Kalkulator for å beregne totalvolumet til varmesystemet

Installasjon av ekspansjonstank

Når du installerer en ekspansjonstank, må to forhold tas i betraktning:

Når beholderen er fylt med væske, vil vekten øke betydelig, så festet må være designet for belastninger.
Enheten må være fritt tilgjengelig for vedlikehold (spesielt i åpne systemer, hvor vann må tilføres med jevne mellomrom).

Installasjonsmetoden vil avhenge av materialene som brukes. Dette kan være sveising, flenser eller plastforbindelse med en spesiell loddebolt.

En ganske vanlig feil ved bruk av tetningsmaterialer som ikke er egnet for montering av varmeelementer.
For eksempel et tetningsmiddel for plastvinduer - det er ikke designet for å fungere med høye temperaturer, så etter en stund vil det lekke.

Tips for å installere en ekspansjonstank for et varmesystem:

Arbeid er planlagt i den varme perioden, ved positive temperaturer;
Sørg for å installere en sikkerhetsventil;
De nyeste modellene av gasskjeler har en liten tank i designet; du bør ikke stole bare på den hvis lengden på rørledningen er betydelig. Det er nødvendig å beregne alt på nytt og om nødvendig installere en ekstra utvider.
Hvis en kran er installert i en kort seksjon mellom tanken og varmerørene, vil dette om nødvendig gjøre det mulig å demontere enheten uten å forstyrre driften av hele systemet.

Å organisere et varmt gulvsystem er vanskeligst på badet, fordi du må gjøre alt lufttett slik at systemet ikke samhandler med fuktighet. - enhetsalternativer og installasjonstrinn.

Tanker med en ballong-type membran.

I dette tilfellet er luftkammeret plassert langs omkretsen av hele tanken og omgir gummikammeret for kjølevæsken. Når den kommer, begynner sistnevnte å utvide seg som en oppblåst ballong. Takket være denne tankanordningen er det mulig å kontrollere trykket i systemet mer nøyaktig.

Det skal bemerkes at ballongmembraner kan skiftes ut etter hvert som de slites ut, mens membranmembraner ikke kan erstattes. Materialet som membranen er laget av er veldig viktig. Den skal ha termisk stabilitet og samtidig høy elastisitet. Når du velger en tank, bør du være kjent med slike membranegenskaper som holdbarhet, driftstemperatur, vannmotstand og overholdelse av sanitære og hygieniske standarder.

Opplegg for ekspansjonstanken

Driftsprinsipp

Fra fysikkløpet er det kjent at væsken er inkompressibel.

I varmekretsen brukes vann som varmebærer.

I temperaturområdet fra 20 til 90 grader endrer den volum, utvider seg etter hvert som den varmes opp.

Hvis vi forestiller oss varmenettverket som et kar med kompleks konfigurasjon, vil oppvarming av innholdet føre til at veggene bryter på grunn av utvidelsen av væsken.

For å kompensere for dette fenomenet brukes en ekspansjonstank, som fungerer som et ekstra volum for å plassere overflødig kjølevæske.

Etter å ha utvidet seg, kommer vannet inn i tanken, og når det er avkjølt (omtrentlig priser for en varmekabel for vannforsyning) går det tilbake i systemet.

Det er rett og slett umulig å fjerne overflødig vann, fordi når det avkjøles, vil tomrommet bli okkupert av luft, og kretsen vil slutte å fungere.

Vet du hva du skal gjøre hvis det renner vann fra tanken og inn i toalettet. Les den nyttige artikkelen for tips og råd fra rørleggermestere om feilsøking.

Om omfanget av asbestsementrør med en størrelse på 150 mm er skrevet på denne siden.

Dermed beskytter ekspansjonstanken varmesystemet mot både overskudd og mangel på kjølevæske, og kompenserer for alle bevegelser i volumet.

Utbygging av ekspansjonstank

Ekspansjonstanken er et karbonstållegeme med et pulverlakkert rødt, grått eller hvitt belegg, inni som er en gummimembran i form av en membran eller i form av en sylinder. Den første brukes hovedsakelig i små beholdere, den andre - i store. Tanker på fabrikken er noen ganger utstyrt med en sikkerhetsventil som beskytter systemet mot å overskride det tillatte trykket. Hvis dette skjer, åpnes ventilen og frigjør overflødig vann. Bedre å spille det trygt og sørge for at produktet ditt har det. Hvis ikke, kjøp og monter ved siden av tanken.

Ekspansjonstank med en membran i form av en membran. En slik enhet er mer som en tønne, delt i to av en bevegelig gummiskillevegg. I produksjonen pumpes luft inn i den øvre delen av tanken, noe som skaper et starttrykk. Etter tilkobling av tanken begynner kjølevæske fra nettverket å strømme inn i det nedre kammeret. I det øyeblikket, når den elastiske membranen blir i en null-rolig stilling og så å si ligger på overflaten av kjølevæsken, anses varmesystemet å være helt fylt og klart til å starte. Når temperaturen på kjølevæsken stiger, øker volumet, og overskuddet slippes ut i ekspansjonstanken. Ved å komprimere luften flyttes membranen inn i luftkammeret, på grunn av hvilket det indre rommet i tanken blir større, og et overskudd av kjølevæske kommer inn der. Så snart kjølevæsken kjøles ned og går tilbake til sitt opprinnelige volum, stopper effekten på membranen og luften i det øvre kammeret, uten motstand, bringer membranen til sin opprinnelige, rolige posisjon, og justerer derved automatisk trykket i systemet.

Funksjoner ved å velge en ekspansjonstank for et varmesystem, noen få nyanser

Når du velger en ekspansjonstank, må du ta hensyn til følgende kriterier:

installasjonssted;
type varmesystem (med naturlig og tvungen sirkulasjon);
driftsparametre for systemet, inkludert trykk (det er nødvendig å utføre trykkberegninger for tanken, kjølevæsken, varmeveksleren);
volumet til ekspansjonstanken (kan ikke være mindre enn 10% av det totale volumet av vann i systemet);
behovet for automatisert kontroll;
funksjoner ved tankdriften (autonom ikke-flyktig, med tvungen sirkulasjon og tilkobling til det elektriske nettverket)

Et av kriteriene for valg av utstyr er beregningen av vann og dets trykk. I slike beregninger av varmesystemet tas følgende i betraktning:

volumet av vann i kjeleenheten (det er angitt i passet for kjelen);
vannvolumet for radiatorer (det er nødvendig å beregne separat for hver radiator og oppsummere de oppnådde verdiene);
volumet av kjølevæske i rørene til systemet (beregnet for alle kretser ved å bruke formelen Vtot = π × D2 × L/4, hvor D er rørdiameteren, L er rørlengden).

Denne beregningen beregner hvor stort volum tanken skal ha. Vanligvis, ved utforming, er det fastsatt at volumet til ekspansjonstanken ikke kan være mindre enn 10-15%. Denne verdien vil være tilstrekkelig til å fjerne luft fra varmekretsen og beskytte utstyret mot brudd eller lekkasjer under termisk ekspansjon.

Åpne og lukkede varmesystemer

Åpne tanker brukes til varmesystemer der kjølevæsken sirkulerer ved hjelp av tyngdekraften. Tanken er vanligvis sylindrisk eller rektangulær med åpen topp og kobles til varmesystemet gjennom et uttak i bunnen.

Det er mange flere ulemper ved å bruke åpne tanker:

regelmessig vedlikehold er nødvendig;
varmetapene i systemet er ganske høye;
tankens indre vegger er utsatt for korrosjon;
under installasjonen er det nødvendig med ytterligere rør;
installasjonen utføres på loftet, noe som krever ytterligere forsterkning av gulvene på grunn av tankens store vekt.

Et eksempel på en åpen ekspansjonstank laget av rustfritt stål

Lukkede tanker kan brukes til ethvert oppvarmingssystem, men de er vanligvis nødvendige for tvungen oppvarming. Tanken er lukket, det vil si at kontakt mellom kjølevæsken og den omgivende luften er utelukket. I tillegg kan forseglede tanker utstyres med automatiske eller manuelle ventiler, trykkmålere for å måle trykket i systemet.

Fordelene med slikt utstyr er mange:

tanken kan monteres i fyrrommet, den krever ikke frostbeskyttelse;
trykknivået i systemet kan være ganske høyt;
tanken er mer beskyttet mot korrosjon, levetiden er lang;
kjølevæsken fordamper ikke;
det er ingen varmetap;
vedlikehold av systemet er enklere, det er ikke nødvendig å overvåke trykket, vannstanden.

Ekspansjonstank lukket type WESTER

Lukket membrantank

For membransystemet brukes en forseglet tank, hvis drift ligner på en konvensjonell lukket. Driftsprinsippet er veldig enkelt - ved oppvarming utvides kjølevæsken, "overflødig" vann kommer inn i ett rom i tanken, og legger press på den elastiske membranen. Ved avkjøling synker trykket, luften fra den andre tanken skyver kaldt vann tilbake i systemet, det vil si at det sirkulerer.

Membranen kan være avtakbar eller ikke-avtakbar, den kommer ikke i kontakt med de indre veggene til enheten. Hvis membranen er skadet, må den skiftes, da tanken slutter å fungere.

Blant fordelene med å bruke slikt utstyr, bør det bemerkes:

kompakte tankdimensjoner;
kjølevæsken fordamper ikke;
varmetapene i systemet er minimale;
systemet er beskyttet mot korrosjon;
det er mulig å jobbe med høyt trykk uten frykt for skade på systemet.

Membranekspansjonstank

Utvidelsestank for et åpent varmesystem beregning og installasjonsregler

Ekspansjonstanker brukes i alle ordninger for individuelle varmesystemer. Hovedformålet med ekspansjonstanken er å kompensere for volumet til varmesystemet forårsaket av den termiske utvidelsen av kjølevæsken.

Egenskaper til en åpen varmetank

Faktum er at volumet av kjølevæsken øker med økende trykk, og hvis det ikke gis ekstra kapasitet der det overskytende volumet kan passe, kan trykket i varmesystemet øke så mye at det oppstår et gjennombrudd. En ekspansjonstank brukes for å eliminere overtrykk i systemet.

I tillegg skiller ekspansjonstanken til et åpent varmesystem seg fra tanker designet for lukkede systemer. I lukkede systemer brukes tanker som ikke kommuniserer med atmosfæren. I et åpent system er bruken av en slik tank umulig, siden overtrykk i tanken vil skape en stor motstand mot sirkulasjonen av kjølevæsken. Derfor brukes åpne tanker for åpne varmesystemer.

Derfor er det en stor ulempe med åpne varmesystemer - dette er fordampningen av kjølevæsken fra tanken. Som et resultat er det med jevne mellomrom nødvendig å kontrollere nivået av kjølevæske i tanken og om nødvendig gjøre opp for tap.

I tillegg, for åpne varmesystemer, er det viktig ikke bare at tanken kan kommunisere med atmosfæren, men også riktig beregning av tankvolum og riktig installasjon og tilkobling til varmesystemet

Beregning av volumet til en åpen ekspansjonstank

Tradisjonelt er volumet av ekspansjonstanken definert som 5 % av volumet til hele varmesystemet. Dette skyldes det faktum at med en økning i vanntemperaturen til 80 grader, øker volumet med omtrent 4%. Legger vi til dette en liten plass slik at vannet ikke renner over kantene på tanken med ytterligere 1%, totalt får vi volumet av ekspansjonstanken som en prosentandel av volumet til hele varmesystemet.

Hvis en annen kjølevæske brukes i et åpent system, bør volumet på tanken justeres basert på den termiske utvidelsen av kjølevæsken som brukes.

De fleste vanskelighetene oppstår med beregningen av volumet av kjølevæske i varmesystemet. For å beregne volumet av systemet, er det nødvendig å summere det indre volumet til alle elementene i rørsystemet til radiatorer, oppvarming og kjelen. Også volumet til systemet kan bestemmes indirekte av kjelens kraft, basert på det faktum at 1 kW kjelekraft er nødvendig for å varme opp 15 liter kjølevæske.

Installasjon og tilkobling av åpen ekspansjonstank

I motsetning til en lukket ekspansjonstank, er det visse regler for en åpen.

Den viktigste regelen er at tanken skal være plassert over hele varmesystemet. Ellers, i henhold til prinsippet om kommuniserende fartøy, vil vann strømme ut av det.

Denne omstendigheten fører ofte til avvisning av et åpent varmesystem, fordi. det er ikke alltid mulig å enkelt installere en ekspansjonstank.

Den andre viktige egenskapen er at tanken må kobles til returledningen. Faktum er at returtemperaturen til vannet er lavere, og derfor vil vannet fordampe langsommere.

I tillegg, gitt den lave returvannstemperaturen, kan ekspansjonstanken kobles til systemet ved hjelp av en gjennomsiktig slange, noe som vil gjøre det lettere å kontrollere vannmengden i systemet.

I tillegg kan ekspansjonstanken utstyres med spesielle rør for å hindre overløp og kontrollere vannivået i tanken.

Enhetsvalg i henhold til beregningen

Før du fortsetter med beregningen av membranen, må du vite at jo større volumet på varmesystemet og jo høyere maksimal temperaturindeks for kjølevæsken, desto større skal selve tanken være.

Det er flere måter beregningen utføres på: kontakte spesialister ved designbyrået, utføre beregninger på egen hånd ved hjelp av en spesiell formel, eller beregne ved hjelp av en online kalkulator.

Beregningsformelen ser slik ut: V = (VL x E) / D, hvor:

VL - volumet av alle hoveddeler, inkludert kjelen og andre oppvarmingsenheter;
E er ekspansjonskoeffisienten til kjølevæsken (i prosent);
D er en indikator på effektiviteten til membranen.

Volumbestemmelse

Den enkleste måten å bestemme gjennomsnittsvolumet til varmesystemet er ved varmekjelekapasitet basert på 15 l/kW. Det vil si at med en kjeleeffekt på 44 kW, vil volumet på alle motorveier i systemet være lik 660 liter (15x44).

Ekspansjonskoeffisienten for et vannsystem er ca. 4 % (ved en varmebærertemperatur på 95 °C).

Hvis frostvæske helles i rørene, tyr de til følgende beregning:

Virkningsgraden (D) er basert på det innledende og høyeste trykket i systemet, samt startlufttrykket i kammeret. Sikkerhetsventilen er alltid innstilt på maksimalt trykk. For å finne verdien av ytelsesindikatoren, må du utføre følgende beregning: D = (PV - PS) / (PV + 1), hvor:

PV - det maksimale trykkmerket i systemet, for individuell oppvarming er indikatoren 2,5 bar;
PS - membranens ladetrykk er vanligvis 0,5 bar.

Nå gjenstår det å samle alle indikatorene i formelen og få den endelige beregningen:

Det resulterende tallet kan rundes opp og velge en ekspansjonstankmodell som starter fra 46 liter. Hvis vann brukes som varmebærer, vil volumet av tanken være minst 15% av kapasiteten til hele systemet. For frostvæske er dette tallet 20%. Det er verdt å merke seg at volumet til enheten kan være litt større enn det beregnede tallet, men ikke i noe tilfelle mindre.

Formel for å beregne volumet av ekspansjonstanken

KE - det totale volumet av hele varmesystemet. Denne indikatoren beregnes basert på det faktum at I kW varmeutstyrseffekt er lik 15 liter kjølevæskevolum. Hvis kjeleeffekten er 40 kW, vil det totale volumet av systemet være KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;

Z er verdien av temperaturkoeffisienten til kjølevæsken.Som allerede nevnt, for vann er dette omtrent 4%, og for frostvæske av forskjellige konsentrasjoner, for eksempel 10-20% etylenglykol, fra 4,4 til 4,8%;

N er effektivitetsverdien til membrantanken, som avhenger av start- og maksimumstrykket i systemet, startlufttrykket i kammeret. Ofte er denne parameteren spesifisert av produsenten, men hvis den ikke er der, kan du utføre beregningen selv ved å bruke formelen:

DV - det høyeste tillatte trykket i nettverket. Som regel er det lik det tillatte trykket til sikkerhetsventilen og overstiger sjelden 2,5-3 atm for vanlige husholdningsvarmesystemer;

DS er trykkverdien til den første ladningen av membrantanken basert på en konstant verdi på 0,5 atm. for 5 m av lengden på varmesystemet.

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

Så fra de oppnådde dataene kan vi utlede volumet av ekspansjonstanken med en kjeleeffekt på 40 kW:

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

En 50 l tank med et starttrykk på 0,5 atm anbefales. siden de endelige indikatorene for å velge et produkt bør være litt høyere enn de beregnede. Et lite overskudd av tankens volum er ikke så ille som utilstrekkelig volum. I tillegg, når du bruker frostvæske i systemet, anbefaler eksperter å velge en tank med et volum på 50% mer enn den beregnede.

Kalkulator for å beregne volumet til en ekspansjonsbeholder for et varmesystem

Hva du trenger å vite når du gjør beregninger

Når du installerer et varmesystem, er det ikke alltid mulig å spare brukbar plass, noe som er så viktig i små rom. Men samtidig kan du finne ut det nøyaktige volumet til ønsket enhet.

Ved beregning brukes følgende formel:

Vb (tankvolum) = Vt (varmeoverføringsvæskevolum) * Kt (varmeekspansjonsfaktor) / F (membrantankkapasitetsfaktor)

For å bestemme volumet av kjølevæsken, brukes følgende metoder:

tidspunktet for prøvefylling av hele strukturen registreres. Dette kan gjøres med vannmåler;
legg sammen alle volumene av mekanismene som er til stede - rør, batterier og varmekilder;
en korrespondanse på 15 liter kjølevæske per kilowatt utstyrseffekt påføres.

Beregning av volum på eget eksempel

Koeffisienten som tar hensyn til den termiske utvidelsen av kjølevæsken som brukes, avhenger av tilstedeværelsen av frostvæsketilsetningsstoffer. Det varierer avhengig av prosentandelen av disse tilsetningsstoffene, og kan også endres under påvirkning av temperatur. Det er spesielle tabeller der du kan se dataene fra beregningen av oppvarmingen av kjølevæsken. Denne informasjonen legges inn i kalkulatoren. Hvis det brukes vann, vises dette nødvendigvis i programmet.

Frostvæsker som varmebærer er spesielt relevante hvis det er nødvendig å slå av oppvarmingen i den kalde årstiden.

Pass på å ta hensyn til effektivitetsfaktoren til membranekspansjonstanken. Det kan bestemmes av følgende formel:

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

I dette tilfellet står Pm for det maksimale trykket som kan føre til nødaktivering av en spesiell sikkerhetsventil. Denne verdien må angis i passdataene til produktet.

Diagrammet viser installasjonsalternativet til enheten

Pb er trykket for å pumpe luftkammeret til enheten. Hvis designet allerede er pumpet opp, er parameteren angitt i de tekniske spesifikasjonene. Denne verdien kan endres uavhengig. For eksempel for å gjenoppta pumpingen med en bilpumpe eller for å fjerne overflødig luft ved hjelp av en innebygd nippel. For autonome systemer er den anbefalte indikatoren 1-1,5 atmosfærer.

Relatert artikkel:

Tank i åpent varmesystem

I et slikt system beveger kjølevæsken - vanlig vann - seg i henhold til fysikkens lover på en naturlig måte på grunn av de forskjellige tetthetene av kaldt og varmt vann. Hellingen på rørene bidrar også til dette. Kjølevæsken, oppvarmet til høy temperatur, tenderer oppover ved utløpet av kjelen, presset ut av kaldt vann som kommer fra returrørledningen nedenfra. Slik oppstår naturlig sirkulasjon, som et resultat av at radiatorene varmes opp. Det er problematisk å bruke frostvæske i et selvflytende system på grunn av det faktum at kjølevæsken i ekspansjonstanken er i åpen tilstand og raskt fordamper, og det er derfor bare vann virker i denne kapasiteten.Når det varmes opp, øker det i volum, og overskuddet kommer inn i tanken, og når det avkjøles, går det tilbake til systemet. Tanken er plassert på det høyeste punktet av konturen, vanligvis på loftet. For at vannet i det ikke skal fryse, er det isolert med isolasjonsmaterialer og koblet til returledningen for å unngå koking. Ved overfylling av tanken slippes vann ut i kloakken.

Ekspansjonstanken er ikke lukket med lokk, derav navnet på varmesystemet - åpen. Vannstanden i tanken må kontrolleres slik at det ikke er luftlommer i rørledningen, noe som fører til ineffektiv drift av radiatorene. Tanken er koblet til nettverket gjennom et ekspansjonsrør, og et sirkulasjonsrør er gitt for å sikre bevegelse av vann. Når systemet fylles opp, når vannet signalrøret, hvorpå

trykk. Et overløpsrør brukes til å kontrollere utvidelsen av vann. Det er ansvarlig for fri bevegelse av luft inne i beholderen. For å beregne volumet til en åpen tank, må du vite volumet av vann i systemet.