Optimální tlak v uzavřeném topném systému

Membránová tlaková expanzní nádoba - zásady výpočtu

Častou příčinou tlakových ztrát v topném systému je nesprávná volba dvouokruhového topného tělesa.

To znamená, že výpočet zohledňuje plochu vytápěných prostor. Tento parametr ovlivňuje volbu plochy chladičů - a ty spotřebují relativně malé množství chladicí kapaliny.

Někdy však po výpočtu dochází k výměně radiátorů za potrubí, které spotřebovává podstatně více vody (a tato skutečnost není zohledněna). V důsledku toho vede tato chyba ve výpočtu k nedostatečné úrovni tlaku v systému.

Expanzní nádoby se dodávají v různých velikostech

Pro dvouokruhový systém se 120 litry topné kapaliny stačí expanzní nádoba o objemu 6-8 litrů. Tato částka je však vypočtena pro systém s radiátory. Při použití trubek místo radiátorů je v systému více vody. V důsledku toho se více rozpíná, čímž se expanzní nádoba zcela zaplní. Tato situace vede k nouzovému uvolnění přebytečné tekutiny pomocí speciálního ventilu. To způsobí vypnutí systému. Voda se postupně ochlazuje, její objem se zmenšuje. V systému tedy není dostatek kapaliny k udržení normálního tlaku.

Aby se předešlo takovým nepříjemným situacím (málokdo má radost z poruchy topného systému v chladném období), je třeba pečlivě vypočítat potřebný objem expanzní nádoby. V uzavřených soustavách doplněných oběhovým čerpadlem je nejrozumnější použít membránovou expanzní nádobu, která funguje jako regulátor topného tlaku.

Tabulka pro stanovení maximálního objemu kapaliny, který může nádrž pojmout

Je samozřejmě obtížné vypočítat přesné množství vody v potrubí topného systému. Přibližný údaj však lze získat vynásobením výkonu kotle 15. To znamená, že při instalaci kotle o výkonu 17 kW bude přibližný objem vody v systému 255 litrů. Z toho lze vypočítat vhodný objem expanzní nádoby.

Objem expanzní nádoby lze zjistit podle vzorce (V*E)/D. V je objem tepelné kapaliny v systému, E je koeficient roztažnosti tepelné kapaliny a D je stupeň účinnosti nádrže.

D se vypočítá takto:

D = (Pmax-Ps)/( Pmax +1).

Zde Pmax je mezní tlak povolený během provozu systému. Ve většině případů je to 2,5 baru. Ps je naproti tomu koeficient plnicího tlaku nádrže, obvykle 0,5 baru. Po dosazení všech hodnot dostaneme: D = (2,5-0,5)/( 2,5 +1)=0,57. Dále uvážíme, že máme kotel o výkonu 17 kW, vypočítáme nejvhodnější objem nádrže - (255*0,0359)/0,57 = 16,06 l.

Je nezbytné věnovat pozornost technické dokumentaci kotle. Například kotel o výkonu 17 kW je vybaven expanzní nádobou o objemu 6,5 l.

Aby systém správně fungoval a nedocházelo k případům, jako je přetlak v topném systému, je nutné jej doplnit přídavnou nádrží o objemu 10 litrů. Takový regulátor tlaku v topném systému jej dokáže normalizovat.

Zvýšení tlaku

Příčiny samovolného zvýšení tlaku v topném okruhu, které způsobí sepnutí pojistného ventilu, mohou být následující:

• Porucha ventilu na křižovatce se systémem studené vody. Šroubovací ventily a uzavírací kohouty mají jeden společný problém - nejsou schopny zajistit absolutní těsnost při těsném uzavření. K netěsnostem obvykle dochází v důsledku opotřebení těsnění šroubového ventilu nebo usazenin mezi ventilem a sedlem. Příčinou mohou být i škrábance na tělese a kuželce ventilu. Pokud je tlak v uzavřeném topném systému překročen, když je chladno (to se stává velmi často), voda postupně uniká do okruhu. Poté se vypouští do kanalizace přes pojistný ventil.
• Objem expanzní nádoby je nedostatečný. Ohřev topného média a následné zvětšení objemu nelze plně kompenzovat z důvodu nedostatečného prostoru v zásobníku. Indikací tohoto problému je zvýšení tlaku přímo při zatápění nebo zapnutí kotle.

Pro odstranění prvního problému je lepší vyměnit ventil za moderní kulový ventil. Tento typ uzavíracího ventilu se vyznačuje stabilní těsností v uzavřené poloze a dlouhou životností. Ani zde není nutná častá údržba. Obvykle se to omezuje na dotažení vývodové matice pod rukojetí po několika stovkách zavíracích cyklů.

Pro vyřešení druhého problému bude nutné vyměnit expanzní nádobu a zvolit větší nádrž. Existuje také možnost vybavit okruh přídavnou expanzní nádobou. Aby systém fungoval bez problémů, musí být objem expanzní nádoby přibližně 1/10 celkového objemu topného média.

Někdy se stává, že oběhové čerpadlo způsobí zvýšení tlaku. To je charakteristické pro plnicí část za oběžným kolem, pokud má potrubí vysoký hydraulický odpor. Častou příčinou je poddimenzovaný průměr. V této situaci není třeba panikařit: problém se vyřeší jednoduše instalací bezpečnostní skupiny (v dostatečné vzdálenosti od čerpadla). Výměna přípojky za trubku o větším průměru je opodstatněná pouze v případě, že je velký rozdíl teplot mezi radiátory, které jsou u kotle jako první, a posledním radiátorem ve směru oběhu chladicí kapaliny.

Typy tlaku v topném systému

Existují tři typy tlaku:

1. Statický, který se bere v úvahu jako jedna atmosféra nebo 10 kPa/m.
2. Dynamika, která se zohledňuje při použití oběhového čerpadla.
3. Provozní, který je součtem předchozích.

Obrázek 1. Příklad schématu potrubí pro bytový dům. Červeným potrubím teče teplá voda, modrým studená.

První indikátor je zodpovědný za tlak v radiátorech a potrubí. Záleží na délce potrubí. Druhý případ nastává v případě nuceného pohybu kapaliny. Správný výpočet umožní bezpečnou funkci systému.

Provozní hodnota

Je charakterizován předpisy a je součtem dvou složek. Jedním z nich je dynamický tlak. Vyskytuje se pouze v systémech s oběhovým čerpadlem, což není v bytových domech běžné. Proto se ve většině případů za pracovní tlak považuje hodnota 0,01 MPa na každý metr potrubí.

Minimální hodnota

Zvolí se jako počet atmosfér, při kterých se voda při zahřátí nad 100 °C nevaří.

Teplota, °C	Tlak, atm
130	1,8
140	2,7
150	3,9

Výpočet se provádí takto:

• určit výšku domu;
• Aby se předešlo problémům, přidává se přídavek 8 metrů.

Pro dům s pěti podlažími po 3 metrech je tedy tlak následující. 15 + 8 = 23 m = 2,3 atm.

Kontrolní mechanismy

V uzavřených systémech se používají přetlakové a přepadové ventily, aby se zabránilo mimořádným situacím.

Propuštění. Instaluje se s vývodem do kanalizace pro nouzové uvolnění přebytečné energie ze systému, což chrání před zničením.

Obrázek 4. Přetlakový ventil pro topný systém. Slouží k vypouštění přebytečné teplonosné kapaliny.

Přetlakový ventil. Vybaveno zásuvkou na alternativním okruhu. Upravuje tlakovou diferenci a posílá do ní přebytečnou vodu, aby se zabránilo jejímu zvýšení v následujících úsecích hlavního okruhu.

Moderní výrobci topných armatur vyrábějí "chytré" pojistky vybavené teplotními čidly, které reagují na teplotu teplonosného média, nikoli na zvýšení tlaku.

Odkaz. Nezřídka se stává, že se redukční ventily zaseknou. Ujistěte se, že jsou navrženy s nožičkou pro ruční zasunutí pružiny.

Nezapomínejte, že jakýkoli problém v topném systému vašeho domu znamená více než jen ztrátu pohodlí a náklady. Havarijní stavy tepelné sítě ohrožují bezpečnost obyvatel a budovy. Proto je při řízení topného systému nutná pozornost a odborná způsobilost.

Příčiny zvýšené kapacity

Nekontrolovaný nárůst tlaku představuje nouzovou situaci.

Může k němu dojít v důsledku:

• Automatika pro regulaci přívodu paliva je vadná;
• Kotel je v ručním režimu vysokého spalování a není přepnut na střední nebo nízké spalování;
• Porucha akumulační nádrže;
• Porucha kohoutku na doplňovacím ventilu.

Hlavní příčinou je přehřátí topného média. Co se dá dělat?

1. Zkontrolujte provoz kotle a automatiky. V manuálním režimu snižte přívod paliva.
2. Pokud je hodnota manometru kriticky vysoká, vypusťte část vody, dokud hodnota neklesne do pracovní oblasti. Poté zkontrolujte naměřené hodnoty.
3. Pokud nejsou zjištěny žádné závady kotle, zkontrolujte stav zásobníku. Přijímá objem vody, který se při zahřívání zvětšuje. Pokud je tlumicí gumový límec nádrže poškozen nebo ve vzduchové komoře není vzduch, zcela se naplní vodou. Při zahřívání se topné médium nemá kam vytlačit a tlak vody se výrazně zvýší.

Kontrola nádrže je jednoduchá. Stisknutím vsuvky ve ventilu naplňte nádrž vzduchem. Pokud vzduch nesyčí, je příčinou ztráta tlaku vzduchu. Pokud se objeví voda, je membrána poškozená.

Nebezpečné zvýšení kapacity může vést k následujícím důsledkům:

• Poškození topných těles až do prasknutí;
• Při přehřátí vody, pokud je v konstrukci kotle trhlina, dojde k okamžité tvorbě páry, která uvolní energii rovnající se síle výbuchu;
• nevratná deformace kotle a topných těles a jejich nepoužitelnost.

Nejnebezpečnější je výbuch kotle. Při vysokém tlaku lze vodu ohřát až na 140 C, aniž by se převařila. Pokud se v plášti výměníku tepla kotle nebo dokonce v topném systému vedle kotle objeví sebemenší trhlina, dojde k prudkému poklesu tlaku.

Přehřátá voda při prudkém poklesu tlaku okamžitě vyvře a v celém objemu se vytvoří pára. Při tvorbě páry okamžitě stoupá tlak a může dojít k výbuchu.

Při vysokém tlaku a teplotě vody nad 100 C nesmí být výkon náhle vypuštěn v blízkosti kotle. Ohniště nesmí být zaplaveno vodou: v důsledku silného poklesu teploty by mohlo dojít k prasklinám.

Proveďte opatření ke snížení teploty a plynulému snížení tlaku vypouštěním chladicí kapaliny po malých dávkách ve vzdáleném místě od kotle.

Pokud je teplota vody nižší než 95 C, po korekci na chybu teploměru se tlak sníží vypuštěním části vody ze systému. V tomto případě se nevytváří žádná pára.

Proč dochází k poklesu tlaku

Problémy tohoto typu se poměrně často vyskytují na pozadí různých druhů příčin.

Únik s trhlinami nebo bez nich

Únik může být způsoben

• Výskyt poruchy struktury expanzní nádoby v důsledku vzniku trhlin v její membráně;

  Informace! Problém se zjistí sevřením cívky prstem. V případě problému dojde k úniku chladicí kapaliny.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• Chladicí kapalina uniká přes výměník TUV nebo výměník tepla; systém lze normalizovat pouze výměnou těchto součástí;
• Mikrotrhliny a uvolněné upevnění topného systému, takové netěsnosti lze snadno zjistit vizuální kontrolou a uživatel je může snadno opravit.

Pokud nejsou přítomny všechny výše uvedené příčiny, může dojít k převaření kotle a úniku přes pojistný ventil.

Únik vzduchu z topného média

Problém tohoto typu nastane, jakmile se systém naplní kapalinou.

Aby se zabránilo vzniku vzduchových kapes, musí se tento proces provádět ze spodní části jednotky.

Pozor! K tomuto postupu je zapotřebí pouze studená voda. Vzduchové hmoty rozpuštěné v topném médiu mohly vzniknout během procesu ohřevu.

Hmota vzduchu rozpuštěná v tepelné kapalině mohla vzniknout během procesu ohřevu.

K normalizaci systému se používá odvzdušnění pomocí Maevského ventilu.

Přítomnost hliníkového chladiče

Hliníkové chladiče mají ten nepříjemný vedlejší účinek, že chladicí kapalina po naplnění reaguje s hliníkem. Vzniká kyslík a vodík.

Ten vytváří na vnitřní straně radiátoru oxidový film a voda se odstraňuje pomocí Maevského kohoutku.

Důležité! Vytvoření oxidové vrstvy způsobí, že systém přežije a problém po několika dnech zmizí.

Běžné příčiny

Existují 2 hlavní příčiny:

1. Porucha oběhového čerpadla. Pokud jej zastavíte a automatickou řídicí jednotku, přetrvávání stabilních hodnot tlakoměru ukazuje právě na tuto příčinu.

   Pokud hodnota manometru klesne, hledejte únik chladicí kapaliny.

2. Regulátor je vadný. Pokud je regulátor zkontrolován a poté se zjistí, že je vadný, musí být vyměněn.

Tlak v topném systému soukromého domu

Vše je jasné, pokud je dům namontován v otevřeném systému, který komunikuje s atmosférou prostřednictvím expanzní nádoby. I v případě použití oběhového čerpadla je tlak v expanzní nádobě shodný s atmosférickým tlakem a manometr ukazuje 0 bar. V potrubí bezprostředně za čerpadlem bude tlak roven výtlaku, který může tato jednotka vyvinout.

Složitější je to v případě použití tlakového (uzavřeného) topného systému. Statická složka je uměle zvýšena, aby se zvýšila účinnost a zabránilo se vnikání vzduchu do topného média. Abychom se vyhnuli příliš hluboké teorii, rádi bychom nabídli zjednodušený způsob výpočtu tlaku v uzavřeném systému. Vezměte výškový rozdíl mezi nejnižším a nejvyšším bodem topné sítě v metrech a vynásobte jej hodnotou 0,1. Tím získáme statický tlak v barech a k němu přičteme dalších 0,5 baru, což je teoretický tlak potřebný v systému.

V reálném životě nemusí být přidání 0,5 baru dostatečné. Proto se předpokládá, že v uzavřeném systému se studenou vodou by měl být tlak 1,5 Bar, během provozu se pak zvýší na 1,8-2 Bar.

Příčiny poklesu tlaku v topném systému

Existuje řada důvodů, proč může tlak v topném systému soukromého domu klesnout. Například v případě úniku topného média, ke kterému může v těchto situacích dojít:

1. Prasklina v membráně expanzní nádrže. Unikající chladicí kapalina je uložena v nádrži, takže v tomto případě je únik považován za skrytý. Funkci zkontrolujete tak, že prstem stisknete ventil cívky, kterým se do expanzní nádoby vhání vzduch. Pokud začne téct voda, znamená to, že je toto místo opravdu poškozené.
2. Přes pojistný ventil v případě varu chladicí kapaliny ve výměníku kotle.
3. K tomu dochází nejčastěji v místech, která jsou postižena korozí, a to prostřednictvím malých trhlin ve spotřebiči.

Další příčinou rozdílu tlaků v topném systému je uvolnění vzduchu, který byl odstraněn odvzdušňovacím zařízením.

Odvětrání

V této situaci tlak po krátké době od naplnění systému klesne. Aby se předešlo těmto negativním důsledkům, musí být kyslík a další plyny z vodního okruhu odstraněny ještě před jeho naplněním.

Plnění by mělo probíhat postupně, ode dna a pouze studenou vodou.

Pokles tlaku může být způsoben také tím, že v otopné soustavě jsou hliníková otopná tělesa.

Voda interaguje s hliníkem a rozděluje se na složky: reakce kyslík-kov, při níž se vytváří oxidový film a uvolňuje se vodík, který se následně odstraňuje pomocí automatického odvzdušňovacího ventilu.

Tento jev je obvykle charakteristický pouze pro novější modely radiátorů: jakmile celý hliníkový povrch zoxiduje, voda se přestane rozkládat. Chybějící množství chladicí kapaliny stačí doplnit.

Proč dochází k poklesu tlaku

Pokles tlaku v konstrukci topení je velmi častý. Nejčastějšími příčinami abnormálních tlaků jsou vypouštění přebytečného vzduchu, únik vzduchu z expanzní nádobky nebo únik chladicí kapaliny.

V systému je vzduch

V topném okruhu je vzduch nebo v radiátorech jsou vzduchové kapsy. Příčiny vzniku vzduchových kapes:

• nedodržení technických předpisů při plnění konstrukce;
• Voda, která je přiváděna do topného okruhu, není nuceně vypouštěna;
• Obohacení topného média vzduchem v důsledku netěsnosti spojů;
• Porucha odvzdušňovacího ventilu.

Pokud je v teplonosném médiu vzduchový polštář, dochází k hluku. Tento jev způsobuje poškození součástí topného mechanismu. Kromě toho má přítomnost vzduchu v součástech topného okruhu závažnější důsledky:

• vibrace potrubního systému vedou k uvolnění svarů a posunu závitových spojů;
• topný okruh není odvětráván, což vede ke stagnaci v izolovaných oblastech;
• snižuje se účinnost topného systému;
• Hrozí riziko "rozmrazení";
• Pokud se do oběžného kola čerpadla dostane vzduch, hrozí nebezpečí jeho poškození.

Aby se vyloučila možnost vniknutí vzduchu do topného okruhu, je třeba systém správně uvést do provozu a zkontrolovat správnou funkci všech součástí.

Nejprve se provede tlaková zkouška se zvýšeným tlakem. Během tlakové zkoušky nesmí tlak v systému klesnout po dobu 20 minut.

Poprvé se okruh naplní studenou vodou s otevřeným vypouštěcím ventilem a otevřeným odvzdušňovacím ventilem. Síťové čerpadlo se zapíná až na samém konci. Po odstranění vzduchu se do okruhu přidá potřebné množství teplonosného média.

Během provozu se může v potrubí objevit vzduch, abyste se ho zbavili, je třeba

• najděte oblast s vrstvou vzduchu (potrubí nebo radiátor jsou v tomto okamžiku výrazně chladnější);
• Po zapnutí doplňování vody otevřete ventil nebo ventil dále po proudu a zbavte se vzduchu.

Únik vzduchu z expanzní nádoby

Příčiny problémů s expanzní nádobou jsou následující

• chyba instalace;
• nesprávně dimenzovaný objem;
• poškozená bradavka;
• prasknutí bránice.

Obrázek 3. Schéma expanzní nádoby. Zařízení se může odvzdušnit, což způsobí pokles tlaku v topném systému.

Veškerá manipulace s nádrží se provádí po jejím odpojení od obvodu. Oprava vyžaduje úplné odstranění vody z nádrže. Poté jej napumpujte a vypusťte trochu vzduchu. Poté pomocí čerpadla s manometrem vyrovnejte tlak v expanzní nádobě na požadovanou úroveň, zkontrolujte těsnost a znovu ji zapojte do okruhu.

Při nesprávném nastavení topného zařízení se projeví následující:

• zvýšený tlak v topném okruhu a expanzní nádobě;
• pokles tlaku na kritickou úroveň, při které se kotel nespustí;
• Havarijní emise topného média se stálou potřebou doplňování.

Důležité! Na trhu jsou některé příklady expanzních nádob, které nemají regulátor tlaku. Tyto modely raději nekupujte

Únik

Netěsnosti v topném okruhu mají za následek snížení tlaku a potřebu stálého doplňování vody. Únik kapaliny z topného okruhu je nejčastěji způsoben spojovacími spoji a rezavými místy. Nezřídka dochází k úniku kapaliny přes roztrženou membránu expanzní nádoby.

Netěsnost lze zjistit stisknutím vsuvky, která by měla propouštět pouze vzduch. Pokud je zjištěna ztráta chladicí kapaliny, je třeba problém co nejrychleji odstranit, aby se předešlo vážným nehodám.

Obrázek 4. Netěsnost topného potrubí. V důsledku této závady může dojít k poklesu tlaku.

Jaký by měl být tlak v topném systému

Hodnoty tlaku v otopné soustavě se vypočítávají individuálně v závislosti na úrovni podlahy budovy, konstrukci soustavy a zadaných teplotních parametrech. Pokud se výška topného média zvýší o 1 metr, je nárůst tlaku při naplnění systému 0,1 BAR (bez vlivu teploty). Tomu se říká statická akce. Maximální tlak se musí vypočítat podle specifikací nejslabšího úseku potrubí.

Tlak v otevřeném topném systému

Tlak v tomto typu systému se počítá podle statických hodnot. Nejvyšší hodnota je 1,52 baru.

Tlak v uzavřeném topném systému

Uzavřený topný systém má své výhody. Hlavním z nich je možnost přečerpávat teplonosnou látku na velké vzdálenosti a zvedat ji potrubím vytvořením vhodného tlaku. Bez ohledu na provedení nesmí průměrný tlak teplonosné látky na stěnu potrubí překročit 2,53 BAR.

Co dělat v případě poklesu tlaku

Hlavními příčinami rozdílu tlaků v topných rozvodech jsou

• opotřebení zařízení a potrubí;
• Dlouhodobé používání ve vysokotlakém provozu;
• Vysoké kolísání tlaku v průřezu potrubí v systému;
• náhlé otočení uzavíracího ventilu;
• výskyt vzduchových kapes, zpětný tok;
• Netěsnost systému;
• Opotřebení uzavíracích ventilů a přírub;
• nadměrný objem teplonosného média.

Doporučuje se provozovat topný systém v uvedených mezích, aby se zabránilo kolísání tlaku v topném systému. Čerpací zařízení pro uzavřený topný systémČerpací zařízení pro uzavřený topný systém je obvykle z výroby vybaveno pomůckami pro monitorování tlaku.

K regulaci tlakových parametrů se instalují další zařízení: expanzní nádoby, manometry, bezpečnostní a regulační ventily, odvzdušňovací ventily. Pokud tlak v systému náhle vzroste, umožní roztrhávací ventil odčerpat určité množství teplonosné hmoty a tlak se vrátí do normálu. V případě poklesu tlaku v systému v případě netěsnosti je třeba lokalizovat místo úniku, odstranit závadu a stisknout pojistný ventil.

Existují také preventivní opatření ke stabilizaci tlaku v topném systému:

• použití trubek velkého nebo stejného průměru;
• pomalé otáčení korekčního ventilu;
• Použití tlumicích zařízení a kompenzačních pomůcek;
• Instalace záložních (nouzových) zdrojů napájení pro čerpací zařízení napájená ze sítě;
• instalace obtokových kanálů (pro odlehčení tlaku);
• instalace membránového tlumiče;
• Použití tlumičů (pružných potrubních úseků) v kritických úsecích otopné soustavy;
• Použití trubek se zesílenou tloušťkou stěny.

Přečtěte si také:

Trocha teorie

Pro dobrou představu o pracovním tlaku v topném systému rodinného domu nebo velkého bytového domu a o tom, z čeho se skládá, uvádíme několik teoretických informací. Pracovní (celkový) tlak je tedy součtem

• statický (manometrický) tlak chladicí kapaliny;
• dynamický tlak, který způsobuje jeho pohyb.

Statický tlak je tlak vodního sloupce a roztažnost vody v důsledku ohřevu. Pokud je topný systém s výškovým bodem 5 m naplněn teplonosnou látkou, vzniká v nejnižším bodě tlak 0,5 baru (5 m vodního sloupce). Zpravidla je ve spodní části umístěno topné zařízení, tj. kotel, jehož vodní plášť přebírá zátěž. Výjimkou je tlak vody v topném systému bytového domu se střešním kotlem, kde je nejnižší část potrubní sítě nejvíce zatížena.

Nyní zahřejme topné médium v klidovém stavu. V závislosti na teplotě ohřevu se objem vody zvýší podle tabulky:

Při otevřeném topném systému část kapaliny volně proudí do atmosférické expanzní nádoby a v síti nedochází ke zvýšení tlaku. V uzavřeném okruhu bude membránová nádrž rovněž odebírat část chladicí kapaliny, ale tlak v potrubí se zvýší. Nejvyšší tlak vzniká, pokud je v síti použito oběhové čerpadlo, pak se ke statickému tlaku přičítá dynamický tlak, který jednotka vyvinula. Energie tohoto převýšení se využívá k nucené cirkulaci vody a k překonávání tření mezi stěnami potrubí a místního odporu.

Účel jednotky

Fyzikální vlastnosti kapalin - zvětšování jejich objemu při zahřívání a nemožnost jejich stlačování při nízkých tlacích - znamenají, že v topných systémech musí být instalovány expanzní nádoby.

Při zahřátí vody z 10 na 100 °C se její objem zvětší o 4 % a objem glykolových kapalin (nemrznoucích směsí) o 7 %.

Vytápění vybudované pomocí kotle, potrubí a radiátorů má konečný vnitřní objem. Voda ohřátá v kotli, jejíž objem se zvětšuje, nenajde odtok. Tlak v potrubí, chladiči, výměníku tepla stoupá na kritické hodnoty, které mohou způsobit roztržení konstrukčních prvků, vytlačení těsnění.

V závislosti na typu potrubí a radiátorů mohou soukromé topné systémy vydržet až 5 atmosfér. Bezpečnostní ventily v bezpečnostních skupinách nebo v ochranných zařízeních kotlů se spouštějí při 3 atmosférách. Tento tlak vzniká, když se voda v uzavřené nádrži ohřeje na 110 stupňů. Pracovní limity jsou 1,5 - 2 atmosféry.

Expanzní nádoby slouží k akumulaci přebytečného teplonosného média.

Po ochlazení se objem tepelné kapaliny vrátí na předchozí hodnoty. Voda se vrací zpět do systému, aby se zabránilo ucpání radiátorů.

Definujte pojmy

Nejprve si ujasněme základní pojmy, které musí znát majitelé rodinných domů nebo bytů s autonomním vytápěním:

1. Provozní tlak se měří v barech, atmosférách nebo megapascalech.
2. Statický tlak v okruhu je konstantní hodnota, tj. při vypnutí kotle se nemění. Statický tlak v otopné soustavě vzniká díky cirkulaci teplonosného média v potrubí.
3. Síly, které pohánějí chladicí kapalinu, vytvářejí dynamický tlak, který působí na všechny součásti topného systému zevnitř.
4. Přípustná úroveň tlaku je hodnota, při které může topný systém pracovat bez poruch nebo nehod. Když víte, jaký tlak by měl být v kotli, je možné jej udržovat na nastavené úrovni. Překročení této úrovně může mít naopak nepříjemné následky.
5. V případě nekontrolovaných tlakových skoků v autonomním topném systému se jako první porouchá radiátor kotle. Zpravidla vydrží maximálně 3 atmosféry. Pokud jde o radiátory a potrubí, v závislosti na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny, mohou zvládnout vyšší zatížení. Výběr baterie se proto musí řídit typem systému.

Nelze jednoznačně říci, jaká je hodnota provozního tlaku topného kotle, protože tento údaj je ovlivněn několika dalšími faktory. Patří mezi ně délka topného okruhu, počet podlaží v budově, výkon a počet radiátorů připojených k jednomu systému. Přesná hodnota provozního tlaku se vypočítá během procesu návrhu s ohledem na použité zařízení a materiály.

Například norma tlaku pro topný kotel ve dvou- nebo třípodlažních domech je přibližně 1,5-2 atmosféry. Ve vyšších domech je přípustné zvýšit provozní tlak na 2-4 atmosféry. Doporučuje se instalovat tlakoměry pro monitorování.

Konstrukce a princip činnosti

Těleso splachovací nádržky má kulatý, oválný nebo obdélníkový tvar. Vyrobeno z legované nebo nerezové oceli. Jsou natřeny červenou barvou, aby se zabránilo korozi. Modře zbarvené cisterny slouží k zásobování vodou.

Cisterna v řezu.

Důležité. Různě barevné nástavce nejsou zaměnitelné.

Modré cisterny jsou vhodné pro tlak až 10 barů a teplotu až +70 stupňů. Červené nádoby jsou vhodné pro tlaky do 4 barů a teploty do +120 stupňů.

Z hlediska designu jsou k dispozici nádrže:

• s vyměnitelnou žárovkou;
• s membránou;
• bez oddělení kapaliny a plynu.

Modely sestavené podle první varianty mají těleso, uvnitř kterého je gumová baňka. Hlavice vrtu je ke skříni připevněna objímkou a šrouby. V případě potřeby lze měch vyměnit. Zásuvka je opatřena závitovou přípojkou, která umožňuje montáž nádrže na potrubní přípojku. Mezi baňku a těleso se vhání nízkotlaký vzduch. Na opačném konci nádrže je obtokový ventil s vsuvkou, kterým lze v případě potřeby plyn odčerpat nebo vypustit.

Zařízení funguje následovně. Po instalaci všech potřebných armatur se do potrubí napustí voda. Plnicí kohout se instaluje na zpětné potrubí v jeho nejnižším bodě. To se dělá proto, aby vzduch v systému mohl stoupat a nerušeně unikat výstupním kohoutem, který je naopak instalován v nejvyšším bodě přívodního potrubí.

V expanderu se hruška pod tlakem vzduchu stlačuje. Jak voda proudí dovnitř, naplňuje, rozšiřuje a stlačuje vzduch v těle. Nádrž se plní tak dlouho, dokud se tlak vody nevyrovná tlaku vzduchu. Pokud systém pokračuje v čerpání, tlak překročí maximální tlak a spustí se havarijní ventil.

Jakmile se kotel uvede do provozu, voda se zahřeje a začne se rozpínat. Tlak v systému se zvýší a kapalina začne proudit do expanzní baňky, čímž se vzduch ještě více stlačí. Jakmile se tlak vody a vzduchu v nádrži vyrovná, proudění kapaliny se zastaví.

Když kotel přestane pracovat, voda začne chladnout, její objem se zmenší a sníží se i tlak. Plyn v nádrži vytlačuje přebytečnou vodu zpět do systému a stlačuje baňku, dokud se tlak opět nevyrovná. Pokud tlak v systému překročí maximální přípustný tlak, otevře se nouzový ventil na nádrži a uvolní přebytečnou vodu, čímž dojde k poklesu tlaku.

Ve druhé verzi je nádrž rozdělena membránou na dvě poloviny, přičemž na jedné straně je přiváděn vzduch a na druhé voda. Funguje stejně jako první verze. Plášť není demontovatelný, membránu nelze měnit.

Vyrovnávání tlaku

Ve třetí verzi nedochází k oddělení plynu a kapaliny, takže se část vzduchu mísí s vodou. Během provozu je plyn pravidelně přečerpáván. Tato konstrukce je spolehlivější, protože neobsahuje žádné gumové díly, které by časem praskly.

Tlak ve vícepodlažním vytápění

V otopném systému vícepodlažních budov je zásadním prvkem tlak. Teplonosnou kapalinu lze do podlah čerpat pouze pod tlakem. Čím vyšší je dům, tím vyšší je tlak v topném systému.

Chcete-li zjistit tlak v radiátorech svého bytu, musíte se obrátit na místní údržbářskou společnost, která vlastní váš dům. Je těžké to přibližně určit - mohou existovat různá schémata připojení, různé vzdálenosti od kotelny, různé průměry potrubí atd. Provozní tlak se proto může lišit. Například výškové budovy o 12 a více podlažích se často dělí podle výšky. Například do šestého patra je jedna větev s nižším tlakem, od sedmého a výše je další větev s vyšším tlakem. Je proto téměř nevyhnutelné kontaktovat HMO (nebo jinou organizaci).

Důsledky vodního rázu. Nestává se to příliš často, radiátory zřejmě nejsou vůbec určeny pro výškové budovy, ale přesto...

Proč potřebujete znát tlak v topném systému? Při modernizaci (výměně potrubí, radiátorů a dalších armatur) vybírejte zařízení, které je navrženo tak, aby vydrželo zátěž. Například ne všechny bimetalové nebo hliníkové radiátory lze použít ve výškových budovách. Instalovat lze pouze některé modely známých značek, které jsou velmi drahé. A to pouze v nepříliš vysokých bytových domech. A ještě jedna věc - pokud takové radiátory instalujete, musíte je po dobu zkoušek (tlakové zkoušky před topnou sezónou) zablokovat (přerušit přívod). V opačném případě mohou "prasknout". Před nečekaným vodním rázem však není úniku...