Expanzná nádrž na vykurovanie otvoreného typu: zariadenie, účel, hlavné typy + tipy na výpočet nádrže

V dnešnej realite expanzná nádrž otvoreného typu na vykurovanie už dávno a nenávratne stratila konkurenciu modernejšej a efektívnejšej uzavretej nádrže.

Napriek tomu sa aktívne používa zastarané vybavenie. A v mnohých situáciách má dokonca určité výhody oproti technologicky vyspelým membránovým nádržiam.

V tomto materiáli budeme analyzovať jeho účel a konštrukčné vlastnosti a tiež sa oboznámime s princípom fungovania a pravidlami na výpočet tohto typu nádrže.

Účel nádrže v otvorených systémoch

Toto zariadenie sa používa vo vykurovacích systémoch, aby sa zabránilo poruchám pri zvýšení objemu a tlaku chladiacej kvapaliny, ku ktorému dochádza pri zahrievaní.

Presnejšie povedané, keď sa teplota vody cirkulujúcej v systéme zvýši z 5 na 100 °C, jej objem sa zväčší o 4 %. A to je veľa, pretože v potrubiach a radiátoroch nie je kam ísť - nie je tam žiadny voľný priestor.

Prebytočná chladiaca kvapalina z vykurovacieho systému je stlačená do expanznej nádoby otvoreného typu, ktorá zabraňuje poškodeniu jej častí v dôsledku zvýšeného tlaku. Čo vzniká preto, že voda sa nedá stlačiť a sama o sebe citeľne zväčšuje svoj objem so zvyšujúcou sa teplotou. Po ochladení sa chladiaca kvapalina vráti do vykurovacieho systému

Výsledkom je, že niekoľko stoviek gramov v malom vykurovacom systéme alebo niekoľko litrov v pomerne veľkom systéme zvyšuje tlak na kritické hodnoty a vedie k výskytu silných vodne kladivo.

Čo so sebou prináša vytláčanie tesnení, lámanie armatúr, radiátorov a nákladné opravy – to všetko v tej najnevhodnejšej chvíli.

A po znížení teploty chladiacej kvapaliny sa jej prebytok opäť stáva nevyhnutným pre efektívne fungovanie systému, takže sa musí vrátiť a v plnej výške. V prípade vyparovania je potrebné doplniť zásoby tekutín.

Charakteristika otvorenej nádrže

Takéto nádrže sú mimoriadne jednoduché - ako expanzná nádrž sa vždy dá použiť obyčajné vedro, špeciálne vyrobená nádoba zo šrotu, kanister alebo niečo podobné.

Dizajnové prvky kontajnera

Hlavné požiadavky na dizajn sú:

• dostupnosť dostatočného objemu;
• nedostatok tesnosti.

To znamená, že aj neprítomnosť krytu je povolená, hoci je to žiaduce - chráni pred vniknutím častíc nečistôt do vykurovacieho systému.

Nádrž, ktorá sa plánuje použiť ako expanzná nádrž, musí byť vybavená potrubím, ku ktorému rúra z vykurovacieho systému. Toto je jediné požadované zariadenie.

Konštrukcia akejkoľvek expanznej nádoby je mimoriadne jednoduchá – ide o bežnú nádobu vybavenú jedným alebo viacerými vstupmi/výstupmi. To umožňuje, aby sa prebytočná kvapalina hromadila a odtekala. Technologicky najvyspelejšie nádrže sú vybavené prívodom vody a vypúšťacím ventilom, ktorý je potrebný na dopravu vody do kanalizácie pri príliš veľkom objeme prebytočnej vody.

Pre pohodlie a predchádzanie menším problémom sa však odporúča použiť nasledujúce príslušenstvo:

• Prepadová hadica alebo potrubie - takýto dizajnový prvok je potrebný v prípade pretečenia expanznej nádoby. To znamená, že tento konštrukčný prvok vypúšťaním kvapaliny do kanalizácie alebo jednoducho mimo budovy eliminuje možnosť jej zaplavenia.
• Potrubie na prívod vody — je potrebné doplniť vykurovací systém vodou. Je celkom možné to urobiť bez toho, ale mali by ste pochopiť, že tento postup sa bude musieť vykonať s vedrom vo vašich rukách. Aj keď v druhom prípade bude dizajn lacnejší.

Keďže expanzné nádrže sú často inštalované v podkroví, je potrebné dbať na ich izoláciu. Tým sa zabráni zamrznutiu kvapaliny a spôsobeniu zlyhania celého systému.

Ako chladiacu kvapalinu možno použiť iba obyčajnú vodu. Pretože moderné účinné nemrznúce zmesi sa v otvorených nádržiach rýchlo vyparujú. To vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na celý postup vykurovania.

Okrem toho sú nemrznúce výpary takmer vždy toxické, čo ovplyvňuje zdravie obyvateľov. Hovorili sme viac o typoch chladiacich kvapalín pre vykurovací systém a ich vlastnostiach tento materiál.

Tvar a materiál výroby

Tvar nádrže nie je zásadne dôležitý, takže to môže byť čokoľvek:

• okrúhly;
• obdĺžnikový;
• lichobežníkový atď.

Výrobným materiálom môže byť akýkoľvek kov alebo dokonca plast, ale keďže sa chladiaca kvapalina môže zahriať na významné teploty, musí byť odolná voči teplu.

Tento výkres pomáha pochopiť princíp fungovania expanznej nádrže. Obrázok vľavo zobrazuje chladiacu kvapalinu v studenom stave.Poskytnutý objem je pre neho viac než dostatočný. Ale keď sa začne zahrievať (obrázok vpravo), čoskoro sa objaví prebytočná voda. V skutočnosti nie je veľa prebytočnej kvapaliny, ale to je dosť na nájdenie slabého miesta v systéme a vytvorenie netesnosti alebo zlyhanie zariadenia.

V predaji sú rôzne možnosti otvorených expanzných nádrží, medzi ktorými je ľahké vybrať si tú najvhodnejšiu. Alebo si vyrobte domácu nádrž zo šrotu, ktorá bude fungovať ako expanzná nádrž.

Princíp činnosti zariadenia

Expanzná nádrž je súčasťou najjednoduchších vykurovacích systémov, ktoré fungujú podľa fyzikálnych zákonov. Keď sa kvapalina pohybuje potrubím a radiátormi gravitáciou, energiu na to poskytuje tlakový rozdiel.

Aby nedošlo k narušeniu prirodzenej výmeny tepla a cirkulácie vody, expanzná nádoba by mala byť inštalovaná v najvyššom bode celého vykurovacieho systému, zatiaľ čo kotol by mal byť najnižšie. Hovorili sme podrobnejšie o inštalácii a pripojení nádrže tento článok.

V opačnom prípade prítomnosť nádrže neprinesie požadovaný účinok. To nechráni pred zvýšeným tlakom, vodným rázom a následnými poruchami.

Dôležitou výhodou otvorených expanzných nádrží je ich dostupnosť. Napríklad nádrž môže byť vyrobená aj zo šrotu, ktorý je dostatočný v letných chatách a v technických miestnostiach súkromných domov. Expanznou nádobou sa môže stať akákoľvek kovová alebo plastová nádoba požadovanej veľkosti, o čom svedčí aj fotografia

Keď je chladiaca kvapalina studená, samotná nádrž sa nezúčastňuje na prevádzke vykurovacieho systému.

Všetko sa zmení, keď sa kvapalina zahreje na významné teploty a vytvorí pretlak v potrubiach a radiátoroch, pretože v takýchto situáciách sa jej prebytok aktívne vytvára a stláča do expanznej nádrže. Kde zostane, kým chladiaca kvapalina nevychladne, po ktorej opäť prúdi gravitáciou do potrubí a radiátorov, kotla.

Opísaný postup sa vykonáva cyklicky, to znamená počas celej doby prevádzky nádrže.

Vzhľadom k tomu, že vykurovací systém je OTVORENÉ, rovnako ako samotná nádrž, kompenzácia následkov expanzie nemôže byť vykonaná bez ľudského zásahu.

Dôvodom je, že chladiaca kvapalina, ktorá je v priamom kontakte so vzduchom, sa odparuje a čím viac sa zahrieva, tým aktívnejší je tento postup.

V dôsledku toho musí používateľ pravidelne monitorovať dostupnú hladinu vody. A pridajte podľa potreby.

Uvedená operácia sa vykonáva pomocou vedra alebo inej nádoby s vodou. To je nepríjemné, takže systém možno automatizovať organizovaním dodávky vody z vodovodného systému, z akéhokoľvek: lokálneho alebo centralizovaného.

Mali by ste vedieť, že geometrické tvary a presné výpočty v prípade otvorenej expanznej nádrže sú absolútne nedôležité. Hlavnou podmienkou efektívnej prevádzky je umiestnenie v najvyššom bode systému a prítomnosť dostatočného objemu nádoby až po prepadové potrubie

Okrem toho pomocou dodatočného vybavenia môže byť opísaný postup úplne autonómny.

V tomto prípade sa však stratia najdôležitejšie výhody všetkých otvorených nádrží a vykurovacích systémov:

• lacnosť;
• úplná autonómia, to znamená nezávislosť od výkonu, prevádzkyschopnosti a prítomnosti akýchkoľvek inžinierskych systémov v miestnosti.

Všetky procesy v otvorenej nádrži prebiehajú podľa prirodzeného cyklu, bez pomoci čerpadiel a iných zariadení.

V dôsledku toho, aby bola zaručená užitočnosť expanznej nádoby, rozmery samotného systému musia byť mierne, to znamená, že by sa nemal používať na vykurovanie chát a budov, ktorých plocha presahuje 100 m².

Optimálnym umiestnením expanzných nádrží sú teplé podkrovia. Keďže je tam zaručene najvyšší bod systému a toto riešenie vám tiež umožňuje skryť štruktúru s nízkymi estetickými vlastnosťami mimo očí

Ak sa toto pravidlo ignoruje, môže to viesť k značným finančným stratám, pretože na zabezpečenie účinnosti nádrže a celého systému ako celku bude potrebné vykonať množstvo zmien.

Okrem toho by mala byť výška obmedzená. Pretože je veľmi problematické dosiahnuť očakávaný výsledok pri pokuse o vykurovanie viac ako dvojpodlažnej budovy týmto spôsobom.

Ako urobiť výpočet?

Ako bolo uvedené vyššie, akákoľvek expanzná nádrž používaná na otvorené vykurovanie sa vyznačuje jednoduchosťou konštrukcie a výroby. A výpočet rozmerov takéhoto produktu nie je o nič komplikovanejší.

Na tento účel môžete použiť vzorce alebo metódu, ktorá zahŕňa približný výpočet pracovného objemu nádrže.

Príklad použitia vzorca na výpočet požadovaného objemu nádrže. Na základe skutočného objemu vody cirkulujúcej v okruhu sa vypočíta len jej nárast pri zahriatí na určitú teplotu so zaokrúhlením nahor.Potom pridajte získaný výsledok k objemu chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme a pridajte ľubovoľný počet litrov „v rezerve“

V skutočnosti na určenie požadovanej kapacity nádrže majitelia malého vidieckeho domu používajú vzorce veľmi zriedka. Najčastejšie sa počíta s približným objemom expanznej nádoby, ku ktorej je možné na poistenie pripočítať ľubovoľný počet litrov.

Dôvod: v prípade otvorených nádrží extra objem výrazne neovplyvňuje náklady a v niektorých prípadoch vôbec nevedie k zvýšeniu ceny.

Výsledkom je, že celý výpočet kapacity sa zníži na určenie 10% objemu celej chladiacej kvapaliny, čo by mala byť jej minimálna hodnota pre expanznú nádrž.

Najjednoduchšie je to v čase projektovania a vytvárania vykurovacieho systému, keď sú známe všetky parametre vykurovacích telies, potrubí a iných konštrukčných prvkov alebo sa dajú ľahko zistiť meraním. A potom jednoducho spočítajte objemy všetkých komponentov.

Hoci otvorené expanzné nádrže a systémy, pre ktoré sú určené, sú už dávno zastarané, ich dostupnosť a hlavne vysoká autonómia ich robí žiadanými v podmienkach, ktoré nie sú ani zďaleka ideálne. Napríklad, ak je problém so stabilnými dodávkami elektriny alebo v nich majitelia priestorov trvalo nebývajú

Ak sú zdrojové údaje neznáme, potom je najpraktickejšia metóda výpočtu experimentálna. Prečo potrebujete vypustiť všetku vodu zo systému a potom naplňte ho chladiacou kvapalinou na novom.

V tomto prípade sa musí vykonať meranie, ktoré sa môže vykonať pomocou merača alebo pomocou nádob so známym objemom.Potom už zostáva len zistiť požadovaných 10% objemu chladiacej kvapaliny, čo slúži ako vodítko pri výrobe alebo kúpe nádrže.

Závery a užitočné video na túto tému

Nižšie uvedené video vám umožní lepšie pochopiť, čo sú otvorené expanzné nádrže, ako sa vyrábajú a inštalujú:

Nasledujúce video je o domácich nádržiach pre vykurovací systém:

Otvorená expanzná nádrž sa považuje za zastarané zariadenie, rovnako ako celý typ vykurovacieho systému, v ktorom sa používa. To znamená, že takéto zariadenie je neúčinné, pretože jeho prevádzka je sprevádzaná výraznými tepelnými stratami a zahrievanie je extrémne pomalé.

Úplná autonómia, nezávislosť, jednoduchá údržba a dostupné náklady však robia dopyt po otvorenej nádrži ďaleko od stabilných podmienok veľkých miest - v chatkách, dedinách atď..

Máte ešte otázky týkajúce sa výpočtu nádrže alebo si chcete objasniť ďalšie body, ktoré sme v tomto článku nespomenuli? Opýtajte sa na nuansy, ktoré vás zaujímajú, položte svoje otázky v bloku nižšie - naši odborníci a ďalší návštevníci stránok vám pomôžu zistiť.

Ak ste sa nedávno podieľali na výrobe alebo inštalácii nádrže otvoreného typu, povedzte nám o tom v bloku komentárov - pre mnohých začiatočníkov budú vaše informácie užitočné. Pridajte aj jedinečné fotografie svojej expanznej nádrže.