Instalowanie zbiornika wyrównawczego
Podczas instalacji zbiornika wyrównawczego należy wziąć pod uwagę dwie okoliczności:
- Gdy pojemnik zostanie wypełniony płynem, jego waga znacznie wzrośnie, dlatego mocowanie musi być przystosowane do obciążeń.
- Urządzenie musi być łatwo dostępne w celu konserwacji (szczególnie w systemach otwartych, gdzie trzeba okresowo dodawać wodę).
Sposób instalacji będzie zależał od użytych materiałów. Może to być spawanie, kołnierze lub połączenie z tworzywa sztucznego za pomocą specjalnej lutownicy.
Dość częsty błąd przy stosowaniu materiałów uszczelniających, które nie nadają się do montażu elementów grzejnych.
Na przykład uszczelniacz do okien plastikowych - nie jest przeznaczony do pracy w wysokich temperaturach, więc po chwili przecieka.
Wskazówki dotyczące instalacji zbiornika wyrównawczego do systemu grzewczego:
- Prace planowane są w okresie ciepłym, przy dodatnich temperaturach;
- Pamiętaj, aby zainstalować zawór bezpieczeństwa;
- Najnowsze modele kotłów gazowych mają w swojej konstrukcji mały zbiornik, nie należy na nim polegać tylko wtedy, gdy długość rurociągu jest znaczna. Trzeba wszystko przeliczyć i w razie potrzeby zainstalować dodatkowy ekspander.
- Jeśli kran zostanie zainstalowany na krótkim odcinku między zbiornikiem a rurami grzewczymi, pozwoli to, w razie potrzeby, na demontaż urządzenia bez zakłócania pracy całego systemu.
Zorganizowanie systemu ciepłej podłogi jest najtrudniejsze w łazience, ponieważ wszystko musi być szczelne, aby system nie wchodził w interakcje z wilgocią. - opcje urządzenia i etapy instalacji.
Zbiorniki z membraną balonową.
W tym przypadku komora powietrzna znajduje się na obwodzie całego zbiornika i otacza gumową komorę na chłodziwo. Kiedy nadchodzi, ten ostatni zaczyna się rozszerzać jak napompowany balon. Dzięki temu urządzeniu zbiornikowemu możliwe jest dokładniejsze kontrolowanie ciśnienia w układzie.
Należy zauważyć, że membrany balonowe można wymieniać, gdy się zużywają, natomiast membran membranowych nie można wymienić. Bardzo ważny jest materiał, z którego wykonana jest membrana. Musi mieć stabilność termiczną i jednocześnie wysoką elastyczność. Wybierając zbiornik należy zapoznać się z takimi cechami membrany jak trwałość, temperatura pracy, wodoodporność oraz zgodność z normami sanitarno-higienicznymi.
Schemat działania zbiornika wyrównawczego
Zasada działania
Z przebiegu fizyki wiadomo, że ciecz jest nieściśliwa.
W obiegu grzewczym jako nośnik ciepła wykorzystywana jest woda.
W zakresie temperatur od 20 do 90 stopni zmienia objętość, rozszerzając się w miarę nagrzewania.
Jeśli wyobrazimy sobie sieć grzewczą jako naczynie o złożonej konfiguracji, to podgrzanie zawartości spowoduje pękanie ścian w wyniku rozszerzania się cieczy.
Aby zrekompensować to zjawisko, stosuje się zbiornik wyrównawczy, który służy jako dodatkowa objętość do umieszczania nadmiaru chłodziwa.
Po rozprężeniu woda dostaje się do zbiornika, a po schłodzeniu (przybliżone ceny za kabel grzejny do zaopatrzenia w wodę) wraca do systemu.
Po prostu nie da się usunąć nadmiaru wody, ponieważ gdy ostygnie, pustka zostanie zajęta przez powietrze, a obwód przestanie działać.
Czy wiesz, co zrobić, gdy woda spływa ze zbiornika do toalety. Przeczytaj przydatny artykuł, aby uzyskać wskazówki i porady od mistrzów hydrauliki dotyczące rozwiązywania problemów.
O zakresie rur azbestowo-cementowych o wielkości 150 mm napisano na tej stronie.
W ten sposób zbiornik wyrównawczy chroni system grzewczy zarówno przed nadmiarem, jak i niedoborem chłodziwa, kompensując wszystkie ruchy w jego objętości.
Konstrukcja zbiornika wyrównawczego
Zbiornik wyrównawczy to korpus ze stali węglowej z malowaną proszkowo czerwoną, szarą lub białą powłoką, wewnątrz której znajduje się gumowa membrana w postaci membrany lub w postaci cylindra. Pierwszy jest używany głównie w małych pojemnikach, drugi - w dużych. Zbiorniki w fabryce są czasami wyposażone w zawór bezpieczeństwa, który chroni układ przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia. Jeśli tak się stanie, zawór otwiera się, uwalniając nadmiar wody. Lepiej grać bezpiecznie i upewnić się, że Twój produkt to ma. Jeśli nie, kup i zamontuj obok czołgu.
Zbiornik wyrównawczy z membraną w postaci membrany. Takie urządzenie przypomina bardziej beczkę, podzieloną na dwie części ruchomą gumową przegrodą. Podczas produkcji do górnej części zbiornika pompowane jest powietrze, które wytwarza ciśnienie wstępne. Po podłączeniu zbiornika chłodziwo z sieci zaczyna płynąć do jego dolnej komory. W tym momencie, gdy elastyczna membrana znajduje się w pozycji zerowej i niejako leży na powierzchni chłodziwa, system grzewczy uważa się za całkowicie wypełniony i gotowy do uruchomienia. Gdy temperatura płynu chłodzącego wzrasta, jego objętość wzrasta, a nadmiar jest odprowadzany do zbiornika wyrównawczego. Poprzez sprężenie powietrza membrana zostaje przesunięta do komory powietrznej, dzięki czemu wewnętrzna przestrzeń zbiornika powiększa się i dostaje się tam nadmiar chłodziwa. Gdy tylko chłodziwo ostygnie i powróci do swojej pierwotnej objętości, działanie na membranę ustaje, a powietrze w górnej komorze, bez oporu, sprowadza membranę do pierwotnej, spokojnej pozycji, automatycznie regulując w ten sposób ciśnienie w układzie.
Cechy wyboru zbiornika wyrównawczego do systemu grzewczego, kilka niuansów
Wybierając zbiornik wyrównawczy, należy zwrócić uwagę na następujące kryteria:
- miejsce instalacji;
- rodzaj systemu grzewczego (z obiegiem naturalnym i wymuszonym);
- parametry pracy instalacji, w tym ciśnienie (konieczne jest wykonanie obliczeń ciśnienia dla zbiornika, chłodziwa, wymiennika ciepła);
- objętość zbiornika wyrównawczego (nie może być mniejsza niż 10% całkowitej objętości wody w systemie);
- potrzeba zautomatyzowanej kontroli;
- cechy pracy zbiornika (autonomiczny nielotny, z wymuszonym obiegiem i podłączeniem do sieci elektrycznej)
Jednym z kryteriów wyboru sprzętu jest obliczenie wody i jej ciśnienia. W takich obliczeniach systemu grzewczego brane są pod uwagę:
- objętość wody w kotle (jest wskazana w paszporcie kotła);
- objętość wody dla grzejników (konieczne jest obliczenie osobno dla każdego grzejnika i podsumowanie uzyskanych wartości);
- objętość chłodziwa w rurach instalacji (obliczona dla wszystkich obiegów ze wzoru Vtot = π × D2 × L/4, gdzie D to średnica rury, L to długość rury).
To obliczenie oblicza, jaką objętość powinien mieć zbiornik. Zwykle podczas projektowania ustala się, że objętość zbiornika wyrównawczego nie może być mniejsza niż 10-15%. Ta wartość będzie wystarczająca do usunięcia powietrza z obiegu grzewczego i ochrony sprzętu przed pęknięciami lub wyciekami podczas rozszerzalności cieplnej.
Otwarte i zamknięte systemy grzewcze
Zbiorniki otwarte są stosowane w systemach grzewczych, w których płyn chłodzący krąży grawitacyjnie. Zbiornik jest zwykle cylindryczny lub prostokątny z otwartą górą i jest podłączony do systemu grzewczego przez wylot na dole.
Istnieje wiele innych wad korzystania z otwartych zbiorników:
- wymagana jest regularna konserwacja;
- straty ciepła w systemie są dość wysokie;
- wewnętrzne ściany zbiornika podlegają korozji;
- podczas instalacji wymagane są dodatkowe orurowanie;
- montaż odbywa się na poddaszu, co ze względu na duży ciężar zbiornika wymaga dodatkowego wzmocnienia posadzek.
Przykład otwartego zbiornika wyrównawczego wykonanego ze stali nierdzewnej
Zamknięte zbiorniki mogą być używane w dowolnym systemie grzewczym, ale zwykle są wymagane do wymuszonego ogrzewania. Zbiornik jest zamknięty, to znaczy wykluczony jest kontakt płynu chłodzącego z otaczającym powietrzem. Dodatkowo szczelne zbiorniki mogą być wyposażone w zawory automatyczne lub ręczne, manometry do pomiaru ciśnienia w układzie.
Zalet takiego sprzętu jest wiele:
- zbiornik można zamontować w kotłowni, nie wymaga ochrony przed mrozem;
- poziom ciśnienia w systemie może być dość wysoki;
- zbiornik jest lepiej chroniony przed korozją, jego żywotność jest długa;
- płyn chłodzący nie odparowuje;
- nie ma strat ciepła;
- konserwacja systemu jest prostsza, nie ma potrzeby monitorowania ciśnienia, poziomu wody.
Zbiornik wyrównawczy zamknięty typ WESTER
Zamknięty zbiornik membranowy
W przypadku systemu membranowego stosuje się szczelny zbiornik, którego działanie jest podobne do konwencjonalnego zamkniętego. Zasada działania jest bardzo prosta - po podgrzaniu chłodziwo rozszerza się, "nadmiar" wody dostaje się do jednej komory zbiornika, wywierając nacisk na elastyczną membranę. Podczas chłodzenia ciśnienie spada, powietrze z drugiego zbiornika wypycha zimną wodę z powrotem do układu, czyli krąży.
Membrana może być zdejmowana lub nieusuwalna, nie styka się z wewnętrznymi ściankami urządzenia. Jeśli membrana jest uszkodzona, należy ją wymienić, ponieważ zbiornik przestaje działać.
Wśród zalet korzystania z takiego sprzętu należy zauważyć:
- kompaktowe wymiary zbiornika;
- płyn chłodzący nie odparowuje;
- straty ciepła w systemie są minimalne;
- system jest zabezpieczony przed korozją;
- możliwa jest praca pod wysokim ciśnieniem bez obaw o uszkodzenie układu.
Membranowy zbiornik wyrównawczy
Zasady obliczania i instalacji zbiornika wyrównawczego otwartego systemu grzewczego
Naczynia wzbiorcze są stosowane we wszystkich schematach poszczególnych systemów grzewczych. Głównym celem zbiornika wyrównawczego jest kompensacja objętości systemu grzewczego spowodowanej rozszerzalnością cieplną chłodziwa.
Cechy otwartego zbiornika grzewczego
Faktem jest, że objętość chłodziwa wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia, a jeśli nie zostanie zapewniona dodatkowa wydajność tam, gdzie mogłaby zmieścić się nadwyżka objętości, wówczas ciśnienie w systemie grzewczym może wzrosnąć tak bardzo, że nastąpi przełom. Zbiornik wyrównawczy służy do eliminacji nadciśnienia w układzie.
Ponadto zbiornik wyrównawczy otwartego systemu grzewczego różni się od zbiorników przeznaczonych do systemów zamkniętych. W systemach zamkniętych stosuje się zbiorniki, które nie komunikują się z atmosferą. W systemie otwartym użycie takiego zbiornika jest niemożliwe, ponieważ nadciśnienie w zbiorniku spowoduje duży opór cyrkulacji chłodziwa. Dlatego otwarte zbiorniki są używane do otwartych systemów grzewczych.
Stąd duża wada otwartych systemów grzewczych - jest to parowanie chłodziwa ze zbiornika. W rezultacie okresowo konieczne jest kontrolowanie poziomu płynu chłodzącego w zbiorniku i, w razie potrzeby, uzupełnianie ubytków.
Dodatkowo w przypadku otwartych systemów grzewczych ważne jest nie tylko komunikowanie się zbiornika z atmosferą, ale również prawidłowe obliczenie objętości zbiornika oraz prawidłowy montaż i podłączenie do systemu grzewczego
Obliczanie objętości otwartego zbiornika wyrównawczego
Tradycyjnie objętość zbiornika wyrównawczego określa się jako 5% objętości całego systemu grzewczego. Wynika to z faktu, że wraz ze wzrostem temperatury wody do 80 stopni jej objętość wzrasta o około 4%. Dodając do tego niewielką przestrzeń, aby woda nie przelewała się przez krawędzie zbiornika o kolejny 1%, w sumie otrzymujemy objętość zbiornika wyrównawczego jako procent objętości całego systemu grzewczego.
Jeśli w systemie otwartym używany jest inny płyn chłodzący, objętość zbiornika należy dostosować w oparciu o rozszerzalność cieplną używanego płynu chłodzącego.
Większość trudności pojawia się przy obliczaniu objętości chłodziwa w systemie grzewczym. Aby obliczyć objętość systemu, należy zsumować objętość wewnętrzną wszystkich elementów systemu rur grzejników, ogrzewania i kotła. Objętość układu można również określić pośrednio na podstawie mocy kotła, w oparciu o fakt, że do podgrzania 15 litrów płynu chłodzącego potrzebny jest 1 kW mocy kotła.
Montaż i podłączenie otwartego zbiornika wyrównawczego
W przeciwieństwie do zamkniętego zbiornika wyrównawczego, istnieją pewne zasady dotyczące zbiornika otwartego.
Najważniejszą zasadą jest to, że zbiornik musi znajdować się nad całym systemem grzewczym. W przeciwnym razie, zgodnie z zasadą naczyń połączonych, wypłynie z niej woda.
Ta okoliczność często prowadzi do odrzucenia otwartego systemu grzewczego, ponieważ. nie zawsze można wygodnie zainstalować zbiornik wyrównawczy.
Drugą ważną cechą jest to, że zbiornik musi być podłączony do linii powrotnej. Faktem jest, że temperatura wody powrotnej jest niższa, a zatem woda będzie odparowywać wolniej.
Dodatkowo z uwagi na niską temperaturę wody powrotnej zbiornik wyrównawczy można podłączyć do układu za pomocą przezroczystego węża, co ułatwi kontrolę ilości wody w układzie.
Dodatkowo naczynie wzbiorcze może być wyposażone w specjalne rury zapobiegające przepełnieniu i kontrolujące poziom wody w zbiorniku.
Wybór urządzenia zgodnie z obliczeniami
Przed przystąpieniem do obliczania membrany należy wiedzieć, że im większa objętość systemu grzewczego i im wyższy maksymalny wskaźnik temperatury chłodziwa, tym większy powinien być sam zbiornik.
Istnieje kilka sposobów przeprowadzania obliczeń: kontakt ze specjalistami w biurze projektowym, samodzielne wykonywanie obliczeń za pomocą specjalnej formuły lub obliczanie za pomocą kalkulatora internetowego.
Wzór obliczeniowy wygląda następująco: V = (VL x E) / D, gdzie:
- VL - objętość wszystkich głównych części, w tym kotła i innych urządzeń grzewczych;
- E to współczynnik rozszerzalności chłodziwa (w procentach);
- D jest wskaźnikiem wydajności membrany.
Oznaczanie objętości
Najprostszym sposobem określenia średniej objętości systemu grzewczego jest moc kotła grzewczego na podstawie 15 l/kW. Oznacza to, że przy mocy kotła 44 kW objętość wszystkich autostrad systemu wyniesie 660 litrów (15x44).
Współczynnik rozszerzalności dla instalacji wodnej wynosi około 4% (przy temperaturze czynnika grzewczego 95 °C).
Jeśli do rur wlewa się płyn niezamarzający, stosują następujące obliczenia:
Wskaźnik wydajności (D) jest oparty na początkowym i najwyższym ciśnieniu w układzie, a także początkowym ciśnieniu powietrza w komorze. Zawór bezpieczeństwa jest zawsze ustawiony na maksymalne ciśnienie. Aby znaleźć wartość wskaźnika wydajności, należy przeprowadzić następujące obliczenia: D = (PV - PS) / (PV + 1), gdzie:
- PV - maksymalny znak ciśnienia w układzie, dla ogrzewania indywidualnego wskaźnik 2,5 bara;
- PS - ciśnienie ładowania membrany wynosi zwykle 0,5 bara.
Teraz pozostaje zebrać wszystkie wskaźniki w formule i uzyskać ostateczną kalkulację:
Otrzymaną liczbę można zaokrąglić w górę i wybrać model zbiornika wyrównawczego od 46 litrów. Jeśli woda jest używana jako nośnik ciepła, objętość zbiornika będzie wynosić co najmniej 15% pojemności całego systemu. W przypadku płynu niezamarzającego liczba ta wynosi 20%. Warto zauważyć, że objętość urządzenia może być nieco większa niż obliczona liczba, ale w żadnym wypadku nie mniej.
Wzór do obliczania objętości zbiornika wyrównawczego
KE - całkowita objętość całego systemu grzewczego. Wskaźnik ten jest obliczany na podstawie faktu, że 1 kW mocy urządzeń grzewczych jest równy 15 litrom objętości chłodziwa. Jeżeli moc kotła wynosi 40 kW, całkowita objętość systemu wyniesie KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;
Z to wartość współczynnika temperaturowego chłodziwa.Jak już wspomniano, dla wody jest to około 4%, a dla płynów niezamarzających o różnych stężeniach, na przykład 10-20% glikolu etylenowego, od 4,4 do 4,8%;
N jest wartością sprawności zbiornika membranowego, która zależy od początkowego i maksymalnego ciśnienia w układzie, początkowego ciśnienia powietrza w komorze. Często ten parametr jest określany przez producenta, ale jeśli go nie ma, możesz samodzielnie wykonać obliczenia, korzystając ze wzoru:
DV - najwyższe dopuszczalne ciśnienie w sieci. Z reguły jest równy dopuszczalnemu ciśnieniu zaworu bezpieczeństwa i rzadko przekracza 2,5-3 atm dla zwykłych domowych systemów grzewczych;
DS jest wartością ciśnienia początkowego ładunku zbiornika membranowego w oparciu o stałą wartość 0,5 atm. na 5 m długości instalacji grzewczej.
N = (2,5-0,5)/
Tak więc z uzyskanych danych możemy wyliczyć objętość zbiornika wyrównawczego o mocy kotła 40 kW:
K \u003d 600 x 0,04 / 0,57 \u003d 42,1 litra.
Zalecany jest zbiornik o pojemności 50 l o ciśnieniu początkowym 0,5 atm. ponieważ ostateczne wskaźniki wyboru produktu powinny być nieco wyższe niż obliczone. Niewielki nadmiar objętości zbiornika nie jest tak zły, jak niedostateczna jego objętość. Ponadto, stosując płyn niezamarzający w systemie, eksperci zalecają wybór zbiornika o objętości o 50% większej niż obliczona.
Kalkulator do obliczania objętości zbiornika wyrównawczego do systemu grzewczego
Co musisz wiedzieć podczas wykonywania obliczeń
Instalując system grzewczy, nie zawsze można zaoszczędzić przestrzeń użytkową, co jest tak ważne w małych pomieszczeniach. Ale jednocześnie możesz sprawdzić dokładną głośność żądanego urządzenia.
Przy obliczaniu stosuje się następujący wzór:
Vb (objętość zbiornika) = Vt (objętość nośnika ciepła) * Kt (współczynnik rozszerzalności cieplnej) / F (współczynnik pojemności zbiornika membranowego)
Aby określić objętość chłodziwa, stosuje się następujące metody:
- rejestrowany jest czas próbnego wypełnienia całej konstrukcji. Można to zrobić za pomocą wodomierza;
- zsumuj wszystkie objętości obecnych mechanizmów - rury, baterie i źródła ciepła;
- stosuje się odpowiednio 15 litrów płynu chłodzącego na kilowat mocy sprzętu.
Obliczanie objętości na osobnym przykładzie
Współczynnik uwzględniający rozszerzalność cieplną zastosowanego chłodziwa zależy od obecności dodatków przeciw zamarzaniu. Zmienia się w zależności od zawartości procentowej tych dodatków, a także może zmieniać się pod wpływem temperatury. Istnieją specjalne tabele, w których można zobaczyć dane z obliczeń ogrzewania chłodziwa. Te informacje są wprowadzane do kalkulatora. Jeśli używana jest woda, jest to koniecznie wyświetlane w programie.
Płyny przeciw zamarzaniu jako nośnik ciepła są szczególnie istotne, jeśli konieczne jest wyłączenie ogrzewania w zimnych porach roku.
Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę współczynnik wydajności membranowego zbiornika wyrównawczego. Można to określić za pomocą następującego wzoru:
F= (Pm-Pb)/(P1+1)
W tym przypadku Pm oznacza maksymalne ciśnienie, które może doprowadzić do awaryjnego uruchomienia specjalnego zaworu bezpieczeństwa. Wartość tę należy podać w danych paszportowych produktu.
Schemat przedstawia opcję instalacji urządzenia
Pb to ciśnienie do pompowania komory powietrznej urządzenia. Jeśli projekt został już napompowany, parametr jest wskazany w specyfikacjach technicznych. Tę wartość można zmienić niezależnie. Na przykład, aby wznowić pompowanie pompką samochodową lub usunąć nadmiar powietrza za pomocą wbudowanego smoczka. W przypadku systemów autonomicznych zalecanym wskaźnikiem jest 1-1,5 atmosfery.
Powiązany artykuł:
Zbiornik w otwartym systemie grzewczym
W takim układzie czynnik chłodzący - zwykła woda - porusza się zgodnie z prawami fizyki w naturalny sposób ze względu na różne gęstości zimnej i gorącej wody. Przyczynia się do tego również nachylenie rur. Podgrzany do wysokiej temperatury czynnik chłodzący ma tendencję do podnoszenia się na wylocie kotła, wypychany przez zimną wodę pochodzącą z rurociągu powrotnego od dołu. W ten sposób zachodzi naturalna cyrkulacja, w wyniku której grzejniki nagrzewają się. Stosowanie płynu niezamarzającego w układzie samoprzepływowym jest problematyczne ze względu na fakt, że w zbiorniku wyrównawczym płyn chłodzący jest w stanie otwartym i szybko odparowuje, dlatego w tej pojemności działa tylko woda.Po podgrzaniu zwiększa swoją objętość, a jej nadmiar dostaje się do zbiornika, a po schłodzeniu wraca do układu. Zbiornik znajduje się w najwyższym punkcie obrysu, zwykle na poddaszu. Aby woda w nim nie zamarzła, jest izolowana materiałami izolacyjnymi i podłączona do rurociągu powrotnego, aby uniknąć wrzenia. W przypadku przepełnienia zbiornika woda jest odprowadzana do kanalizacji.
Zbiornik wyrównawczy nie jest zamykany pokrywką, stąd nazwa systemu grzewczego - otwarty. Poziom wody w zbiorniku musi być kontrolowany tak, aby w rurociągu nie było kieszeni powietrznych, co prowadziłoby do nieefektywnej pracy grzejników. Zbiornik jest podłączony do sieci za pomocą rury rozprężnej, a rura cyrkulacyjna zapewnia ruch wody. Gdy system się zapełni, woda dociera do rury sygnalizacyjnej, na której
uzyskiwać. Rura przelewowa służy do kontroli rozszerzania się wody. Odpowiada za swobodny przepływ powietrza wewnątrz kontenera. Aby obliczyć objętość otwartego zbiornika, musisz znać objętość wody w systemie.
