Utvidelsestank for varmesystemet: design, beregning og valg av det beste alternativet

En riktig valgt og riktig installert ekspansjonsbeholder til varmesystemet vil forhindre svikt og vil opprettholde trykket på det nødvendige nivået.Det er nødvendig som en reserve for vann som utvider seg ved oppvarming. Avhengig av type system kan den innebygde utvideren være åpen eller lukket.

Vi vil fortelle deg hvordan du velger en reservekapasitet avhengig av oppvarmingsordningen som opprettes. Artikkelen vi presenterte beskriver designfunksjonene og spesifikasjonene ved installasjon av utvidere. Det gis anbefalinger som, hvis de følges, vil sikre ideell drift av enhver type varmekrets.

Ekspansjonstanker av åpen type

Et designtrekk ved utvidere av åpen type er kontakten mellom kjølevæsken og atmosfæren. Sirkulasjonen i systemer med en ekspander av denne typen er konveksjon. Ved oppvarming øker volumet av væske, dets overskudd absorberes av beholderens reservoar.

Når temperaturen synker, kommer væsken tilbake ved tyngdekraften, under påvirkning av tyngdekraften.

På grunn av null trykk i tanken, krever ikke enheten en sterk metallstruktur, derfor:

• ethvert metall brukes i produksjonen av etuiet;
• en ferdig beholder laget av varmebestandig plast kan brukes;
• Formen på tanken er ikke viktig.

I landsteder kan slikt utstyr settes sammen fra tilgjengelige materialer. Som beholder kan du bruke en plastbeholder eller tønne utstyrt med et innløpsrør og et utløp for overløp.

Ekspandere av åpen type kan lages i form av en rektangulær tank med et lekkasjesikkert lokk på toppplanet

Utvendig er det en vanlig metalltank, hvis øvre plan er utstyrt med et hull for service og tilsetning av væske. Det lekkasjesikre lokket gir beskyttelse mot tilstopping. Festeenheter finnes i bunnen eller på sideplanet.

Åpne varmesystemer brukes i lave bygninger, hvor volumet av kjølevæske og lengden på varmekommunikasjon er relativt liten.

Installasjonskravene er enkle:

• ekspanderen er plassert i maksimal høyde, på tilførselsledningen;
• forsyningen er koblet til tanken gjennom et rør;
• For å drenere overflødig væske settes et overløp inn over det beregnede nivået.

For å sikre sirkulasjon ved tyngdekraft, anbefales det å bruke rør med økt tverrsnitt for installasjon.

Den åpne strukturen er plassert på det øverste punktet, hvorfra væsken dreneres av tyngdekraften

Vanligvis prøver de å installere tanken i et oppvarmet rom, utstyrt med et isolert loft, og hvis dette ikke er mulig, må tanken isoleres. Tilstedeværelsen av isolasjon vil forhindre frysing av væsken og tap av systemfunksjonalitet.

Lukkede ekspansjonstanker

Designspesifisiteten til lukkede modifikasjoner av tanken er fullstendig tetthet, som lar deg opprettholde trykket som er nødvendig for sirkulasjon når som helst i systemet.

Reservoaret inne er delt av en membran i luft- og væskedeler. Hvert av rommene er fullstendig forseglet - den nitrogenholdige blandingen fra luftrommet vil aldri blandes med kjølevæsken som fyller væskerommet.

Prinsipp for operasjon lukket ekspansjonstank består i det faktum at den oppvarmede væsken fra systemet skyves inn i væskedelen av tanken og begynner å legge trykk på siden på den forseglede membranen. Skilleveggen er deformert og virker på luftdelen og komprimerer den.

Som et resultat avtar volumet av tankens luftkammer, og gassen i den komprimeres. Denne situasjonen bidrar til økt trykk i systemet. Så snart trykket normaliseres, skyves kjølevæsken tilbake ut av væskerommet.

Hvis trykket øker raskt, aktiveres sikkerhetsventilen når det kritiske væskevolumet i tanken er nådd. Som et resultat vil overflødig kjølevæske fjernes fra tanken.

Den lukkede strukturen er fullstendig forseglet, i den nedre delen er det en flens med et innløpsrør, i den øvre delen er det en nippel for fylling med gass

Avhengig av formen er alle lukkede utvidere for installasjon i varmesystemet delt inn i følgende typer:

1. Kuleformet - en type membranstruktur med en elastisk skillevegg.Når væske kommer inn, strekker den seg og absorberer alt overflødig volum. Selve tanken ser ut som en sfærisk kapsel.
2. Oval - en annen type membran hydrauliske kompensatorer. Ekspandersylinderen er tradisjonelt delt opp av en fleksibel membran i gass- og væskekamre, men kroppskonfigurasjonen har en noe langstrakt vertikal form.

Utvendig er ovale dilatatorer en sylindrisk ballong, malt rød. På den ene siden er det en nippel for å skape trykk i gasskammeret, på den andre er det et rør som tilkoblingen til systemet gjøres gjennom.

Festeenheter er sveiset på kroppen, som gir hengslet installasjon av utstyret og er i stand til å motstå driftsvekten. Den sfæriske modifikasjonen av tanken skiller seg fra den ovale bare i form.

I henhold til deres typer er lukkede membranutvidere delt inn i diafragma- og ballongmodifikasjoner

I lukkede systemer vil ikke gravitasjonssirkulasjonen kunne gi det nødvendige trykknivået. Derfor inkluderer designet sirkulasjonspumpe.

Selve utvideren kan installeres når som helst i systemet, men når du utfører installasjonsarbeid er det tilrådelig å ta hensyn til følgende anbefalinger:

• det beste stedet for installasjon er returledningen, til pumpens innsettingspunkt;
• Det er bedre å tilføre kjølevæske ovenfra, noe som vil redusere luftinntrengning og opprettholde funksjonalitet hvis membranen er skadet;
• mangelen på hovedvolum kan kompenseres ved å installere en ekstra utvider med mindre kapasitet.

Ved installasjon er det ikke forbudt å ta hensyn til det indre av rommet, om nødvendig. For nivåkontroll varmesystemtrykk Ekspanderen skal være utstyrt med trykkmåler.

En lukket ekspander plasseres vanligvis foran kjelen, før sirkulasjonspumpen installeres

Muligheten for plassering nær kjelen eliminerer spørsmålet om behovet for å isolere tanken. Utstyret er plassert i et varmt rom, noe som sikrer brukervennlighet.

Hvilket design er bedre?

Systemer, avhengig av utformingen og materialet til ekspansjonstanken, er forskjellige i listen over fordeler og ulemper. Men ifølge eksperter og erfarne brukere er fordelene i funksjonalitet på siden av lukkede alternativer.

Fordeler og ulemper med en åpen tank

Et selvflytende system krever rør med større diameter, noe som igjen direkte øker kostnadene. Utviklingsbudsjett åpent varmesystem med en lekk dilatator øker litt, selv om den forblir relativt liten.

De viktigste fordelene med dette alternativet er enkelhet, pluss de lave kostnadene for komponenter og installasjonsarbeid. En annen positiv egenskap er at det ikke er behov for å kontrollere trykknivået.

En utvider av åpen type for små systemer kan settes sammen av tilgjengelige materialer, og installasjonen vil ikke være vanskelig

Imidlertid er det mye flere ulemper:

• bruk av frostvæske er farlig på grunn av giftige røyk;
• installasjonsmuligheter begrenses kun av systemets topppunkt;
• konstant kontakt med atmosfæren øker risikoen for luftlåser og korrosjon;
• langsom oppvarming;
• temperaturendringer som følger med konveksjonssirkulasjonen akselererer slitasje på utstyret;
• brukes til oppvarming av lavblokker, maksimalt to etasjer;
• store varmetap og energiforbruk til oppvarming.

En annen ulempe med et åpent system er tap fra fordampning og overløp. Derfor, når du installerer tanken, bør du sørge for at påfyllingshullet er tilgjengelig.

Fordeler og ulemper med en lukket tank

Hvis åpne utvidere vinner når det gjelder priser og enkel installasjonsarbeid, så er funksjonalitet det sterkeste ved en lukket tank, som også kalles en ekspansjonstank.De brukes i konstruksjonen lukkede varmesystemersom ikke har direkte kontakt med atmosfæren.

Expanzomater har følgende fordeler:

• fullstendig tetthet tillater bruk av frostvæske;
• Plasseringen av utvideren påvirker ikke ytelsen til systemet;
• isolering av det indre rommet av tanken minimerer sannsynligheten for luftlåser og korrosjon;
• etter oppstart varmes systemet opp raskere og er mer følsomt for temperaturkontroll;
• mindre forskjell mellom driftsbetingelsene til forsynings- og returledningene, noe som som et resultat øker levetiden;
• krever ikke installasjon av rør med stor diameter, noe som gjør det mulig å spare konstruksjon;
• krever ikke konstant oppmerksomhet til væskens nivå og tilstand;
• mulighet for bruk i systemer designet for flere etasjer;
• små varmetap, reduserer kostnadene under drift av utstyret.

Når du velger ekspandere av denne typen, kan du møte forseglede sylindre med en ikke-separerbar design. Hvis membranen ikke fungerer, må sylinderen skiftes ut med en ny.

For å overvåke nivået av arbeidstrykk, er en trykkmåler montert på sylinderen; en automatisk eller mekanisk lufteventil er installert for å fjerne overflødig luft.

Blant ulempene er det viktig å merke seg kompleksiteten til designet, spesielle krav til materialer, noe som øker kostnadene for utstyret. Til dette kan vi legge til behovet for konstant å overvåke trykket og gjenopprette det om nødvendig.

Regler for beregning av tankkapasitet

Enhver type dilatator vil bare være effektiv hvis volumet er valgt riktig. For å gjøre dette, ta hensyn til væskens evne til å utvide seg under oppvarmingsperioden.Vann i varmeringer utvides med minst 3% av det totale volumet av vannsystemet, frostvæske - med nesten 5%.

Væsker tilhører kategorien inkompressible medier, så tanken må gi dem en tilstrekkelig reserve for termisk ekspansjon med en viss margin. Forutsatt at kretsen er fullstendig fylt med kjølevæske, kan selv termisk ekspansjon i de beregnede volumene føre til utslipp av væske gjennom sikkerhetsventil og søler kjølevæske på gulvet.

Derfor, slik at overskridelse av volumet av ekspanderende kjølevæske ikke fører til ulykker, kjøpes lukkede tanker for små kretsløp i private hus slik at volumet deres er lik 10% av det totale volumet av kjølevæske som sirkulerer gjennom systemet. Denne regelen gjelder for systemer med en kapasitet på opptil 150 l.

Hvis mer enn 150 liter kjølevæske beveger seg langs varmeringen, beregnes kapasiteten til en lukket tank ved å multiplisere det totale volumet av væske med dens ekspansjonskoeffisient ved spesifikke driftstemperaturer i systemet.

Til den oppnådde verdien må du legge til størrelsen på vanntetningen, dvs. volumet av kjølevæske dannet i tanken som et resultat av standard statisk væsketrykk. For store varmeringer er dette tallet vanligvis lik 0,5% av det totale kjølevæskevolumet; for små, med en kapasitet på opptil 150 liter, er det antatt å være 20%.

Den resulterende mengden multipliseres med en korreksjonsfaktor bestemt fra verdiene for foreløpig og endelig trykk i varmesystemet. Det foreløpige anslaget er at det er 1 bar per 10 m konturhøyde. Det endelige trykket dannes som et resultat av driften av systemet.

Beregning av volumet til en lukket tank for store komplekse varmekonstruksjoner ser slik ut:

Beregningene som er brukt: Vn – nominelt volum av en lukket tank; Ve er volumet av kjølevæsken under termisk ekspansjon (beregnet ved hjelp av formelen Vsystem×n%, der n er koeffisienten for termisk utvidelse av kjølevæsken); Vv – vannforsegling; po – foreløpig trykk; pe – slutttrykkindikator, lik maksimal trykkverdi på sikkerhetsventilen minus 0,5 bar

Kapasiteten til den åpne typen er ikke strengt regulert av forskrifter, men det er en regel: volumet av den åpne tanken til overløpsrøret skal være 3,5 - 4% av det totale volumet av kjølevæske i varmekretsen.

Dette anslaget er tilstrekkelig for et lite landsted, men en bygning for permanent opphold vil kreve en mer nøyaktig beregning. Først av alt må du finne ut det totale volumet til varmesystemet.

Alternativer for beregning av total varmekapasitet

Denne indikatoren kan bestemmes med varierende grad av nøyaktighet på tre hovedmåter. For det første basert på kjelens passdata. Dermed trengs det ca. 15 liter væske per enhet kjeleutstyrseffekt. For å få de nødvendige dataene, må du multiplisere 15 med kjeleeffekten som er angitt i databladet.

For det andre kan du finne ut volumet ved hjelp av en vannmåler når du fyller systemet. Når du fyller, tas det hensyn til mengden væske som brukes. Dette er et mer nøyaktig og plagsomt alternativ.

Den tredje metoden innebærer å beregne det totale volumet av alle elementene i varmesystemet. Dette er det mest nøyaktige alternativet. Kapasiteten til varmeveksleren til kjelen, radiatorer, konvektorer og måleinstrumenter kan bestemmes ut fra passkarakteristikkene.For å beregne rørkapasiteten brukes data fra tabellen.

Tabellen viser rørstørrelsene i tommer og deres volum i liter per 1 meter, som brukes til å oppsummere det totale volumet

Tabellen viser volumet av rør per meter lengde, laget av de mest populære og moderne materialene. Den indre diameteren er angitt i tommer fra 0,5 til 1,5 enheter.

En annen metode som hevder å være svært nøyaktig er beregning ved hjelp av formelen:

Vtotal = π x D2 x L/4,

Hvor:

• π er lik 3,14;
• D - indikerer parametrene for den indre diameteren til rørene;
• L - indikerer lengden på systemrørledningen.

Etter å ha mottatt de nødvendige dataene blir de summert og det totale volumet av systemet oppnås, som brukes i videre beregninger.

Trinn og formler for hele beregningssyklusen for utforming og organisering av oppvarming for et privat hjem er gitt her. Vi anbefaler at du leser den nyttige informasjonen.

Velge ekspansjonstank i henhold til tabellen

Hvis du har de nødvendige dataene, kan det optimale utvidelsesalternativet velges ved hjelp av tabellen over volumer og designtrykk.

Det totale volumet av systemet beregnes i henhold til den spesifiserte metoden; trykkparametrene er kun relevante for lukkede modifikasjoner og er angitt i utstyrsdatabladet.

Dataene fra tabellen lar deg velge utvidelsesvolumet fra 4 til 300 liter

Dette alternativet krever ikke spesielle beregninger annet enn å beregne systemets totale volum. Bruk av bordet forenkler og fremskynder valget av en utvider med nødvendig tankkapasitet.

Bruke beregningsformler

Hvis tabelldataene ikke er nok, er det mulig å beregne nødvendig kapasitetsindikator selv.

For å gjøre dette, bruk følgende formel:

Vb = Vc x k/D,

Hvor:

• Vb - indikerer ønsket utvidelseskapasitet;
• Vc – total systemkapasitet;
• k er ekspansjonskoeffisienten til væsken når den oppvarmes;
• D – ekspandereffektivitetskoeffisient.

Av dataene som er nødvendige for beregningen, forblir koeffisientene k og D ukjente. Den første er en tabellverdi, og den andre beregnes ved hjelp av en egen formel.

En temperaturutvidelsestabell finnes også og brukes. Den lar deg bestemme koeffisienten for systemer med vann eller frostvæske. Verdien er ikke lineær; den endres ved oppvarming, avhengig av tilstedeværelsen og konsentrasjonen av glykol i væsken.

Ved å bruke disse dataene er det mulig å bestemme parametrene for ekspansjonskoeffisienten til væsken når den oppvarmes (k), nødvendig for å beregne volumet til ekspansjonssylinderen

For vann er konsentrasjonen av etylenglykol tatt som "0"; for frostvæske bestemmes konsentrasjonen i henhold til dataene deklarert av produsenten. Oppvarmingstemperaturen anses som operativ for et spesifikt system.

For uavhengig å beregne effektivitetskoeffisienten til ekspansjonstanken, bruk formelen:

(Qm – Qb): (Qm + 1),

Hvor:

• Qm er det maksimale trykket i systemet i henhold til sikkerhetsventilens nominelle responsterskel;
• Qb er det foreløpige trykket i luftkammeret til ekspanderen i henhold til databladet.

Hvis sistnevnte parameter er ukjent, måles den under oppblåsing eller ved å blø gjennom sylinderens brystvorte.

Andre beregningsmetoder

I tillegg til selvstendige beregninger ved hjelp av formler og tabeller, finnes det alternative metoder. Et tilgjengelig beregningsalternativ er hjelp av en online kalkulator.

Det er ingen mangel på nettverksressurser som tilbyr online beregning av nødvendig verdi. De er enkle å finne etter nøkkelord

Et annet alternativ for å få de nødvendige dataene er å kontakte profesjonelle designere.Dette er den mest pålitelige måten, men nøyaktigheten av den innhentede informasjonen vil være ganske dyr.

Vil gjøre deg kjent med reglene for installasjon og tilkobling av lukkede og åpne utvidere neste artikkeldedikert til disse spørsmålene.

Hvordan velge riktig ekspansjonstank?

Det anbefales å bestemme type varmesystem på planleggingsstadiet. Valg av tank utsettes vanligvis til etter at boksen er satt opp, når systemet er installert og volumet er kjent.

Når du velger det optimale ekspansjonsbeholderalternativet, anbefales det:

• fokus på volumet til den lukkede ekspansjonstanken, som overstiger verdien av den termiske utvidelsen av kjølevæsken;
• når du kjøper, bør du være oppmerksom på tilkoblingen, formen på beholderen og plasseringen av koblingene for festemidler - dette vil unngå overraskelser under installasjonsprosessen;
• Det er viktig å være oppmerksom på instruksjonene på saken, som inneholder nyttig installasjonsinformasjon og tekniske parametere.

Når du kjøper, er det bedre å fokusere på en pålitelig produsent, selv om sylindrene vil koste mer. Dette vil være nøkkelen til levetiden til varmesystemet, forutsatt at det brukes riktig og regelmessig vedlikeholdt.

Før tilkobling justeres det foreløpige trykket i gassrommet til membrantanken til en verdi lik det statiske trykket til kjølevæskekolonnen i varmekretsen. Justeringen gjøres ved hjelp av en vanlig bilpumpe og styres av en trykkmåler.

Det viktigste er ikke å kjøpe en kjeletank for varmesystemet - de er helt forskjellige i sine tekniske egenskaper

Ikke forveksle ekspandere for varmesystemer og hydrauliske akkumulatorer for kaldtvannsledninger. De er forskjellige i utseende og designfunksjoner.Førstnevnte er rødmalt og er vanligvis ikke demonterbare, sistnevnte er blå og utstyrt med avtagbar flens for reparasjon av membranen.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videoen hjelper deg med å bestemme parametrene til en lukket modifikasjonsutvider og forstå forskjellene mellom varmesylindere og kjelesystemer:

Prinsippet for operasjon og funksjoner for å velge en beholder i videoklippet:

Varmesystemet til et privat hus kan lages i henhold til en åpen eller lukket krets, som krever installasjon av en ekspander med passende design. Nøkkelfaktoren i ytelsen er volumet, som du kan beregne selv eller overlate denne saken til profesjonelle designere.

Riktig valgt utstyr vil bidra til å opprettholde det nødvendige volumet av væske i et åpent system, og i forseglet oppvarming vil det opprettholde driftstrykket.

Skriv kommentarer i blokken nedenfor. Del din egen erfaring med å sette sammen varmekretser med en ekspansjonstank og nyttig informasjon for besøkende på stedet. Still spørsmål, legg ut bilder relatert til emnet for artikkelen.