Obsah článku
Ve fázi návrhu topného systému soukromého domu je tlak sjednáván v přísném rámci. V mnoha oblastech zapojení systému projekt instaluje zařízení pro jeho ovládání a údržbu. Řekneme vám, jaký tlak by měl být a jaká jakákoli odchylka od normy znamená..
Jaký je tlak v topném systému?
Zohledňuje se pouze přetlak v systému, který překračuje přirozený atmosférický tlak. Je to on, kdo je ukazován manometry, a musí být ovládán. Zahrnuje:
- Statický – tlak ve sloupci kapaliny, který se rovná výšce topného okruhu od nejvyššího bodu k jeho základně.
- Dynamický – tlak vytvářený čerpadlem, jakož i během konvekčního pohybu kapaliny potrubím a kanály.
Během provozu se však nemění neustále a pravidelně kvůli:
- tepelná roztažnost chladicí kapaliny během ohřevu;
- snížení objemu chladicí kapaliny během chlazení;
- lineární expanze trubek;
- přítomnost vzduchu;
- lokálně, v místech se změnou průřezu kanálu, uzavírací ventily, připojovací bod pro trubky s jiným průměrem.
V normálním stavu je celý topný okruh vyváženým hydrodynamickým systémem, ve kterém je udržován konstantní a rovnoměrný tok tepelného nosiče as účinným přenosem tepla mezi kotlem a vzduchem v místnosti, jako krajní body celého systému. Je třeba zvážit několik hraničních faktorů:
- Když tlak klesne pod atmosférický tlak, zvyšuje se riziko varu chladicí kapaliny při teplotách pod 100 ° C. Zvyšuje se riziko vstupu plynu, vodní páry do potrubí a vytváření vzduchových uzávěrů, které mohou blokovat průtok vody.
- Se zvýšením se zvyšuje účinnost vytápění. Se zvyšujícím se tlakem klesá hydrodynamický odpor všech prvků obvodu a udržuje se přechodný nebo turbulentní pohyb vody.
- Při nadměrném nárůstu se zvyšuje riziko zlomení. Pokud je překročen přípustný tlak pro nejslabší článek v obvodu, může dojít k netěsnosti nebo prasknutí..
V systému s přirozenou cirkulací je tlak jen nepatrně vyšší než statický tlak a je vytvářen pouze díky výšce nejvyšší hladiny vody v okruhu.
V systému s nucenou cirkulací je tlak nastaven řadou regulačních zařízení a výkon vytápění v domě závisí na správné volbě jeho hodnoty..
Optimální výběr tlaku
Při přirozené cirkulaci se tlak nastavuje podle polohy expanzní nádoby. Je instalován v nejvyšším bodě okruhu a je nutný pro kompenzaci tepelné roztažnosti vody nebo pro odvádění vzduchu. Nastavení hladiny a úrovně plnění nastavuje celkový tlak v systému. Na každých deset metrů výšky vodního sloupce se tlak v nejnižším bodě zvyšuje o přibližně 1 atm.
V praxi je expanzní nádoba připojena k nejvyššímu potrubnímu bodu přímo nad kotlem. Od tohoto bodu je rozváděč, kolektor, potrubí s velkým průměrem, probíhající po obvodu vytápěné místnosti s konstantním sklonem, odkloněno. Je vhodné zvednout nádrž nad rozvaděč o dalších 5–7 metrů tak, aby v jakékoli části okruhu, kde je udržována cirkulace chladiva, byl vytvořen nadměrný tlak. Tím se zvýší účinnost vytápění..
Při nucené cirkulaci je celý okruh utěsněn a tlak je nejprve nastaven při plnění chladicí kapaliny, je regulován pomocí membránové expanzní nádrže.
Tlak v okruhu nabírá minimální hodnotu v chladném stavu a maximální hodnotu, když je chladicí kapalina zahřátá na provozní teplotu. Jmenovitý pracovní tlak se počítá pro měrnou teplotu topného média.
Jmenovitý přetlak je zvolen tak, aby při jakékoli přirozené změně během ohřevu nebo chlazení nosiče tepla, potrubí, výměníku tepla a radiátorů byla skutečná hodnota:
- neklesl pod nulu, tj. méně než atmosférický;
- nepřekročil přípustnou prahovou hodnotu pro „nejslabší“ linku v obvodu.
V praxi je přípustný rozsah hodnot široký, proto je třeba začít od horního prahu, nezapomínat na to, že když se tlak v topném systému zvyšuje, zvyšuje se jeho účinnost.
Při určování „nejslabšího“ spoje, zařízení nebo vodičového prvku je třeba mít na paměti, že přípustný tlak závisí na teplotě. Například se zvýšením teploty pro polymerní trubky je přípustný maximální provozní tlak výrazně podceňován, při čemž je zaručen jejich bezporuchový provoz..
Informace o přípustných provozních podmínkách by měly být převzaty z technické dokumentace zařízení a materiálů, ze kterých je topný systém namontován. Vzhledem k vysokému stupni standardizace lze bezpečně říci, že uzavřený topný systém bude konfigurován v rozsahu od 1,5 do 3-4 atmosfér. Expanzní nádrže, bezpečnostní skupiny, kotle a oběhová čerpadla jsou nejčastěji konstruovány a vyráběny tak, aby fungovaly v této řadě..
Normalizace tlaku
Pro udržení konstantního tlaku a kompenzaci tepelné roztažnosti topného média a konstrukčních prvků se používá expanzní nádoba.
Když chladicí kapalina, která se zahřívá, zvětšuje svůj objem, vstoupí do ní přebytek. Jakmile teplota klesne, stlačí se chladicí kapalina, kapalina z expanzní nádrže proudí zpět do okruhu a udržuje pracovní objem kapaliny.
Pro otevřené vytápění je expanzní nádrž dostatečným zařízením pro kompenzaci tepelné roztažnosti a zároveň pro odvádění vzduchu.
V uzavřených, uzavřených topných systémech budete potřebovat:
- Membránová expanzní nádrž.
- Ventilace.
- Bezpečnostní ventil.
Nádrž je uzavřený kontejner, uvnitř kterého je objem rozdělen pomocí pružné membrány na dvě části. Na jedné straně je přístup do chladicího média prostřednictvím spojení, na druhé straně je zde vzduchová komora, ve které je vytvářen přetlak, jako v automobilových komorách v kolech. Přebytečné chladivo během expanze vstupuje do nádrže, přičemž membránu směřuje do vzduchové komory.
Pro stanovení mezních hodnot a řešení problémů s přetlakem nebo tvorbou plynových kapes se používá bezpečnostní skupina se zahrnutým manometrem, automatickým odvzdušněním a pojistným ventilem. Ventil je spuštěn, když je překročen nastavený maximální tlak v topném okruhu a vypouští část teplonosiče.
Metoda řízení a diagnostika
K ovládání se používají manometry. Mohou to být senzory s digitálním nebo analogovým výstupem pro připojení k mikrokontroléru nebo klasické modely s číselníkem a šipkou..
V důsledku přítomnosti dynamického tlaku, hlavy vytvořené čerpadlem a různých odporů vodičových prvků není tlak v obvodu konstantní v různých bodech. Je důležité znát hodnoty:
- Před a po kotli.
- Na vstupu a výstupu oběhového čerpadla (každé, pokud je jich několik).
- Podobně na obou stranách hrubého filtru.
- V expanzní nádrži.
Vzhledem k sériovému připojení všech těchto prvků jsou k získání úplného obrazu o stavu systému zapotřebí pouze dva nebo tři tlakoměry..
1 – kotel; 2 – bezpečnostní skupina s expanzní nádrží; 3 – topné radiátory; 4 – hrubý filtr; 5 – oběhové čerpadlo; 6 – manometry
Měřicí rozsah a stupnice manometru by měly odpovídat možným změnám tlaku v systému, ale bez nadměrného rozpětí, aby nedošlo ke ztrátě přesnosti. Když například vidíme pokles tlaku po hrubém filtru pouze o 0,2-0,3 baru, lze usoudit, že je čas jej vyčistit.
Změny tlaku v obvodu jako celku nebo v oddělené části dávají jasný jednoznačný signál poruchy nebo jiného problému, který vyžaduje okamžité řešení. Přesnou diagnózu může provést odborník, avšak na základě informací uvedených v pokynech pro kotel nebo oběhové čerpadlo a podle hodnot manometrů můžete samostatně zjistit důvod, proč topný systém ztrácí svoji účinnost a baterie začaly horšit místnost ještě horším.
Jak je možné zjistit, jaký je aktuální tlak v topném systému v mé soukromé domácnosti?