Expansievat van het verwarmingssysteem: apparaat, berekening en selectie van de beste optie

Een correct geselecteerde en correct geïnstalleerde expansietank van het verwarmingssysteem zal de storing niet toestaan, het zal de druk op het vereiste niveau houden. Het is nodig als reserve voor het uitzetten van water bij verwarming. Afhankelijk van het type systeem kan de ingebouwde uitbreiding open of gesloten zijn.

We zullen bespreken hoe u een reservecapaciteit kunt kiezen, afhankelijk van het verwarmingsschema dat wordt gemaakt. Het artikel dat we presenteerden, beschrijft de ontwerpkenmerken en details van de installatie van uitbreidingen. Er worden aanbevelingen gegeven, waarvan de naleving de ideale werking van het verwarmingscircuit van elk type zal garanderen.

Open expansievaten

Een ontwerpkenmerk van open type expanders is het contact van de koelvloeistof met de atmosfeer. Circulatie in systemen met een expander van dit type is convectie. Bij verhitting neemt het vloeistofvolume toe, het overschot wordt geabsorbeerd door de reservoirtank.

Bij een daling van de temperatuurindicatoren keert de vloeistof onder invloed van de zwaartekracht terug.

Vanwege de nuldruk in de tank heeft het apparaat geen solide metalen structuur nodig, daarom:

• elk metaal wordt gebruikt bij de vervaardiging van de koffer;
• kant-en-klare container van hittebestendig plastic kan worden gebruikt;
• niet belangrijk is de vorm van de tank.

In zomerhuizen kan dergelijke apparatuur worden samengesteld uit geïmproviseerde middelen. Als container kunt u een plastic bus of vat gebruiken die is uitgerust met een opvangpijp en een uitlaat voor overloop.

Open type expanders kunnen worden gemaakt in de vorm van een rechthoekige tank met een drukloos deksel op het bovenvlak

Uiterlijk is het een gewone metalen tank, waarvan het bovenste vlak is uitgerust met een opening voor onderhoud en het toevoegen van vloeistof.De lekvrije hoes zorgt voor een anti-verstoppingsbescherming. Bevestigingsmiddelen zijn voorzien in het onderste deel of op het zijvlak.

Open verwarmingssystemen worden gebruikt in laagbouw, waar het volume van de koelvloeistof en de lengte van de verwarmingsverbindingen relatief klein zijn.

Installatievereisten zijn eenvoudig:

• de uitbreiding wordt op maximale hoogte op de aanvoerlijn geplaatst;
• het voer is via de buis verbonden met de tank;
• Om overtollige vloeistof af te tappen, wordt boven het berekende niveau een overstorttap uitgevoerd.

Om de zwaartekrachtcirculatie te garanderen, wordt aanbevolen om grotere pijpen te gebruiken voor installatie.

Op het bovenste punt wordt een open structuur geplaatst, vanwaar de vloeistof door de zwaartekracht stroomt

Meestal proberen ze de tank te monteren in een verwarmde kamer, uitgerust met een verwarmde zolder, en als dit niet mogelijk is, moet de tank worden geïsoleerd. De aanwezigheid van isolatie staat het bevriezen van vloeistof en verlies van systeemprestaties niet toe.

Gesloten expansievaten

De structurele specificiteit van gesloten tankmodificaties is volledige dichtheid, waardoor de druk die nodig is voor circulatie op elk punt in het systeem kan worden gehandhaafd.

De tank binnenin is door een membraan verdeeld in lucht en vloeibare delen. Elk van de compartimenten is volledig afgesloten - het stikstofhoudende mengsel uit het luchtgedeelte vermengt zich nooit met het koelmiddel dat het vloeistofcompartiment vult.

Werkend principe gesloten expansievat ligt in het feit dat de verwarmde vloeistof uit het systeem in het vloeibare deel van de tank wordt geduwd en op zijn deel tegen het afgedichte membraan begint te drukken. De partitie is vervormd en werkt op het luchtgedeelte, waardoor het wordt samengedrukt.

Als gevolg hiervan neemt het volume van de luchtkamer van de tank af en wordt het gas daarin gecomprimeerd. Deze situatie draagt ​​bij aan een toename van de druk in het systeem. Zodra de druk normaliseert, wordt het koelmiddel uit het vloeistofcompartiment teruggeduwd.

Als de druk snel stijgt, wordt, wanneer een kritiek vloeistofvolume in de tank wordt bereikt, een veiligheidsklep geactiveerd. Hierdoor wordt overtollig koelmiddel uit de tank verwijderd.

Het gesloten ontwerp is volledig afgedicht, in het onderste deel bevindt zich een flens met een ontvangend mondstuk, bovenaan - een nippel voor het vullen met gas

Afhankelijk van het formulier zijn alle gesloten expanders voor installatie in het verwarmingssysteem onderverdeeld in de volgende typen:

1. Bolvormig - Een soort membraanontwerp met een elastische scheiding. Na ontvangst van de vloeistof rekt deze uit en neemt al het overtollige volume op. De tank zelf heeft het uiterlijk van een bolvormige capsule.
2. Ovaal - Een ander type membraan hydraulische lifters. De cilinder van de expander wordt traditioneel door een flexibel membraan verdeeld in gas- en vloeistofkamers, maar de lichaamsconfiguratie heeft een enigszins langwerpige verticale vorm.

Aan de buitenkant zijn de ovale verlengstukken een cilindrische cilinder die in rood is geverfd. Enerzijds is er een nippel voorzien voor het creëren van druk in de gaskamer, anderzijds een leiding waardoor het systeem wordt aangesloten.

Montage-units zijn op de behuizing gelast, die zorgen voor een scharnierende installatie van apparatuur en bestand zijn tegen het werkgewicht. De sferische modificatie van de tank verschilt alleen van de ovaal in vorm.

Volgens de variëteiten zijn membraandichte expanders verdeeld in diafragma- en ballonmodificaties

In gesloten systemen kan de zwaartekrachtcirculatie niet het vereiste drukniveau leveren. Daarom omvat het ontwerp circulatiepomp.

De uitbreiding zelf kan overal in het systeem worden geïnstalleerd, maar bij het uitvoeren van installatiewerkzaamheden is het raadzaam rekening te houden met de volgende aanbevelingen:

• de beste plaats voor installatie is de retourleiding, naar het punt van de pomp in;
• het is beter om de koelmiddeltoevoer van bovenaf te brengen, wat de luchtpenetratie vermindert en de prestaties behoudt wanneer het membraan beschadigd is;
• het ontbreken van het hoofdvolume kan worden gecompenseerd door een extra uitbreiding met een lagere capaciteit te installeren.

Bij de installatie is het niet verboden om indien nodig rekening te houden met het interieur van de kamer. Om het niveau te beheersen druk in het verwarmingssysteem de uitbreiding moet voorzien zijn van een manometer.

Een gesloten expander wordt meestal voor de ketel geplaatst, naar de installatieplaats van de circulatiepomp

De mogelijkheid van plaatsing in de buurt van de ketel neemt de noodzaak van isolatie van de tank weg. De apparatuur staat in een warme ruimte, wat zorgt voor gebruiksgemak.

Welk ontwerp is beter?

Systemen verschillen, afhankelijk van het apparaat en het materiaal van de expansietank, in de lijst met voor- en nadelen. Maar volgens experts en ervaren gebruikers liggen de voordelen in functionaliteit aan de kant van gesloten opties.

Voor- en nadelen van een open tank

Het zelfstromende systeem vereist grotere leidingen, wat op zijn beurt de kosten direct verhoogt. Vereffeningsbudget open verwarmingssysteem met een drukloze expander neemt iets toe, hoewel het relatief klein blijft.

De belangrijkste voordelen van deze optie zijn eenvoud, plus de lage kosten van componenten en installatiewerk. Een ander positief kenmerk is het gebrek aan controle op het drukniveau.

Een open type uitbreiding voor kleine systemen kan worden samengesteld uit geïmproviseerde middelen, de installatie zal ook eenvoudig zijn

Er zijn echter veel meer minpunten:

• het gebruik van niet-bevriezing is gevaarlijk vanwege giftige dampen;
• montageopties worden alleen beperkt door het bovenste punt van het systeem;
• constant contact met de atmosfeer verhoogt het risico op luchtcongestie en corrosie;
• langzaam opwarmen;
• temperatuurverschillen die gepaard gaan met circulatie door convectie versnellen de slijtage van apparatuur;
• gebruikt bij het verwarmen van laagbouw, maximaal twee verdiepingen;
• groot warmteverlies en energieverbruik voor verwarming.

Een ander nadeel van het open systeem is het verlies door verdamping en overloop. Daarom moet bij het installeren van de tank voorzichtig worden gelet op de beschikbaarheid van het topping-gat.

Voor- en nadelen van een gesloten tank

Als open expanders winnen qua prijs en installatiegemak, dan is functionaliteit de kracht van een gesloten tank, ook wel expanometer genoemd. Ze worden gebruikt in de constructie gesloten verwarmingssystemengeen direct contact hebben met de atmosfeer.

Expansomats hebben de volgende voordelen:

• volledige dichtheid maakt het gebruik van antivries mogelijk;
• de locatie van de uitbreiding heeft geen invloed op de prestaties van het systeem;
• isolatie van de binnenkant van de tank minimaliseert de kans op luchtcongestie en corrosie;
• na het opstarten warmt het systeem sneller op, gevoeliger voor het aanpassen van temperatuuromstandigheden;
• een kleiner verschil tussen de bedrijfsomstandigheden van de aanvoer- en retourleidingen, waardoor de operationele middelen toenemen;
• vereist geen installatie van buizen met een grote diameter, wat de constructie bespaart;
• vereist geen constante aandacht voor het niveau en de conditie van de vloeistof;
• de mogelijkheid van toepassing in systemen ontworpen voor meerdere verdiepingen;
• kleine warmteverliezen die de bedrijfskosten van de apparatuur verlagen.

Bij het kiezen van expanders van dit type kunnen verzegelde cilinders met een niet-scheidbaar ontwerp optreden. Als het membraan niet goed werkt, moet de cilinder worden vervangen door een nieuwe.

Om het werkdrukniveau te regelen, is een manometer op de cilinder gemonteerd; een automatische of mechanische ontluchter is geïnstalleerd om overtollige lucht te verwijderen

Van de minnen is het belangrijk om de complexiteit van het ontwerp op te merken, speciale vereisten voor materialen die de kosten van apparatuur verhogen. Hieraan kunnen we de behoefte toevoegen om de druk constant te bewaken en indien nodig te herstellen.

Regels voor het berekenen van tankinhoud

Een uitbreiding van welk type dan ook is alleen effectief met de juiste volumekeuze. Hiervoor moet rekening worden gehouden met het vermogen van de vloeistof om uit te zetten tijdens de verwarmingsperiode. Water in de verwarmingsringen zet uit met minstens 3% van het totale volume van het watersysteem, antivries - met bijna 5%.

Vloeistoffen worden geclassificeerd als onsamendrukbare media, dus de tank moet ze voorzien van een voldoende reserve voor thermische uitzetting met een bepaalde marge. Op voorwaarde dat het circuit volledig is gevuld met koelmiddel, kan zelfs thermische uitzetting in de berekende volumes leiden tot de afvoer van vloeistof veiligheidsklep en koelvloeistof op de vloer terechtkomt.

Daarom, zodat het overtollige volume van het expanderende koelmiddel niet tot ongevallen leidt, worden gesloten tanks voor kleine circuits in privéwoningen verworven, zodat hun volume 10% is van het totale volume van het koelmiddel dat door het systeem circuleert. Deze regel is geldig voor systemen met een capaciteit tot 150 liter.

Als er meer dan 150 l koelvloeistof langs de verwarmingsring beweegt, wordt de capaciteit van de gesloten tank berekend door het totale volume van de vloeistof te vermenigvuldigen met de uitzettingscoëfficiënt bij specifieke bedrijfstemperaturen in het systeem.

Aan de verkregen waarde moet u de grootte van de watersluiter toevoegen, d.w.z. het volume koelmiddel dat in de tank is gevormd als gevolg van standaard statische vloeistofdruk. Voor grote verwarmingsringen is deze indicator in de regel gelijk aan 0,5% van het totale koelmiddelvolume, voor kleine exemplaren met een capaciteit tot 150 l wordt 20% ingenomen.

Het resulterende bedrag wordt vermenigvuldigd met een correctiefactor die wordt bepaald door de waarden van de voor- en einddruk in het verwarmingssysteem. De voorlopige is afgeleid van de berekening dat 1 bar op 10 m van de circuithoogte valt. Door het systeem ontstaat de einddruk.

De berekening van het volume van de gesloten tank voor grote complexe verwarmingsstructuren ziet er als volgt uit:

In de berekeningen gebruikt: Vn - nominaal volume van de gesloten tank; Ve is het warmtedragervolume tijdens thermische uitzetting (berekend met de formule van het V-systeem × n%, waarbij n de thermische uitzettingscoëfficiënt van de warmtedrager is); Vv - watersluiter; po is de voorlopige druk; pe - indicator van de einddruk, gelijk aan de waarde van de maximale druk van de veiligheidsklep min 0,5 bar

De capaciteit van het open type is niet strikt gereguleerd door normen, maar er is een regel: het volume van de open tank naar de overloopleiding moet 3,5 - 4% van het totale koelmiddelvolume in het verwarmingscircuit bedragen.

Een dergelijke beoordeling is voldoende voor een klein landhuis, maar de structuur voor permanent verblijf vereist een nauwkeurigere berekening. Allereerst moet u het totale volume van het verwarmingssysteem achterhalen.

Opties voor het berekenen van het totale verwarmingsvermogen

Deze indicator kan op drie manieren met verschillende mate van nauwkeurigheid worden bepaald. Ten eerste op basis van het gegevensblad van de ketel. Er is dus ongeveer 15 liter vloeistof nodig per capaciteit van de ketelapparatuur. Om de benodigde gegevens te krijgen, heeft u 15 keer de ketelcapaciteit nodig die op het gegevensblad vermeld staat.

Ten tweede kunt u bij het vullen van het systeem het volume achterhalen met een watermeter. Bij het vullen wordt rekening gehouden met de hoeveelheid gebruikte vloeistof. Dit is een nauwkeurigere en moeilijkere optie.

De derde methode omvat het berekenen van het totale volume van alle elementen van het verwarmingssysteem. Dit is de meest nauwkeurige optie.De capaciteit van de warmtewisselaar van de ketel, radiatoren, convectoren, meetinstrumenten kan bepaald worden door de paspoortkarakteristieken. Om de capaciteit van de leidingen te berekenen, worden de gegevens uit de tabel gebruikt.

De tabel toont de afmetingen van de buizen in inches en hun volume in liters per 1 meter, die wordt gebruikt om het totale volume samen te vatten

De tabel toont het volume aan buizen per meter lengte, gemaakt van de meest populaire en moderne materialen. De binnendiameter is in inches van 0,5 tot 1,5 eenheden.

Een andere methode die beweert zeer nauwkeurig te zijn, is berekenen met de formule:

Vtotaal = π x D2 x L / 4,

waar:

• π is gelijk aan 3,14;
• D - geeft de parameters van de binnendiameter van de buis aan;
• L - geeft de lengte van het leidingsysteem aan.

Nadat de benodigde gegevens zijn verkregen, worden ze samengevat en wordt het totale volume van het systeem verkregen, dat wordt gebruikt bij verdere berekeningen.

Stappen en formules van een volledige cyclus van berekeningen voor het ontwerp en de organisatie van verwarming van een privéwoning hier gegeven. We raden u aan om vertrouwd te raken met nuttige informatie.

Selectie van expansievat volgens de tabel

Als u over de benodigde gegevens beschikt, kan de beste optie voor de uitbreiding worden geselecteerd op basis van de tabel met volumes en ontwerpdruk.

Het totale volume van het systeem wordt berekend volgens de gespecificeerde methode, de drukparameters zijn alleen relevant voor gesloten wijzigingen en worden aangegeven in het gegevensblad van de apparatuur.

Met gegevens uit de tabel kunt u het volume van de uitbreiding van 4 tot 300 liter kiezen

Deze optie vereist geen speciale berekeningen, behalve voor het berekenen van het totale volume van het systeem. Het gebruik van de tafel vergemakkelijkt en versnelt de keuze van een expander met de vereiste tankcapaciteit aanzienlijk.

Formules gebruiken voor berekening

Als de tabelgegevens niet voldoende zijn, is het mogelijk om zelf de benodigde indicator van het volume van de capaciteit te berekenen.

Gebruik hiervoor de volgende formule:

Vb = Vc x k / D,

waar:

• Vb - geeft de gewenste capaciteit van de uitbreiding aan;
• Vc is de totale capaciteit van het systeem;
• k is de uitzettingscoëfficiënt van de vloeistof tijdens verwarming;
• D is de efficiëntiecoëfficiënt van de uitbreiding.

Van de gegevens die nodig zijn voor de berekening, blijven de coëfficiënten k en D onbekend, de eerste is de tabelwaarde en de tweede wordt berekend met een afzonderlijke formule.

Er bestaat ook een temperatuuruitbreidingstabel die wordt gebruikt. Hiermee kunt u de coëfficiënt bepalen voor systemen met water of antivries. De waarde is niet lineair; deze verandert bij verhitting, afhankelijk van de aanwezigheid en concentratie van glycol in de vloeistof.

Met behulp van deze gegevens is het mogelijk om de parameters van de uitzettingscoëfficiënt van de vloeistof tijdens verwarming (k) te bepalen, nodig voor het berekenen van het volume van de expansiecilinder

Voor water wordt de concentratie ethyleenglycol genomen als "0", voor antivries wordt de concentratie bepaald volgens de door de fabrikant opgegeven gegevens. De verwarmingstemperatuur wordt beschouwd als de bedrijfstemperatuur voor een bepaald systeem.

Om onafhankelijk de efficiëntiecoëfficiënt van het expansievat te berekenen, wordt de formule toegepast:

(Qm - Qb): (Qm + 1),

waar:

• Qm is de maximale druk van het systeem volgens de paspoortdrempel van de werking van de veiligheidsklep;
• Qb - voordruk in de luchtkamer van de expander volgens het gegevensblad.

Als de laatste parameter onbekend is, wordt deze gemeten door te pompen of door een cilindernippel te ontluchten.

Andere berekeningsmethoden

Naast onafhankelijke berekeningen met formules en tabellen zijn er alternatieve methoden. Een betaalbare rekenmogelijkheid is de hulp van een online rekenmachine.

Er is geen tekort aan netwerkbronnen die online berekening van de gewenste waarde bieden. Ze zijn gemakkelijk te vinden op trefwoord

Een andere optie om de benodigde gegevens te verkrijgen, is door contact op te nemen met professionele ontwerpers. Dit is de meest betrouwbare manier, maar de nauwkeurigheid van de ontvangen informatie zal vrij duur zijn.

Met de regels voor het installeren en verbinden van uitbreidingen zal het gesloten en open type worden geïntroduceerd volgend artikelgewijd aan deze kwesties.

Hoe de juiste expansietank kiezen?

Het wordt aanbevolen om het type verwarmingssysteem in de planningsfase te bepalen. De keuze van een tank wordt meestal uitgesteld tot een periode na de constructie van de doos, wanneer het systeem is gemonteerd, is het volume bekend.

Bij het kiezen van de beste optie voor het expansievat wordt aanbevolen:

• focus op het volume van het gesloten expansievat dat de waarde van de thermische uitzetting van het koelmiddel overschrijdt;
• let bij het kopen op de verbinding, de vorm van de container en de locatie van de connectoren voor bevestigingsmiddelen - dit voorkomt verrassingen tijdens het installatieproces;
• Het is belangrijk om aandacht te besteden aan de instructies op de behuizing, die nuttige installatie-informatie en technische parameters bevatten.

Bij aankoop is het beter om u te concentreren op een vertrouwde fabrikant, zelfs als de cilinders meer kosten. Dit is echter de sleutel tot de levensduur van het verwarmingssysteem, onder voorbehoud van een goede werking en regelmatig onderhoud.

Vóór het aansluiten wordt de voordruk in het gascompartiment van de membraantank ingesteld op een waarde die gelijk is aan de statische druk van de koelkolom in het verwarmingscircuit. De afstelling wordt gedaan door de gebruikelijke autopomp, deze wordt geregeld door de manometer.

Het belangrijkste is om geen keteltank voor het verwarmingssysteem te kopen - ze zijn totaal verschillend in hun technische kenmerken

Verwar uitbreidingen niet voor verwarmingssystemen en accu's voor koudwaterleidingen. Ze verschillen in uiterlijk en ontwerpkenmerken. De eerste zijn rood geverfd en meestal niet inklapbaar, de tweede zijn blauw en uitgerust met een verwijderbare flens voor membraanherstel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video helpt bij het bepalen van de parameters van de uitbreiding van de gesloten modificatie, om de verschillen tussen cilinders voor verwarming en ketelsystemen te begrijpen:

Het werkingsprincipe en kenmerken van de capaciteitskeuze in de videoclip:

Het verwarmingssysteem van een privéwoning kan worden uitgevoerd volgens een open of gesloten schema, waarvoor de installatie van een uitbreiding van het juiste ontwerp vereist is. Een sleutelfactor in de prestaties is het volume dat onafhankelijk kan worden berekend of kan worden toevertrouwd aan professionele ontwerpers.

Goed geselecteerde apparatuur zal helpen om het gewenste vloeistofvolume in een open systeem te behouden, en bij gesloten verwarming zal het werkdrukniveau worden gehandhaafd.

Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok. Deel uw eigen ervaring met het samenstellen van verwarmingscircuits met een expansievat en nuttige informatie voor sitebezoekers. Stel vragen, publiceer foto's over het onderwerp van het artikel.