Expanzní nádoby Reflex pro vytápění, pitnou a užitkovou vodu

23.1.2019 / Instalace

Expanzní nádoby v uzavřených tlakových soustavách slouží nejen k vyrovnání tlaků, ale i k pokrytí drobných úniků teplonosné látky např. při odvzdušnění. Umístěním expanzní nádoby v soustavě jsme schopni ovlivnit průběh dynamických tlaků od oběhových čerpadel.

Expanzní nádoby Reflex pro vytápění, pitnou a užitkovou vodu

Firma Reflex nabízí ve svém výrobním programu široké spektrum výrobků pro udržování tlaků a úpravu kvality otopné vody.

Expanzní nádoby

Reflex
– pro soustavy vytápění a chlazení, pro solární soustavy.

Refix
– pro soustavy pitné a užitkové vody, pro čerpací stanice, tlumení rázů.

Základní rozdělení expanzních nádob je podle typu konstrukce, a to na typy se zalisovanou, nevyměnitelnou membránou a na typy s vyměnitelným vakem. Zalisovaná membrána se používá hlavně u topenářských nádob, výhodou je spolehlivost i při špatně nastaveném protitlaku plynu a nižší cena. Vak se používá hlavně u nádob většího objemu a u vodárenských nádob. Výhodou je vyměnitelnost v případně protržení a ochrana stěny nádoby před korozí.

Expanzní nádoby Reflex – pro soustavy vytápění a chlazení, pro solární soustavy

Zapojení

Expanzní nádoby se zpravidla umísťují na zpátečku soustavy a na sání oběhového čerpadla. Teplota na membráně by měla být od 0 °C do 70 °C, pro trvalé zatížení mimo tento rozsah teplot se používají oddělovací nádoby. V bodě napojení expanzní nádoby na soustavu je tzv. nulový bod, v tomto místě je dynamický tlak od oběhového čerpadla roven nule. V případě spuštění čerpadla je tak úsek soustavy od napojení expanzní nádoby do sání čerpadla v podtlaku vůči klidovému tlaku a úsek od výtlaku čerpadla do napojení expanzní nádoby v přetlaku. Při správném umístění nádoby na sání oběhového čerpadla se téměř veškerý dynamický tlak promítne do plusu na výtlaku čerpadla a téměř celá soustava je v mírném přetlaku (viz obr.). Toto je důležité hlavně v soustavách s většími oběhovými čerpadly, kde dynamické tlaky mohou dosahovat i násobků tlaku statického (systémy chlazení, glykolové okruhy suchých chladičů apod.).

Menší expanzní nádoby do 50 litrů včetně mohou být orientovány připojením dolů, nahoru, nebo do strany. Boční připojení nesmí být natočeno směrem nahoru. Na funkci nádoby nemá orientace vliv, je nutno pouze nádobu pevně uchytit nebo podepřít.

Expanzní potrubí se dimenzuje dle výkonu zdroje tepla / chladu, výpočtem dle vzorce:

kde je
Qp – výkon zdroje.

Před expanzní nádobu se vždy instaluje uzavírací armatura s vypouštěním a se zajištěním v otevřené poloze. To je zvláště důležité pro servis, který je potom možné provádět za provozu a bez vypouštění soustavy.

Návrh

Expanzní nádoby se navrhují podle vzorce:

kde je
VEN   –   minimální objem expanzní nádoby,
V   –   objem soustavy,
n   –   koeficient tepelné roztažnosti v %,
ph   –   maximální provozní přetlak soustavy [bar], tj. otevírací přetlak pojistného ventilu snížený o 0,5 baru, pro přetlaky nad 5 barů snížený o 10 % otevíracího přetlaku,
pd   –   minimální provozní přetlak soustavy [bar], tj. hydrostatický přetlak zvýšený o min. 0,3 baru a o případný odpařovací přetlak.
Uvedené přetlaky jsou vztažené k rovině připojení expanzní nádoby. Často používaný výpočet dle DIN 4807 T2 a DIN EN 12828 je obdobný, jen místo navýšení expanzního objemu o 30 % (koeficient 1,3) se k expanznímu objemu připočte 0,5 % objemu soustavy.

Vzorec dle těchto norem potom vypadá takto:

Velikost expanzní nádoby volíme nejbližší vyšší z výrobní řady. Objemy expanzních nádob v soustavách se sčítají, potřebný objem tedy můžeme poskládat z různých velikostí nádob.

Koeficient roztažnosti se určuje z rozdílů hustot kapaliny pro maximální možný rozdíl teplot.
Pro vodu platí tabulka.

Uvedení do provozu

Expanzní nádoby jsou vyhrazeným tlakovým zařízením, je tedy nutné provádět výchozí, provozní revize a zkoušky dle příslušných norem.
Před uvedením do provozu se nastaví přetlak plynu v nádobě, ze které musí být vypuštěna všechna kapalina. Případné zvýšení přetlaku se provádí vzduchem přes automobilový ventilek.
Správné nastavení přetlaku plynu je o 0,3 baru méně, než je plnicí přetlak soustavy. V expanzní nádobě je tak při plnicím přetlaku kapalina, která slouží k doplnění soustavy při drobných únicích, např. odvzdušněním. Pro chladicí soustavy je nutné přepočítat přetlak plynu s ohledem na teplotu plnění.
Pro bezchybný provoz celé soustavy je nutné přetlak plynu v expanzní nádobě pravidelně kontrolovat. Kontroly se provádí nejméně jednou za rok při provozní revizi.