Calculadora per calcular el volum total del sistema de calefacció

Instal·lació d'un dipòsit d'expansió

En instal·lar un dipòsit d'expansió, s'han de tenir en compte dues circumstàncies:

Quan el contenidor s'omple de líquid, el seu pes augmentarà significativament, de manera que el suport s'ha de dissenyar per a càrregues.
La unitat ha de ser de lliure accés per al manteniment (especialment en sistemes oberts, on caldrà afegir aigua periòdicament).

El mètode d'instal·lació dependrà dels materials utilitzats. Això pot ser soldadura, brides o connexió de plàstic amb un soldador especial.

Un error bastant comú quan s'utilitzen materials de segellat que no són adequats per muntar elements de calefacció.
Per exemple, un segellador per a finestres de plàstic: no està dissenyat per funcionar amb altes temperatures, de manera que després d'un temps es filtrarà.

Consells per instal·lar un dipòsit d'expansió per a un sistema de calefacció:

Les obres estan previstes durant el període càlid, a temperatures positives;
Assegureu-vos d'instal·lar una vàlvula de seguretat;
Els últims models de calderes de gas tenen un petit dipòsit en el seu disseny; no us heu de confiar només en ell si la longitud de la canonada és considerable. Cal tornar a calcular-ho tot i, si cal, instal·lar un expansor addicional.
Si s'instal·la una aixeta en un tram curt entre el dipòsit i les canonades de calefacció, això permetrà, si cal, desmuntar la unitat sense pertorbar el funcionament de tot el sistema.

Organitzar un sistema de sòl càlid és més difícil al bany, perquè cal fer-ho tot hermètic perquè el sistema no interaccioni amb la humitat. - Opcions del dispositiu i passos d'instal·lació.

Tancs amb membrana tipus globus.

En aquest cas, la cambra d'aire es troba al llarg del perímetre de tot el dipòsit i envolta la cambra de goma per al refrigerant. Quan arriba, aquest últim comença a expandir-se com un globus inflat. Gràcies a aquest dispositiu de dipòsit, és possible controlar amb més precisió la pressió del sistema.

Cal tenir en compte que les membranes del globus es poden substituir a mesura que es desgasten, mentre que les membranes del diafragma no es poden substituir. El material del qual està feta la membrana és molt important. Ha de tenir estabilitat tèrmica i alhora una gran elasticitat. En triar un dipòsit, hauríeu d'estar familiaritzat amb les característiques de la membrana com ara la durabilitat, la temperatura de funcionament, la resistència a l'aigua i el compliment de les normes sanitàries i higièniques.

Esquema de funcionament del tanc d'expansió

Principi de funcionament

Pel curs de la física se sap que el líquid és incompressible.

En el circuit de calefacció, l'aigua s'utilitza com a portador de calor.

En el rang de temperatura de 20 a 90 graus, canvia de volum, expandint-se a mesura que s'escalfa.

Si imaginem la xarxa de calefacció com un recipient de configuració complexa, l'escalfament del contingut farà que les parets es trenquin a causa de l'expansió del líquid.

Per compensar aquest fenomen, s'utilitza un dipòsit d'expansió, que serveix com a volum addicional per col·locar un excés de refrigerant.

Després d'haver-se expandit, l'aigua entra al dipòsit i, quan es refreda (preus aproximats d'un cable calefactor per al subministrament d'aigua) torna al sistema.

Simplement és impossible eliminar l'excés d'aigua, perquè quan es refreda, el buit estarà ocupat per l'aire i el circuit deixarà de funcionar.

Saps què fer si flueix aigua del dipòsit al vàter? Llegiu l'article útil per obtenir consells i consells dels mestres lampistes sobre la resolució de problemes.

Sobre l'abast de les canonades d'amiant-ciment amb una mida de 150 mm està escrit en aquesta pàgina.

Així, el dipòsit d'expansió protegeix el sistema de calefacció tant de l'excés com de l'escassetat de refrigerant, compensant tots els moviments del seu volum.

Disseny del tanc d'expansió

El dipòsit d'expansió és un cos d'acer al carboni amb un recobriment de pols vermell, gris o blanc, a l'interior del qual hi ha una membrana de goma en forma de diafragma o en forma de cilindre. El primer s'utilitza principalment en contenidors petits, el segon, en grans. Els dipòsits de la fàbrica de vegades estan equipats amb una vàlvula de seguretat que protegeix el sistema de superar la pressió permesa. Si això passa, la vàlvula s'obre, alliberant l'excés d'aigua. Millor jugar amb seguretat i assegurar-se que el seu producte el té. Si no, compra i munta al costat del dipòsit.

Dipòsit d'expansió amb una membrana en forma de diafragma. Aquest dispositiu s'assembla més a un barril, dividit en dos per una partició de goma mòbil. En producció, l'aire es bombeja a la part superior del dipòsit, la qual cosa crea una pressió inicial. Després de connectar el dipòsit, el refrigerant de la xarxa comença a fluir a la seva cambra inferior. En aquest moment, quan la membrana elàstica es posa en una posició de calma zero i, per dir-ho, es troba a la superfície del refrigerant, es considera que el sistema de calefacció està completament ple i llest per començar. Quan la temperatura del refrigerant augmenta, el seu volum augmenta i l'excés es descarrega al dipòsit d'expansió. En comprimir l'aire, la membrana es mou a la cambra d'aire, de manera que l'espai intern del dipòsit es fa més gran i hi entra un excés de refrigerant. Tan bon punt el refrigerant es refreda i torna al seu volum original, l'efecte sobre la membrana s'atura i l'aire de la cambra superior, sense resistència, porta la membrana a la seva posició original i tranquil·la, ajustant així automàticament la pressió del sistema.

Característiques de l'elecció d'un dipòsit d'expansió per a un sistema de calefacció, alguns matisos

Quan escolliu un tanc d'expansió, heu de parar atenció als criteris següents:

ubicació d'instal·lació;
tipus de sistema de calefacció (amb circulació natural i forçada);
paràmetres de funcionament del sistema, inclosa la pressió (cal realitzar càlculs de pressió per al dipòsit, refrigerant, intercanviador de calor);
el volum del dipòsit d'expansió (no pot ser inferior al 10% del volum total d'aigua del sistema);
la necessitat d'un control automatitzat;
característiques del funcionament del dipòsit (autònom no volàtil, amb circulació forçada i connexió a la xarxa elèctrica)

Un dels criteris per triar l'equip és el càlcul de l'aigua i la seva pressió. En aquests càlculs del sistema de calefacció, es tenen en compte el següent:

el volum d'aigua a la unitat de la caldera (s'indica al passaport de la caldera);
el volum d'aigua dels radiadors (cal calcular per separat per a cada radiador i resumir els valors obtinguts);
el volum de refrigerant a les canonades del sistema (calculat per a tots els circuits mitjançant la fórmula Vtot = π × D2 × L/4, on D és el diàmetre de la canonada, L és la longitud de la canonada).

Aquest càlcul calcula quant de volum hauria de tenir el dipòsit. En general, quan es dissenya, s'estableix que el volum del dipòsit d'expansió no pot ser inferior al 10-15%. Aquest valor serà suficient per eliminar l'aire del circuit de calefacció i protegir l'equip de trencaments o fuites durant la dilatació tèrmica.

Sistemes de calefacció oberts i tancats

Els dipòsits oberts s'utilitzen per a sistemes de calefacció on el refrigerant circula per gravetat. El dipòsit sol ser cilíndric o rectangular amb la part superior oberta i està connectat al sistema de calefacció mitjançant una sortida a la part inferior.

Hi ha molts més desavantatges d'utilitzar tancs oberts:

es requereix un manteniment regular;
les pèrdues de calor al sistema són força altes;
les parets interiors del dipòsit estan subjectes a corrosió;
durant la instal·lació, calen canonades addicionals;
La instal·lació es realitza a les golfes, cosa que requereix un reforç addicional dels pisos a causa del gran pes del dipòsit.

Un exemple de dipòsit d'expansió obert fet d'acer inoxidable

Els dipòsits tancats es poden utilitzar per a qualsevol sistema de calefacció, però solen ser necessaris per a la calefacció forçada. El dipòsit està tancat, és a dir, s'exclou el contacte entre el refrigerant i l'aire circumdant. A més, els dipòsits estancs es poden equipar amb vàlvules automàtiques o manuals, manòmetres per mesurar la pressió en el sistema.

Els avantatges d'aquests equips són molts:

el dipòsit es pot muntar a la sala de calderes, no requereix protecció contra les gelades;
el nivell de pressió al sistema pot ser bastant alt;
el dipòsit està més protegit de la corrosió, la seva vida útil és llarga;
el refrigerant no s'evapora;
no hi ha pèrdues de calor;
El manteniment del sistema és més senzill, no cal controlar la pressió ni el nivell d'aigua.

Dipòsit d'expansió tancat tipus WESTER

Dipòsit de membrana tancat

Per al sistema de membrana, s'utilitza un dipòsit segellat, el funcionament del qual és similar a un tancat convencional. El principi de funcionament és molt senzill: quan s'escalfa, el refrigerant s'expandeix, l'aigua "excés" entra en un compartiment del dipòsit, pressionant la membrana elàstica. Quan es refreda, la pressió disminueix, l'aire del segon dipòsit empeny l'aigua freda de nou al sistema, és a dir, circula.

La membrana pot ser extraïble o no extraïble, no entra en contacte amb les parets internes del dispositiu. Si la membrana està danyada, s'ha de substituir, ja que el dipòsit deixa de funcionar.

Entre els avantatges d'utilitzar aquests equips, cal destacar:

dimensions compactes del tanc;
el refrigerant no s'evapora;
les pèrdues de calor del sistema són mínimes;
el sistema està protegit de la corrosió;
és possible treballar amb alta pressió sense por de danyar el sistema.

Dipòsit d'expansió de diafragma

Regles de càlcul i instal·lació del dipòsit d'expansió d'un sistema de calefacció obert

Els dipòsits d'expansió s'utilitzen en tots els esquemes de sistemes de calefacció individuals. L'objectiu principal del dipòsit d'expansió és compensar el volum del sistema de calefacció causat per l'expansió tèrmica del refrigerant.

Característiques d'un dipòsit de calefacció obert

El fet és que el volum del refrigerant augmenta amb l'augment de la pressió, i si no s'ofereix capacitat addicional on hi pugui cabre l'excés de volum, la pressió del sistema de calefacció pot augmentar tant que es produeix un avenç. S'utilitza un dipòsit d'expansió per eliminar l'excés de pressió del sistema.

A més, el dipòsit d'expansió d'un sistema de calefacció obert difereix dels tancs dissenyats per a sistemes tancats. En sistemes tancats s'utilitzen dipòsits que no es comuniquen amb l'atmosfera. En un sistema obert, l'ús d'aquest dipòsit és impossible, ja que l'excés de pressió al dipòsit crearà una gran resistència a la circulació del refrigerant. Per tant, els dipòsits oberts s'utilitzen per a sistemes de calefacció oberts.

Per tant, hi ha un gran desavantatge dels sistemes de calefacció oberts: aquesta és l'evaporació del refrigerant del dipòsit. Com a resultat, periòdicament és necessari controlar el nivell de refrigerant al dipòsit i, si cal, compensar les pèrdues.

A més, per als sistemes de calefacció oberts, és important no només que el dipòsit pugui comunicar-se amb l'atmosfera, sinó també el càlcul correcte del volum del dipòsit i la instal·lació i connexió adequada al sistema de calefacció.

Càlcul del volum d'un dipòsit d'expansió obert

Tradicionalment, el volum del dipòsit d'expansió es defineix com el 5% del volum de tot el sistema de calefacció. Això es deu al fet que amb un augment de la temperatura de l'aigua fins als 80 graus, el seu volum augmenta aproximadament un 4%. Afegint-hi un petit espai perquè l'aigua no es desbordi per les vores del dipòsit en un 1% més, en total obtenim el volum del dipòsit d'expansió com a percentatge del volum de tot el sistema de calefacció.

Si s'utilitza un altre refrigerant en un sistema obert, el volum del dipòsit s'ha d'ajustar en funció de l'expansió tèrmica del refrigerant utilitzat.

La majoria de les dificultats sorgeixen amb el càlcul del volum de refrigerant al sistema de calefacció. Per calcular el volum del sistema, cal resumir el volum intern de tots els elements del sistema de canonades de radiadors, calefacció i caldera. A més, el volum del sistema es pot determinar indirectament per la potència de la caldera, a partir del fet que es necessita 1 kW de potència de la caldera per escalfar 15 litres de refrigerant.

Instal·lació i connexió d'un dipòsit d'expansió obert

A diferència d'un tanc d'expansió tancat, hi ha certes regles per a un d'obert.

La regla més important és que el dipòsit s'ha de situar per sobre de tot el sistema de calefacció. En cas contrari, segons el principi dels vasos comunicants, l'aigua en sortirà.

Aquesta circumstància sovint porta al rebuig d'un sistema de calefacció de tipus obert, perquè. no sempre és possible instal·lar convenientment un dipòsit d'expansió.

La segona característica important és que el dipòsit ha d'estar connectat a la línia de retorn. El cas és que la temperatura de retorn de l'aigua és més baixa i, per tant, l'aigua s'evaporarà més lentament.

A més, donada la baixa temperatura de l'aigua de retorn, el dipòsit d'expansió es pot connectar al sistema mitjançant una mànega transparent, que facilitarà el control de la quantitat d'aigua del sistema.

A més, el dipòsit d'expansió es pot proveir de canonades especials per evitar el desbordament i controlar el nivell d'aigua al dipòsit.

Selecció del dispositiu segons el càlcul

Abans de continuar amb el càlcul de la membrana, cal saber que com més gran sigui el volum del sistema de calefacció i com més gran sigui l'índex de temperatura màxima del refrigerant, més gran hauria de ser el dipòsit.

Hi ha diverses maneres en què es realitza el càlcul: contactar amb especialistes de l'oficina de disseny, realitzar càlculs pel seu compte mitjançant una fórmula especial o calcular mitjançant una calculadora en línia.

La fórmula de càlcul té aquest aspecte: V = (VL x E) / D, on:

VL - el volum de totes les parts principals, inclosa la caldera i altres dispositius de calefacció;
E és el coeficient d'expansió del refrigerant (en percentatge);
D és un indicador de l'eficiència de la membrana.

Determinació del volum

La manera més senzilla de determinar el volum mitjà del sistema de calefacció és mitjançant capacitat de la caldera de calefacció en funció de 15 l/kW. És a dir, amb una potència de caldera de 44 kW, el volum de totes les canonades del sistema serà de 660 litres (15x44).

El coeficient d'expansió d'un sistema d'aigua és d'aproximadament el 4% (a una temperatura del medi de calefacció de 95 °C).

Si s'aboca anticongelant a les canonades, recorren al càlcul següent:

La qualificació d'eficiència (D) es basa en la pressió inicial i més alta del sistema, així com en la pressió d'aire inicial a la cambra. La vàlvula de seguretat està sempre ajustada a la pressió màxima. Per trobar el valor de l'indicador de rendiment, heu de realitzar el càlcul següent: D = (PV - PS) / (PV + 1), on:

PV: la marca de pressió màxima del sistema, per a la calefacció individual, l'indicador és de 2,5 bar;
PS: la pressió de càrrega de la membrana sol ser de 0,5 bar.

Ara queda recollir tots els indicadors de la fórmula i obtenir el càlcul final:

El nombre resultant es pot arrodonir i optar per un model de dipòsit d'expansió a partir de 46 litres. Si s'utilitza aigua com a portador de calor, el volum del dipòsit serà almenys el 15% de la capacitat de tot el sistema. Per a anticongelants, aquesta xifra és del 20%. Val la pena assenyalar que el volum del dispositiu pot ser una mica més gran que el nombre calculat, però en cap cas, no menys.

Fórmula per calcular el volum del dipòsit d'expansió

KE - el volum total de tot el sistema de calefacció. Aquest indicador es calcula a partir del fet que I kW de potència de l'equip de calefacció és igual a 15 litres de volum de refrigerant. Si la potència de la caldera és de 40 kW, el volum total del sistema serà KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;

Z és el valor del coeficient de temperatura del refrigerant.Com ja s'ha assenyalat, per a l'aigua això és d'un 4%, i per a anticongelants de diferents concentracions, per exemple 10-20% etilenglicol, del 4,4 al 4,8%;

N és el valor d'eficiència del dipòsit de membrana, que depèn de la pressió inicial i màxima del sistema, la pressió d'aire inicial a la cambra. Sovint, el fabricant especifica aquest paràmetre, però si no hi és, podeu fer el càlcul vosaltres mateixos mitjançant la fórmula:

DV: la pressió més alta permesa a la xarxa. Com a regla general, és igual a la pressió permesa de la vàlvula de seguretat i rarament supera els 2,5-3 atm per als sistemes de calefacció domèstics normals;

DS és el valor de pressió de la càrrega inicial del dipòsit de membrana basat en un valor constant de 0,5 atm. durant 5 m de la longitud del sistema de calefacció.

N = (2,5-0,5)/

Així, a partir de les dades obtingudes, podem derivar el volum del dipòsit d'expansió amb una potència de caldera de 40 kW:

K \u003d 600 x 0,04 / 0,57 \u003d 42,1 litres.

Es recomana un dipòsit de 50 l amb una pressió inicial de 0,5 atm. ja que els indicadors finals per triar un producte haurien de ser lleugerament superiors als calculats. Un lleuger excés del volum del dipòsit no és tan dolent com la insuficiència del seu volum. A més, quan s'utilitza anticongelant al sistema, els experts aconsellen triar un dipòsit amb un volum del 50% més que el calculat.

Calculadora per calcular el volum d'un dipòsit d'expansió per a un sistema de calefacció

El que cal saber a l'hora de fer càlculs

Quan instal·leu un sistema de calefacció, no sempre és possible estalviar espai útil, que és tan important a les habitacions petites. Però al mateix temps, podeu esbrinar el volum exacte del dispositiu desitjat.

Per calcular, s'utilitza la fórmula següent:

Vb (volum del dipòsit) = Vt (volum del fluid de transferència de calor) * Kt (factor d'expansió de calor) / F (factor de capacitat del dipòsit de membrana)

Per determinar el volum del refrigerant, s'utilitzen els mètodes següents:

es registra el temps d'ompliment de prova de tota l'estructura. Això es pot fer amb un comptador d'aigua;
sumar tots els volums dels mecanismes presents: canonades, bateries i fonts de calor;
s'aplica una correspondència de 15 litres de líquid refrigerant per quilowatt de potència de l'equip.

Càlcul de volum en un exemple separat

El coeficient que té en compte l'expansió tèrmica del refrigerant utilitzat depèn de la presència d'additius anticongelants. Varia en funció del percentatge d'aquests additius, i també pot canviar sota la influència de la temperatura. Hi ha taules especials on es poden veure les dades del càlcul de l'escalfament del refrigerant. Aquesta informació s'introdueix a la calculadora. Si s'utilitza aigua, això es mostra necessàriament al programa.

Els líquids anticongelants com a portador de calor són especialment rellevants si cal apagar la calefacció a l'estació de fred.

Assegureu-vos de tenir en compte el factor d'eficiència del dipòsit d'expansió de membrana. Es pot determinar amb la fórmula següent:

F= (Pm-Pb)/(P1+1)

En aquest cas, Pm significa la pressió màxima que pot provocar l'activació d'emergència d'una vàlvula de seguretat especial. Aquest valor s'ha d'indicar a les dades del passaport del producte.

El diagrama mostra l'opció d'instal·lació del dispositiu

Pb és la pressió per bombejar la cambra d'aire del dispositiu. Si el disseny ja s'ha bombat, el paràmetre s'indica a les especificacions tècniques. Aquest valor es pot canviar de manera independent. Per exemple, per reprendre el bombeig amb una bomba de cotxe o per eliminar l'excés d'aire amb un mugró integrat. Per a sistemes autònoms, l'indicador recomanat és d'1 a 1,5 atmosferes.

Article relacionat:

Tanc en un sistema de calefacció obert

En aquest sistema, el refrigerant -aigua normal- es mou d'acord amb les lleis de la física de manera natural a causa de les diferents densitats d'aigua freda i calenta. El pendent de les canonades també hi contribueix. El refrigerant, escalfat a una temperatura elevada, tendeix cap amunt a la sortida de la caldera, expulsat per l'aigua freda que surt de la canonada de retorn des de sota. Així es produeix la circulació natural, com a conseqüència de la qual els radiadors s'escalfen. És problemàtic utilitzar anticongelants en un sistema autofluent a causa del fet que al dipòsit d'expansió el refrigerant es troba en estat obert i s'evapora ràpidament, per això només l'aigua actua en aquesta capacitat.Quan s'escalfa, augmenta de volum i el seu sobrant entra al dipòsit i, quan es refreda, torna al sistema. El dipòsit està situat al punt més alt del contorn, normalment a l'àtic. Perquè l'aigua que hi ha no es congeli, s'aïlla amb materials aïllants i es connecta a la canonada de retorn per evitar l'ebullició. En cas d'omplir excessivament el dipòsit, l'aigua s'aboca al clavegueram.

El dipòsit d'expansió no es tanca amb una tapa, d'aquí el nom del sistema de calefacció: obert. El nivell d'aigua al dipòsit s'ha de controlar de manera que no hi hagi bosses d'aire a la canonada, la qual cosa comporta un funcionament ineficient dels radiadors. El dipòsit està connectat a la xarxa mitjançant una canonada d'expansió i es disposa d'una canonada de circulació per garantir el moviment de l'aigua. A mesura que el sistema s'omple, l'aigua arriba a la canonada de senyal, en la qual

aixeta. S'utilitza un tub de desbordament per controlar l'expansió de l'aigua. És responsable de la lliure circulació de l'aire dins del recipient. Per calcular el volum d'un dipòsit obert, cal conèixer el volum d'aigua del sistema.