Jak vypočítat požadovaný objem expanzní nádoby?

K určení objemu expanzní nádrže, minimální průměr připojovacího potrubí, počáteční tlak plynového prostoru a počáteční provozní tlak v otopné soustavě se vypočítá otopná soustava.

Metoda výpočtu expanzních nádrží je poměrně složitá, ale s minimálním zvážením tohoto problému můžete určit řadu jednoduchých vztahů mezi objemem nádrže a dalšími parametry:

1. S rostoucí kapacitou topného systému je potřeba větší objem expanzní nádoby.
2. S rostoucí maximální teplotou vody v topném systému je potřeba větší objem nádrže.
3. Se zvýšením maximálního přípustného tlaku v topném systému lze objem snížit.
4. S poklesem výšky od místa instalace expanzní nádoby k hornímu bodu topného systému je možné zmenšit objem nádrže.

Je třeba poznamenat, že expanzní nádoby v topném systému jsou nezbytné nejen pro kompenzaci měnícího se objemu v okruhu topného systému, ale také pro doplnění stávajících úniků chladicí kapaliny. K tomu je v expanzní nádrži zajištěna určitá zásoba vody – provozní objem. Typicky výpočtový algoritmus zahrnuje provozní objem vody ve výši 3% z celkové kapacity topného systému.

VÝBĚR EXPANZNÍ NÁDRŽE NA PŘÍKLADU VYBAVENÍ ZNÁMÉ ZNAČKY UNIPUMP

Výběr expanzní nádoby musí být vyroben s ohledem na jeho teplotní a pevnostní charakteristiky. Tlak a teplota v místě připojení nádrže nesmí překročit maximální přípustné hodnoty.

Objem expanzní nádrže musí být větší nebo roven objemu získanému jako výsledek výpočtu. Zvýšením objemu nad vypočítanou hodnotu nevznikne žádné hmatatelné poškození.

Při instalaci expanzních nádrží je nutné vzít v úvahu jejich rozměry a korelovat je s velikostí dveřních nebo okenních otvorů, přičemž je třeba vzít v úvahu, že expanzní nádrže o průměru větším než 750 mm a výšce větší než 1,5 m mohou mít k jejich přesunu budou nutné problémy s dopravou a mechanizací. V tomto případě je možné postavit topný systém založený nikoli na jedné expanzní nádrži, ale na několika membránových nádržích menšího objemu.

Měli byste vědět, že při použití glykolových směsí jako chladicí kapaliny je nutné vybrat expanzní nádrž s rezervou o 50% větší, než je hodnota získaná při výpočtu. V opačném případě bude prvním příznakem nesprávně zvolené expanzní nádrže nebo nedostatečného seřízení častý provoz pojistného ventilu.

Začněme tedy s výpočtem. Pro výpočet pracovního objemu membránové expanzní nádrže je nutné určit celkový objem topného systému sečtením vodních objemů kotle, topných zařízení a potrubí.

Nejjednodušší způsob výpočtu expanzní nádrže v topném systému:

Po zjištění objemu chladicí kapaliny v systému je nutné jej vynásobit 0,08 – 0,1 tj. přibližně 8-10% objemu topného systému. Můžete tedy zjistit, že systém 100 litrů chladicí kapaliny vyžaduje expanzní nádrž o objemu asi 8-10 litrů.

Objem expanzní nádoby V = (VL x E) / D, kde

— celkový objem systému (kotel, radiátory, potrubí, výměníky tepla atd.)

— koeficient roztažnosti kapaliny %

— účinnost membránové expanzní nádrže

Je poměrně obtížné vypočítat objem topného systému, takže přibližný výpočet lze získat znalostí výkonu topného systému pomocí vzorce založeného na poměru 1 kW = 15 litrů.

Například: topný výkon pro domácnost 45 kW, pak celkový objem (výkon) topného systému VL = 15 x 45 = 675 l.
Expanze kapaliny – 4% přibližně pro systémy ohřevu vody s maximální teplotou až 95°С Pokud systém používá jako chladicí kapalinu etylenglykol, lze přibližný výpočet expanzního koeficientu provést pomocí následujícího vzorce:
10 % – 4 % x 1,1 = 4,4 %
20 % – 4 % x 1,2 = 4,8 % atd.
účinnost membránové expanzní nádrže D = (PV – PS) / (PV + 1), kde
PV – maximální provozní tlak otopné soustavy (výpočtový tlak pojistného ventilu se rovná maximálnímu provoznímu tlaku), pro chaty obvykle postačuje Lišta 2,5
PS – plnicí tlak membránové expanzní nádoby (musí se rovnat statickému tlaku topného systému; (0,5 bar = 5 metrů)

Příklad přibližného výběru nádrže

Vytápěná plocha domu je 400 m², výška systému je 5 m, požadovaný topný výkon je 45 kW, pak objem požadované expanzní nádoby bude:

= 45 x 15 = 675 l.

= 2,5 bar; PS = 0,5 bar

Při instalaci topného systému je důležité zvolit správnou expanzní nádobu. Často se objevují pochybnosti: je to příliš malé? nebo naopak, proč tak velký? Vždyť skutečně existují nádrže o objemu 5-8 litrů a existují také nádrže o objemu 300, 500, 1000 a více! Mimochodem, celá velikostní tabulka je uvedena na našem webu v sekci Expanzní nádoby pro vytápění.

Pojďme na to společně: záleží na velikosti?

Připomeňme si, proč je v topném systému potřeba expanzní nádoba. Expanzní nádoba slouží k vyrovnání změn objemu vody nebo jiného chladiva v uzavřených topných systémech a zajištění konstantního tlaku. Jinými slovy, přebytečný objem horké vody vzniklý v důsledku ohřevu vstupuje do expanzní nádrže. Nádrž absorbuje přebytečnou vodu, čímž zajišťuje bezpečnost prvků systému a snižuje spotřebu energie.

Jak je konstruována expanzní nádoba?

Nádrž je válcované nebo svařované kovové tělo s pryžovou membránou-membránou uvnitř. Konstrukčně to může být nádrž s nohami nebo bez nich, horizontální nebo vertikální.

Z výroby je do nádrže napumpováno určité množství vzduchu nebo jiného neutrálního plynu. Tento tlak se nazývá továrním přednastaveným tlakem a je uveden na typovém štítku nádrže. Přednastavený tlak tlačí na membránu zevnitř. Voda při zahřátí expanduje, ale v uzavřeném okruhu nemá kam jít a tlačí na membránu. V důsledku toho voda proudí uvnitř nádrže a v topném systému se uvolňuje další prostor. Při poklesu teploty tlak stlačeného vzduchu tlačí ochlazenou vodu zpět do potrubí. Expanzní nádoba tak udržuje konstantní tlak v topném systému.

Nyní, když si vzpomenete na teorii, můžete přejít k praxi. Výpočtový vzorec se může někomu zdát složitý. V tomto článku vám proto dáváme do pozornosti i tabulku přibližných objemů expanzní nádoby pro vytápění

V=e*C/(1-((Pprev+1)/(Pmax+1)))

V — objem expanzní nádoby (v litrech)

e — koeficient roztažnosti vody

C — objem vody v systému (v litrech)

P před – přednastavený tlak vzduchu v nádrži (bar)

P max – maximální tlak v systému (bar)

Zkušení instalatéři radí zvolit expanzní nádobu o objemu 8-10% topného systému

Pro vaše pohodlí uvádíme tabulku, která vám pomůže přibližně určit objem expanzní nádoby pro váš topný systém

Upozorňujeme, že tento výpočet podléhá určitým podmínkám.

Nejprve musí být expanzní nádrž a pojistný ventil ve stejné úrovni.

Za druhé, pracovní tekutinou pro tento výpočet je voda. Pro směs vody a glykolu bude výpočet odlišný s ohledem na koeficient viskozity pracovní tekutiny

Za třetí, maximální provozní tlak musí být alespoň roven maximálnímu tlaku v systému (tlak lze upravit pojistným ventilem)

Doufáme, že Vám tato tabulka pomůže správně vybrat objem topné nádrže, který je vhodný pro Váš topný systém. Pamatujte, že trochu více je lepší než méně.

Rád bych se trochu pozastavil nad umístěním expanzní nádoby v uzavřeném topném systému

Schéma autonomního vytápění: hlavní prvky systému

Chcete-li vytvořit topný systém pro soukromý dům, musíte nejprve vytvořit schéma označující všechny hlavní prvky systému a materiály, které budou použity. Zde uvádíme základní schéma rozložení komponent topného okruhu

Prvky, které budou použity v topném systému, se mohou lišit v závislosti na projektu, ale jejich hlavní část bude v každém případě zapotřebí

KOTEL – může být plyn, tuhá paliva nebo elektřina

CIRKULAČNÍ ČERPADLO — tlačí vodu z kotle ke spotřebiči (radiátory, okruhy podlahového vytápění atd.)

EXPANZNÍ NÁDOBA — potřebné pro kompenzaci expanze chladicí kapaliny v důsledku jejího zahřívání v uzavřených topných systémech

ZPĚTNÝ VENTIL – slouží k zabránění pohybu vody v opačném směru

BEZPEČNOSTNÍ VENTIL – umožňuje „vypustit páru“ z přehřáté chladicí kapaliny

VENTILACE — zabraňuje zavzdušnění topného systému, prodlužuje životnost čerpadla a dalších prvků topného systému

TLAKOMĚR — umožňuje ovládat aktuální tlak v systému

SMĚŠOVACÍ VENTIL nebo jednoduše TEE – připojuje obvod systému

ZÁPADKA nebo TAP – potřebné k odstavení topného systému na požadovaných místech. Pro pohodlnou demontáž prvků systému pro opravu nebo diagnostiku doporučujeme použít závitníky s rychloupínacími převlečnými maticemi (americký závitník)

Může být také užitečné Reduktor TLAKU, MIXER-TERMOSTAT, ANTIKONDENZAČNÍ VENTIL a další prvky

V zobrazeném schématu jsou výztužné a ovládací prvky umístěny samostatně. Ale pro pohodlí uživatele průmysl vyrábí takzvané smontované armatury. Zde je příklad:

bezpečnostní skupina kotle — prefabrikovaný odlučovač vzduchu vybavený odvzdušňovacím ventilem. pojistný ventil a manometr

prefabrikovaný rozdělovač rovnoměrné rozložení chladicí kapaliny a kontrola úrovně tepla v systému vytápěné podlahy

Naše webové stránky představují široký výběr oběhových čerpadel pro domácí i průmyslové použití od různých výrobců. Zvláštní pozornost bych chtěl věnovat oběhovým čerpadlům od dánského „krále čerpadel“ Grundfos. Máme standardní třírychlostní i energeticky úsporná čerpadla s vestavěným frekvenčním měničem. Ne nadarmo se čerpadlům Grundfos říká energeticky úsporná čerpadla – skutečně výrazně šetří spotřebu energie, která je každým dnem dražší. Například čerpadlo Grundfos ALPHA1 L 25-60 spotřebuje pouze 4 až 45 W v závislosti na zvoleném provozním režimu.

Vybrat si můžete i expanzní nádobu od italských výrobců Zilmet, Aquasystem Elbi nebo Imera o požadovaném objemu. Jak na to, již víte z kalkulačního vzorce na začátku tohoto článku.

Potřebujete-li další radu s výběrem objemu expanzní nádoby pro vytápění, kontaktujte naše obchodní oddělení. Rádi zodpovíme všechny vaše dotazy a poskytneme pomoc při výběru nádrže a dalších komponentů topného systému.