po připojení nádrže k vodě stlačí vzduch v ní na stejné čtyři a pracovní objem vzduchu se výrazně sníží, téměř na polovinu.
Pokud je tlak nastaven na 4,2, tak se objem vzduchu pro stlačení bude spotřebovávat až se začátkem skutečné expanze vody.
Podívejte se:

Tři pravidla pro nádrž membránového kotle:

1. Vezměte nádrž minimálně 10% objemu kotle.
2. Nastavte počáteční tlak v nádrži o 0,2 baru vyšší než v potrubí studené vody.
3. Nikdy nevylévejte odpad do kanalizace. Naklepejte hadičku do zavařovací sklenice nebo láhve, abyste hned viděli, že tam je kohoutek a včas načerpejte nádrž.

Hlavní prvky potrubí kotle.

Protože jsme se dotkli potrubí kotle, je důvod okamžitě zvážit zbývající prvky jeho potrubí.
Zde je fragment diagramu z mého kurzu a podám k němu vysvětlení.

Zpětný ventil.

Nejprve prochází studená voda zpětným ventilem, který je potřeba k tomu, aby voda ohřátá v kotli nestékala zpět do systému přívodu studené vody.
Bez ní by se tlak v kotli vždy rovnal tlaku v přívodu studené vody, ale existuje, proto je v okruhu potřeba expanzní nádoba a přepouštěcí ventil.
Nádrž jsme vymysleli, ale ventil je potřeba na 6 barů.

Připojení nádrže.

Pro připojení a odpojení nádrže doporučuji odpojovací zařízení.
Je navržen tak, aby bylo možné nádrž rychle a snadno odpojit a opravit.
Jak vidíte, mezi kotlem a zásobníkem nejsou kromě uzavíracího ventilu žádné uzavírací ventily.
V návodu jsem uvedl odkazy na dokumentaci k uzavíracímu ventilu, nádrži a pojistnému ventilu.
Je zde tento diagram a tabulka symbolů.

Odvzdušňovací ventil cívky.

V horní části přívodu chladicí kapaliny z kotle do výměníku kotle vidíte automatický odvzdušňovací ventil.
Slouží k odstranění vzduchu z cívky.
Doporučuji nainstalovat. Měl jsem problém se vzduchem v cívce.

Systém doplňování topení.

Všimněte si, jak elegantně můžete vyřešit otázku dobíjení topného systému.
Vidíte kohoutek pro podávání? Slouží k pravidelnému doplňování systému vodou.
Zpětný ventil pod doplňovacím kohoutem zabrání úniku chladiva topného okruhu do vodovodního řádu, pokud je tam tlak při doplňování nižší než v topném systému.
Tlakoměr bude ukazovat tlak v topném systému. Je velmi výhodné, když je vedle vodovodního kohoutku.

Údržba nádrže.

Pokud dojde k aktivaci pojistného ventilu, znamená to únik vzduchu z nádrže nebo netěsnosti membrány.
Odšroubujte uzávěr vsuvky nádrže a zatlačte na dřík.
Pokud vyteče voda, pak je membrána roztržená a nádrž je třeba vyměnit.
Pokud nic nefunguje nebo vzduch syčí, musíte ho načerpat:
• uvolněte převlečnou matici na uzavíracím ventilu,
• otevřete vypouštěcí kohout (červená rukojeť) a vypusťte vodu,
• načerpejte tlak, např. pumpou do auta,
• zavřít odvodňovací klan.
• nasaďte a utáhněte převlečnou matici.

Charakteristické vlastnosti nádrží pro zásobování teplou vodou.

• Provozní teplota -10 ÷ +100 °C
• Pracovní tlak 10 bar.
• Tovární tlak plynového polštáře je 2,5 bar.
• Často jsou bílé, ale ne vždy. Tento, jak vidíte, je nelakovaná nerezová ocel.

Co víte Instalace nepřímotopného kotle:

• Konstrukce a princip činnosti.
• Jak zvolit objem kotle.
• Zjednodušené schéma zapojení pro podlahové a nástěnné kotle.
• Podrobné schéma potrubí kotle.
• Detailní vybavení.
• Jak vytápět kotel nástěnným jednookruhovým plynovým kotlem.
• Propojení nástěnného jednookruhového plynového kotle s kotlem.
• Jak vytápět kotel s podlahovým kotlem.
• Schéma potrubí rozdělovače čerpadla pro víceokruhové kotelny s kotlem.
• Řízení ohřevu kotle z vlastního termostatu.
• Řízení ohřevu kotle samostatným ponorným termostatem.
• Schéma přednosti kotle před ostatními spotřebiteli.
• Aplikace topných těles a nočního tarifu.
• Další materiály.

Další články:
1. Kde v kotelně má být instalována expanzní nádoba pro vytápění?

Všechny nejčastější fatální chyby při instalaci vodou vyhřívaných podlah.

Potřeba expanzní nádrže na teplou užitkovou vodu je neustále zpochybňována. Navíc pro mnoho zkušených instalatérů zahrnutí jednotky do systému zásobování teplou vodou způsobuje přinejmenším zmatek. Na druhou stranu mnoho výrobců instalatérské techniky doporučuje instalaci nádrže pro nepřímotopné kotle. Účel jednotky je poměrně jednoduchý: snížit zatížení systému a eliminovat vodní rázy. I hrubý výpočet expanzní nádoby u nepřímotopného kotle ukáže, že její minimální objem bude minimálně 10 % vody obsažené v BKN. A to je další kapacita 10-20 litrů, která zabírá užitečný prostor. Není divu, že jedna z nejčastějších otázek pokládaných specialistům se týká toho, jak potřebná je expanzní nádrž pro zásobování teplou vodou. K zodpovězení této otázky musíte pochopit strukturu a princip fungování zařízení.

Proč potřebujete expanzní nádobu pro BKN

• Konstrukce nádrže se skládá z kontejneru rozděleného uvnitř membránou na dvě části. Do první utěsněné části je čerpán plyn nebo vzduch, čímž vzniká tlak. Druhé oddělení je napojeno na vodovod.

• Když se voda ohřívá, zvětšuje svůj objem, což vede k zatížení teplovodního systému. Kapalina působí na membránu a tlačí ji. Čím vyšší je tlak v systému, tím více vody expanzní nádoba vpustí.

• Po ochlazení a zmenšení objemu chladicí kapaliny membrána, na kterou působí tlak vstřikovaného plynu, vytlačuje vodu z expanzní nádoby.

Uvnitř nepřímotopného kotle je topné těleso připojené k topnému systému. Při přehřátí chladicí kapaliny stoupá teplota horké vody, zvyšuje se zatížení potrubí a důležitých konstrukčních prvků, což vede k poškození drahého instalatérského zařízení.

Principem činnosti expanzní nádoby s bezpečnostní skupinou BKN je zabránit vysokému tlaku v teplovodním systému a vzniku vodních rázů. K dispozici jsou zpětné a pojistné ventily, které pomáhají v nouzových situacích.

Připojení pojistné skupiny a expanzní nádoby je nezbytnou podmínkou pro dlouhodobý provoz BKN a také bezplatný servis. Výrobci zařízení často odmítají záruční opravy, pokud není v potrubí kotle instalováno bezpečnostní zařízení.

Jak vypočítat objem expanzní nádrže pro BKN

Nejjednodušší výpočty, které dají přibližný výsledek, jsou následující. Objem nádrže musí být minimálně 10 % z celkového objemu BKN. Proto:

• kotel o objemu 100 litrů je připojen k nádobě o objemu nejméně 10 litrů;
• Ohřívač vody o objemu 200 litrů vyžaduje nádrž o objemu 20 litrů.

Po určení požadovaného objemu pokračujte v určení dalších charakteristik:

• Výběr expanzní nádoby pro BKN podle jejího zamýšleného účelu. Voda v přívodu teplé vody je agresivnější než v topném systému. V technické dokumentaci vyrovnávací nádrže musí být uveden hlavní účel. Na bojler můžete umístit pouze zásobník, v jehož návodu je uvedena možnost použití pro ohřev teplé užitkové vody.
• Výpočet podle tlaku – výběr expanzní nádoby pro BKN usnadňují speciální výběrové tabulky. Vstupní parametry: jaký počáteční tlak vzduchu by měl být v expanzní nádobě pro bojler TUV:

Maximální tlak Рmax, bar	Počáteční tlak plynu ₀, bar
	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
1,0	0,25
1,5	0,4	0,2
2,0	0,5	0,33	0,16
2,5	0,58	0,42	0,28	0,14
3,0	0,62	0,5	0,37	0,25	0,12
3,5	0,67	0,55	0,44	0,33	0,22
4,0	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2
4,5	0,63	0,54	0,45	0,36	0,27	0,18
5,0	0,58	0,5	0,41	0,33	0,25	0,16
5,5	0,62	0,54	0,47	0,38	0,3	0,23
6,0	0,57	0,5	0,42	0,35	0,28

• Výběr podle membrány – použitá pryž v zásobníku ovlivňuje kvalitu kapaliny přiváděné do přívodu teplé vody a životnost bezpečnostní nádrže. Běžné materiály pro výrobu membrán:

PŘÍRODNÍ	Přírodní kaučuk pro pitnou a užitkovou vodu. Rozsah provozních teplot -10 až +50°C. Elastická, ale umožňuje částečnou difúzi vody. Oblast použití: skladování studené vody.
BUTYL	Syntetický butylový kaučuk pro pitnou a užitkovou vodu. Rozsah provozních teplot od -10 do +100°C. Méně elastické než NATURAL, ale odolné z hlediska voděodolnosti. Oblast použití: vodovodní stanice (nejuniverzálnější materiál).
EPDM	Syntetický etylen/propylenový kaučuk pro pitnou a užitkovou vodu. Rozsah provozních teplot od -10 do +100°C. Propustnější pro vlhkost než butyl.
SBR	Používá se pouze pro užitkovou vodu (topné kotle). Rozsah provozních teplot od -10 do +100°C. Méně elastické.
NITRIL	Používá se pro aktivní média (oleje, paliva). Rozsah provozních teplot od -10 do +100°C.

Výběr s ohledem na koeficient tepelné roztažnosti systémových kapalin:

Teplota Min. — Max.	Voda
4 – 5 °C	0,00
4 – 10 °C	0,03
4 – 15 °C	0,09
4 – 20 °C	0,18
4 – 25 °C	0,29
4 – 30 °C	0,43
4 – 35 °C	0,59
4 – 40 °C	0,78
4 – 45 °C	0,98
4 – 50 °C	1,19
4 – 55 °C	1,43
4 – 60 °C	1,68
4 – 65 °C	1,94
4 – 70 °C	2,22
4 – 75 °C	2,51
4 – 80 °C	2,82
4 – 85 °C	3,14
4 – 90 °C	3,47
4 – 95 °C	3,81
4 – 100 °C	4,16
4 – 105	4,53

Pro usnadnění výpočtů můžete použít speciální online kalkulačky. Do počátečních parametrů budete muset zadat objem kotle. Poté program vypočítá objem a počáteční tlak v plynové dutině.

Hydraulický zásobník pro zásobování teplou vodou má tělo modré barvy (bílé), pro ohřev je červené.

Schéma zapojení pro kotel s expanzní nádobou

Vázání se provádí následovně:

• Voda je přiváděna do BKN přes zpětný ventil. Toto opatření zabrání vniknutí ohřáté chladicí kapaliny do systému studené vody.

• Expanzní nádobu je lepší umístit do systému TUV mezi zpětný ventil a kotel. To je nezbytné, aby při otevření kohoutku k uživateli okamžitě tekla horká voda.
  Schéma připojení expanzní nádoby k BKN je povoleno, když je RB instalován za kotlem. V práci bezpečnostní skupiny nebudou žádné funkční rozdíly. Do přívodu teplé vody v tomto případě nejprve poteče ochlazená voda z Běloruské republiky, což není úplně komfortní.

Pokud je potrubí kotle s expanzní nádobou provedeno správně, při ohřevu TUV nebude fungovat pojistný ventil. Je důležité vyhnout se dvěma extrémům:

• Čerpání expanzní nádoby – v tomto případě tlak vytlačí veškerou vodu z nádrže. Následky: vodní ráz a poškození vodovodního zařízení při přehřátí vody. Musíte snížit tlak v nádrži. Pro výpočet počátečních parametrů můžete použít tabulku výše.
• Indikátory nízkého RB – když se chladicí kapalina zahřeje, pojistné ventily prasknou. V souladu s tím se účinnost skupiny zabezpečení sníží na nulu. Pokud nezvýšíte tlak v nádrži, i když se chladicí kapalina mírně přehřeje, bezpečnostní skupina se aktivuje.

U teplovodního systému využívajícího nepřímotopný kotel je důležitá instalace pojistné skupiny včetně pojistného ventilu, manometru a hydraulické expanzní nádoby. Takové potrubí zabrání poškození drahého instalatérského zařízení a sníží pravděpodobnost nouze.