Ako sa membránová expanzná nádrž používa vo vykurovacom systéme?

Objem chladiacej kvapaliny sa mení v závislosti od zmeny teplotných režimov, čo môže viesť k nebezpečným následkom. Pre bezpečnú a dlhodobú prevádzku chladiacej kvapaliny je potrebné zachovať jej stabilné vlastnosti. Na to môže byť použitá membránová expanzná nádrž.

Vo vykurovacích systémoch sú kvapaliny prenášajúce teplo kvapaliny, ktoré sú v procese slabej kompresie. Pre bezpečnú prevádzku vykurovacieho systému je potrebné použiť stabilizačné zariadenie - membránovú expanznú hydraulickú nádrž, ktorá je schopná prijímať určité množstvo kvapaliny v procese zvyšovania tlaku a objemu a potom ju vracať do cirkulačného okruhu, keď tieto hodnoty klesajú.

Membránové expanzné nádoby majú niekoľko výhod oproti iným zariadeniam rovnakého účelu, a to: \ t

• vhodné pre akúkoľvek vodu, aj keď obsahuje veľké množstvo vápnika;
• bezpečné pre pitnú vodu;
• majú veľký posunutý čistý objem, než nádrž tlakovej hlavy bez membrány;
• potrebujú minimálne prečerpávanie vzduchu;
• ekonomicky a rýchlo namontované;
• nízke prevádzkové náklady.

Tieto zariadenia však majú aj nevýhody, a to:

• veľká veľkosť expanznej nádoby robí proces inštalácie pomerne problematickým;
• v dôsledku vrátenia jeho tepelného nosiča do expanzomatu sa zvyšujú tepelné straty;
• zvyšuje riziko hrdze.

Konštrukcia hermetických expanzných nádob je podobná konštrukcii akumulátorov, ale účel týchto zariadení je odlišný. Expanzná nádoba kompenzuje expanziu vody v dôsledku vykurovania vykurovacieho systému. Akumulátor akumuluje objem vody pod tlakom v systéme zásobovania vodou, ktorý má tlakové čerpadlo, aby sa znížila frekvencia spínania tohto čerpadla a vyhladili hydraulické otrasy. Okrem toho je vo vnútri akumulátora častejšie hruška vyrobená z potravinárskeho kaučuku. Je to práve ten, ktorý sa čerpá vodou, v dôsledku čoho sa voda nedotýka tela nádrže. Široká nádrž pre systémy vykurovania je vyrobená z membrány z technickej gumy. Rozdeľuje puzdro na dve oddelenia a chladiaca kvapalina je v kontakte s puzdrom.

Membránová nádrž je hermeticky uzavretá kovová nádoba rozdelená do dvoch oddelení (komôr) elastickou membránou. Jedna z týchto komôr je pneumatická komora, ktorá obsahuje plyn alebo vzduch pod tlakom. V druhej komore prúdi hydraulická komora.

Prevádzka zariadenia je nasledovná:

• tlak vzduchu v stave rovnováhy v pneumatickej komore kompenzuje tlak kvapaliny v vykurovacom systéme, minimalizuje sa objem chladiacej kvapaliny a hydraulických komôr;
• keď tlak kvapaliny stúpa v systéme, vrátane zahrievania, dochádza k zvýšeniu tlaku v hydrokomore, kde dochádza k nadmernému prenosu tepla;
• vďaka pružnosti membrány sa objem pneumatickej komory znižuje, čo je sprevádzané zvýšením tlaku plynu;
• keď sa tlak v pneumatickej komore zvyšuje, tlak v hydrokomore sa kompenzuje a systém sa vracia do rovnováhy.

Pri poklese tlaku chladiaceho média v systéme dochádza k opačným činnostiam. Plyn (vzduch) stlačený v pneumatickej komore sa rozpína ​​a núti tekutinu z hydraulickej komory do systému, kým sa nedosiahne rozdiel tlakov. Konštrukcia eliminuje možnosť kontaktu medzi chladiacou kvapalinou a vzduchom, čím sa znižuje pravdepodobnosť hrdze nielen v nádrži, ale aj v zostávajúcich častiach vykurovacieho systému - potrubí, kotol. Hermetické expanzné nádoby sú vybavené poistnými ventilmi, ktoré umožňujú obmedziť maximálny tlak vo vykurovacom systéme na prijateľnú úroveň. Charakterizuje nádrž a ako ochranné zariadenie vykurovacieho systému.

Na kompenzáciu objemu chladiacej kvapaliny v systéme pri zmene teploty sa používajú dva typy expanzných nádrží: otvorené a uzavreté (vzduchotesné).

Otvorené expanzné nádoby sú rozšírené, ale majú nasledujúce nevýhody:

• vysoké inštalačné náklady, pretože tieto nádrže montujú na vrch systému, aby sa vytvorila požadovaná úroveň zvýšeného tlaku;
• je potrebné neustále monitorovať hladinu tekutiny;
• Nebezpečenstvo hrdzavenia v systéme v dôsledku dlhšieho kontaktu vykurovacieho média so vzduchom.

Uzavreté expanzné nádoby nemajú tieto nevýhody. Pre vykurovacie systémy sú k dispozícii nádrže, ktoré sa líšia použitím membrány. Membrány sú rozdelené na balónikové a membránové typy. Balónová membrána je nádrž umiestnená vo vnútri nádrže, vyrobená z vysokokvalitnej gumy, ktorá vydrží značné teplotné výkyvy. Prírubová montáž takejto membrány umožňuje rýchlu a jednoduchú výmenu.

Membránové membrány majú také výhody ako:

• široký rozsah prevádzkových tlakov, čo umožňuje aplikovať utesnenú expanznú nádrž;
• schopnosť meniť membránu, čo pomáha zlacniť a urýchliť opravu tohto zariadenia;
• jednoduchá úloha minimálneho tlaku pre všetky systémy.

Membránová membrána je pevná priehradkaktorý je najčastejšie vyrobený z elastického polyméru alebo tenkého kovu. Táto membrána sa vyznačuje vlastnou malou kapacitou a schopnosťou kompenzovať malé poklesy tlaku v systéme. Ak takáto nádrž zlyhá, bude potrebná jej úplná výmena. Jedným z práv tohto zariadenia je nízka cena. Okrem toho je nádrž s membránovou membránou jednoducho navrhnutá a spoľahlivá v prevádzke.

Pre výber správnej expanznej nádoby je teda potrebné zaistiť bezpečnú prevádzku vykurovacieho systému výber expanznej nádoby, mali by ste venovať pozornosť týmto základným charakteristikám:

• membránový materiál, jeho odolnosť voči vysokým absolútnym hodnotám teplôt, tlakov a rozdielov týchto ukazovateľov;
• materiál puzdra a náter, odolnosť proti hrdzaveniu;
• dodržiavanie hygienických noriem;
• (spôsob inštalácie).

Použitie výrobcov membránových expanzných nádrží stanovuje určité obmedzenia, ktoré závisia od konštrukcie a materiálov použitých pri výrobe zariadenia. Výrobcovia majú jasné požiadavky na vlastnosti a zloženie kvapaliny vo vykurovacom systéme. Napríklad obsah etylénglykolu v roztoku proti zamrznutiu je obmedzený. Použitie membránovej expanznej nádoby pri tlakoch, ktoré presahujú prípustné limity, je zakázané. Povinná inštalácia bezpečnostnej skupiny, ktorá monitoruje a obmedzuje tlak v nádrži. Vo vykurovacích systémoch autonómnych vykurovacích bytov a súkromných domov sa používa zariadenie, ktorého pracovný tlak je najmenej 3 bar.

Objem je hlavnou charakteristikou, ktorou je vybraná expanzná nádrž. Mnohé zdroje odporúčajú vybrať expanznú nádrž do 10% celkového objemu chladiaceho média v systéme vykurovania. Tento spôsob stanovenia kapacity zariadenia je založený na skutočnosti, že koeficienty tepelnej rozťažnosti chladiva, aj keď obsah glykolu je až 90% a zahrievanie na 100 ° C neprekračuje 0,08. Tento spôsob výpočtu neberie do úvahy tlak v systéme, takže môže spôsobiť nepresnosti. Existuje presnejší spôsob výpočtu objemu membránovej expanznej nádoby. Využíva pomer:

V = C * Bt / (1 - (Pmin / Pmax)), kde

• С - objem nosiča tepla v systéme;
• Bt je koeficient tepelnej rozťažnosti chladiva;
• Pmin - počiatočný tlak v nádrži;
• Pmax - prípustný tlak v systéme.

Stanoví sa objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme s prihliadnutím na všetky jeho uzly. Tento parameter je získaný z projektovej dokumentácie pre vykurovanie. Ak to nie je možné, môžete použiť približný výpočet, ktorý je založený na skutočnosti, že objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacích systémoch je spojený s vykurovacím výkonom - pre každý kW je 15 litrov kvapaliny. Koeficient tepelnej rozťažnosti kvapaliny sa určuje pomocou jej zloženia - najčastejšie v systémoch vykurovania bytov a domov je možné, aby sa do vody pridával glykol na zlepšenie jeho vlastností. Tento koeficient môže tiež závisieť od teploty chladiaceho média. Požadované hodnoty nájdete v tabuľkách objemu vody v potrubí.

Maximálny tlak vo vykurovacom systéme sa určuje pomocou minimálnych hodnôt povolených pre rôzne uzly. Na ňom je presne nakonfigurovaný prechodový ventil. Počiatočný tlak vo vykurovacom systéme s chladiacou chladiacou kvapalinou zodpovedá nastavovaciemu (minimálnemu) tlaku. Pre mnohé zariadenia je možné ju presne regulovať bežnými prostriedkami (odvzdušňovanie z nádrže alebo jej čerpanie čerpadlom). Tlak v nádrži sa reguluje počas montáže tlakomeru. Vypočítané údaje zvýšia objem chladiaceho média v systéme počas jeho ohrevu. Ak chcete vybrať nádrž, faktor plnenia sa zaokrúhli nahor. Koeficient závisí od maximálneho a počiatočného tlaku a možno ho nájsť pomocou tabuliek poskytnutých výrobcami alebo v odbornej literatúre.

Inštalácia membránovej expanznej nádoby je jednoduchá, ale je lepšie zveriť ju špecialistovi. V prvom rade by sa mala použiť inštrukcia k zariadeniu. Pri inštalácii tohto zariadenia do vykurovacieho systému je dôležité starostlivo skontrolovať tesnosť spojov. Expanzná nádoba sa nesmie otvárať ani rozoberať. Jednoducho sa pripája k potrubiu, ktoré je najbližšie k kotlu. Aby sa zabránilo zvýšeniu tlaku, nainštalujte bezpečnostné zariadenia.

Pri inštalácii nádrže je potrebné zvážiť nasledujúce pravidlá:

• zásobník nastavený na vetvu;
• teplota v miestnosti by mala byť neustále nad 0;
• pred inštaláciou všetkých výpočtov je potrebné vykonať dvojitú kontrolu;
• nádrž s objemom viac ako 30 litrov nie je namontovaná na stenách, ale je umiestnená na nohách;
• na výstupe nádrže je nainštalovaný manometer, ktorý reguluje tlak, na vstupe je inštalovaný spätný ventil (ak nie je čerpadlo);

• zariadenie musí byť na mieste vhodnom na údržbu a nastavenie;
• pri pripevňovaní nádrže na stenu, na konzole, je potrebné zachovať výšku, ktorá bude vhodná pre prístup k uzatváracím ventilom a do vzdušného priestoru;
• Podvodné potrubie a žeriav by nemali zaťažovať expanznú nádrž svojou hmotnosťou, prívodné potrubie by malo byť zosilnené samostatne.
• k membránovej nádrži, ktorá sa nachádza na podlahe, nemôžete položiť očné linky na podlahu naprieč uličkou;
• pre kontrolu musí byť vzdialenosť medzi stenou a nádržou.

Malá expanzná nádrž môže byť zavesená na stenu, ak je jej nosnosť dostatočná. Mnohí odporúčajú inštaláciu nádrže tak, aby bola rúrka pripevnená k nádrži na vrchu a vzduchová komora zostala na dne. Je teda ľahšie odstrániť vzduch z membrány, nahradí vodu. Inštalatéri však odporúčajú inštalovať spojovacie potrubie dole a nič iné. A v niektorých modeloch je tryska pôvodne umiestnená v spodnej časti bočnej steny a inak nebude fungovať. Tento spôsob inštalácie je spôsobený tým, že v membráne sa objavia trhliny. Pri inštalácii dýzy vzduch preniká chladiacou kvapalinou pomalšie a zariadenie vydrží dlhšie. V opačnom prípade vzduch rýchlo prúdi do komory s chladiacou kvapalinou a nádrž bude vyžadovať neodkladnú výmenu.

Jeden z najbežnejších porúch membránovej expanznej nádoby sa považuje za porušenie membrány v dôsledku prekročenia prípustného tlaku a nerovnomerného zaťaženia. Pre lisované membrány používajte odolnejšie materiály, pretože sa nedajú meniť, takže vymeniteľné membrány sú pomerne často roztrhané. V dôsledku prasknutia membrány bude expanzná nádrž zlyhávať, pretože voda padne na vnútorný povrch a nádrž bude hrdzavá, čo je neprijateľné. Preto materiál, z ktorého je membrána zhotovená, výrazne ovplyvňuje spoľahlivosť a kvalitu expanznej nádoby. Pri výbere správneho modelu, inštalácie a údržby zariadenia musíte byť opatrní. V prvom rade musí byť správne nakonfigurovaný.

Preskúmanie princípu expanznej nádoby, pozri nasledujúce video.