Ugradnja ekspanzijskog spremnika
Prilikom ugradnje ekspanzijskog spremnika potrebno je uzeti u obzir dvije okolnosti:
- Kada se spremnik napuni tekućinom, njegova će se težina značajno povećati, tako da nosač mora biti dizajniran za opterećenja.
- Jedinica mora biti slobodno dostupna za održavanje (osobito u otvorenim sustavima, gdje će se povremeno trebati dodavati voda).
Način ugradnje ovisit će o korištenim materijalima. To može biti zavarivanje, prirubnice ili plastična veza s posebnim lemilom.
Prilično česta pogreška pri korištenju materijala za brtvljenje koji nisu prikladni za montažu grijaćih elemenata.
Na primjer, brtvilo za plastične prozore - nije dizajnirano za rad s visokim temperaturama, pa će nakon nekog vremena procuriti.
Savjeti za ugradnju ekspanzijskog spremnika za sustav grijanja:
- Radovi se planiraju u toplom razdoblju, na pozitivnim temperaturama;
- Obavezno ugradite sigurnosni ventil;
- Najnoviji modeli plinskih kotlova imaju mali spremnik u svom dizajnu, ne biste se trebali oslanjati samo na njega ako je duljina cjevovoda značajna. Potrebno je sve preračunati i po potrebi ugraditi dodatni ekspander.
- Ako je slavina postavljena u kratkom dijelu između spremnika i cijevi za grijanje, to će omogućiti, ako je potrebno, rastavljanje jedinice bez ometanja rada cijelog sustava.
Organiziranje sustava toplog poda najteže je u kupaonici, jer morate sve učiniti hermetičkim kako sustav ne bi stupio u interakciju s vlagom. - opcije uređaja i korake instalacije.
Spremnici s membranom tipa balona.
U ovom slučaju, zračna komora se nalazi duž perimetra cijelog spremnika i okružuje gumenu komoru za rashladnu tekućinu. Kad stigne, potonji se počinje širiti poput napuhanog balona. Zahvaljujući ovom uređaju spremnika moguće je točnije kontrolirati tlak u sustavu.
Treba napomenuti da se balon membrane mogu zamijeniti kako se istroše, dok se membrane dijafragme ne mogu zamijeniti. Vrlo je važan materijal od kojeg je membrana izrađena. Mora imati toplinsku stabilnost i istovremeno visoku elastičnost. Prilikom odabira spremnika, trebali biste biti upoznati s takvim karakteristikama membrane kao što su trajnost, radna temperatura, vodootpornost i usklađenost sa sanitarnim i higijenskim standardima.
Shema rada ekspanzijskog spremnika
Princip rada
Iz kolegija fizike je poznato da je tekućina nestlačiva.
U krugu grijanja voda se koristi kao nosač topline.
U temperaturnom rasponu od 20 do 90 stupnjeva mijenja volumen, šireći se kako se zagrijava.
Zamislimo li mrežu grijanja kao posudu složene konfiguracije, tada će zagrijavanje sadržaja uzrokovati pucanje stijenki zbog širenja tekućine.
Za kompenzaciju ovog fenomena koristi se ekspanzijski spremnik, koji služi kao dodatni volumen za postavljanje viška rashladne tekućine.
Nakon proširenja, voda ulazi u spremnik, a kada se ohladi (približne cijene grijaćeg kabela za opskrbu vodom) vraća se u sustav.
Jednostavno je nemoguće ukloniti višak vode, jer kada se ohladi, prazninu će zauzeti zrak, a krug će prestati funkcionirati.
Znate li što učiniti ako voda teče iz spremnika u WC. Pročitajte korisni članak za savjete i savjete majstora vodoinstalatera o rješavanju problema.
Na ovoj stranici piše o opsegu azbestno-cementnih cijevi veličine 150 mm.
Dakle, ekspanzijski spremnik štiti sustav grijanja i od viška i od nedostatka rashladne tekućine, kompenzirajući sva kretanja u svom volumenu.
Dizajn ekspanzijskog spremnika
Ekspanzijski spremnik je tijelo od ugljičnog čelika s crvenim, sivim ili bijelim premazom premazanim prahom, unutar kojeg se nalazi gumena membrana u obliku dijafragme ili u obliku cilindra. Prvi se uglavnom koristi u malim spremnicima, drugi - u velikim. Spremnici su u tvornici ponekad opremljeni sigurnosnim ventilom koji štiti sustav od prekoračenja dopuštenog tlaka. Ako se to dogodi, ventil se otvara, oslobađajući višak vode. Bolje je igrati na sigurno i provjeriti ima li ga vaš proizvod. Ako ne, kupite i montirajte pored spremnika.
Ekspanzijska posuda s membranom u obliku dijafragme. Takav uređaj više je poput bačve, podijeljen na dva dijela pokretnom gumenom pregradom. U proizvodnji se zrak upumpava u gornji dio spremnika, čime se stvara početni tlak. Nakon spajanja spremnika, rashladna tekućina iz mreže počinje teći u njegovu donju komoru. U tom trenutku, kada elastična membrana postane u nultom mirnom položaju i, takoreći, leži na površini rashladne tekućine, smatra se da je sustav grijanja potpuno ispunjen i spreman za pokretanje. Kada temperatura rashladne tekućine poraste, njezin volumen se povećava, a višak se ispušta u ekspanzijski spremnik. Kompresijom zraka, membrana se pomiče u zračnu komoru, zbog čega unutarnji prostor spremnika postaje veći, a višak rashladne tekućine ulazi tamo. Čim se rashladna tekućina ohladi i vrati u prvobitni volumen, djelovanje na membranu prestaje i zrak u gornjoj komori, bez otpora, dovodi membranu u prvobitni, mirni položaj, čime se automatski podešava tlak u sustavu.
Značajke odabira ekspanzijskog spremnika za sustav grijanja, nekoliko nijansi
Prilikom odabira ekspanzijskog spremnika morate obratiti pozornost na sljedeće kriterije:
- mjesto ugradnje;
- vrsta sustava grijanja (s prirodnom i prisilnom cirkulacijom);
- radni parametri sustava, uključujući tlak (potrebno je izvršiti izračun tlaka za spremnik, rashladnu tekućinu, izmjenjivač topline);
- volumen ekspanzijskog spremnika (ne može biti manji od 10% ukupnog volumena vode u sustavu);
- potreba za automatiziranom kontrolom;
- značajke rada spremnika (autonomno nestabilno, s prisilnom cirkulacijom i priključkom na električnu mrežu)
Jedan od kriterija za odabir opreme je izračun vode i njezinog tlaka. U takvim izračunima sustava grijanja uzima se u obzir sljedeće:
- volumen vode u kotlovskoj jedinici (naveden je u putovnici za kotao);
- volumen vode za radijatore (potrebno je izračunati zasebno za svaki radijator i zbrojiti dobivene vrijednosti);
- volumen rashladne tekućine u cijevima sustava (izračunato za sve krugove pomoću formule Vtot = π × D2 × L/4, gdje je D promjer cijevi, L je duljina cijevi).
Ovaj izračun izračunava koliki bi volumen trebao imati spremnik. Obično je pri projektiranju propisano da volumen ekspanzijskog spremnika ne može biti manji od 10-15%. Ova vrijednost bit će dovoljna za uklanjanje zraka iz kruga grijanja i zaštitu opreme od puknuća ili propuštanja tijekom toplinskog širenja.
Otvoreni i zatvoreni sustavi grijanja
Otvoreni spremnici koriste se za sustave grijanja u kojima rashladna tekućina cirkulira gravitacijom. Spremnik je obično cilindričan ili pravokutni s otvorenim vrhom i povezan je sa sustavom grijanja kroz izlaz na dnu.
Postoji još mnogo nedostataka korištenja otvorenih spremnika:
- potrebno je redovito održavanje;
- gubici topline u sustavu su prilično visoki;
- unutarnji zidovi spremnika podložni su koroziji;
- tijekom instalacije potrebni su dodatni cjevovodi;
- ugradnja se provodi u potkrovlju, što zahtijeva dodatno ojačanje podova zbog velike težine spremnika.
Primjer otvorenog ekspanzijskog spremnika od nehrđajućeg čelika
Zatvoreni spremnici mogu se koristiti za bilo koji sustav grijanja, ali su obično potrebni za prisilno grijanje. Spremnik je zatvoren, odnosno isključen je kontakt između rashladne tekućine i okolnog zraka. Osim toga, zatvoreni spremnici mogu biti opremljeni automatskim ili ručnim ventilima, mjeračima tlaka za mjerenje tlaka u sustavu.
Prednosti takve opreme su brojne:
- spremnik se može montirati u kotlovnici, ne zahtijeva zaštitu od smrzavanja;
- razina tlaka u sustavu može biti prilično visoka;
- spremnik je zaštićeniji od korozije, njegov radni vijek je dug;
- rashladna tekućina ne isparava;
- nema gubitaka topline;
- održavanje sustava je jednostavnije, nema potrebe za praćenjem tlaka, razine vode.
Ekspanzijska posuda zatvorenog tipa WESTER
Zatvoreni membranski spremnik
Za membranski sustav koristi se zatvoreni spremnik, čiji je rad sličan konvencionalnom zatvorenom. Princip rada je vrlo jednostavan - kada se zagrije, rashladna tekućina se širi, "višak" vode ulazi u jedan odjeljak spremnika, vršeći pritisak na elastičnu membranu. Prilikom hlađenja tlak se smanjuje, zrak iz drugog spremnika gura hladnu vodu natrag u sustav, odnosno cirkulira.
Membrana može biti uklonjiva ili neuklonjiva, ne dolazi u dodir s unutarnjim stijenkama uređaja. Ako je membrana oštećena, mora se zamijeniti jer spremnik prestaje funkcionirati.
Među prednostima korištenja takve opreme treba istaknuti:
- kompaktne dimenzije spremnika;
- rashladna tekućina ne isparava;
- toplinski gubici sustava su minimalni;
- sustav je zaštićen od korozije;
- moguće je raditi s visokim tlakom bez straha od oštećenja sustava.
Membranski ekspanzioni spremnik
Ekspanzijski spremnik otvorenog sustava grijanja izračun i pravila ugradnje
Ekspanzijski spremnici koriste se u svim shemama pojedinačnih sustava grijanja. Glavna svrha ekspanzijskog spremnika je kompenzacija volumena sustava grijanja uzrokovanog toplinskim širenjem rashladne tekućine.
Značajke otvorenog spremnika za grijanje
Činjenica je da se volumen rashladne tekućine povećava s povećanjem tlaka, a ako se ne osigura dodatni kapacitet gdje bi višak volumena mogao stati, tada se tlak u sustavu grijanja može povećati toliko da se dogodi proboj. Za uklanjanje viška tlaka u sustavu koristi se ekspanzijski spremnik.
Osim toga, ekspanzijski spremnik otvorenog sustava grijanja razlikuje se od spremnika dizajniranih za zatvorene sustave. U zatvorenim sustavima koriste se spremnici koji ne komuniciraju s atmosferom. U otvorenom sustavu uporaba takvog spremnika je nemoguća, jer će višak tlaka u spremniku stvoriti veliki otpor cirkulaciji rashladne tekućine. Stoga se otvoreni spremnici koriste za otvorene sustave grijanja.
Stoga postoji veliki nedostatak otvorenih sustava grijanja - to je isparavanje rashladne tekućine iz spremnika. Kao rezultat toga, povremeno je potrebno kontrolirati razinu rashladne tekućine u spremniku i, ako je potrebno, nadoknaditi gubitke.
Osim toga, za otvorene sustave grijanja važno je ne samo da spremnik može komunicirati s atmosferom, već i točan izračun volumena spremnika te pravilnu instalaciju i spajanje na sustav grijanja.
Proračun volumena otvorenog ekspanzijskog spremnika
Tradicionalno, volumen ekspanzijskog spremnika definiran je kao 5% volumena cijelog sustava grijanja. To je zbog činjenice da se s povećanjem temperature vode na 80 stupnjeva njegov volumen povećava za otprilike 4%. Dodajući tome mali prostor kako se voda ne bi prelijevala preko rubova spremnika za još 1%, ukupno dobivamo volumen ekspanzijskog spremnika kao postotak volumena cijelog sustava grijanja.
Ako se u otvorenom sustavu koristi druga rashladna tekućina, tada volumen spremnika treba prilagoditi na temelju toplinskog širenja rashladne tekućine koja se koristi.
Većina poteškoća nastaje s izračunom volumena rashladne tekućine u sustavu grijanja. Za izračun volumena sustava potrebno je zbrojiti unutarnji volumen svih elemenata cijevnog sustava radijatora, grijanja i kotla. Također, volumen sustava može se posredno odrediti snagom kotla, na temelju činjenice da je za zagrijavanje 15 litara rashladne tekućine potrebno 1 kW snage kotla.
Ugradnja i spajanje otvorenog ekspanzijskog spremnika
Za razliku od zatvorenog ekspanzijskog spremnika, postoje određena pravila za otvoreni spremnik.
Najvažnije pravilo je da spremnik mora biti smješten iznad cijelog sustava grijanja. Inače, prema principu komunikacijskih posuda, voda će istjecati iz njega.
Ova okolnost često dovodi do odbijanja sustava grijanja otvorenog tipa, jer. nije uvijek moguće prikladno ugraditi ekspanzijski spremnik.
Druga važna značajka je da spremnik mora biti spojen na povratni vod. Činjenica je da je povratna temperatura vode niža, pa će voda sporije isparavati.
Osim toga, s obzirom na nisku temperaturu povratne vode, ekspanzijski spremnik se može spojiti na sustav pomoću prozirnog crijeva, što će olakšati kontrolu količine vode u sustavu.
Dodatno, ekspanzijski spremnik može biti opremljen posebnim cijevima za sprječavanje prelijevanja i kontrolu razine vode u spremniku.
Odabir uređaja prema izračunu
Prije nego što nastavite s izračunom membrane, morate znati da što je veći volumen sustava grijanja i što je veći indeks maksimalne temperature rashladne tekućine, to bi sam spremnik trebao biti veći.
Postoji nekoliko načina na koje se izračun provodi: kontaktiranje stručnjaka u projektantskom birou, samostalno izvođenje izračuna pomoću posebne formule ili izračun pomoću online kalkulatora.
Formula za izračun izgleda ovako: V = (VL x E) / D, gdje je:
- VL - volumen svih glavnih dijelova, uključujući kotao i druge uređaje za grijanje;
- E je koeficijent ekspanzije rashladne tekućine (u postocima);
- D je pokazatelj učinkovitosti membrane.
Određivanje volumena
Najlakši način za određivanje prosječnog volumena sustava grijanja je po kapacitet kotla za grijanje na temelju 15 l/kW. Odnosno, sa snagom kotla od 44 kW, volumen svih autocesta sustava bit će jednak 660 litara (15x44).
Koeficijent ekspanzije za sustav vode je približno 4% (pri temperaturi medija za grijanje od 95 °C).
Ako se antifriz ulije u cijevi, tada se pribjegavaju sljedećem izračunu:
Ocjena učinkovitosti (D) temelji se na početnom i najvišem tlaku u sustavu, kao i početnom tlaku zraka u komori. Sigurnosni ventil je uvijek postavljen na maksimalni tlak. Da biste pronašli vrijednost pokazatelja uspješnosti, morate izvršiti sljedeći izračun: D = (PV - PS) / (PV + 1), gdje je:
- PV - oznaka maksimalnog tlaka u sustavu, za individualno grijanje, indikator je 2,5 bara;
- PS - tlak punjenja membrane je obično 0,5 bara.
Sada ostaje prikupiti sve pokazatelje u formuli i dobiti konačni izračun:
Dobiveni broj se može zaokružiti prema gore i odlučiti se za model ekspanzijskog spremnika počevši od 46 litara. Ako se voda koristi kao nosač topline, tada će volumen spremnika biti najmanje 15% kapaciteta cijelog sustava. Za antifriz, ova brojka je 20%. Vrijedi napomenuti da volumen uređaja može biti nešto veći od izračunatog broja, ali ni u kojem slučaju, ne manji.
Formula za izračun volumena ekspanzijskog spremnika
KE - ukupni volumen cijelog sustava grijanja. Ovaj pokazatelj izračunava se na temelju činjenice da je I kW snage opreme za grijanje jednak 15 litara volumena rashladne tekućine. Ako je snaga kotla 40 kW, tada će ukupni volumen sustava biti KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;
Z je vrijednost temperaturnog koeficijenta rashladne tekućine.Kao što je već navedeno, za vodu je to oko 4%, a za antifriz različitih koncentracija, na primjer, 10-20% etilen glikola, od 4,4 do 4,8%;
N je vrijednost učinkovitosti membranskog spremnika, koja ovisi o početnom i maksimalnom tlaku u sustavu, početnom tlaku zraka u komori. Često ovaj parametar određuje proizvođač, ali ako ga nema, možete sami izvršiti izračun pomoću formule:
DV - najveći dopušteni tlak u mreži. U pravilu je jednak dopuštenom tlaku sigurnosnog ventila i rijetko prelazi 2,5-3 atm za obične kućne sustave grijanja;
DS je vrijednost tlaka početnog punjenja membranskog spremnika na temelju konstantne vrijednosti od 0,5 atm. za 5 m duljine sustava grijanja.
N = (2,5-0,5)/
Dakle, iz dobivenih podataka možemo izvesti volumen ekspanzijskog spremnika snage kotla od 40 kW:
K \u003d 600 x 0,04 / 0,57 \u003d 42,1 litara.
Preporuča se spremnik od 50 l s početnim tlakom od 0,5 atm. budući da bi konačni pokazatelji za odabir proizvoda trebali biti nešto viši od izračunatih. Lagani višak volumena spremnika nije tako loš kao nedostatak njegovog volumena. Osim toga, kada se u sustavu koristi antifriz, stručnjaci savjetuju odabir spremnika s volumenom 50% više od izračunatog.
Kalkulator za izračun volumena ekspanzijskog spremnika za sustav grijanja
Što trebate znati prilikom izračunavanja
Prilikom ugradnje sustava grijanja nije uvijek moguće uštedjeti korisni prostor, što je toliko važno u malim sobama. Ali u isto vrijeme možete saznati točan volumen željenog uređaja.
Prilikom izračuna koristi se sljedeća formula:
Vb (volumen spremnika) = Vt (volumen tekućine za prijenos topline) * Kt (faktor toplinske ekspanzije) / F (faktor kapaciteta membranskog spremnika)
Za određivanje volumena rashladne tekućine koriste se sljedeće metode:
- bilježi se vrijeme probnog punjenja cijele konstrukcije. To se može učiniti s vodomjerom;
- zbrojite sve količine prisutnih mehanizama - cijevi, baterije i izvori topline;
- primjenjuje se korespondencija od 15 litara rashladne tekućine po kilovatu snage opreme.
Proračun volumena na zasebnom primjeru
Koeficijent koji uzima u obzir toplinsko širenje korištene rashladne tekućine ovisi o prisutnosti aditiva protiv smrzavanja. Ona varira ovisno o postotku ovih aditiva, a može se mijenjati i pod utjecajem temperature. Postoje posebne tablice u kojima možete vidjeti podatke iz izračuna zagrijavanja rashladne tekućine. Ovi podaci se unose u kalkulator. Ako se koristi voda, onda je to nužno prikazano u programu.
Tekućine protiv smrzavanja kao nosač topline posebno su relevantne ako je potrebno isključiti grijanje u hladnoj sezoni.
Obavezno uzmite u obzir faktor učinkovitosti membranskog ekspanzijskog spremnika. Može se odrediti sljedećom formulom:
F= (Pm-Pb)/(P1+1)
U ovom slučaju, Pm označava maksimalni tlak koji može dovesti do hitnog aktiviranja posebnog sigurnosnog ventila. Ova vrijednost mora biti navedena u podacima putovnice proizvoda.
Dijagram prikazuje opciju instalacije uređaja
Pb je tlak za pumpanje zračne komore uređaja. Ako je dizajn već napumpan, tada je parametar naveden u tehničkim specifikacijama. Ova se vrijednost može mijenjati neovisno. Na primjer, za nastavak pumpanja auto pumpom ili uklanjanje viška zraka pomoću ugrađene bradavice. Za autonomne sustave, preporučeni pokazatelj je 1-1,5 atmosfera.
Povezani članak:
Spremnik u otvorenom sustavu grijanja
U takvom sustavu rashladna tekućina - obična voda - kreće se prema zakonima fizike na prirodan način zbog različite gustoće hladne i tople vode. Tome pridonosi i nagib cijevi. Rashladna tekućina, zagrijana na visoku temperaturu, teži prema gore na izlazu iz kotla, potiskivana hladnom vodom koja dolazi iz povratnog cjevovoda odozdo. Tako dolazi do prirodne cirkulacije, uslijed čega se radijatori zagrijavaju. Problematično je koristiti antifriz u samoprotočnom sustavu zbog činjenice da je rashladna tekućina u ekspanzijskom spremniku u otvorenom stanju i brzo isparava, zbog čega samo voda djeluje u tom svojstvu.Kada se zagrije, povećava se u volumenu, a njegov višak ulazi u spremnik, a kada se ohladi, vraća se u sustav. Spremnik se nalazi na najvišoj točki konture, obično u potkrovlju. Kako se voda u njemu ne bi smrzla, izolirana je izolacijskim materijalima i spojena na povratni cjevovod kako bi se izbjeglo vrenje. U slučaju prepunjenosti spremnika voda se ispušta u kanalizaciju.
Ekspanzijski spremnik nije zatvoren poklopcem, stoga naziv sustava grijanja - otvoren. Razina vode u spremniku mora se kontrolirati tako da u cjevovodu nema zračnih džepova, što dovodi do neučinkovitog rada radijatora. Spremnik je spojen na mrežu kroz ekspanzijsku cijev, a predviđena je cirkulacijska cijev koja osigurava kretanje vode. Kako se sustav puni, voda dolazi do signalne cijevi, na kojoj
tapnite. Za kontrolu širenja vode koristi se preljevna cijev. Odgovoran je za slobodno kretanje zraka unutar posude. Da biste izračunali volumen otvorenog spremnika, morate znati volumen vode u sustavu.
