Kalkylator för beräkning av värmesystemets totala volym

Installation av expansionskärl

När du installerar en expansionstank måste två omständigheter beaktas:

När behållaren är fylld med vätska kommer dess vikt att öka avsevärt, så fästet måste vara utformat för belastningar.
Enheten måste vara fritt tillgänglig för underhåll (särskilt i öppna system, där vatten kommer att behöva fyllas på med jämna mellanrum).

Installationsmetoden beror på de material som används. Detta kan vara svetsning, flänsar eller plastanslutning med en speciell lödkolv.

Ett ganska vanligt misstag när man använder tätningsmaterial som inte är lämpliga för montering av värmeelement.
Till exempel ett tätningsmedel för plastfönster - det är inte utformat för att fungera med höga temperaturer, så efter ett tag kommer det att läcka.

Tips för att installera en expansionstank för ett värmesystem:

Arbetena planeras under den varma perioden, vid positiva temperaturer;
Se till att installera en säkerhetsventil;
De senaste modellerna av gaspannor har en liten tank i sin design; du bör inte bara lita på den om längden på rörledningen är avsevärd. Det är nödvändigt att räkna om allt och vid behov installera en extra expander.
Om en kran är installerad i en kort sektion mellan tanken och värmerören, kommer detta att göra det möjligt att vid behov demontera enheten utan att störa driften av hela systemet.

Att organisera ett varmt golvsystem är svårast i badrummet, eftersom du måste göra allt lufttätt så att systemet inte interagerar med fukt. - enhetsalternativ och installationssteg.

Tankar med membran av ballongtyp.

I detta fall är luftkammaren placerad längs hela tankens omkrets och omger gummikammaren för kylvätskan. När den anländer börjar den senare expandera som en uppblåst ballong. Tack vare denna tankanordning är det möjligt att mer exakt styra trycket i systemet.

Det bör noteras att ballongmembran kan bytas ut när de slits ut, medan membranmembran inte kan bytas ut. Materialet som membranet är tillverkat av är mycket viktigt. Den måste ha termisk stabilitet och samtidigt hög elasticitet. När du väljer en tank bör du vara bekant med sådana membranegenskaper som hållbarhet, driftstemperatur, vattenbeständighet och överensstämmelse med sanitära och hygieniska standarder.

Driftschema för expansionstank

Funktionsprincip

Från fysikens gång är det känt att vätskan är inkompressibel.

I värmekretsen används vatten som värmebärare.

I temperaturintervallet från 20 till 90 grader ändrar den volym, expanderar när den värms upp.

Om vi föreställer oss värmenätverket som ett kärl med komplex konfiguration, kommer uppvärmning av innehållet att leda till att väggarna går sönder på grund av vätskans expansion.

För att kompensera för detta fenomen används en expansionstank, som fungerar som en extra volym för att placera överskott av kylvätska.

Efter att ha expanderat kommer vattnet in i tanken och när det kyls (ungefärliga priser för en värmekabel för vattenförsörjning) går det tillbaka in i systemet.

Det är helt enkelt omöjligt att ta bort överflödigt vatten, för när det svalnar kommer tomrummet att upptas av luft och kretsen kommer att sluta fungera.

Vet du vad du ska göra om vatten rinner från tanken in i toaletten. Läs den användbara artikeln för tips och råd från VVS-mästare om felsökning.

Om omfattningen av asbestcementrör med en storlek på 150 mm står skrivet på denna sida.

Således skyddar expansionstanken värmesystemet från både överskott och brist på kylvätska, och kompenserar för alla rörelser i dess volym.

Utformning av expansionstank

Expansionstanken är en kropp av kolstål med en pulverlackerad röd, grå eller vit beläggning, inuti vilken är ett gummimembran i form av ett membran eller i form av en cylinder. Den första används huvudsakligen i små behållare, den andra - i stora. Tankar i fabriken är ibland utrustade med en säkerhetsventil som skyddar systemet från att överskrida det tillåtna trycket. Om detta händer öppnas ventilen och släpper ut överflödigt vatten. Bättre att spela säkert och se till att din produkt har det. Om inte, köp och montera bredvid tanken.

Expansionstank med ett membran i form av ett membran. En sådan anordning är mer som en tunna, delad i två av en rörlig gummipartition. I produktionen pumpas luft in i den övre delen av tanken, vilket skapar ett initialtryck. Efter anslutning av tanken börjar kylvätska från nätverket strömma in i dess nedre kammare. I det ögonblicket, när det elastiska membranet blir i en noll-lugn position och så att säga ligger på kylvätskans yta, anses värmesystemet vara helt fyllt och redo att starta. När temperaturen på kylvätskan stiger ökar dess volym och överskottet släpps ut i expansionstanken. Genom att komprimera luften flyttas membranet in i luftkammaren, på grund av vilket det inre utrymmet i tanken blir större och ett överskott av kylvätska kommer in där. Så fort kylvätskan svalnar och återgår till sin ursprungliga volym upphör effekten på membranet och luften i den övre kammaren, utan motstånd, för membranet till sitt ursprungliga lugna läge och justerar därigenom automatiskt trycket i systemet.

Funktioner för att välja en expansionstank för ett värmesystem, några nyanser

När du väljer en expansionstank måste du vara uppmärksam på följande kriterier:

installationsplats;
typ av värmesystem (med naturlig och forcerad cirkulation);
driftsparametrar för systemet, inklusive tryck (det är nödvändigt att utföra tryckberäkningar för tanken, kylvätskan, värmeväxlaren);
volymen av expansionstanken (får inte vara mindre än 10% av den totala volymen vatten i systemet);
behovet av automatiserad kontroll;
egenskaper hos tankdriften (autonom icke-flyktig, med forcerad cirkulation och anslutning till det elektriska nätverket)

Ett av kriterierna för att välja utrustning är beräkningen av vatten och dess tryck. I sådana beräkningar av värmesystemet beaktas följande:

volymen vatten i pannenheten (det anges i passet för pannan);
volymen vatten för radiatorer (det är nödvändigt att beräkna separat för varje radiator och sammanfatta de erhållna värdena);
volymen kylvätska i systemets rör (beräknad för alla kretsar med formeln Vtot = π × D2 × L/4, där D är rördiametern, L är rörlängden).

Denna beräkning beräknar hur mycket volym tanken ska ha. Vanligtvis, vid konstruktion, är det fastställt att volymen av expansionstanken inte kan vara mindre än 10-15%. Detta värde kommer att vara tillräckligt för att avlägsna luft från värmekretsen och skydda utrustningen från brott eller läckor under termisk expansion.

Öppna och slutna värmesystem

Öppna tankar används för uppvärmningssystem där kylvätskan cirkulerar med tyngdkraften. Tanken är vanligtvis cylindrisk eller rektangulär med öppen topp och är ansluten till värmesystemet genom ett utlopp i botten.

Det finns många fler nackdelar med att använda öppna tankar:

regelbundet underhåll krävs;
värmeförlusterna i systemet är ganska höga;
tankens inre väggar är utsatta för korrosion;
under installationen krävs ytterligare rörledningar;
installationen utförs på vinden, vilket kräver ytterligare förstärkning av golven på grund av tankens stora vikt.

Ett exempel på en öppen expansionsbehållare av rostfritt stål

Slutna tankar kan användas för alla värmesystem, men de krävs vanligtvis för tvångsuppvärmning. Tanken är stängd, det vill säga kontakt mellan kylvätskan och den omgivande luften är utesluten. Dessutom kan förseglade tankar förses med automatiska eller manuella ventiler, tryckmätare för att mäta trycket i systemet.

Fördelarna med sådan utrustning är många:

tanken kan monteras i pannrummet, den kräver inget frostskydd;
trycknivån i systemet kan vara ganska hög;
tanken är mer skyddad mot korrosion, dess livslängd är lång;
kylvätskan avdunstar inte;
det finns inga värmeförluster;
underhåll av systemet är enklare, det finns inget behov av att övervaka trycket, vattennivån.

Expansionstank stängd typ WESTER

Stängd membrantank

För membransystemet används en förseglad tank, vars funktion liknar en konventionell stängd. Funktionsprincipen är mycket enkel - när den värms upp expanderar kylvätskan, "överskott" vatten kommer in i ett fack i tanken och sätter tryck på det elastiska membranet. Vid kylning minskar trycket, luften från den andra tanken trycker kallt vatten tillbaka in i systemet, det vill säga det cirkulerar.

Membranet kan vara avtagbart eller icke-borttagbart, det kommer inte i kontakt med enhetens inre väggar. Om membranet är skadat måste det bytas ut, eftersom tanken slutar fungera.

Bland fördelarna med att använda sådan utrustning bör det noteras:

kompakta tankdimensioner;
kylvätskan avdunstar inte;
systemvärmeförlusterna är minimala;
systemet är skyddat från korrosion;
det är möjligt att arbeta med högt tryck utan rädsla för skador på systemet.

Diafragma expansionstank

Expansionstank för ett öppet värmesystem beräkning och installationsregler

Expansionstankar används i alla system för individuella värmesystem. Huvudsyftet med expansionstanken är att kompensera för volymen av värmesystemet som orsakas av kylvätskans termiska expansion.

Funktioner hos en öppen värmetank

Faktum är att volymen av kylvätskan ökar med ökande tryck, och om ingen ytterligare kapacitet tillhandahålls där överskottsvolymen skulle kunna passa, kan trycket i värmesystemet öka så mycket att ett genombrott inträffar. En expansionstank används för att eliminera övertryck i systemet.

Dessutom skiljer sig expansionstanken i ett öppet värmesystem från tankar designade för slutna system. I slutna system används tankar som inte kommunicerar med atmosfären. I ett öppet system är användningen av en sådan tank omöjlig, eftersom övertryck i tanken kommer att skapa ett stort motstånd mot kylvätskans cirkulation. Därför används öppna tankar för öppna värmesystem.

Därför finns det en stor nackdel med öppna värmesystem - detta är förångningen av kylvätskan från tanken. Som ett resultat är det periodiskt nödvändigt att kontrollera kylvätskenivån i tanken och, om nödvändigt, kompensera för förluster.

Dessutom, för öppna värmesystem är det viktigt inte bara att tanken kan kommunicera med atmosfären, utan också korrekt beräkning av tankvolymen och korrekt installation och anslutning till värmesystemet

Beräkning av volymen av en öppen expansionstank

Traditionellt definieras expansionstankens volym som 5 % av hela värmesystemets volym. Detta beror på det faktum att med en ökning av vattentemperaturen till 80 grader ökar dess volym med cirka 4%. Lägger man till detta ett litet utrymme så att vattnet inte svämmar över över tankens kanter med ytterligare 1%, totalt får vi volymen på expansionstanken i procent av volymen av hela värmesystemet.

Om en annan kylvätska används i ett öppet system, bör volymen på tanken justeras baserat på den termiska expansionen av kylvätskan som används.

De flesta av svårigheterna uppstår med beräkningen av volymen kylvätska i värmesystemet. För att beräkna systemets volym är det nödvändigt att summera den interna volymen av alla delar av rörsystemet av radiatorer, uppvärmning och pannan. Systemets volym kan också bestämmas indirekt av pannans effekt, baserat på det faktum att 1 kW panneffekt behövs för att värma 15 liter kylvätska.

Installation och anslutning av öppen expansionskärl

Till skillnad från en stängd expansionstank finns det vissa regler för en öppen.

Den viktigaste regeln är att tanken ska vara placerad ovanför hela värmesystemet. Annars, enligt principen om kommunicerande kärl, kommer vatten att rinna ut ur det.

Denna omständighet leder ofta till att ett värmesystem av öppen typ avvisas, eftersom. det är inte alltid möjligt att bekvämt installera en expansionstank.

Den andra viktiga egenskapen är att tanken måste anslutas till returledningen. Faktum är att vattnets returtemperatur är lägre, och därför kommer vattnet att avdunsta långsammare.

Dessutom, givet den låga returvattentemperaturen, kan expansionstanken anslutas till systemet med hjälp av en genomskinlig slang, vilket gör det lättare att kontrollera mängden vatten i systemet.

Dessutom kan expansionstanken förses med speciella rör för att förhindra översvämning och kontrollera vattennivån i tanken.

Val av enhet enligt beräkningen

Innan du fortsätter med beräkningen av membranet måste du veta att ju större volymen på värmesystemet och ju högre kylvätskans maximala temperaturindex, desto större bör själva tanken vara.

Det finns flera sätt på vilka beräkningen utförs: kontakta specialister på designbyrån, utföra beräkningar på egen hand med hjälp av en speciell formel eller beräkna med en online-kalkylator.

Beräkningsformeln ser ut så här: V = (VL x E) / D, där:

VL - volymen av alla huvuddelar, inklusive pannan och andra uppvärmningsanordningar;
E är expansionskoefficienten för kylvätskan (i procent);
D är en indikator på membraneffektivitet.

Volymbestämning

Det enklaste sättet att bestämma medelvolymen för värmesystemet är genom värmepannans kapacitet baserat på 15 l/kW. Det vill säga med en panneffekt på 44 kW kommer volymen på alla motorvägar i systemet att vara lika med 660 liter (15x44).

Expansionskoefficienten för ett vattensystem är cirka 4 % (vid en värmebärartemperatur på 95 °C).

Om frostskyddsmedel hälls i rören, tillgriper de följande beräkning:

Verkningsgraden (D) baseras på det initiala och högsta trycket i systemet, samt startlufttrycket i kammaren. Säkerhetsventilen är alltid inställd på maximalt tryck. För att hitta värdet på prestandaindikatorn måste du utföra följande beräkning: D = (PV - PS) / (PV + 1), där:

PV - det maximala tryckmärket i systemet, för individuell uppvärmning är indikatorn 2,5 bar;
PS - membranets laddningstryck är vanligtvis 0,5 bar.

Nu återstår det att samla alla indikatorer i formeln och få den slutliga beräkningen:

Det resulterande antalet kan avrundas uppåt och välj en expansionstankmodell från 46 liter. Om vatten används som värmebärare kommer tankens volym att vara minst 15% av hela systemets kapacitet. För frostskyddsmedel är denna siffra 20%. Det är värt att notera att enhetens volym kan vara något större än det beräknade antalet, men i inget fall inte mindre.

Formel för beräkning av expansionstankens volym

KE - den totala volymen av hela värmesystemet. Denna indikator beräknas baserat på det faktum att I kW värmeutrustningseffekt är lika med 15 liter kylvätskevolym. Om panneffekten är 40 kW, kommer systemets totala volym att vara KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;

Z är värdet på kylvätskans temperaturkoefficient.Som redan noterats, för vatten är detta cirka 4%, och för frostskyddsmedel av olika koncentrationer, till exempel 10-20% etylenglykol, från 4,4 till 4,8%;

N är effektivitetsvärdet för membrantanken, vilket beror på det initiala och maximala trycket i systemet, det initiala lufttrycket i kammaren. Ofta anges denna parameter av tillverkaren, men om den inte finns där kan du själv utföra beräkningen med formeln:

DV - det högsta tillåtna trycket i nätverket. Som regel är det lika med säkerhetsventilens tillåtna tryck och överstiger sällan 2,5-3 atm för vanliga hushållsvärmesystem;

DS är tryckvärdet för den initiala laddningen av membrantanken baserat på ett konstant värde på 0,5 atm. för 5 m av värmesystemets längd.

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

Så från erhållna data kan vi härleda volymen av expansionstanken med en panneffekt på 40 kW:

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

En 50 l tank med ett initialt tryck på 0,5 atm rekommenderas. eftersom de slutliga indikatorerna för att välja en produkt bör vara något högre än de beräknade. Ett litet överskott av tankens volym är inte lika illa som otillräcklig volym. Dessutom, när du använder frostskyddsmedel i systemet, rekommenderar experter att du väljer en tank med en volym på 50% mer än den beräknade.

Kalkylator för att beräkna volymen av en expansionstank för ett värmesystem

Vad du behöver veta när du gör beräkningar

När du installerar ett värmesystem är det inte alltid möjligt att spara användbart utrymme, vilket är så viktigt i små rum. Men samtidigt kan du ta reda på den exakta volymen för den önskade enheten.

Vid beräkning används följande formel:

Vb (tankvolym) = Vt (volym värmeöverföringsvätska) * Kt (värmeexpansionsfaktor) / F (membrantankens kapacitetsfaktor)

För att bestämma volymen av kylvätskan används följande metoder:

tiden för provfyllning av hela strukturen registreras. Detta kan göras med en vattenmätare;
lägga ihop alla volymer av de närvarande mekanismerna - rör, batterier och värmekällor;
en motsvarighet på 15 liter kylvätska per kilowatt utrustningseffekt appliceras.

Beräkning av volym på ett separat exempel

Koefficienten som tar hänsyn till den termiska expansionen av kylvätskan som används beror på närvaron av frostskyddsmedel. Det varierar beroende på andelen av dessa tillsatser, och kan också ändras under påverkan av temperaturen. Det finns speciella tabeller där du kan se data från beräkningen av uppvärmningen av kylvätskan. Denna information matas in i räknaren. Om vatten används, så visas detta nödvändigtvis i programmet.

Frostskyddsvätskor som värmebärare är särskilt relevanta om det är nödvändigt att stänga av uppvärmningen under den kalla årstiden.

Var noga med att ta hänsyn till effektivitetsfaktorn för membranexpansionstanken. Det kan bestämmas med följande formel:

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

I detta fall står Pm för det maximala tryck som kan leda till nödaktivering av en speciell säkerhetsventil. Detta värde måste anges i produktens passdata.

Diagrammet visar installationsalternativet för enheten

Pb är trycket för att pumpa enhetens luftkammare. Om konstruktionen redan har pumpats upp, anges parametern i de tekniska specifikationerna. Detta värde kan ändras oberoende. Till exempel för att återuppta pumpningen med en bilpump eller för att ta bort överflödig luft med hjälp av en inbyggd nippel. För autonoma system är den rekommenderade indikatorn 1-1,5 atmosfärer.

Relaterad artikel:

Tank i öppet värmesystem

I ett sådant system rör sig kylvätskan - vanligt vatten - enligt fysikens lagar på ett naturligt sätt på grund av de olika tätheterna av kallt och varmt vatten. Lutningen på rören bidrar också till detta. Kylvätskan, uppvärmd till en hög temperatur, tenderar uppåt vid utloppet av pannan, tryckt ut av kallt vatten som kommer från returledningen underifrån. Det är så naturlig cirkulation uppstår, som ett resultat av vilket radiatorerna värms upp. Det är problematiskt att använda frostskyddsmedel i ett självflödande system på grund av att kylvätskan i expansionstanken är i öppet tillstånd och snabbt avdunstar, varför bara vatten verkar i denna kapacitet.När den värms upp ökar den i volym, och dess överskott kommer in i tanken, och när den kyls återgår den till systemet. Tanken är placerad på konturens högsta punkt, vanligtvis på vinden. För att vattnet i den inte ska frysa, är den isolerad med isoleringsmaterial och ansluten till returledningen för att undvika kokning. Vid överfyllning av tanken släpps vatten ut i avloppet.

Expansionstanken är inte stängd med lock, därav namnet på värmesystemet - öppen. Vattennivån i tanken måste kontrolleras så att det inte finns några luftfickor i rörledningen, vilket leder till ineffektiv drift av radiatorerna. Tanken är ansluten till nätverket genom ett expansionsrör, och ett cirkulationsrör tillhandahålls för att säkerställa vattenrörelsen. När systemet fylls, når vatten signalröret, på vilket

knacka. Ett bräddavloppsrör används för att kontrollera expansionen av vatten. Den ansvarar för den fria rörligheten av luft inuti behållaren. För att beräkna volymen av en öppen tank måste du veta volymen vatten i systemet.