Naczynie wzbiorcze do ogrzewania typu zamkniętego: zasada działania i budowa oraz jak wybrać i zamontować w systemie

Prawidłowo dobrany i podłączony zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typu zamkniętego odgrywa ważną rolę. Ochroni obieg grzewczy i przedłuży żywotność sprzętu. Zamknięty szczelny zbiornik uwolni od konieczności nieustannego naprawiania systemu i wymiany urządzeń. Warto się z nim “zapoznać”. Prawda?

Opowiemy o tym, jak wybrać zamknięty model zbiornika wyrównawczego zgodnie z danymi technicznymi systemu. Podpowiemy, jak prawidłowo go zainstalować i podłączyć. Ponadto w artykule przedstawiono zalecenia, których należy przestrzegać, aby przedłużyć żywotność sprzętu.

Przeznaczenie zbiorników zamkniętych

Wszystkie one, niezależnie od rozmiarów i wydajności, są przeznaczone do niwelowania rozszerzalności czynnika grzewczego (specjalnych płynów, wody), która występuje podczas wzrostu jego temperatury.

Robione jest to, aby uniknąć niszczących uderzeń hydraulicznych, uszkodzeń złączy, armatury, rozerwania rur systemów grzewczych, wyciskania uszczelek.

Każdy zamknięty zbiornik to stalowy szczelny rezerwuar, podzielony na części elastyczną membraną, która zmienia swoje położenie przy wzroście/spadku temperatury czynnika grzewczego

Przykład: czynnik grzewczy (woda) rozszerza się o cztery procenty przy wzroście temperatury do 95 °C. To wystarcza do awarii systemu inżynieryjnego.

Budowa i komponenty ekspansjomatu

Każde tego typu nowoczesne urządzenie składa się z następujących elementów konstrukcyjnych:

• obudowy;
• komory dla czynnika grzewczego;
• komory gazowej, do której wtłaczane jest zwykłe powietrze lub gaz obojętny;
• membrany.

Opcja napełnienia komory gazowej gazem obojętnym jest bardziej preferowana, ponieważ zapewnia zbiornikowi większą trwałość. Ale zwykłe powietrze jest bardziej dostępne.

Membrana jest wykonana z elastycznych materiałów, dlatego jest w stanie zmieniać swoje położenie przy wzroście lub spadku temperatury czynnika grzewczego. Ten element konstrukcji występuje w typie diafragmowym lub balonowym, przy czym zasada działania u nich jest analogiczna.

Podłączenie zbiorników do systemu grzewczego odbywa się za pomocą specjalnego króćca. Do zatłaczania gazu przewidziano zawór. Zbiorniki typu zamkniętego są produkowane w układzie poziomym lub pionowym, co ułatwia kompletację systemu grzewczego.

Nowoczesne zbiorniki wyrównawcze przeznaczone do stosowania w systemach grzewczych występują w różnych rozmiarach i kształtach, a ich parametry robocze znacząco się różnią. Wszystkie te cechy pozwalają na dokonanie optymalnego wyboru w każdej sytuacji.

Zbiorniki przeznaczone do montażu w zamkniętych systemach grzewczych są wyposażone w manometry do kontroli ciśnienia wewnętrznego. Podobne produkty przeznaczone do montażu w systemach zwykłych domów jednorodzinnych pracują przy niskich obciążeniach, nieprzekraczających 3,5-4 bar, dlatego nie wymagają przyrządów pomiarowych.

Ponadto w sprzedaży można znaleźć zbiorniki dwóch rodzajów:

• z membraną stałą lub nieruchomą typu przeponowego, czyli jej pęknięcie lub zużycie spowoduje wymianę całego urządzenia;
• z wymienną membraną typu balonowego.

W pierwszym przypadku produkty charakteryzują się bardziej przystępną ceną, w drugim – większą funkcjonalnością, łatwością naprawy i trwałością.

Konstrukcja zbiorników kołnierzowych umożliwia wymianę zużytej lub uszkodzonej membrany, a w niektórych przypadkach można to zrobić nawet samodzielnie. Ponadto wymienne membrany są w stanie wytrzymać wyższe ciśnienie.

Schemat działania zbiornika wyrównawczego

Gdy czynnik grzewczy jest zimny, membrana zbiornika zajmuje maksymalnie dużą przestrzeń. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta na nią ciśnienie.

W rezultacie wskazany element konstrukcji pokonuje opór gazu obojętnego lub powietrza i zmienia swoje położenie, zwalniając więcej miejsca dla powstałego nadmiaru cieczy.

Zbiorniki wyrównawcze nie uczestniczą w procesie ogrzewania pomieszczeń, ale ich zadanie jest więcej niż ważne. Każde takie urządzenie zapobiega awariom systemu grzewczego, które mogą wystąpić w wyniku uderzeń hydraulicznych i wzrostu ciśnienia czynnika grzewczego.

Podczas stygnięcia czynnika grzewczego zachodzi proces odwrotny do opisanego powyżej. Następnie cykle wielokrotnie się powtarzają.

Zalecenia dotyczące wyboru zbiornika

Najważniejszą cechą, na którą należy zwrócić uwagę przy wyborze modelu zbiornika wyrównawczego, jest pojemność jego zbiornika. W przypadku zamkniętych systemów z małym obiegiem, w którym objętość czynnika grzewczego nie przekracza 150 l, obliczenie pojemności nie jest trudne.

Tak więc powinna ona wynosić:

• przy użyciu wody jako czynnika grzewczego — 10% objętości całego systemu grzewczego (na przykład, jeśli wartość ta wynosi 100 litrów, to zbiornik wyrównawczy powinien pomieścić co najmniej 10 litrów);
• przy zastosowaniu glikolowego płynu chłodzącego jako nośnika ciepła — 15% objętości instalacji grzewczej.

W ostatnim przypadku zbiornik powinien być większy ze względu na większy współczynnik rozszerzalności tego płynu niezamarzającego.

Zaletą nowoczesnych naczyń wzbiorczych jest reakcja ich membrany na każdą zmianę temperatury czynnika grzewczego. Co gwarantuje bezpieczeństwo użytkowania. Należy jednak pamiętać, że zbiorniki są przeznaczone do pracy w określonych warunkach, dlatego należy je odpowiednio dobierać.

Objętość zbiornika dla bardziej pojemnych systemów, w których obiegu cyrkuluje ponad 150 l, najłatwiej obliczyć, korzystając z parametru całkowitej objętości instalacji oraz tabeli doboru zbiornika.

Aby obliczyć całkowitą objętość instalacji, można zastosować następujące metody:

1. Zmierz objętość czynnika grzewczego cyrkulującego we wszystkich poszczególnych elementach systemu (kocioł, grzejniki, rury), a następnie zsumuj uzyskane wyniki. Ta metoda jest bardzo pracochłonna, ale jednocześnie najbardziej dokładna.
2. Pomnóż każdy kilowat mocy kotła przez 15, zakładając, że średnio na 1 kW przypada około 15 l czynnika grzewczego. Ta metoda jest prosta, ale należy pamiętać, że można ufać wynikowi tylko wtedy, gdy ma się pewność co do prawidłowego doboru elementu grzewczego do instalacji.
3. Spuść całą wodę z instalacji i napełnij ją ponownie, obliczając potrzebną ilość litrów.

Do obliczenia wymaganej objętości zbiornika można również skorzystać ze wzorów lub kalkulatora online. W tym celu należy znać objętość czynnika grzewczego, jego temperaturę oraz ciśnienie w instalacji.

Metoda ze wzorami jest bardziej złożona, a uzyskana w wyniku obliczeń objętość nie będzie znacząco różnić się od przybliżonego obliczenia podanego powyżej. Co więcej, obliczoną wartość należy zaokrąglić w górę.

Wielu producentów naczyń wzbiorczych oferuje klientowi pomoc w doborze odpowiedniego zbiornika. W tym celu udostępniają tabele ułatwiające wybór. Wskazują jednak, że podane informacje mają charakter zalecający i odpowiedzialność w każdym przypadku spoczywa na kupującym.

Najbardziej praktycznym rozwiązaniem przy wyborze będzie zbiornik wyrównawczy przeznaczony do zamkniętych systemów grzewczych, wyposażony w zawór bezpieczeństwa.

Przyczyną jest to, że w przypadku wzrostu ciśnienia do poziomów krytycznych urządzenie zadziała i je upuści. Oznacza to, że wspomniany zawór może znacząco zwiększyć bezpieczeństwo całego systemu grzewczego.

Przy zakupie zbiornika należy wziąć pod uwagę, że do oznaczania zbiorników wyrównawczych stosowanych do ogrzewania najczęściej używa się czerwonego koloru.

Taka cecha pomoże odróżnić potrzebny produkt od innych podobnych, na przykład zbiorników na wodę o podobnych rozmiarach i kształcie – hydroakumulatorów, które są przeważnie pokryte niebieską emalią.

W razie potrzeby można jednak znaleźć zbiorniki w różnych kolorach, co pozwoli umieścić odpowiedni w dowolnym pomieszczeniu bez obniżania jego walorów estetycznych.

Zbiorniki mogą być poziome lub pionowe, a producenci dają możliwość montażu ich w różnych miejscach. W tym celu produkty są wyposażone w różne akcesoria. Przy zakupie należy zwrócić na to uwagę, wybierając optymalną opcję z wyprzedzeniem.

Przy wyborze należy również zwracać uwagę na jakość materiałów użytych do produkcji obudowy zbiornika i membrany. Oraz na istnienie gwarancji na zakupione urządzenie oraz instrukcji montażu i podłączenia do systemu.

Jak przeprowadzić montaż?

Nie ma żadnych istotnych ograniczeń wpływających na miejsce instalacji zbiornika wyrównawczego w systemie. Niemniej jednak montaż zaleca się przeprowadzić w dowolnym dogodnym punkcie przewodu powrotnego istniejącego systemu grzewczego.

Powodem jest to, że czynnik grzewczy jest tam chłodniejszy. Pozwala to znacznie wydłużyć żywotność zbiornika wyrównawczego i jego membrany.

Ponadto, jeśli zbiornik zostanie zainstalowany w pobliżu kotła na paliwo stałe, w pewnych sytuacjach para może przedostać się do komory czynnika grzewczego. W rezultacie zbiornik utraci zdolność do kompensacji rozszerzalności czynnika grzewczego.

Instalacja zbiornika może być przeprowadzona na dwa sposoby. Należą do nich montaż:

• na ścianie;
• na podłodze.

Należy jednak rozumieć, że pierwsza opcja jest przeznaczona tylko wtedy, gdy zbiornik wyrównawczy ma umiarkowaną pojemność.

Zbiorniki należy instalować jak najdalej od kotłów. Optymalnym rozwiązaniem będzie umieszczenie go w przewodzie powrotnym. Ponieważ temperatura czynnika grzewczego jest tam znacznie niższa, co zapobiega przedwczesnemu uszkodzeniu membrany.

Nie należy oszczędzać na podłączeniu zbiornika do systemu grzewczego.

Wymieniona procedura powinna być wykonywana przy użyciu:

• zaworu odcinającego z tak zwaną «amerykanką» – ten element konstrukcyjny pozwoli szybko wyłączyć zbiornik z eksploatacji, a w razie potrzeby wymienić go, nie czekając na ostygnięcie czynnika grzewczego;
• trójnika z zaworem spustowym, co pozwoli przed wymianą zbiornika szybko go opróżnić;
• manometru do pomiaru ciśnienia;
• zaworu bezpieczeństwa lub nypla do regulacji ciśnienia wewnątrz urządzenia.

Po zamontowaniu zbiornika należy go odpowiednio wyregulować, uwzględniając zalecenia producenta zawarte w instrukcji do zakupionego urządzenia. Aby ciśnienie w zbiorniku było odpowiednie, tj. niższe niż w systemie, co pozwoli na odkształcenie membrany podczas nagrzewania czynnika grzewczego.

Jeśli obliczenia zostały wykonane nieprawidłowo i w systemie grzewczym umieszczono zbiornik o mniejszej niż potrzebna pojemności, to nie poradzi on sobie ze swoimi zadaniami, ale błąd można naprawić.

W tym celu należy zakupić i zainstalować w systemie drugi zbiornik. Jego pojemność stanowi różnicę między wymaganą objętością a objętością zbiornika już pracującego w systemie. Taki sposób zmniejszy straty finansowe.

Konserwacja podczas eksploatacji

Należy pamiętać, że podczas przerw w użytkowaniu zbiorniki, podobnie jak inne elementy systemu grzewczego, należy opróżniać, a następnie osuszać. Nie należy ignorować tego punktu, ponieważ jego nieprzestrzeganie doprowadzi do pojawienia się korozji i skrócenia okresu eksploatacji.

Głównym elementem konstrukcji, który reaguje na zmiany ciśnienia ze strony czynnika grzewczego, jest elastyczna membrana. Na nią z jednej strony oddziałuje gaz obojętny (na przykład azot) lub powietrze, a z drugiej ciśnienie od czynnika grzewczego. Membrana przyjmuje położenie w zależności od tego, z której strony oddziaływanie jest silniejsze.

Przy użytkowaniu każdego zbiornika zamkniętego właściciele powinni regularnie wykonywać szereg prostych czynności.

Do których należą:

• okresowe kontrole w celu wykrycia korozji, uszkodzeń mechanicznych – taka procedura powinna być przeprowadzana dwa razy w roku;
• sprawdzanie ciśnienia w systemie, które wykonuje się co pół roku;
• okresowe kontrole integralności membrany – takie czynności są przeprowadzane zgodnie z zaleceniami producenta.

A poza tym, przez cały okres eksploatacji użytkownicy będą musieli przestrzegać wymagań dotyczących dopuszczalnych norm temperatury i ciśnienia.

Do naprawy zbiorników należy używać wyłącznie oryginalnych komponentów, ponieważ zapewni to nie tylko wymaganą wydajność, ale także bezpieczeństwo użytkowania.

Z zasadami i cechami doboru zbiornika wyrównawczego do systemów grzewczych otwartego typu zapozna następny artykuł, który warto przeczytać właścicielom domów z otwartymi obiegami grzewczymi.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Pierwszy film pomoże zrozumieć cechy nowoczesnych zbiorników wyrównawczych i ich prawidłowy wybór:

Następny materiał wideo umożliwi zrozumienie, jak prawidłowo przeprowadzić montaż zakupionego zbiornika wyrównawczego:

Zbiornik zamknięty jest praktycznym, trwałym, efektywnym i bezpiecznym rozwiązaniem dla systemu grzewczego. Aby jednak uzyskać oczekiwany rezultat, konieczne jest dokonanie prawidłowego wyboru, montażu produktu w systemie grzewczym oraz jego regulacji.

Proszę pisać komentarze w bloku znajdującym się poniżej, dzielić się przydatnymi informacjami i zdjęciami na temat artykułu. Proszę opowiedzieć o tym, jak dobierali Państwo zamknięty zbiornik wyrównawczy do systemu ogrzewania w domu na wsi. Proszę ujawnić swoje tajemnice technologiczne, które będą przydatne dla odwiedzających stronę.