Expansionsbehållare för värmesystemet: enhet, beräkning och val av det bästa alternativet

En korrekt valt och korrekt installerad expansionsbehållare i värmesystemet tillåter inte att det fungerar, det kommer att hålla trycket på önskad nivå. Det behövs som reserv för att expandera vatten vid uppvärmning. Beroende på typ av system kan den inbyggda expanderaren vara öppen eller stängd.

Vi kommer att prata om hur man väljer en reservkapacitet beroende på värmeplan som skapas. Artikeln som vi presenterade beskriver designfunktionerna och detaljerna för installation av expanderare. Rekommendationer ges, vars övervakning garanterar en idealisk drift av värmekretsen av alla slag.

Öppna expansionsbehållare

En designfunktion för expander av öppen typ är kylvätskans kontakt med atmosfären. Cirkulation i system med en expander av denna typ är konvektion. Vid uppvärmning ökar vätskevolymen, dess överskott absorberas av behållartanken.

Med en minskning av temperaturindikatorerna återgår vätskan med tyngdkraften under påverkan av tyngdkraften.

På grund av nolltrycket i tanken kräver inte anordningen en fast metallstruktur, därför:

• vilken metall som helst används vid tillverkningen av etui;
• färdigbehandlad behållare tillverkad av värmebeständig plast kan användas;
• inte viktigt är tankens form.

I sommarhus kan sådan utrustning monteras med improviserade medel. Som behållare kan du använda en plastbehållare eller fat utrustad med ett mottagningsrör och ett utlopp för överflöd.

Expander av öppen typ kan tillverkas i form av en rektangulär tank med ett otryckt lock på det övre planet

Utåt är det en vanlig metallbehållare, vars övre plan är utrustad med en öppning för service och tillsats av vätska.Ett täcksäker skydd tillhandahålls av det läcktäta skyddet. Fästanordningar finns i den nedre delen eller i sidoplanet.

Öppna värmesystem används i lågbyggnad, där kylvätskan och längden på värmekommunikationen är relativt liten.

Installationskraven är enkla:

• expanderaren placeras i maximal höjd på matningslinjen;
• matningen är ansluten till tanken genom röret;
• För att tappa överskottsvätska utförs en överflödetappning över den beräknade nivån.

För att säkerställa tyngdkraftscirkulationen rekommenderas att använda större rör för installation.

En öppen konstruktion placeras vid den övre punkten, varifrån vätskan flyter genom tyngdkraften

Vanligtvis försöker de att montera tanken i ett uppvärmt rum, utrustat med en uppvärmd vind, och om detta inte är möjligt, måste tanken isoleras. Närvaron av isolering tillåter inte frysning av vätska och förlust av systemprestanda.

Stängda expansionsbehållare

Strukturspecificiteten för modifierade slutna tankar är fullständig täthet, vilket möjliggör att upprätthålla det tryck som krävs för cirkulation vid någon punkt i systemet.

Tankens insida delas upp av ett membran i luft- och vätskedelar. Var och en av facken är helt tätade - den kväveinnehållande blandningen från luftsektionen blandas aldrig med kylvätskan som fyller det flytande facket.

Arbetsprincip stängd expansionsbehållare ligger i det faktum att den uppvärmda vätskan från systemet skjuts in i den flytande delen av tanken och börjar pressa på sin del mot det tätade membranet. Partitionen är deformerad och verkar på luftdelen och komprimerar den.

Som ett resultat minskar volymen på luftkammaren i tanken och gasen i den komprimeras. Denna situation bidrar till en ökning av trycket i systemet. Så snart trycket normaliseras skjuts kylvätskan tillbaka från vätskeavdelningen.

Om trycket stiger snabbt aktiveras en säkerhetsventil när en kritisk vätskevolym i tanken uppnås. Som ett resultat avlägsnas överskott av kylvätska från tanken.

Den stängda konstruktionen är helt tät, i sin nedre del finns en fläns med ett mottagningsmunstycke, i det övre - ett bröstvårtor för fyllning med gas

Beroende på formuläret är alla stängda expanderare för installation i värmesystemet indelade i följande typer:

1. Sharobraznye - En typ av membrandesign med en elastisk partition. Vid mottagande av vätskan sträcker den sig och tar upp allt överskottsvolym. Själva tanken ser ut som en sfärisk kapsel.
2. oval - En annan typ av hydrauliska lyftare av membran. Expansionscylindern är traditionellt uppdelad av ett flexibelt membran i gas- och vätskekammare, men kroppskonfigurationen har en något långsträckt vertikal form.

Externt är de ovala förlängningarna en cylindrisk cylinder målad i rött. Å ena sidan är en nippel anordnad för att skapa tryck i gaskammaren, å andra sidan ett rör genom vilket systemet är anslutet.

Monteringsenheterna är svetsade på höljet, som möjliggör en gångjärninstallation av utrustning och kan motstå dess arbetsvikt. Den sfäriska modifieringen av tanken skiljer sig endast från den ovala i form.

Enligt sortarna är membranstängda expanderare uppdelade i membran- och ballongmodifieringar

I slutna system kan tyngdkraftscirkulationen inte ge den erforderliga trycknivån. Därför inkluderar designen cirkulationspump.

Expandern själv kan installeras var som helst i systemet, men när du utför installationsarbete rekommenderas att ta hänsyn till följande rekommendationer:

• det bästa stället för installation är returledningen till pumpens punkt;
• det är bättre att ta med kylvätsketillförseln ovanifrån, vilket kommer att minska luftgenomträngningen och upprätthålla prestanda när membranet är skadat;
• bristen på huvudvolymen kan kompenseras genom att installera en extra expander med lägre kapacitet.

Vid installation är det inte förbjudet att ta hänsyn till rumets inre om det behövs. För att kontrollera nivån tryck i värmesystemet expanderaren måste vara utrustad med en tryckmätare.

En stängd expander placeras vanligtvis framför pannan, till cirkulationspumpens installationsplats

Möjligheten att placera nära pannan tar bort frågan om behovet av isolering av tanken. Utrustningen är placerad i ett varmt rum, vilket garanterar användarvänlighet.

Vilken design är bättre?

Beroende på expansjonstankens enhet och material skiljer sig systemen i för- och nackdelarna. Men enligt experter och erfarna användare är fördelarna med funktionalitet på sidan av stängda alternativ.

Fördelar och nackdelar med en öppen tank

Det självflödande systemet kräver större rör, vilket i sin tur direkt ökar kostnaderna. Avvecklingsbudget öppet värmesystem med en otryck expanderare ökar något, även om den förblir relativt liten.

De viktigaste fördelarna med detta alternativ är enkelhet, plus de låga kostnaderna för komponenter och installationsarbete. En annan positiv egenskap är bristen på behov av att kontrollera trycknivån.

En öppen typ av expander för små system kan monteras med improviserade medel, installationen av den är också enkel

Det finns dock mycket fler minus:

• användning av icke-frysning är farligt på grund av giftiga ångor;
• monteringsalternativ begränsas endast av systemets topppunkt;
• konstant kontakt med atmosfären ökar risken för trängsel och korrosion;
• långsam uppvärmning;
• temperaturskillnader som medföljer konvektionscirkulationen påskyndar slitage på utrustningen;
• används vid uppvärmning av småhus, högst två våningar;
• stor värmeförlust och energiförbrukning för uppvärmning.

En annan nackdel med det öppna systemet är förlusten från förångning och överflöde. Därför bör man vid montering av tanken se till att topphålet är tillgängligt.

Fördelar och nackdelar med en stängd tank

Om öppna expanderare vinner vad gäller pris och enkel installation är funktionen styrkan hos en sluten tank, som också kallas en expanometer. De används i konstruktionen stängda värmesysteminte ha direktkontakt med atmosfären.

Expansomater har följande fördelar:

• fullständig täthet tillåter användning av frostskyddsmedel;
• platsen för expanderaren påverkar inte systemets prestanda;
• isolering av tankens inre minimerar risken för luftstoppning och korrosion;
• efter start värms systemet upp snabbare, mer känslig för justering av temperaturförhållanden;
• en mindre skillnad mellan driftsförhållandena för leverans- och returledningarna, vilket som ett resultat ökar driftsresursen;
• kräver inte installation av rör med stor diameter, vilket sparar konstruktionen;
• kräver inte konstant uppmärksamhet på vätskenivån och tillståndet;
• möjligheten att applicera i system utformade för flera våningar;
• små värmeförluster som minskar kostnaderna för drift av utrustningen.

När du väljer expanderare av denna typ kan tätade cylindrar med en icke-separerbar konstruktion uppstå. Om membranet inte fungerar måste cylindern bytas ut mot en ny.

För att kontrollera nivån på arbetstrycket monteras en tryckmätare på cylindern, en automatisk eller mekanisk luftventil är installerad för att avlägsna överskottsluft

Av minus är det viktigt att notera konstruktionens komplexitet, speciella krav för material som ökar kostnaden för utrustning. Till detta kan vi lägga till behovet av konstant övervakning av trycket och dess återhämtning vid behov.

Regler för beräkning av tankens kapacitet

En expander av vilken typ som helst kommer bara att vara effektiv med rätt volymval. För detta bör vätskans förmåga att expandera under uppvärmningsperioden beaktas. Vatten i värmningsringarna expanderar med minst 3% av den totala volymen i vattensystemet, frostskyddsmedel - med nästan 5%.

Vätskor klassificeras som inkomprimerbara medier, så tanken bör ge dem en tillräcklig reserv för termisk expansion med en viss marginal. Under förutsättning att kretsen är helt fylld med kylvätska, kan till och med termisk expansion i de beräknade volymerna leda till urladdning av vätska säkerhetsventil och kylvätska spill mot golvet.

Därför, för att överskottsvolymen för det expanderande kylvätskan inte leder till olyckor, erhålls stängda tankar för små kretsar i privata hem så att deras volym är 10% av den totala volymen av kylvätskan som cirkulerar genom systemet. Denna regel gäller för system med en kapacitet på upp till 150 liter.

Om mer än 150 liter kylvätska rör sig längs uppvärmningsringen beräknas kapaciteten hos den slutna tanken genom att multiplicera vätskans totala volym med dess expansionskoefficient vid specifika driftstemperaturer i systemet.

Till det erhållna värdet måste du lägga till storleken på vattenluckan, d.v.s. volymen kylvätska som bildas i tanken som ett resultat av standardstatisk vätsketryck. För stora uppvärmningsringar är denna indikator som regel lika med 0,5% av den totala kylvätskevolymen, för små storlekar med en kapacitet på upp till 150 l tas den 20%.

Den resulterande mängden multipliceras med en korrigeringsfaktor, bestämd av värdena på det preliminära och slutliga trycket i värmesystemet. Den preliminära är hämtad från beräkningen att 1 bar faller på 10 m av kretshöjden. Det slutliga trycket bildas som ett resultat av systemet.

Beräkningen av den slutna tankens volym för stora komplexa värmekonstruktioner ser ut så här:

I beräkningarna som används: Vn - den slutna tankens nominella volym; Ve är kylmedlets volym under värmeutvidgning (beräknat med formeln för systemet V × n%, där n är kylvätska för värmeutvidgning); Vv - vattenlucka; po är det preliminära trycket; pe - indikator för det slutliga trycket, lika med värdet på det maximala trycket på säkerhetsventilen minus 0,5 bar

Kapaciteten i öppen typ regleras inte strikt av standarder, men det finns en regel: volymen på den öppna tanken till överflödesröret ska vara 3,5 - 4% av den totala kylvätskevolymen i värmekretsen.

En sådan bedömning är tillräcklig för ett litet hus på landet, men strukturen för permanent bostad kräver en mer exakt beräkning. Först måste du ta reda på den totala volymen för värmesystemet.

Alternativ för att beräkna den totala värmekapaciteten

Denna indikator kan bestämmas med varierande grad av noggrannhet på tre huvudsakliga sätt. För det första, baserat på pannans datablad. Således behövs cirka 15 liter vätska per kapacitet för pannutrustning. För att få nödvändig information behöver du 15 gånger den pannkapacitet som anges i databladet.

För det andra kan du ta reda på volymen med en vattenmätare när du fyller på systemet. Eftersom fyllning tar hänsyn till mängden vätska som används. Detta är ett mer exakt och besvärligt alternativ.

Den tredje metoden innebär att beräkna den totala volymen för alla element i värmesystemet. Detta är det mest exakta alternativet.Kapaciteten hos värmeväxlaren på pannan, radiatorer, konvektorer, mätinstrument kan bestämmas av passens egenskaper. För att beräkna rörens kapacitet används data från tabellen.

Tabellen visar rörens dimensioner i tum och deras volym i liter per 1 meter, som används för att sammanfatta den totala volymen

Tabellen visar volymen på rör per meter längd, gjord av de mest populära och moderna materialen. Den inre diametern är i tum från 0,5 till 1,5 enheter.

En annan metod som påstår sig vara mycket exakt är att beräkna med formeln:

Vtotal = π x D2 x L / 4,

där:

• π är lika med 3,14;
• D - anger parametrarna för rörets innerdiameter;
• L - anger längden på rörledningssystemet.

Efter att ha erhållit nödvändiga data sammanfattas de och systemets totala volym erhålls, som används vid ytterligare beräkningar.

Steg och formler för en hel cykel av beräkningar för design och organisering av uppvärmning av ett privat hus här. Vi rekommenderar att du bekanta dig med användbar information.

Val av expansionsbehållare enligt tabellen

Om du har nödvändiga data kan det bästa alternativet för expander väljas enligt tabellen över volymer och konstruktionstryck.

Systemets totala volym beräknas enligt den angivna metoden, tryckparametrarna är endast relevanta för stängda modifieringar och anges i utrustningsdatabladet.

Data från tabellen låter dig välja volym på expander från 4 till 300 liter

Detta alternativ kräver inte speciella beräkningar, förutom för att beräkna systemets totala volym. Att använda tabellen underlättar och påskyndar valet av expander med den erforderliga tankkapaciteten.

Använda formler för beräkning

Om tabelldata inte är tillräckligt, är det möjligt att själv beräkna den nödvändiga indikatorn för kapacitetsvolymen.

Använd följande formel för att göra detta:

Vb = Vc x k / D,

där:

• Vb - anger expansionsens önskade kapacitet;
• Vc är systemets totala kapacitet;
• k är vätskans expansionskoefficient under uppvärmning;
• D är expansjonens effektivitetskoefficient.

Av de data som är nödvändiga för beräkningen förblir koefficienterna k och D. okända. Den första är tabellvärdet och den andra beräknas med en separat formel.

Ett temperaturutvidgningstabell finns också och används. Det låter dig bestämma koefficienten för system med vatten eller frostskyddsmedel. Värdet är inte linjärt, det förändras vid uppvärmning, beroende på närvaron och koncentrationen av glykol i vätskan.

Med hjälp av dessa data är det möjligt att bestämma parametrarna för vätskans expansionskoefficient under uppvärmning (k), nödvändig för att beräkna expansionscylinderns volym

För vatten tas koncentrationen av etylenglykol som "0", för frostskyddsmedel bestäms koncentrationen enligt de uppgifter som tillverkaren har deklarerat. Uppvärmningstemperaturen betraktas som driftstemperatur för ett visst system.

För att oberoende beräkna effektivitetskoefficienten för expansionstanken används formeln:

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

där:

• Qm - maximalt systemtryck enligt passgränsen för säkerhetsventilens drift;
• Qb - preliminärt tryck i expanderens luftkammare enligt databladet.

Om den sista parametern är okänd, mäts den genom att pumpa eller blöda genom en cylindernippel.

Andra beräkningsmetoder

Förutom oberoende beräkningar med formler och tabeller finns det alternativa metoder. Ett prisvärt beräkningsalternativ är hjälp av en online-kalkylator.

Det finns ingen brist på nätverksresurser som erbjuder onlineberäkning av önskat värde. De är lätta att hitta med nyckelord

Ett annat alternativ för att få de uppgifter du behöver är att kontakta professionella designers. Detta är det mest pålitliga sättet, men noggrannheten i den mottagna informationen kommer att vara ganska dyr.

Med reglerna för installation och anslutning av expanderare kommer stängd och öppen typ att introduceras nästa artikelägnas åt dessa frågor.

Hur väljer jag rätt expansionsbehållare?

Det rekommenderas att bestämma typen av värmesystem i planeringsstadiet. Valet av en tank uppskjuts vanligtvis under en period efter att lådan har byggts, när systemet är monterat, dess volym är känt.

När du väljer det bästa alternativet för expansionsbehållaren rekommenderas:

• fokusera på volymen på den slutna expansionsbehållaren som överstiger värdet på den värmeutvidgningen av kylvätskan;
• vid köp bör du vara uppmärksam på anslutningen, formen på behållaren och placeringen av anslutningarna för fästelement - detta undviker överraskningar under installationsprocessen;
• Det är viktigt att uppmärksamma instruktionerna i fallet, som innehåller användbar installationsinformation och tekniska parametrar.

När du köper är det bättre att fokusera på en pålitlig tillverkare, även om cylindrarna kostar mer. Detta kommer att vara nyckeln till livslängden i värmesystemet, dock under förutsättning av korrekt drift och regelbundet underhåll.

Innan anslutningen ställs in det preliminära trycket i membranbehållarens gasavdelning till ett värde som är lika med det statiska trycket på kylmedelspelaren i värmekretsen. Justering görs av den vanliga bilpumpen, den styrs av manometern.

Det viktigaste är att inte köpa en pannbehållare för värmesystemet - de är helt annorlunda i sina tekniska egenskaper

Förväxla inte expander för värmesystem och ackumulatorer för kallt vattenledningar. De skiljer sig i utseende och design. De första är målade röda och vanligtvis inte hopfällbara, den andra är blå, utrustade med en avtagbar fläns för membranreparation.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon hjälper till att bestämma parametrarna för expanderaren för den stängda modifieringen, för att förstå skillnaderna mellan cylindrar för värme- och pannsystem:

Funktionsprincipen och funktionerna i valet av kapacitet i videoklippet:

Uppvärmningssystemet i ett privat hus kan utföras enligt ett öppet eller stängt schema, vilket kräver installation av en expander med lämplig design. En viktig faktor i dess prestanda är volymen som kan beräknas oberoende eller anförtros professionella designers.

Korrekt vald utrustning hjälper till att bibehålla den önskade volymen i ett öppet system och vid förseglad uppvärmning upprätthåller arbetstrycket.

Skriv kommentarer i blocket nedan. Dela din egen erfarenhet av att montera värmekretsar med en expansionsbehållare och användbar information för besökare. Ställ frågor, publicera foton om artikelns ämne.