Expanzní nádrž pro otevřené a uzavřené topné systémy

Expanzní nádoba topného systému – jedná se o prvek topného okruhu, jehož hlavním úkolem je přijímat přebytečnou chladicí kapalinu, ke které dochází při ohřevu celého topného systému.

Během procesu ohřevu chladicí kapalina expanduje. Protože celý komplex topných zařízení je uzavřený systém, vzniká v něm přetlak. Při překročení přípustného tlaku dojde k prasknutí topného článku, jako je potrubí nebo kohoutek. V důsledku toho selže celý topný systém. Úkolem expanzní nádoby je kompenzovat přetlak v topném systému způsobený ohřevem chladicí kapaliny.

Princip fungování takové nádrže je jednoduchý. Jeho instalace umožňuje zvýšit objem topného systému při ohřevu chladicí kapaliny, což zaručuje udržení úrovně tlaku v přijatelných mezích. Jak již bylo uvedeno výše, kompenzace nadměrného tlaku zabrání výskytu poruch v topném systému venkovského domu.

Typ instalovaného topného systému ovlivňuje instalaci expanzní nádoby. Nádrže otevřeného typu se používají v topných systémech, kde chladicí kapalina cirkuluje přirozeně, to znamená, že tlak v systému přibližně odpovídá atmosférickému tlaku. Uzavřené nádrže jsou instalovány v systémech, kde dochází k cirkulaci chladicí kapaliny v důsledku provozu speciálního čerpadla.

Typy expanzních nádob pro vytápění

Existují dva typy expanzních nádrží pro vytápění:

• Otevřít. Používá se v systémech, kde dochází k přirozené cirkulaci chladicí kapaliny. Jinými slovy, kapalina se pohybuje „sama od sebe“ kvůli rozdílu tlaků.
• Zavřeno. Používají se v systémech, kde dochází k cirkulaci chladicí kapaliny v důsledku provozu speciálního čerpadla.

Expanzní nádoba pro uzavřený topný systém

Expanzní nádrž uzavřeného typu (membránový typ) je uzavřená nádoba, ve které je instalována elastická membrána. Membrána rozděluje expanzní nádrž na dvě dutiny. Jeden z nich obsahuje vzduch pod tlakem a druhý obsahuje přebytečnou chladicí kapalinu.

Princip fungování je velmi jednoduchý. Před spuštěním systému je do vzduchové komory expanzní nádrže napumpován vzduch pomocí autočerpadla. Tlak vzduchu by měl být přibližně stejný jako počáteční tlak topného systému. Když se tlak v topném systému zvýší, přebytečná chladicí kapalina vstupuje do expanzní nádrže, protože tlak ve vzduchové komoře je nižší než v topném systému. Díky elastické membráně se zvětšuje objem komory s chladicí kapalinou, čímž se kompenzuje přetlak v topném systému. Když se tlak chladicí kapaliny sníží, vzduchová komora se roztáhne, čímž se tlak chladicí kapaliny vyrovná.

Výpočet uzavřené (membránové) expanzní nádrže

Abyste mohli vypočítat objem expanzní nádrže, budete muset najít poměr přebytečného objemu chladicí kapaliny během procesu ohřevu k faktoru plnění expanzní nádrže. Vzorec vypadá takto:

V tank = V závod/f

• V nádrži – skutečný objem expanzní nádoby. Hodnota je uvedena v litrech.
• V závody – nadměrné množství chladicí kapaliny v důsledku zahřívání. Hodnota je uvedena v litrech.
• f – faktor naplnění expanzní nádrže.

Ukazatel přebytečného objemu chladicí kapaliny, který vzniká v důsledku jejího ohřevu, lze vypočítat vynásobením hodnoty celkového objemu systému koeficientem objemové roztažnosti chladicí kapaliny.

V závod = V systém × β

• V závody – nadměrné množství chladicí kapaliny v důsledku zahřívání. Hodnota je uvedena v litrech.
• V syst – celý objem topného systému. Tento indikátor lze získat kombinací objemu všech potrubí, radiátorů a topného kotle. V situaci, kdy není možné tento ukazatel spočítat, lze získat přibližnou hodnotu určením výkonu kotle nebo potřeby tepla objektu v sazbě 14 l/kW.
• β – koeficient objemové roztažnosti chladicí kapaliny. Tento koeficient závisí na teplotě, což znamená, že je nutné zjistit maximální teplotu chladicí kapaliny. Údaje lze nalézt ve speciální tabulce. Po získání maximální teploty systému je možné určit koeficient objemové roztažnosti chladicí kapaliny.

Stanovení faktoru plnění expanzní nádoby

Faktor naplnění nádrže ukazuje, jaké maximální přípustné procento objemu expanzní nádrže může zabírat chladicí kapalina.

K výpočtu tohoto ukazatele se používá vzorec: