Zanesljivost, stabilnost in dolga življenjska doba vseh inženirskih omrežij so neposredno povezani s pravilnim izračunom komponent. Ekspanzijska posoda za ogrevanje je pomemben element zasnove ogrevanja zraka v zasebnem domu. Pri izbiri in namestitvi ni nobenih malenkosti. Ostati brez ogrevanja v hladnem vremenu pomeni ogrožanje zdravja, pa tudi okvare radiatorjev in cevovodov.
Namen naprave
Fizikalne lastnosti tekočine - povečanje prostornine pri segrevanju in nezmožnost stiskanja pri nizkih tlakih - zahtevajo obvezno vgradnjo ekspanzijskih rezervoarjev v ogrevalne sisteme.
Pri segrevanju od 10 do 100 stopinj se voda poveča za 4 %, glikolne tekočine (antifriz) pa za 7 %.
Ogrevanje zgrajeno s kotlom, cevmi in radiatorji ima končno notranjo prostornino. Voda, segreta v kotlu, ki se povečuje v prostornini, ne najde mesta za izhod.Tlak v ceveh, radiatorju in izmenjevalniku toplote se dvigne na kritične vrednosti, ki lahko počijo strukturne elemente in iztisnejo tesnila.
Zasebni ogrevalni sistemi lahko prenesejo do 5 atm, odvisno od vrste cevi in radiatorjev. Varnostni ventili v varnostnih skupinah ali v zaščitni opremi kotla delujejo pri 3 atm. Ta tlak nastane, ko se voda v zaprti posodi segreje na 110 stopinj. Delovne meje se štejejo za 1,5 - 2 Atm.
Za kopičenje odvečne hladilne tekočine so nameščene ekspanzijske posode.
Po ohladitvi se prostornina hladilne tekočine vrne na prejšnje vrednosti. Da preprečimo prezračevanje radiatorjev, se voda vrne v sistem.
Vse možne vrste naprav so razdeljene v dva razreda: ekspanzijske posode za ogrevanje, zaprte in odprte.
Odprt tip
Odprti rezervoarji za ogrevanje se najpogosteje uporabljajo v gravitacijskih (gravitacijskih) sistemih.
Oblikovanje rezervoarjev
Če ga želite narediti sami, boste potrebovali katero koli posodo - vedro, kanister, kos cevi velikega premera.
Na dnu rezervoarja je narejena luknja, skozi katero je posoda povezana z ogrevalnim sistemom skozi dovodno cev. V zgornjem delu je nameščen pokrov, skozi katerega se spremlja nivo hladilne tekočine in po potrebi doliva.
Rezervoarja ne puščamo brez pokrova, da preprečimo, da bi prah, insekti in tujki prišli v vodo.
Za udobje je v pokrovu nameščen zračni ventil. V tem primeru se sistem napolni skozi ločeno pipo od dovoda vode - ventil sprosti zrak, vendar ne bo dovolil prelivanja odvečne vode.
Namestite ekspanzijsko posodo na najvišjo točko ogrevalnega sistema. Po principu komuniciranja posod hladilna tekočina ne bo iztekla iz rezervoarja.
Zaradi varnosti je posoda opremljena s prelivno cevjo z odvodom v kanalizacijo ali zunaj hiše. Če je tekočine preveč, bo varno odvedena skozi cev in ne bo poplavila prostora.
Uporaba plastičnih posod ni priporočljiva, saj je temperatura vode/antifriza pred vstopom v radiatorje blizu 90 stopinj ali več. Plastika se bo zrušila in hladilna tekočina se bo razlila v prostor (podstrešje).
Delovanje naprave
Ko se hladilna tekočina segreje, se razširi. Presežek se odvaja v ekspander. Po ohlajanju se voda vrne v cevovod in radiatorski sistem.
Rezervoar komunicira z zrakom, katerega presežek se odvaja v prostor.
Zahteve za napravo
Pri zasnovi rezervoarja ni velikih zahtev. Izpolnjena sta dva pogoja:
- izberite prostornino posode, ki zadostuje za zagotovitev ciklov ogrevanja in hlajenja;
- rezervoar mora imeti povezavo z zrakom.
Oblika je lahko poljubna, vendar je nezaželeno, da so vodoravne dimenzije (širina ali premer) večje od navpičnih (višina). Večja kot je površina, več vode pri segrevanju izhlapi, zato boste morali pogosteje spremljati in dolivati.
Pri odprtih sistemih je kot hladilno sredstvo izbrana samo voda. Dodatki alkohola in glikola hitro izhlapijo iz segretega antifriza, kar močno poveča stroške vzdrževanja - hladilno tekočino bo treba dodajati redno in v velikih količinah.Kemično nevarne snovi pri vdihavanju se pogosto uporabljajo kot dodatki, ki ob izhlapevanju škodujejo zdravju stanovalcev.
Prednosti in slabosti
Prednosti in slabosti so povezane z zasnovo in principom delovanja naprave.
Pozitivne lastnosti vključujejo:
- nizki stroški kupljene naprave in možnost, da jo izdelate sami iz odpadnega materiala;
- enostavnost zasnove, v kateri ni dodatnih mehanskih elementov (črpalke, membrane);
- zmožnost brez sprememb sistema pri zamenjavi gravitacijskega (gravitacijskega) kotla z grelnikom s prisilnim kroženjem;
- avtonomija dela;
Hkrati uporaba gravitacijskih sistemov in odprtih ekspanzijskih rezervoarjev ni vedno mogoča. Omejitve so uvedene glede števila nadstropij stavbe - ne več kot 6 - 7 metrov od dna kotla do zgornje ravni hladilne tekočine v rezervoarju.
Nivo vode je treba redno preverjati, tudi poleti. Če vode primanjkuje, se kroženje hladilne tekočine ustavi. Stik med notranjimi votlinami kovinskih cevi in radiatorjev povzroči oksidacijo ali korozijo, kar zmanjša življenjsko dobo ogrevalnega sistema. Poleg tega plasti rje ustvarjajo hidravlični upor proti toku vode.
Ne uporabljajte odprtih ogrevalnih sistemov, če sistem uporablja elektrodne kotle, ki so zahtevni glede kemične sestave hladilne tekočine. Ko pride do izhlapevanja, se spremeni prevodnost, kar vpliva na delovanje grelnika vode.
Izračun volumna
Voda iz pipe se najpogosteje uporablja za polnjenje ogrevalnega sistema.Njegova temperatura se skozi vse leto ne spreminja veliko. V povprečju se vrednosti nagibajo k 13 stopinjam pozimi in približno 16-18 poleti. Pri segrevanju od 10 do 90 stopinj se bo voda povečala v prostornini za 4,5%. Antifriz se bo razširil za 6–7,5 % prostornine.
Ob upoštevanju potrebe po majhni rezervi mora biti prostornina ekspanzijske posode 10% celotne prostornine toplotnega izmenjevalnika kotla, cevovodov in radiatorjev.
Zahtevano količino lahko približno izračunate na različne načine. To se naredi v fazi načrtovanja in nakupa materialov.
Zmogljivost enega dela radiatorja je navedena v potnem listu izdelka. Prostornina hladilne tekočine v enem linearnem metru cevi se izračuna po posebnih tabelah. Na primer, meter jeklene cevi s premerom ¾ palca vsebuje 0,43 litra vode, 2-palčna cev pa približno 2,4 litra. S seštevanjem dobljenih podatkov dobimo okvirno moč ogrevalnega sistema.
Drugi način je praktičen. Končni sistem, brez rezervoarja, je napolnjen z vodo. Prostornino dobimo iz odčitkov števca ali iz števila veder vode, če se polnjenje izvaja ročno.
Zahteve za mesto namestitve
Na najvišji točki sistema je nameščen ekspanzijski rezervoar odprtega tipa. Običajno je to drugo nadstropje ali podstrešje.
V prvem primeru je bolje izbrati nestanovanjske prostore - med ogrevanjem hladilna tekočina povzroča hrup, ko se premika po ceveh, klokotanje je neprijetno, zlasti ponoči. Poleg tega nekaj vode izhlapi, kar poveča vlažnost v prostoru.
Pri nameščanju rezervoarja na podstrešju se sprejmejo ukrepi za izolacijo rezervoarja. Če tega ne storite, bo večina toplote (10% hladilne tekočine v rezervoarju) ogrevala zrak.
Ko se dovod hladilne tekočine prekine, se neizolirani rezervoar hitro ohladi.Čez nekaj časa bo voda zmrznila. Tudi če rezervoar ne poči, bo treba dovodne cevi ogreti.
Omogoča hiter dostop do pokrova za preverjanje nivoja in dolivanje vode.
Zaprti tip
Zaprta ekspanzijska posoda za ogrevanje je nameščena v sistemih s prisilnim kroženjem hladilne tekočine.
Prednosti oblikovanja:
- tesnost - voda (antifriz) ne zavre in se ne more razliti v prostor;
- namestitev v kateri koli del cevovoda;
- Sistem lahko napolnite s tekočino, ki ne zmrzuje, kar odpravlja odmrzovanje med nujnimi izpadi električne energije;
- spremljanje stanja hladilne tekočine z uporabo instrumentov;
- pomanjkanje stika z zrakom in manjša stopnja širjenja korozije.
Zaprti modeli so dražji od odprtih možnosti, vendar so stroški majhen del celotne ocene ogrevalnega sistema.
Tesnost konstrukcije ne dopušča, da "odvečna" voda izteka, zato lahko tlak doseže kritične vrednosti. V zvezi s tem je treba pri vgradnji zaprtih ekspanzijskih rezervoarjev namestiti varnostno skupino, kar tudi poveča stroške.
Možnosti oblikovanja
Zasnova rezervoarjev se lahko razlikuje, vendar isti princip ostaja povsod enak.
Telo je izdelano z žigosanjem iz trpežne kovine. Notranjost je prevlečena s protikorozijsko maso.
Rezervoar je razdeljen na zračno in delovno votlino z elastično, kemično odporno membrano.
V prodaji so rezervoarji v modri in rdeči barvi. Modri izdelki so namenjeni oskrbi z vodo.Ni jih dovoljeno uporabljati za ogrevanje, saj membrane niso zasnovane za visoke temperature. Za ogrevanje se kupujejo samo rdeči rezervoarji.
Za povezavo s cevovodom je v spodnji del telesa privarjena navojna cev.
Na nasprotni strani je nastavek s tuljavo. Preko njega se v zračni votlini ustvari tlak 1 - 1,5 atm, dokler se sistem ne napolni. To je potrebno za zagon avtomatskih kotlov.
Glavni del je elastična butilna ali etilen propilenska membrana, ki deli rezervoar na dve votlini.
Ko se segreje, se hladilna tekočina stisne v delovno komoro rezervoarja. Membransko tesnilo se deformira, zrak se stisne, s čimer se poveča tlak. Če tlak v sistemu preseže 3 - 3,5 atm, bo delovala varnostna skupina, ki bo odzračila nekaj odvečne tekočine. Pri nekaterih modelih je varnostni ventil vgrajen že med izdelavo.
Ko se voda ohladi, se tlak zmanjša in hladilna tekočina teče iz rezervoarja v cevovod.
Lastnosti namestitve
Vgradnja rezervoarja v sistem ali zamenjava (popravilo) ni težavna niti za mojstra z malo vodovodarskih veščin.
Najmanjši nabor orodij in komponent, ki jih boste potrebovali:
- ključi;
- navijanje za nit po željah mojstra (lan, fum);
- navojni adapterji (če je potrebno);
- nosilec za pritrditev rezervoarja na steno.
Pred začetkom montaže se izvede revizija razpoložljivih materialnih virov in nabava potrebnih elementov.
Zahteve za namestitev:
- Tesnost rezervoarja omogoča namestitev kjer koli, vendar je prednostna odsek povratne cevi na samem vhodu v kotel. Na tem mestu je temperatura hladilne tekočine približno 40–50 stopinj (90–100 na izhodu iz kotla), kar bo podaljšalo življenjsko dobo membrane.
- Obtočna črpalka je nameščena bližje kotlu, da ne ustvarja turbulence v vodi.
- Rezervoar je povezan preko hitrospenjalnega priključka (amerikana), tako da ga je možno hitro razstaviti za popravilo ali zamenjavo.
- Pred rezervoarjem je nameščen krogelni ventil (pred ameriškim), z zapiranjem lahko odstranite rezervoar, ne da bi izpraznili hladilno tekočino iz celotnega sistema.
- Rezervoar mora biti pritrjen na trdno podlago na steni; za to je v kompletu priložen montažni nosilec in objemka potrebnega premera. Brez zanesljive pritrditve, ko je napolnjen s hladilno tekočino, lahko teža rezervoarja doseže 20–30 kg, kar lahko poškoduje dovodne cevi.
Po namestitvi lahko preverite delovanje sistema.
Ekspanzijska posoda je bistveni sestavni del ogrevalnih sistemov, katerih konstrukcijske značilnosti se upoštevajo pri izbiri ene ali druge vrste rezervnega rezervoarja. Namestitev je preprosta in ne zahteva nobenih prilagoditev, če so izpolnjene pomembne zahteve za namestitev.
