Výběr membránové nádrže pro zásobování vodou | Články – Stout

Hlavní kritéria pro výběr membránové expanzní nádrže pro domácnost

Provoz systému zásobování teplou vodou je založen na cirkulaci teplé vody, což znamená, že se jedná o neustálou změnu tlaku. Expanzní nádoba slouží ke stabilizaci tlaku v systému, zajištění konstantního tlaku vody, zabránění poškození potrubí a předčasnému opotřebení zařízení. Jak si vybrat hydraulický akumulátor pro zásobování teplou vodou – na to přijdeme v tomto článku.

Proč potřebujete expanzní nádobu

Expanzní nádoba je navržena tak, aby eliminovala pokles tlaku vody v systému zásobování teplou vodou. Objem vody a tedy i tlak klesá s klesající teplotou a roste s jejím nárůstem. Neustále se zvyšující tlak, pokud se včas neuvolní, může vést k poškození nebo prasknutí potrubí, ale neustálé uvolňování horké vody ze systému povede k poklesu tlaku a nízkému tlaku. Hlavní úkoly hydraulické nádrže:

• prevence vodních rázů (náhlých změn tlaku) ve vodovodním systému;
• prevence předčasného opotřebení čerpacího zařízení a prodloužení jeho životnosti;
• vytvoření zásoby vody.

Expanzní nádoba naplněná vzduchem pod určitým tlakem kompenzuje nárůst objemu teplé vody a vytváří optimální podmínky pro provoz čerpací stanice. Jeho kapacita je obvykle desetina kapacity celého zařízení, nejméně však 4 %. Příliš malý hydraulický akumulátor prostě nebude správně fungovat.

3 klíčová kritéria pro výběr expanzní nádoby

Většina kupujících při výběru hydraulického akumulátoru hledí pouze na jeho objem, což je částečně pravda, ale kromě objemu je důležité zvážit i design a provozní tlak.

Výstavba

Expanzní nádrž se skládá z ocelové nádrže se dvěma oddíly oddělenými elastickou membránou. Jeden z nich obsahuje vzduch nebo dusík a funguje jako „polštář“, který pohlcuje změny objemu vody, která naplňuje okruh. Nádrž je vyrobena z oceli. Membrána je obvykle vyrobena z EPDM, materiálu s vysokou elasticitou a tepelnou odolností. Na nádrži je instalován malý ventil, který umožňuje odvzdušnit nebo načerpat vzduch v případě nedostatku tlaku.

Podle umístění nádrže se rozlišují dva typy akumulátorů:

1. Vertikální hydraulické akumulátory.
2. Horizontální hydraulické akumulátory.

Tlak

Minimální provozní tlak musí být takový, aby v kterémkoli bodě okruhu a v jakémkoli provozním režimu instalace byl stávající tlak vyšší než atmosférický tlak nebo napětí nasycení vodní páry při maximální provozní teplotě. Mělo by to stačit, aby se zabránilo kavitaci. V každém případě platí, že čím vyšší je provozní teplota, tím vyšší by měla být bezpečnostní rezerva – minimálně 0,2 baru pro systémy pod 90°C a 0,5 baru pro systémy s vyššími teplotami.

Maximální pracovní tlak bude o něco nižší než nastavený tlak pro pojistný ventil, který bude naopak nižší než nejnižší z maximálních pracovních tlaků zařízení a přístrojů, které jsou součástí okruhu. Typicky je maximální pracovní tlak mezi 8 a 10 bary, v závislosti na modelu akumulátoru.

Minimální a maximální tlak je nutné upravit podle výšky expanzní nádoby.

Objem

„Čím větší nádrž, tím více vody v ní v rezervě“ je chybný úsudek. Úkolem expanzní nádoby je regulovat tlak v systému a ne akumulovat vodu. Objem nádrže se doporučuje volit podle počtu míst odběru vody:

• 1-2 body – do 50 l;
• 3-4 body – 80-100 l;
• 4-5 bodů – 150-200 litrů.

Je důležité vzít v úvahu nejen počet míst příjmu vody, ale také výkon čerpadla:

• 0,5 kW – od 24 l;
• 1 kW – 50 l;
• 1,5 kW – 100 l;
• 2 kW – více než 100 litrů.

Toto jsou přibližné hodnoty, které by měly sloužit jako vodítko při volbě objemu akumulátoru v závislosti na výkonu čerpadla. Přesný výpočet objemu se provádí podle vzorce:

• Vt – objem nádrže (litr);
• Amax (bar) – maximální objem spotřebované vody (litry / min);
• Pmin (bar) – minimální tlak, při kterém se čerpadlo spouští;
• Pmax (bar) – maximální tlak, při kterém je čerpadlo vypnuto;
• Pres (bar) – počáteční tlak v nádrži;
• K – koeficient odpovídající výkonu čerpadla P, pro výpočet objemu přiváděné vody Vu = K Amax.

Standardní počáteční tlak expanzní nádoby je 0,2 bar.

Užitečné tipy

Jedním z častých problémů při instalaci hydraulického akumulátoru je výběr místa pro jeho instalaci. Expanzní nádoba musí být připojena k přívodu u kotle, před čerpadlem nebo uzavíracími ventily. Pro snadné použití je samozřejmě lepší jej nainstalovat na místo, které k němu poskytuje volný přístup. Nejčastěji je umístěn v kotelně, i když může být umístěn v jiné samostatné technické místnosti. Při montáži a instalaci jednotky k ní lze připojit elektromagnetický průtokoměr, který zjednoduší kontrolu tlaku, teploty, hladiny vody v nádrži a její periodickou údržbu.

Jednotka vydrží déle, pokud je instalována svisle se vzduchovou komorou nahoře. Správné připojení k systému je vždy provedeno přes uzavírací kulový ventil. Po montáži je třeba nastavit vhodný startovací tlak, který najdete na typovém štítku. Je důležité, aby nebyl příliš vysoký, takže při překročení tlaku by se mělo stlačením ventilu uvolnit trochu vzduchu. Pokud je tlak nízký, musíte nádrž naplnit vzduchem pomocí čerpadla.

Expanzní nádoba je klíčová pro bezpečnost a správný provoz teplovodního systému, proto je třeba k jejímu výběru, instalaci a údržbě přistupovat co nejzodpovědněji.

Expanzní nádoba je kovová nádoba otevřeného nebo uzavřeného typu, která musí být součástí topného okruhu.

Otevřené nádrže jsou zabudovány pouze do gravitačních okruhů, takže se používají poměrně zřídka. Mají válcové nebo obdélníkové tělo se třemi trubkami. Jeden z nich je umístěn ve střední části nádrže a je určen k ovládání hladiny vody. Další dva jsou umístěny ve spodní části a slouží k zajištění cirkulace chladicí kapaliny: přes první vstupuje kapalina do zásobníku, přes druhý proudí do topného systému.

Uzavřená expanzní nádoba je hydropneumatická nádoba s elastickou membránou, která odděluje kapalná a plynná média. Tato zařízení jsou instalována v uzavřených okruzích ohřevu vody v budovách za účelem:

• udržování stabilního tlaku;
• kompenzace tepelné roztažnosti chladicí kapaliny;
• ochrana kapaliny v potrubí a radiátorech před vlivem vzdušného kyslíku.

Taková zařízení se skládají z ocelového těla rozděleného na dvě části elastickou membránou. Konstrukce dále obsahuje: držák membrány se zátkou, spojovací trubku, přírubu pro výměnu membrány, vzduchovou vsuvku a nohy. Instalace zařízení se provádí na speciální platformě, která je také součástí balení. U některých modelů lze místo přírubového provedení nainstalovat trvalou membránovou membránu.

Princip

Pro kvalitní vytápění musí být chladicí kapalina zahřátá na vysoké teploty – asi 70 °C při -15 °C venku a asi 90 °C při silných mrazech. Během procesu ohřevu kapalina vstupující do okruhu expanduje, což má za následek zvýšený tlak v potrubí a radiátorech. Pokud se nezmenší, může dojít ke zničení spojovacích dílů a poškození samotného zařízení. Proto je v okruhu zařazena expanzní nádrž.

Vzhledem k tomu, že otevřené kontejnery se používají pouze v gravitačních okruzích, musí být instalovány v nejvyšším možném místě, například v podkroví soukromého domu. Chladivo, vytlačené z potrubí přetlakem, stoupá potrubím a vstupuje do expanzní nádrže. Při poklesu tlaku se kapalina vrací zpět do potrubí.

Okruh s otevřenou nádrží má zvláštnost – nutnost pravidelně kontrolovat hladinu chladicí kapaliny z důvodu jejího odpařování. Pokud není dostatek kapaliny, může to vést k odvzdušnění systému.

Princip fungování membránové nádrže se poněkud liší od výše uvedeného schématu. Vzduch je předem čerpán do prostoru mezi membránou a pouzdrem vzduchovou vsuvkou. To vám umožní vytvořit hydrostatický tlak v systému nezbytný pro správnou funkci zařízení.

Když se kapalina zahřívá a expanduje, tvoří se přebytečná chladicí kapalina. Vnitřní dutina membrány je naplněna vodou nebo jinou kapalinou z potrubí připojeného k nádrži. V důsledku toho je membrána napnuta a vzduch čerpaný do nádoby je stlačen.

Tento proces lze přirovnat k pohybu pístu, na který působí přebytečná voda nebo nemrznoucí směs. S poklesem teploty klesá tlak v systému, což umožňuje stlačenému vzduchu vytlačit nahromaděnou kapalinu zpět do topného okruhu.

Pravidla výběru

První věc, kterou musíte věnovat pozornost, je to, co přesně kupujete: expanzní nádrž nebo hydraulický akumulátor. Tato dvě zařízení si často pletou i prodejci. Ale nejsou to samé!

Hydraulický akumulátor je také hydropneumatická nádrž, ale určená pro instalaci do vnitřních systémů zásobování studenou pitnou nebo teplou vodou. Nelze použít místo expanzní nádoby!

Objem kapacity

Pokud je nádrž instalována v soukromém domě, pak pro výpočet jejího objemu není nutné používat složité vzorce. Můžete vypočítat přibližný posun a vybrat vhodné zařízení a výsledek zaokrouhlit nahoru. Chcete-li zjistit, jakou kapacitu by měla mít expanzní nádrž, stačí vynásobit objem kapaliny cirkulující v okruhu 10%.

Například topný okruh potřebuje k provozu 100 litrů kapaliny. To znamená, že objem expanzní nádoby musí být minimálně 10 litrů. Obvykle výrobci vyrábějí zařízení o objemu 5, 8, 12 litrů nebo více. Proto v našem příkladu bude muset majitel domu nainstalovat kapacitu 12 litrů.

Při výběru zařízení je také třeba věnovat pozornost průměru trubek. U nádob o objemu 5–24 litrů je to obvykle 3/4″, u nádrží o objemu 50–150 litrů je to 1″. Mohou však existovat i jiná technická řešení. Tyto informace můžete zobrazit buď v pasu produktu nebo v návodu k použití.

Ve fázi návrhu lze doporučit použití speciálních počítačových programů, které vizualizují proces pohybu chladicí kapaliny, a to i v expanzní nádrži. Takové programy jsou poměrně složité, takže modelování mohou provádět pouze specialisté s odpovídající kvalifikací.

Metoda instalace

Je vhodné instalovat expanzní nádoby o objemu až 200 litrů tak, aby do nich chladicí kapalina proudila shora dolů. Toto řešení zabraňuje pronikání vzduchu dovnitř membrány.

Druhým důležitým bodem, kterému je třeba věnovat pozornost, je místo instalace. Specialisté ROMMER doporučují pro tento účel zvolit bod nejnižšího návrhového tlaku.

Schéma připojení expanzní nádoby k topnému okruhu je znázorněno na obrázku níže.

Připomeňme, že pro systémy zásobování studenou a teplou vodou budete potřebovat další zařízení – hydraulický akumulátor.

Pravidla instalace

Aby byla instalace provedena správně, musí být tento postup svěřen specializovaným odborníkům. Před instalací je tlak plynového polštáře zkontrolován pomocí tlakoměru. Neměla by se odchylovat od továrních parametrů o více než 20 %.

Je důležité zajistit, aby byla nádrž chráněna před následujícími faktory:

• atmosférické vlivy;
• mechanické poškození;
• vibrací.