Kako se membranski ekspanzijski spremnik koristi u sustavu grijanja?

Volumen rashladnog sredstva varira ovisno o promjeni temperaturnih režima, što može dovesti do opasnih posljedica. Za siguran i dugotrajan rad rashladnog sredstva potrebno je održavati njegove stabilne karakteristike. Za to se može upotrijebiti membranski ekspanzijski spremnik.

U sustavima grijanja tekućine za prijenos topline su tekućine koje su u procesu slabe kompresije. Za siguran rad sustava grijanja potrebno je koristiti stabilizirajuću napravu - membranski ekspanzijski hidraulički spremnik, koji može primiti određenu količinu tekućine u procesu povećanja tlaka i volumena, a zatim je vratiti u cirkulacijski krug kada se te vrijednosti smanje.

Membranske ekspanzijske posude imaju nekoliko prednosti u odnosu na druge uređaje iste namjene, i to:

• pogodan za bilo koju vodu, čak i ako sadrži veliku količinu kalcija;
• sigurno korištenje za pitku vodu;
• posjeduju veliku izmještenu neto zapreminu, od tlačnog spremnika bez membrane;
• potrebno minimalno pumpanje zraka;
• ekonomski i brzo montiran;
• niski operativni troškovi.

Međutim, ovi uređaji također imaju nedostatke, i to:

• Velika veličina ekspanzijske posude čini postupak postavljanja vrlo problematičnim;
• zbog povratka toplinskog nositelja na ekspanzomat, povećavaju se toplinski gubici;
• povećava rizik od hrđe.

Dizajn hermetičkih ekspanzionih posuda sličan je dizajnu akumulatora, međutim, svrha tih uređaja je različita. Ekspanzijska posuda kompenzira ekspanziju vode zbog grijanja u sustavu grijanja. Akumulator akumulira volumen vode pod tlakom u sustavu za opskrbu vodom koji ima tlačnu pumpu kako bi se smanjila učestalost uključivanja te crpke i ugasila hidraulička udara. Osim toga, češće unutar akumulatora nalazi se kruška izrađena od prehrambene gume. Upravo je ta, koja se pumpa vodom, zbog toga voda ne dodiruje tijelo spremnika. Široki spremnik za sustave grijanja izrađen je od membrane izrađene od tehničke gume. Kutija se dijeli na dva odjeljka, a rashladna tekućina ima kontakt s kućištem.

Membranski spremnik je hermetički zatvoren metalni spremnik podijeljen u dva odjeljka (komore) pomoću elastične membrane. Jedna od tih komora je pneumatska komora koja sadrži plin ili zrak pod tlakom. U drugoj komori, hidrauličnoj komori, teče rashladno sredstvo.

Rad uređaja je sljedeći:

• tlak zraka u stanju ravnoteže u pneumatskoj komori kompenzira tlak tekućine u sustavu grijanja, a volumen rashladne i hidrauličke komore je minimiziran;
• kada tlak tekućine raste u sustavu, uključujući i kod zagrijavanja, dolazi do povećanja tlaka u hidromasferi, gdje dolazi do prekomjernog prijenosa topline;
• zbog elastičnosti membrane, volumen pneumatske komore se smanjuje, što je praćeno povećanjem tlaka plina;
• kada se tlak u pneumatskoj komori poveća, kompenzira se tlak u hidromasferi, a sustav se vraća u ravnotežu.

Kada se u sustavu smanji tlak rashladnog sredstva, događaju se suprotna djelovanja. Plin (zrak) komprimiran u pneumatskoj komori širi i potiče tekućinu iz hidraulične komore u sustav sve dok se razlika tlaka ne uspostavi. Dizajn eliminira mogućnost kontakta između rashladnog sredstva i zraka, smanjujući vjerojatnost hrđanja, ne samo u spremniku, već iu preostalim dijelovima sustava grijanja - cjevovod, kotao. Hermetičke ekspanzijske posude opremljene su sigurnosnim ventilima koji omogućuju ograničavanje maksimalnog tlaka u sustavu grijanja na prihvatljivu razinu. Karakterizira spremnik i zaštitni uređaj za sustav grijanja.

Kako bi se tijekom izmjene temperature kompenzirala količina rashladnog sredstva u sustavu, koriste se dvije vrste ekspanzijskih posuda: otvorene i zatvorene (nepropusne za zrak).

Otvorene ekspanzijske posude raširene su, ali imaju sljedeće nedostatke:

• visoki troškovi ugradnje, budući da montiraju takve spremnike na vrhu sustava kako bi stvorili potrebnu razinu povećanog tlaka;
• potrebno je stalno pratiti razinu tekućine;
• Postoji opasnost od rđe u sustavu zbog dugotrajnog kontakta grijaćeg medija s zrakom.

Zatvoreni ekspanzijski spremnici nemaju te nedostatke. Za sustave grijanja na raspolaganju su spremnici koji se razlikuju u upotrebi membrane. Membrane se dijele na tipove balona i dijafragme. Balonska membrana je spremnik instaliran unutar spremnika, izrađen od visoko kvalitetne gume koja može izdržati značajne temperaturne fluktuacije. Montaža prirubnice takve membrane omogućuje vam da je brzo i jednostavno zamijenite.

Membrane tipa balona imaju takve prednosti kao:

• širok raspon radnih tlakova, što omogućuje nanošenje zatvorene ekspanzijske posude;
• mogućnost promjene membrane, što pomaže da popravak ovog uređaja bude jeftiniji i brži;
• jednostavan zadatak minimalnog tlaka za bilo koji sustav.

Membranska membrana je fiksna pregradakoji je najčešće izrađen od elastičnog polimera ili tankog metala. Ova se membrana odlikuje vlastitim malim kapacitetom i sposobnošću kompenziranja malih padova tlaka u sustavu. Ako takav spremnik ne uspije, potrebna je njegova potpuna zamjena. Jedna od privilegija ovog uređaja je niska cijena. Osim toga, spremnik koji ima membransku membranu jednostavno je dizajniran i pouzdan u radu.

Da biste odabrali odgovarajući ekspanzijski spremnik, morate osigurati siguran rad sustava grijanja odabirom ekspanzijske posude, obratite pozornost na ove osnovne karakteristike:

• membranski materijal, njegova otpornost na visoke apsolutne vrijednosti temperatura, tlakova i razlika tih pokazatelja;
• materijal i premaz kućišta, otpornost na hrđu;
• poštivanje higijenskih standarda;
• izvršenje (metoda instalacije).

Korištenje membranskih ekspanzionih spremnika nameće određena ograničenja koja ovise o dizajnu i materijalima koji se koriste u izradi uređaja. Proizvođači imaju jasne zahtjeve za svojstva i sastav tekućine u sustavu grijanja. Sadržaj, na primjer, etilen glikola u otopini antifriza je ograničen. Uporaba membranskog ekspanzionog spremnika na tlakovima koji prelaze dopuštene granice je zabranjena. Obvezna instalacija sigurnosne skupine koja nadzire i ograničava tlak u spremniku. U sustavima grijanja autonomnih stanova za grijanje i privatnih kuća, koristi se oprema čiji je radni tlak najmanje 3 bara.

Volumen je glavna karakteristika po kojoj je odabrana ekspanzijska posuda. Mnogi izvori savjetuju odabir ekspanzijske posude unutar 10% ukupne količine rashladnog sredstva u sustavu grijanja. Ova metoda određivanja kapaciteta uređaja temelji se na činjenici da koeficijenti toplinskog širenja rashladnog sredstva čak i kada je sadržaj glikola do 90% i grijanje +100 stupnjeva ne prelaze 0,08. Ova metoda izračuna ne uzima u obzir pritisak u sustavu, tako da može dati netočnosti. Postoji preciznija metoda za izračunavanje volumena membranske ekspanzijske posude. Koristi omjer:

V = C * Bt / (1 - (Pmin / Pmax)), gdje

• S - volumen nositelja topline u sustavu;
• Bt je koeficijent toplinskog širenja rashladnog sredstva;
• Pmin - početni tlak u spremniku;
• Pmax - dopušteni tlak u sustavu.

Određuje se volumen rashladnog sredstva u sustavu grijanja, uzimajući u obzir sve njegove čvorove. Ovaj se parametar dobiva iz projektne dokumentacije za grijanje. Ako to nije moguće, možete upotrijebiti približan izračun, koji se temelji na činjenici da je količina rashladnog sredstva u sustavima grijanja povezana s kapacitetom grijanja - za svaki kW ima 15 litara tekućine. Koeficijent toplinskog širenja tekućine određuje se pomoću njegovog sastava - najčešće u sustavima grijanja stanova i kuća moguće je dodavanje glikola u vodu radi poboljšanja njegovih svojstava. Taj koeficijent može također ovisiti o temperaturi rashladnog sredstva. Tražene vrijednosti možete pronaći u tablicama volumena vode u cijevi.

Maksimalni tlak u sustavu grijanja određuje se pomoću minimalne vrijednosti dopuštene za različite čvorove. Prelazni ventil je točno konfiguriran. Početni tlak u sustavu grijanja s hlađenim rashladnim sredstvom odgovara podešavajućem (minimalnom) tlaku. Za mnoge uređaje moguće ga je precizno regulirati zajedničkim sredstvima (odzračivanje zraka iz spremnika ili pumpanje pumpom). Tlak u spremniku se kontrolira tijekom ugradnje manometra na njega. Izračunati podaci omogućit će povećanje volumena rashladnog sredstva u sustavu tijekom njegovog zagrijavanja. Za odabir spremnika zaokružuje se faktor punjenja. Koeficijent ovisi o maksimalnom i početnom tlaku i može se pronaći pomoću tablica koje su dostavili proizvođači ili u posebnoj literaturi.

Instalacija membranskog ekspanzionog spremnika je jednostavna, ali bolje je povjeriti stručnjaku. Prije svega, trebala bi se koristiti instrukcija uređaja. Prilikom ugradnje ovog uređaja u sustav grijanja, važno je pažljivo provjeriti nepropusnost spojeva. Ekspanzijska posuda ne smije se otvarati ili rastavljati. Jednostavno se pričvršćuje na cjevovod koji je najbliži kotlu. Da biste spriječili povećanje tlaka, ugradite sigurnosne uređaje.

Prilikom instaliranja spremnika treba uzeti u obzir sljedeća pravila:

• spremnik postavljen na granu;
• temperatura u prostoriji mora biti stalno iznad 0;
• potrebno je provjeriti prije instaliranja svih izračuna;
• spremnik s volumenom većim od 30 litara nije montiran na zidove, već je postavljen na noge;
• na izlazu spremnika ugrađen je manometar za kontrolu tlaka, na ulazu je instaliran povratni ventil (ako nema crpke);

• uređaj mora biti na mjestu koje je ugodno za održavanje i podešavanje;
• pri pričvršćivanju spremnika na zid, na nosaču je potrebno održavati visinu koja će biti pogodna za pristup zapornim ventilima i zračnom prostoru;
• podvodna cijev i dizalica ne smiju preopteretiti ekspanzionu posudu svojom težinom, cijev za napajanje treba ojačati odvojeno;
• na membranski spremnik, koji se nalazi na podu, ne možete postaviti olovku na pod preko prolaza;
• za pregled mora postojati razmak između zida i spremnika.

Mala ekspanzijska posuda može se objesiti na zid ako je dovoljna njegova nosivost. Mnogi preporučuju ugradnju spremnika tako da je cijev pričvršćena na spremnik na vrhu, a komora za zrak ostaje na dnu. Dakle, lakše je ukloniti zrak ispod membrane, on će istisnuti vodu. Međutim, instalateri preporučuju instaliranje spojne cijevi i ništa drugo. A u nekim modelima, ugradnja se u početku nalazi u donjem dijelu bočnog zida, a da bi se posuda stavila, inače jednostavno neće raditi. Ova instalacijska metoda je posljedica činjenice da će se na membrani pojaviti pukotine. Prilikom postavljanja mlaznice zrak sporije prodire u rashladnu tekućinu, a uređaj će trajati duže. U suprotnom slučaju, zrak brzo ulazi u komoru s rashladnim sredstvom, a spremnik će zahtijevati hitnu zamjenu.

Jedna od najčešćih kvarova membranskog ekspanzionog spremnika smatra se prekidom membrane zbog prekoračenja dopuštenog tlaka i neravnomjernog opterećenja. Za prešane membrane koriste se izdržljiviji materijali, budući da se ne mogu mijenjati, pa se često mijenjaju zamjenjive membrane. Zbog rupture membrane, ekspanzijska posuda neće uspjeti jer će voda pasti na unutarnju površinu i spremnik će hrđati, što je neprihvatljivo. Stoga materijal od kojeg je izrađena membrana uvelike utječe na pouzdanost i kvalitetu ekspanzijske posude. Morate biti oprezni pri odabiru pravog modela, instalacije i održavanja uređaja. Prije svega, treba ga ispravno konfigurirati.

Pogledajte princip ekspanzijske posude, pogledajte sljedeći video.