Uzavřená expanzní nádoba je důležitou součástí topného systému, určená ke kompenzaci změn objemu chladicí kapaliny při zahřívání a chlazení. Funguje jako regulátor tlaku a umožňuje vám vyhnout se zvýšenému tlaku v systému.
Základní princip činnosti uzavřené expanzní nádoby je založen na použití posuvného membránového prvku. Uvnitř nádrže je membrána, která ji rozděluje na dvě části: plyn a kapalinu. Kapalina obsažená v topném systému je čerpána do nádrže propojovací hadicí a oddělena membránou.
Když se chladicí kapalina zahřeje, její objem se zvětší, což vede ke zvýšení tlaku v systému. V tomto případě se přebytečná kapalina čerpá do plynové části nádrže a stlačuje plyn, který se tam nachází. To vám umožní snížit tlak v systému a zabránit jeho zvýšení. Naopak, když se chladicí kapalina ochladí, její objem se zmenšuje a plyn v nádrži expanduje a vrací chybějící kapalinu do systému.
Uzavřená expanzní nádrž: zařízení a princip činnosti
Zařízení expanzní nádoby uzavřeného typu
Uzavřená expanzní nádrž se skládá z utěsněného zásobníku, který je naplněn plynem a kapalinou. Na dně nádrže je zátka s otvorem, kterým je přiváděno chladivo z chladicího systému. Nahoře je ventil nebo pružina, která reguluje tlak uvnitř nádrže. Když chladivo v systému expanduje, přebytečné páry jsou vytlačeny do expanzní nádoby, kde jsou zachyceny a skladovány až do dalšího cyklu provozu systému.
Princip činnosti uzavřené expanzní nádoby
Princip činnosti uzavřené expanzní nádoby je založen na dvou základních fyzikálních zákonech: Boyle-Mariotteově zákonu a Gay-Lussacově zákoně.
Boyle-Mariotte zákon říká, že při konstantní teplotě je tlak plynu nepřímo úměrný jeho objemu. V důsledku toho, jak se objem chladiva v expanzní nádobě zvyšuje, jeho tlak klesá.
Gay-Lussacův zákon říká, že při konstantním objemu plynu je tlak přímo úměrný jeho teplotě. V důsledku toho, jak se teplota chladiva v chladicím systému zvyšuje, zvyšuje se také jeho tlak v expanzní nádobě.
Na základě těchto zákonů funguje expanzní nádrž uzavřeného typu tak, že když se v chladicím systému objeví přetlak nebo pára, expanduje a pohybuje se do nádrže, dokud nedosáhne rovnováhy. V tomto případě přebytečná pára kondenzuje a tvoří kapalinu, která je uložena uvnitř nádrže až do dalšího cyklu provozu systému.
Expanzní nádoba uzavřeného typu hraje důležitou roli v chladicích systémech tím, že zajišťuje stabilní tlak chladiva a kompenzuje jeho expanzi a kontrakci.
Význam expanzní nádoby v topném systému
Během provozu topného systému se chladicí kapalina, obvykle voda, ohřívá v kotli a cirkuluje systémem a přenáší teplo do místnosti. Během ohřevu voda expanduje, což může vést ke zvýšení tlaku v systému. Pokud tlak překročí přípustné hodnoty, může to vést ke zničení potrubí, radiátorů a dalších prvků topného systému.
Tento problém řeší expanzní nádoba. Je to uzavřený prostor naplněný plynem, často dusíkem. Jak se voda zahřívá a expanduje, pohybuje se do expanzní nádrže, což vám umožňuje udržovat stabilní tlak v systému. Když se voda ochladí, vrací se do systému a kompenzuje kompresi plynu v nádrži.
Přítomnost expanzní nádoby v topném systému tak zabraňuje poškození a zajišťuje bezpečný provoz systému. Je to spolehlivá součást, která musí být správně instalována a pravidelně udržována.
Hlavní prvky uzavřené expanzní nádrže
1. Nádrž
Hlavním prvkem uzavřené expanzní nádrže je nádrž. Obvykle je vyroben z kovu nebo plastu a má tvar válce nebo koule. Uvnitř nádrže je membrána, která odděluje kapalinu od stlačeného vzduchu. V závislosti na objemu systému může mít nádrž různý objem.
2. Výfukový/sací ventil
Uzavřená expanzní nádrž vyžaduje výstupní a vstupní ventil, který umožňuje regulovat tlak v systému a přidávat nebo odebírat vzduch z nádrže. Ventil musí být spolehlivý a utěsněný, aby se zabránilo úniku vzduchu nebo kapaliny.
Když se tlak v systému zvýší, přebytečná tekutina vstupuje do nádrže expanzní nádrže a stlačuje objem vzduchu. Když se tlak v systému sníží, stlačený vzduch vytlačí kapalinu ze zásobníku zpět do systému. Tento proces umožňuje kompenzovat tepelnou roztažnost kapaliny a udržovat konstantní tlak v systému.
Je důležité si uvědomit, že hladina vody v expanzní nádrži musí být udržována, aby byla zajištěna správná funkce systému. Proto je pravidelná kontrola a udržování hladiny vody v nádrži klíčovým úkolem pro efektivní fungování uzavřené expanzní nádrže.
Princip činnosti uzavřené expanzní nádoby
Princip činnosti uzavřené expanzní nádoby je založen na jednoduchém fyzikálním jevu – rozpínání a smršťování látky při změně její teploty. Když se pracovní kapalina v systému zahřeje, její objem se zvětší a tlak v systému začne stoupat. Aby se zabránilo zvýšení tlaku na nebezpečnou úroveň a možnému poškození systému, používá se uzavřená expanzní nádoba, která přijímá přebytečný objem kapaliny.
Externě uzavřená expanzní nádrž vypadá jako uzavřená kovová nádoba se speciálním ventilem, nazývaným membrána, na horním krytu. Uvnitř nádrže je gumová membrána, která ji rozděluje na dvě části: pracovní kapalinu a plyn. Pracovní tekutina je pod stálým tlakem plynu, který se nachází nad membránou.
Když se objem pracovní tekutiny vlivem tepla zvýší, v nádrži stoupá a stlačuje plyn pod membránou. Membrána hermeticky zabraňuje kontaktu pracovní tekutiny s plynem, čímž ji chrání před oxidací a korozí. Při ochlazování a snižování objemu pracovní tekutiny se plyn rozpíná a vytlačuje kapalinu z nádrže do systému.
Uzavřená expanzní nádoba tak zajišťuje stabilní tlak v uzavřeném systému, umožňuje kompenzaci změn objemu kapaliny a zabraňuje poškození systému přetlakem.