Tlak v ekspanzijski posodi plinskega kotla: norme + kako načrpati in uravnati

Enokrožni ali dvokrožni plinski kotel – to je oprema, ki naredi naše življenje v hiši ali stanovanju udobnejše. Proizvajalci zdaj izdelujejo ogromen izbor plinskih naprav, ki se razlikujejo po moči, funkcionalnosti in načinu namestitve. Vendar pa lahko tudi najdražji in najbolj zanesljivi modeli odpovejo. Strinjajte se, ni prijetno ostati pozimi večer brez toplote in tople vode.

Po analizi možnih vzrokov okvar plinske opreme smo prišli do zaključka – najpogosteje do motenj v delovanju pride, ker je tlak v ekspanzijski posodi plinskega kotla ali grelnika vode nepravilno nastavljen. V članku bomo ugotovili, čemu služi ekspanzijska posoda, kako sami napolniti zrak vanjo in nastaviti optimalen tlak.

Čemu je namenjena ekspanzijska posoda?

Med segrevanjem se voda širi – s povišanjem temperature se poveča prostornina tekočine. V ogrevalnem krogu začne naraščati tlak, ki lahko uničujoče vpliva na plinsko opremo in celovitost cevi.

Ekspanzijska posoda (ekspanzomat) opravlja funkcijo dodatnega rezervoarja, v katerega tlak iztisne odvečno vodo, ki nastane pri segrevanju. Ko se tekočina ohladi in tlak stabilizira, se po ceveh vrne nazaj v sistem.

Ekspanzijska posoda opravlja funkcijo zaščitnega blažilnika, ublaži vodne udare, ki se nenehno pojavljajo v ogrevalnem sistemu zaradi pogostega vklopa in izklopa črpalke, ter odpravlja verjetnost pojava zračnih zapor.

Da bi zmanjšali verjetnost nastajanja zračnih zapor in preprečili poškodbe plinskega kotla zaradi vodnega udara, je treba ekspanzijsko posodo namestiti pred generatorjem toplote, na povratnem vodu.

Obstajata dve različni izvedbi blažilnih posod: odprti in zaprti tipi. Razlikujejo se ne le po konstrukciji, ampak tudi po načinu in mestu namestitve. Oglejmo si podrobneje značilnosti vsakega od teh tipov.

Ekspanzijska posoda odprte izvedbe

Rezervoar odprtega tipa se montira na najvišji točki ogrevalnega sistema. Posode so izdelane iz jekla. Najpogosteje imajo pravokotno ali cilindrično obliko.

Običajno se takšne ekspanzijske posode namestijo na podstrešju ali v mansardi. Možna je namestitev pod streho. Obvezno je treba posvetiti pozornost toplotni izolaciji konstrukcije.

V strukturi posode odprtega tipa je več odvodov: za dovod vode, odvod ohlajene tekočine, dovod kontrolne cevi ter odvodna cevka za odvod toplotnega nosilca v kanalizacijo. Več o zasnovi in vrstah posode odprtega tipa smo pisali v našem drugem članku.

Funkcije posode odprtega tipa:

• nadzoruje nivo toplotnega nosilca v ogrevalnem krogu;
• če se temperaturni režim v sistemu zniža, kompenzira prostornino toplotnega nosilca;
• ko se tlak v sistemu spreminja, posoda opravlja funkcijo blažilne cone;
• odvečni toplotni nosilec odstranjuje iz sistema v kanalizacijo;
• odvaja zrak iz kroga.

Kljub funkcionalnosti odprtih ekspanzijskih posod se že skoraj ne uporabljajo. Ker imajo številne pomanjkljivosti, na primer veliko velikost posode, nagnjenost k koroziji. Njihova namestitev se izvaja v ogrevalne sisteme, ki delujejo samo z naravnim kroženjem vode.

Ekspanzijska posoda zaprtega tipa

V ogrevalnih sistemih z zaprtim krogom je običajno nameščena ekspanzijska posoda membranskega tipa, ki je optimalna za vsak tip plinskega kotla in ima veliko prednosti.

Ekspanzomat – je hermetična posoda, ki je na sredini razdeljena z elastično membrano. V prvi polovici bo nameščena odvečna voda, v drugi pa običajen zrak ali dušik.

Zaprte ekspanzijske posode za ogrevanje so praviloma pobarvane v rdečo barvo. V notranjosti posode je nameščena membrana, izdelana iz gume. Nujen element za vzdrževanje tlaka v ekspanzijski posodi.

Kompenzacijske posode z membrano so lahko izdelane v obliki poloble ali v obliki balona. Kar je povsem primerno za uporabo v ogrevalnem sistemu s plinskim kotlom. Priporočamo, da si podrobneje ogledate posebnosti namestitve posod zaprtega tipa.

Prednosti membranskih tipov posod:

• enostavnost samostojne namestitve;
• odpornost proti koroziji;
• delovanje brez rednega dolivanja toplotnega nosilca;
• odsotnost stika vode z zračnim okoljem;
• zmožnost delovanja v pogojih povečane obremenitve;
• tesnost.

Plinska viseča oprema je običajno opremljena z ekspanzijsko posodo. Vendar dodatni rezervoar ni vedno pravilno nastavljen iz tovarne in se lahko takoj vključi v ogrevalno delovanje.

Tlak zraka v ekspanzijski posodi

Kazalnik tlaka zraka ali dušika v ekspanzijski posodi za različne plinske kotle ni enak, vse je odvisno od vrste opreme in konstrukcijskih značilnosti. Norme so navedene v proizvajalčevi dokumentaciji.

Običajno je tlak v novi dušilni posodi 1,5 atm. Toda ta nastavitev morda ne ustreza posameznemu ogrevalnemu sistemu. Tovarniške parametre je enostavno ponastaviti. V ta namen ima ohišje ekspanzijske posode poseben priključek (pri nekaterih proizvajalcih je to ventil za napihovanje), s katerim se uravnava tlak zraka.

Nastavek se nahaja na strani zračne komore posode. Z njegovo pomočjo lahko spustite odvečni tlak ali, nasprotno, napolnite posodo.

Za normalno delovanje plinskega kotla mora biti tlak v membranski posodi za 0,2 atm nižji kot v samem sistemu. V nasprotnem primeru segreta voda, ki se je povečala v prostornini, ne bo mogla vstopiti v posodo.

V majhnih hišah in stanovanjih za zaprte ogrevalne sisteme je običajno dovoljen tlak v ekspanzijski hidroposodi v območju 0,8–1,0 bara (atm). Vendar ne manj kot 0,7 bara, saj ima veliko plinskih kotlov zaščito in se naprava preprosto ne vklopi.

Tlak v posodi je treba preverjati vsako leto. Če opazite nihanja tlaka v ogrevalnem sistemu, to pomeni, da je iz dušilne posode izšel zrak in ga je treba ponovno napolniti.

Kako nastaviti optimalni tlak?

Na ogrevalnem sistemu so nameščeni manometri, s katerimi se nadzoruje tlak v krogu. Na sami ekspanzijski posodi ni priključka za namestitev merilne naprave. Je pa nastavek ali ventil za izpust in napihovanje zraka ali plina. Nastavek je enak kot na avtomobilskih kolesih. Zato lahko tlak preverite in nastavite z običajno avtomobilsko črpalko z manometrom.

Za napihovanje zraka v ekspanzijsko posodo zadostuje že preprosta avtomobilska ročna črpalka z manometrom ali avtomatski kompresor.

Preden spustite odvečni tlak ali napolnite ekspanzijsko posodo gospodinjskega plinskega kotla z zrakom, je treba pripraviti sistem. Avtomobilski manometer prikazuje vrednost v MPa, dobljene podatke je treba pretvoriti v atmosfere ali bare: 1 bar (1 atm) = 0,1 MPa.

Postopek merjenja tlaka:

1. Izključite plinski kotel. Počakajte, da voda preneha krožiti po sistemu.
2. Na območju s hidroposodo zaprite vse zaporne ventile in skozi odtočni priključek izpustite ogrevalni medij. Pri kotlih z vgrajeno posodo se zapre povratek in dovod vode.
3. Priključite črpalko na nastavek posode.
4. Napolnite zrak do vrednosti 1,5 atm. Nekaj časa počakajte, da iztečejo ostanki vode, nato ponovno spustite zrak.
5. Zaprite ventile zapornih armatur in s kompresorjem dvignite tlak na parametre, navedene v navodilih, ali na raven – tlak v sistemu minus 0,2 atm. V primeru prepolnjenja rezervoarja odzračite odvečni zrak.
6. Izvlecite črpalko iz nastavka, privijte pokrov in zaprite odtočni priključek. Nalijte vodo v sistem.

Pravilnost nastavitve zračnega tlaka lahko preverite, ko kotel doseže delovne parametre.

Če je posoda pravilno napolnjena, bo kazalec manometra med merjenjem prikazoval gladko naraščanje tlaka brez kakršnih koli skokov ali sunkov.

Ob nepravilni nastavitvi zračnega tlaka v ekspanzijski posodi so možne motnje v delovanju celotnega ogrevalnega sistema. Če je ekspanzijska posoda prepolnjena, kompenzacijske lastnosti ne bodo delovale. Ker bo zrak izpodrival odvečno segreto vodo iz posode, s čimer se bo povečal tlak v ceveh ogrevalnega sistema.

Pri prenizkih vrednostih tlaka kompenzacijske posode bo voda preprosto potisnila membrano in napolnila celoten rezervoar. Posledično bo ob povišanju temperature hladilnega sredstva sprožil varnostni ventil.

Včasih se pri dvokrožnih plinskih kotlih sprožijo varovalke tudi ob pravilni nastavitvi tlaka vgrajene ekspanzijske posode. To kaže na to, da je prostornina rezervoarja premajhna za takšen ogrevalni sistem. V tem primeru je priporočljivo vgraditi dodatno ekspanzijsko posodo.

Namen dodatnega rezervoarja dvokrožnega kotla

Praviloma imajo vgrajeni kompenzacijski rezervoarji v plinskih kotlih prostornino približno 6–8 litrov. Zasnovani so za kompenzacijo raztezanja 120 litrov hladilnega sredstva, ki kroži v ogrevalnem sistemu. Pri običajnih pogojih obratovanja za manjše stanovanje ali hišo takšna ekspanzijska posoda zadošča.

Pri namestitvi radijatorjev nestandardnih oblik in dimenzij je treba ogrevalni sistem obvezno opremiti z dodatno ekspanzijsko posodo. Ker gre v takšne radiatorje več vode.

Če je ogrevana površina velika, je nameščeno talno ogrevanje ali je v prostorih veliko radiatorjev, bo prostornina standardne vgrajene posode premajhna, saj se porabi več vode.

Pri segrevanju odvečno hladilno sredstvo popolnoma napolni posodo. Ker v rezervoarju ne ostane prostega prostora, se tlak vode v samem ogrevalnem sistemu poveča in pride do zasilnega sproščanja varnostnega ventila. Po tem pa se plinski kotel verjetno ne bo mogel samodejno vključiti.

Da bi se izognili takšnim negativnim posledicam, v ogrevalni sistem vgradijo dodatno ekspanzijsko posodo z membrano v konstrukciji za dvokrožni plinski kotel. Ko se standardni rezervoar popolnoma napolni, voda odteče v rezervno hidroposodo. Po ohladitvi se tekočina vrne v radiatorje.

Izračun volumna ekspanzijske posode

Zagotoviti stabilno delovanje ogrevalnega sistema ni težko, glavno je pravilno izbrati prostornino kompenzacijske posode. Izračun prostornine ekspanzijske posode je treba izvesti ob upoštevanju najintenzivnejšega načina delovanja plinskega kotla. Ob prvih zagonih ogrevanja temperatura zraka še ni zelo nizka, zato bo oprema delovala s povprečno obremenitvijo. S prihodom zmrzali se voda bolj segreje in njena količina se poveča, kar zahteva več dodatnega prostora.

Priporočljivo je izbrati posodo z zmogljivostjo vsaj 10–12 % celotne količine tekočine v ogrevalnem sistemu. Sicer posoda morda ne bo kos obremenitvi.

Natančno zmogljivost ekspanzijske posode lahko izračunate sami. Za to najprej določite količino toplotnega nosilca v celotnem ogrevalnem sistemu.

Načini izračuna prostornine vode v ogrevalnem sistemu:

1. Popolnoma izpustiti toplotni nosilec iz cevi v vedra ali drugo posodo, da lahko izračunate prostornino v litrih.
2. Naliti vodo v cevi skozi vodomer.
3. Seštejte prostornine: zmogljivost kotla, količina tekočine v radiatorjih in ceveh.
4. Izračun glede na moč kotla – moč nameščenega kotla pomnožite s 15. To pomeni, da bo za kotel 25 kW potrebnih 375 litrov vode (25*15).

Ko je količina toplotnega nosilca izračunana (primer: 25 kW*15=375 litrov vode), se izračuna prostornina ekspanzijske posode.

Metod je veliko, vendar niso vse natančne in količina vode, ki se lahko namesti v ogrevalni sistem, je lahko znatno večja. Zato se prostornina ekspanzijske posode vedno izbira z majhno rezervo.

Metode izračuna so precej zapletene. Za enonadstropne hiše se uporablja naslednja formula:

Prostornina ekspanzijske posode = (V*E)/D,

Kjer

• D – kazalnik učinkovitosti posode;
• E – koeficient raztezanja tekočine (za vodo – 0,0359);
• V – količina vode v sistemu.

Kazalnik učinkovitosti posode dobimo po formuli:

D = (Pmax—Ps)/(Pmax +1),

Kjer

• Ps=0,5 bara – to je kazalnik polnilnega tlaka ekspanzijske posode;
• Pmax – največji tlak ogrevalnega sistema, v povprečju 2,5 bara.
• D = (2,5-0,5)/(2,5 +1)=0,57.

Za sistem z močjo kotla 25 kW je potrebna ekspanzijska posoda s prostornino: (375*0,0359)/0,57=23,61 l.

In čeprav ima dvokrožni plinski kotel že vgrajen rezervoar za 6–8 l, ob pogledu na rezultate izračunov razumemo, da stabilnega delovanja ogrevalnega sistema brez namestitve dodatne ekspanzijske posode ne bo mogoče doseči.

Zaključki in koristen video na to temo

Kako sami izračunati prostornino hidravličnega rezervoarja in nastaviti njegov tlak, se lahko naučite ob ogledu spodnjih video posnetkov.

Preprost način določanja prostornine ekspanzijske posode:

Navodila za samostojno nastavitev ravni tlaka v ekspanzijski posodi:

Plinski kotli se morajo obvezno opremiti z ekspanzijskimi posodami. Te »absorbirajo« presežke hladilne tekočine, ki nastanejo zaradi segrevanja, in preprečujejo nastanek zračnih mehurčkov. Pri dvokrožnih tipih opreme so takšne naprave vgrajene, vendar je njihova prostornina pogosto nezadostna za brezhibno delovanje ogrevanja.

Kompenzacijske rezervoarje je treba izbrati glede na vrednosti tlaka in prostornine hladilne tekočine v sistemu. Pomembno je, da rezervoar pravilno nastavite, sicer ne bo mogel zagotoviti nemotenega in stabilnega delovanja plinskega kotla.

Imate še vedno vprašanja o polnjenju in uravnavanju tlaka v ekspanzijski posodi? Zastavite jih v bloku za komentarje – naši strokovnjaki in drugi obiskovalci spletnega mesta vam bodo poskušali pomagati.