I et varmesystem er et veldig viktig element varmeekspansjonstanken. En slik enhet tjener til å akseptere overflødig kjølevæske i det øyeblikket den utvider seg, og forhindrer dermed brudd på rørledningen og kranene.
Prinsippet for drift av en ekspansjonstank for oppvarming er som følger: når temperaturen på kjølevæsken stiger med 10 grader, øker volumet med omtrent 0,3%. Siden væsken ikke er brent, vises overtrykk som må kompenseres. Det er nettopp derfor en ekspansjonstank er installert.
Typer ekspansjonstanker
Ulike varmesystemer bruker forskjellige typer ekspansjonstanker. Tidligere brukte systemer uten sirkulasjonspumper en åpen ekspansjonstank for oppvarming. Men slike tanker hadde mange ulemper, så i dag brukes de svært sjelden. På grunn av det faktum at luft kommer inn i en slik ekspansjonstank for oppvarming, vises korrosjon, og væsken fordamper raskere og må hele tiden etterfylles. En slik tank må plasseres på varmesystemets høyeste punkt, og dette er ikke alltid lett å implementere.
Åpen ekspansjonsbeholder for oppvarming
I slike varmesystemer, hvor kjølevæsken sirkulerer ved hjelp av en pumpe, er det installert en lukket ekspansjonstank for oppvarming her er at det er en forseglet beholder som har en elastisk membran inni. En membran (ballong eller diafragma) deler tanken i to deler. Luft eller inert gass under trykk pumpes inn i den ene delen, og den andre delen er beregnet på overflødig kjølevæske. Membranen inne i tanken er elastisk, så når kjølevæsken kommer inn der, blir volumet av luftkammeret mindre, trykket i det øker, og kompenserer dermed for det høye trykket i varmesystemet. Ved avkjøling skjer den omvendte prosessen.
Bygging av lukkede ekspansjonstanker
En lukket ekspansjonstank for oppvarming, en flat tank kan flenses (ha utskiftbar membran) eller med ikke utskiftbar membran. Den andre typen er i ganske høy etterspørsel på grunn av sin relativt lave pris. Men ekspansjonstanker med flens er bedre på mange måter - trykket her kan være høyere, og hvis membranen sprekker, kan den byttes ut.
Den flensede ekspansjonstanken til varmesystemet kan være enten vertikal eller horisontal.
Her har væsken, når den kommer inn i tanken, ingen kontakt med metalloverflaten, siden den er plassert inne i membranen. Hvis membranen er skadet, kan den skiftes ut gjennom flensen.
Vertikale og horisontale flenstanker
Tanker som ikke har en utskiftbar membran festes stivt rundt hele omkretsen. Helt fra begynnelsen presses membranen mot den indre overflaten, siden volumet av ekspansjonstanken for oppvarming er helt fylt med gass. Etter dette øker trykket i varmeekspansjonstanken, og væsken går inn. Når systemet starter opp kan trykket stige kraftig, så det er på dette tidspunktet at membranen kan bli skadet.
Valg av ekspansjonstank
Å velge en ekspansjonstank for oppvarming er en ansvarlig sak. I dette tilfellet bør du definitivt ta hensyn ikke bare til dens type og størrelse, men også til membranen - følgende indikatorer er viktige: motstand mot diffusjonsprosessen, driftstemperaturområde, holdbarhet, overholdelse av sanitære krav.
I dag finnes det et bredt utvalg av ekspansjonstanker for varmesystemer på markedet.
I tillegg er det nødvendig å bestemme forholdet mellom grensene for trykkområdet, noe som er ekstremt tillatt. Før du kjøper en tank, sørg for å sjekke om den oppfyller eksisterende kvalitets- og sikkerhetsstandarder.
Beregning av tankvolum
Først av alt, la oss bestemme forholdet mellom det nødvendige volumet og parametrene som påvirker det. Når du foretar beregninger, må det tas i betraktning at jo større kapasiteten til varmesystemet og jo høyere maksimal temperatur på kjølevæsken i det, jo større skal tanken være. Jo høyere tillatt trykk i varmeekspansjonstanken er, jo lavere kan det være. Selvfølgelig er beregningsmetoden ganske kompleks, så det er bedre å konsultere en spesialist. Tross alt kan en feil ved valg av ekspansjonsbeholder forårsake hyppig drift av sikkerhetsventilen eller andre problemer.
Volumet beregnes ved hjelp av en spesiell formel. Her er hovedmengden det totale volumet av kjølevæske som finnes i varmesystemet. Denne verdien beregnes under hensyntagen til kjelens kraft, antall og typer oppvarmingsenheter. Omtrentlig verdi: radiator – 10,5 l/kW, gulvvarmesystem – 17 l/kW, konvektor – 7 l/kW.
For å gjøre en mer nøyaktig beregning av en enhet som en vakuumekspander for oppvarming, brukes formelen: Tankvolum = (Volum av vann i varmesystemet * Ekspansjonskoeffisient for kjølevæsken) / Ekspansjonstankens effektivitet. Ekspansjonskoeffisienten for vann er 4 % når det varmes opp til 95 grader. For å bestemme effektiviteten til tanken brukes en annen formel: Tankeffektivitet = (Høyeste trykk i systemet - Starttrykk i luftkammeret) / (Høyeste trykk i systemet + 1).
Ekspansjonstank nyttige volumkoeffisienter
Dermed velges vakuumekspansjonsvarmetanken under hensyntagen til styrke- og temperaturkarakteristikkene, som ikke bør overstige de tillatte verdiene ved tilkoblingspunktet. Tankens volum kan enten være lik eller større enn resultatet oppnådd som følge av beregningene.
Installasjon av ekspansjonstank
Installasjon av ekspansjonstanken til varmesystemet gjøres i henhold til prosjektet og instruksjonene. Det beste alternativet ville være å få en spesialist til å gjøre dette. Hvis dette ikke er mulig, så rådfør deg i det minste med ham. Installasjonen av en ekspansjonstank for oppvarming, hvis det er en åpen type, utføres på det høyeste punktet av varmesystemet. En lukket tank kan plasseres nesten hvor som helst, men ikke rett etter pumpen.
Et av alternativene for å installere en ekspansjonstank i varmesystemet
Det er nødvendig å være spesielt oppmerksom på et slikt problem som å feste varmeekspansjonstanken, siden massen til tanken, som er fylt med vann, øker betydelig. Et annet viktig poeng er muligheten og bekvemmeligheten av å betjene tanken og fri tilgang til den.
Vedlikehold av ekspansjonstanken
Rollen til en slik enhet som ekspansjonstanken til varmesystemet kan ikke undervurderes instruksjonene for denne enheten gir en liste over regler for vedlikehold. Disse inkluderer:
- En gang hver sjette måned er det nødvendig å sjekke tanken for ytre skader - korrosjon, bulker, lekkasjer. Hvis det plutselig blir funnet en slik skade, er det viktig å eliminere årsaken.
- En gang hver sjette måned må du sjekke starttrykket til gassrommet for samsvar med den beregnede indikatoren.
- Membranens integritet kontrolleres en gang hver sjette måned. Hvis et brudd oppdages, må det erstattes (hvis en slik mulighet er gitt).
- Hvis tanken ikke skal brukes på lenge, må du holde den på et tørt sted og tømme vannet fra den.
Neste er hvordan du sjekker varmeekspansjonstanken - dets innledende trykk i gassrommet. For å gjøre dette, koble fra tanken fra varmesystemet, tøm vann fra den og koble en trykkmåler til nippelen til gasshulen. Dersom trykket er lavere enn det som ble stilt inn samtidig da ekspansjonstanken for oppvarming ble satt opp, skal tanken blåses opp med kompressor gjennom samme nippel.
Trykkmåleravlesninger for korrekt drift av ekspansjonstanken
Kontroll av integriteten til membranen er også et viktig poeng. Hvis det plutselig, mens du kontrollerer trykket i gassrommet etter at du har tømt vannet, strømmer luft gjennom dreneringsventilen, og trykket i gassrommet har sunket til atmosfærisk trykk, er membranen ødelagt.
For å erstatte membranen, må du gå gjennom flere trinn. Først av alt er tanken koblet fra varmesystemet, så må den tømmes. Deretter frigjøres trykket i gasshulrommet gjennom brystvorten. Membranflensen demonteres. Den er plassert i området for rørforbindelsen til rørene. Membranen som er inkludert i ekspansjonstanken for oppvarming, fjernes fra hullet i bunnen av huset.
Deretter må du sjekke innsiden av saken for å sikre at det ikke er smuss eller korrosjon, hvis det er noe, må du fjerne dem og skylle dem med vann, og deretter tørke dem. For å fjerne korrosjon, bruk ikke produkter som inneholder olje! Membranholderen settes inn i hullet på toppen av membranen. Bolten skrus inn i membranholderen, den plasseres i huset, og holderen trekkes inn i hullet i bunnen av huset. Holderen festes deretter med en mutter. Etter dette legges en membranflens på kroppen.
Membranekspansjonstank for lukket varmesystem
Membranekspansjonstanken er designet for å kompensere for den termiske utvidelsen av kjølevæsken og opprettholde det nødvendige trykket i lukkede varmesystemer.
Væsker som brukes i varmesystemer øker volumet ved oppvarming på grunn av termisk ekspansjon. For eksempel volumet av vann når det varmes opp til 90 o Cøker med 3,55 %. Hvis etylenglykolbasert frostvæske brukes som kjølevæske i varmesystemet, øker volumet av væsken enda mer.
Membranekspansjonstank for oppvarming. Enhets- og driftsskjema. Gjennom luftventilen (nippel) fylles luftkammeret med trykkluft ved hjelp av en bilpumpe.
I et lukket varmesystem uten ekspansjonstank vil selv en liten temperaturøkning føre til en kraftig trykkøkning og aktivering av sikkerhetsventilen. For mye kjølevæske vil strømme ut gjennom ventilen.
En membranekspansjonstank for oppvarming er et kar delt i to deler av en bevegelig membran. En del av karet er koblet til varmesystemet og fylt med kjølevæske. Luft pumpes inn i en annen del av fartøyet ved et visst trykk.
Når væskevolumet i varmesystemet endres, beveger membranen i tanken seg i en eller annen retning. Som et resultat endres også volumet som opptas av væsken i tanken. Den komprimerte luften på den andre siden av membranen fungerer som en fjær, opprettholder driftstrykket til kjølevæsken og hindrer sikkerhetsventilen i å fungere.
Driftsbegrensninger og sikkerhetskrav
Avhengig av utformingen av ekspansjonstanken og materialene som brukes, pålegger produsentene visse begrensninger på bruken i varmesystemer.
Som regel stiller produsenter visse krav til sammensetningen og korrosive egenskaper til kjølevæsken i varmesystemet. For eksempel begrenser de innholdet av etylenglykol i en frostvæskeløsning.
Det er forbudt å bruke ekspansjonstanken ved trykk som overstiger de tillatte verdiene spesifisert i produsentens tekniske dokumentasjon. På punktet hvor ekspansjonstanken er koblet til varmesystemet, er det nødvendig å installere en sikkerhetsgruppe som overvåker og begrenser trykket i tanken.
I varmesystemer til private hus og autonom oppvarming av leiligheter, brukes tanker og annet oppvarmingsutstyr med et driftstrykk på minst 3. bar.
Ekspansjonstanken for oppvarming er ikke tillatt brukt i drikkevannsforsyningsanlegg.
Installasjon, installasjon og tilkobling av ekspansjonstanken
Ekspansjonstanken er koblet til returledningen til varmesystemet på sugesiden av sirkulasjonspumpen. 1 - membranekspansjonstank; 2 - tilkobling av stengeventiler og avløpsventil; 3 - sirkulasjonspumpe; 4 — sminkekran Ekspansjonstanken er installert i et oppvarmet rom. Tanken plasseres på et sted som er lett tilgjengelig for vedlikehold. Montering utføres på en slik måte at det er tilgang til luftnippel, flens og koblingsbeslag.
Små ekspansjonstanker er vanligvis festet til veggen ved hjelp av en brakett. Festedeler er som regel ikke inkludert i produktpakken og må bestilles separat. Store tanker er installert på gulvet, på ben.
Ekspansjonstanken er koblet til returledningen til varmesystemet på sugesiden av sirkulasjonspumpen.
Koblingsbeslagene for ekspansjonstanken lar deg koble fra tanken fra systemet, tømme vann fra tanken og tette stengeventilen. Ved tilkoblingspunktet, på linjen til tanken, er det nødvendig å installere avstengningsventiler som er beskyttet mot utilsiktet stenging. I tillegg bør det installeres en tømmeventil for å tømme tanken. Produsenter av tanker tilbyr vanligvis spesielle tilkoblingsavstengnings- og dreneringsarmaturer for sine produkter. Disse settene må bestilles separat.
For å koble tanken til returrørledningen, bør det brukes rør med en innvendig diameter lik diameteren på tankforbindelsesrøret.
Ekspansjonstanken kobles til varmesystemet etter spyling av systemet.
Den innebygde membranekspansjonstanken er plassert på bakveggen av dobbelkrets gasskjelen Membranekspansjonstanker er noen ganger innebygd i kjeler. For eksempel har dobbeltkrets gasskjeler som regel allerede en innebygd ekspansjonstank med en viss kapasitet. Hvis volumet til den innebygde ekspansjonstanken viser seg å være lite for varmesystemet, er det nødvendig å installere en ny tank utenfor foran kjelen på returrørledningen. Volumet på den nye tanken velges som vanlig, uten å ta hensyn til kapasiteten til den innebygde tanken.
Innstilling av trykket i ekspansjonstanken
Før igangsetting av varmesystemet, før du fyller tanken med kjølevæske, luft pumpes inn i ekspansjonstanken gjennom luftventilen - nippel ved hjelp av en bilpumpe. Mengden lufttrykk styres av en biltrykkmåler innebygd i pumpen eller en separat enhet. Mange produsenter selger ekspansjonstanker som allerede er fylt med luft eller nitrogen til et visst trykk spesifisert i den tekniske dokumentasjonen. I alle fall er det nødvendig å kontrollere at det innledende lufttrykket i tanken er tilstrekkelig.
Starttrykk i luftkammeret Ekspansjonstank - R o :
P o > P st + 0,2 bar ,
Hvor R st– det statiske trykket til varmesystemet på stedet der tanken er installert er lik høyden på vannsøylen fra ekspansjonstankens tilkoblingspunkt til det øverste punktet på varmesystemet (kolonnehøyde 10 m = 1bar)
Starttrykket i luftkammeret må kontrolleres og justeres når det ikke er væske i tanken— åpne koblingskoblingen og hell ut gjenværende kjølevæske fra tanken. Ekspansjonstankene som er innebygd i kjelen tømmes også for væske.
I varmesystemet til et privat hus er det praktisk å installere en ekspansjonstank med luftkammeret fabrikkfylt med luft- eller nitrogentrykk Po = 0,75 - 1,5 bar . Denne trykkverdien som er innstilt på fabrikken kan stå uendret, selv om den er betydelig større enn beregnet ved hjelp av formelen R o. I de fleste tilfeller er dette trykket ganske tilstrekkelig for varmesystemene til et privat hus eller leilighet.
Ekspansjonstankene som er innebygd i kjelen er vanligvis allerede fylt med luft eller nitrogen til det trykket som er spesifisert i kjeleanvisningen. Før du installerer kjelen, er det nødvendig å kontrollere lufttrykket i ekspansjonstanken og om nødvendig justere det - pumpe inn eller lufte luft.
Starttrykket overstiger det statiske trykket med minst 0,2 bar. nødvendig for å skape trykk i systemet, noe som reduserer risikoen for vakuumdannelse, fordamping og kavitasjon.
På neste trinn tanken er koblet til varmesystemet. Deretter åpnes etterfyllingsventilen og varmesystemet og tanken fylles med kjølevæske med det innledende etterfyllingstrykket - R start.:
P start > eller = Po + 0,3 bar
(for eksempel hvis Po = 1 bar, deretter starter P >= 1.3 bar)
R o— starttrykk i luftkammeret til ekspansjonstanken.
Ofte angir produsenter av kjeler, for eksempel gasskjeler, i den tekniske dokumentasjonen det anbefalte starttrykket for å lade kjølevæsken i systemet. Instruksjonene indikerer også minimum kjølevæsketrykk, under hvilket kjelen rett og slett ikke vil begynne å fungere. Fyll i dette tilfellet systemet med starttrykket spesifisert i instruksjonene for kjelen.
Lengre, slå på kjelen og varm opp varmesystemet til maksimal driftstemperatur (for eksempel 75 o C). Når vannet varmes opp, frigjøres luft som er oppløst i det. Vi fjerner luft fra varmesystemet. Vi overvåker trykkmåleravlesningene og registrerer trykkverdien i systemet med utvidet vann - R utv.
I varetekt slå av sirkulasjonspumpen og slå på sminken igjen og bring trykket i systemet ved maksimal temperatur på kjølevæsken til den siste - R kon:
R kon< или = Р кл — 0,5 bar ,
Hvor R cl— åpningstrykket til sikkerhetsventilen til varmesystemet.
(for eksempel hvis Rcl = 3 bar, så bringer vi trykket i systemet til P con<= 2,5 bar ved kjølevæsketemperatur 75 o C)
Metoden beskrevet ovenfor for å justere trykket på ekspansjonstanken lar deg øke det effektive brukbare volumet til ekspansjonstanken til det maksimale. Tanken vil kunne absorbere den største mengden vann, og deretter returnere den til systemet. Dette kan være nyttig ved for eksempel små lekkasjer i systemet. Tanken vil kunne slippe vann inn i systemet i lang tid - trykket i systemet vil avta i langsommere hastighet. Varmesystemet vil være i drift i lengre tid. Eller, som et resultat av avkjøling av kjølevæsken, kan trykket i systemet falle under minimumskravet for å slå på kjelen. I dette tilfellet vil ikke automatikken kunne starte oppvarmingen. Ved justering av trykket etter metoden ovenfor reduseres risikoen for en slik utvikling til et minimum.
Disse fordelene med trykkjusteringsmetoden beskrevet her er spesielt relevante for varmesystemer i landhus, hvor eiere ikke besøker hver dag.
Kontrollerer membranens integritet
Betjen luftventilen (nippel) kort. Hvis det lekker vann fra ventilen, må tanken skiftes, eller, i tanker med utskiftbar membran, må membranen skiftes.
Hvis det er nødvendig å fjerne gass fra luftkammeret til ekspansjonstanken, sørg for å tømme vannkammeret først, og ikke omvendt!
Før du fyller tanken med vann, still inn nødvendig fortrykk i luftkammeret. Hvis disse instruksjonene ikke følges, er det fare for membranbrudd.
Beregning av volumet av ekspansjonstanken for oppvarming
Volumet til ekspansjonstanken velges på en slik måte at når kjølevæsken varmes opp til maksimal driftstemperatur, overskrider ikke trykkøkningen i varmesystemet den tillatte verdien (forblir under responstrykket til sikkerhetsventilen).
Utvidelsestankvolum for varmeanlegg med kapasitet opp til 150 liter
For varmesystemer som inneholder en liten mengde kjølevæske, opptil 150 liter, velges volumet til ekspansjonstanken ved å bruke en forenklet formel:
Vn = 10 - 12 % x vs ,
Hvor: Vn— designvolum av ekspansjonstanken; V s- fullt volum av varmesystemet.
Beregning av kapasiteten til ekspansjonstanken for et varmesystem med et volum på over 150 liter
Beregningen begynner med å bestemme økningen i kjølevæskevolum - det ekstra volumet som dannes som et resultat av oppvarming av væsken til driftstemperatur - V e.
V e = V s x n %,
Hvor, V s— fullt volum av varmesystemet; n %— ekspansjonskoeffisient for væsken i varmesystemet.
Ekspansjonskoeffisientverdi n %, ved den maksimale driftstemperaturen til kjølevæsken (vannet) i varmesystemet, bestemmes fra tabellen:
| T oC | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| nv% | 0,75 | 1,17 | 1,67 | 2,24 | 2,86 | 3,55 | 4,34 |
Ekspansjonskoeffisienten for frostvæske basert på en vandig løsning av etylenglykol (Tosol, etc.) bestemmes av formelen:
n a % = n v % x (1 + e a % / 100),
Hvor nv%— vannekspansjonskoeffisient fra tabellen ovenfor; e a %- prosentandel etylenglykol i frostvæskeløsningen.
På den andre fasen av beregningen(andre trinn) bestemme volumet av vanntetningen i tanken, Vv- dette er volumet av kjølevæske som i utgangspunktet fyller ekspansjonstanken under påvirkning av statisk trykk i varmesystemet. Kapasiteten til vanntetningen bestemmes av formelen:
V v = V s x 0,5 %, men ikke mindre enn 3 liter.
På tredje trinn finn starttrykket i varmesystemet - P o. Det er lik det statiske trykket i varmesystemet og bestemmes fra beregningen 1 bar= 10 meter vannsøyle. Høyden på vannsøylen i et varmesystem er lik den vertikale avstanden mellom det laveste og høyeste punktet i systemet der kjølevæsken er plassert. Ved hjelp av tegninger eller in situ, bestemme de vertikale merkene til varmesystemets ytterpunkter. Forskjellen mellom øvre og nedre merker vil være lik høyden på vannsøylen med væske i systemet.
På fjerde trinn beregninger bestemmer det maksimale driftstrykket i varmesystemet - P e. Maksimalt driftstrykk må være mindre enn responstrykket til sikkerhetsventilen i varmesystemet med minst 0,5 bar.
P e = P k — (P k x 10 %), men definitivt P k - P e => 0,5 bar .
Hvor: Pk— responstrykket til sikkerhetsventilen.
Ved avslutningen av beregningen bestem det nødvendige volumet til membranekspansjonstanken for oppvarming ved å bruke formelen:
V n = (V e + V v) x (P e + 1)/(P e - Po)
Velg en tank med et nominelt volum større enn det beregnede.
Eksempel på ekspansjonstankeberegning
La oss beregne ekspansjonstanken for varmesystemet med de første dataene:
Totalt volum Vs = 270 l.
Vannsøylehøyde 6 m., derav det første trykket Po = 6/10 = 0,6 bar.
Maksimal driftstemperatur for kjølevæske (vann) 90 o C. Ved hjelp av tabellen bestemmer vi ekspansjonskoeffisienten n % = 3,55 %.
Sikkerhetsventilen er satt til å fungere ved trykk P k = 3 bar .
Vi gjør beregningen:
V e = 270 l. x 3,55 % = 9,58 l.;
V v = 270 l. x 0,5 % = 1,35 l., siden 1.35< 3, то принимаем V v = 3 l. ;
Po = 0,6 bar. ;
P e = 3 bar. — (3 bar. x 10 %) = 2,7 bar., siden det er nødvendig å oppfylle betingelsen P k - P e => 0,5 bar., så aksepterer vi P e = 2,5bar.
Vn = (9,58 l. + 3 l.) x (2,5 bar. + 1) / (2,5 bar. — 0,6 bar.) = 23,18 l.
Resultat:
Vi aksepterer for installasjon en ekspansjonstank med et nominelt volum på 24 liter.
I tillegg til volumet, når du velger en bestemt type ekspansjonstank, maksimalt driftstrykk må tas i betraktning, som tanken er designet for.
Varmesystemet, som er en kompleks konstruksjonsstruktur, består av mange elementer som har forskjellige funksjonelle formål. Ekspansjonstanken for oppvarming er en av de viktigste delene av varmesystemkretsen.
Når kjølevæsken varmes opp, øker trykket i kjelen og varmesystemkretsen betydelig på grunn av temperaturøkningen i volumet av kjølevæsken. Tatt i betraktning at væsken er et praktisk talt ukomprimerbart medium og varmesystemet er forseglet, kan dette fysiske fenomenet føre til ødeleggelse av kjelen eller rørledningene. Problemet kan løses ved å installere en enkel ventil som kan frigjøre overflødig volum av varm kjølevæske i det ytre miljøet, om ikke for én viktig faktor.
Ved avkjøling trekker væsken seg sammen og luft kommer inn i varmekretsen i stedet for den utløpte kjølevæsken. Luftstopp er en hodepine for ethvert varmesystem de gjør sirkulasjon i nettverket umulig. Derfor er det nødvendig. Konstant tilførsel av ny kjølevæske til systemet er veldig dyrt å varme opp kaldt vann er mye dyrere enn å varme opp kjølevæsken som kom inn i kjelen gjennom returrøret.
Dette problemet løses ved å installere en såkalt ekspansjonstank, som er et reservoar koblet til systemet med ett rør. Overtrykk i varmeekspansjonstanken kompenseres av volumet og muliggjør stabil drift av kretsen. Utvendig er ekspansjonstanker for varmesystemet, basert på beregningsresultatene og typen varmekrets, forskjellige i form og størrelse. For tiden produseres tanker i forskjellige former, fra klassiske sylindriske tanker til såkalte "tabletter".
Typer varmesystemer
Det er to ordninger for å bygge varmenettverk -. Et åpent (tyngdekraft) varmesystem brukes i sentraliserte varmenettverk og lar vann trekkes direkte ut for behov for varmtvannsforsyning, noe som er umulig i privat boligbygging. En slik enhet er plassert på toppen av varmesystemkretsen. I tillegg til utjevning av trykkfall, utfører varmeekspansjonstanken funksjonen naturlig separasjon av luft fra systemet, siden den har evnen til å kommunisere med den ytre atmosfæren.
Således er en slik enhet strukturelt en kompensasjonstank for varmesystemet, ikke under trykk. Noen ganger kan et system med gravitasjons (naturlig) sirkulasjon av en varmebærende væske feilaktig kalles åpent, noe som er fundamentalt feil.
Med en mer moderne lukket krets brukes en ekspansjonstank av et lukket varmesystem med en innebygd intern membran.
Noen ganger kan en slik enhet kalles en vakuumekspansjonstank for oppvarming, noe som også er sant. Et slikt system sørger for tvungen sirkulasjon av kjølevæsken, luften fjernes fra kretsen gjennom spesielle kraner (ventiler) installert på varmeanordningene og på toppen av systemrørledningene.
Enhet og operasjonsprinsipp
En strukturelt lukket ekspansjonstank i et varmesystem er en sylindrisk tank med en gummimembran installert inne, som deler det indre volumet av fartøyet i luft- og væskekamre.
Membraner er av følgende typer:
Gasstrykket justeres individuelt for hvert system, som er beskrevet i instruksjonene som følger med enheter som en ekspansjonstank for lukket oppvarming. Noen produsenter gir muligheten til å erstatte membranen i utformingen av ekspansjonstankene deres. Denne tilnærmingen øker den opprinnelige kostnaden for enheten litt, men hvis membranen blir ødelagt eller skadet, vil kostnaden for å erstatte den være lavere enn prisen på en ny ekspansjonstank.
Fra et praktisk synspunkt påvirker ikke formen på membranen på noen måte enhetens driftseffektivitet, det skal bare bemerkes at en ballongekspansjonstank av lukket type for oppvarming inneholder et litt større volum av varmebærende væske; .
Prinsippet for deres drift er også det samme - når vanntrykket i nettverket øker på grunn av ekspansjon ved oppvarming, strekker membranen seg, komprimerer gassen på den andre siden og lar overflødig kjølevæske komme inn i tanken. Når det avkjøles og følgelig trykket i nettverket synker, skjer prosessen i motsatt rekkefølge. Dermed skjer regulering av konstant trykk i nettet automatisk.
Det er nødvendig å fokusere på det faktum at hvis du kjøper en ekspansjonstank for varmesystemet tilfeldig, uten de nødvendige beregningene, vil det være svært vanskelig å oppnå stabil drift av varmenettet. Hvis tankstørrelsen er betydelig større enn nødvendig, vil ikke trykket som kreves for systemet opprettes. Hvis tanken er mindre enn nødvendig størrelse, vil den ikke være i stand til å ta imot det overskytende volumet av varmebærende væske, noe som kan føre til en nødsituasjon.
Beregning av ekspansjonstanker
For å beregne en ekspansjonstank for lukket oppvarming, må du først beregne det totale volumet av systemet, bestående av volumene til kretsrørledningene, varmekjelen og varmeapparater. Volumene til kjelen og varmeradiatorene er angitt i passet deres, og volumet av rørledninger bestemmes ved å multiplisere det indre tverrsnittsarealet til rørene med lengden. Hvis systemet inneholder rørledninger med forskjellige diametre, bør volumene deres bestemmes separat og deretter legges sammen.
Ytterligere beregninger for enheter som en ekspansjonstank for lukket oppvarming utføres ved å bruke formelen V = (Vc x k) / D, hvor:
Vс – volum av varmebærende væske i varmesystemet,
k – koeffisient volumetrisk termisk ekspansjon, tatt for vann 4%, for 10% etylenglykol - 4,4%, for 20% etylenglykol - 4,8%;
D er en indikator på effektiviteten til membranenheten. Det er vanligvis angitt av produsenten eller kan bestemmes av formelen: D = (Рм – Рн) / (Рм +1), hvor: 
Рм - det maksimalt mulige trykket i varmenettverket, vanligvis er det lik det maksimale driftstrykket til sikkerhetsventilen (for private hus overstiger det sjelden 2,5 - 3 atm.)
Рн – innledende pumpetrykk i luftkammeret til ekspansjonstanken, tatt som 0,5 atm. for hver 5. høydemeter i varmesystemkretsen.
I alle fall bør det antas at ekspansjonstanker for oppvarming skal gi en økning i volumet av kjølevæske i nettverket innen 10%, det vil si hvis volumet av kjølevæske i systemet er 500 liter, volumet sammen med tanken skal være 550 liter. Følgelig er det nødvendig med en ekspansjonstank til varmesystemet med et volum på minst 50 liter. Denne metoden for å bestemme volum er svært omtrentlig og kan resultere i unødvendige kostnader for å kjøpe en større ekspansjonstank.
For tiden har online kalkulatorer for beregning av ekspansjonstanker dukket opp på Internett. Hvis slike tjenester brukes til å velge utstyr, er det nødvendig å utføre beregninger på minst tre nettsteder for å finne ut hvor korrekt beregningsalgoritmen til en bestemt Internett-kalkulator er.
Produsenter og priser
For øyeblikket ligger problemet med å kjøpe en ekspansjonstank for oppvarming bare i riktig valg av enhetens type og volum, så vel som kjøperens økonomiske evner. Markedet tilbyr et bredt utvalg instrumentmodeller fra både innenlandske og utenlandske produsenter. Det skal imidlertid bemerkes at hvis kjøpesummen for slike enheter som en lukket ekspansjonstank for oppvarming er mye lavere enn hovedkonkurrentene, er det bedre å nekte et slikt kjøp.
Den lave kostnaden indikerer produsentens upålitelighet og den lave kvaliteten på materialene som brukes i produksjonen. Ofte er dette produkter fra Kina. Som med alle andre varer, vil prisen for en ekspansjonstank av høy kvalitet for oppvarming ikke ha en betydelig forskjell på omtrent to til tre ganger. Samvittighetsfulle produsenter bruker omtrent de samme materialene, og forskjellen i pris på modeller med lignende parametere på omtrent 10-15% bestemmes bare av produksjonsstedet og prispolitikken til selgere.
Innenlandske produsenter har vist seg godt i dette markedssegmentet. Ved å installere moderne teknologiske linjer i produksjonen deres, oppnådde de produksjon av produkter hvis parametere ikke er dårligere enn de beste globale merkene til en lavere kostnad.
Det bør huskes at det ikke bare er viktig å kjøpe en ekspansjonstank for lukket oppvarming, det krever også riktig installasjon.
Når du har de nødvendige ferdighetene og følger instruksjonene, kan du installere det selv. Hvis teknikeren fortsatt er i tvil om kunnskapen sin, er det best å henvende seg til fagfolk for å garantere stabil drift av varmenettverket og eliminere mulige funksjonsfeil.
En riktig valgt og riktig installert ekspansjonsbeholder til varmesystemet vil forhindre svikt og vil opprettholde trykket på det nødvendige nivået. Det er nødvendig som en reserve for vann som utvider seg ved oppvarming. Avhengig av type system kan den innebygde utvideren være åpen eller lukket.
Vi vil fortelle deg hvordan du velger en reservekapasitet avhengig av oppvarmingsordningen som opprettes. Artikkelen vi presenterte beskriver designfunksjonene og spesifikasjonene ved installasjon av utvidere. Det gis anbefalinger som, hvis de følges, vil sikre ideell drift av enhver type varmekrets.
Et designtrekk ved utvidere av åpen type er kontakten mellom kjølevæsken og atmosfæren. Sirkulasjonen i systemer med en ekspander av denne typen er konveksjon. Ved oppvarming øker volumet av væske, dets overskudd absorberes av beholderens reservoar.
Når temperaturen synker, kommer væsken tilbake ved tyngdekraften, under påvirkning av tyngdekraften.
På grunn av null trykk i tanken, krever ikke enheten en sterk metallstruktur, derfor:
- ethvert metall brukes i produksjonen av etuiet;
- en ferdig beholder laget av varmebestandig plast kan brukes;
- Formen på tanken er ikke viktig.
I landsteder kan slikt utstyr settes sammen fra tilgjengelige materialer. Som beholder kan du bruke en plastbeholder eller tønne utstyrt med et innløpsrør og et utløp for overløp.
Ekspandere av åpen type kan lages i form av en rektangulær tank med et lekkasjesikkert lokk på toppplanet
Eksternt er det en vanlig metalltank, hvis øvre plan er utstyrt med et hull for service og tilsetning av væske. Det lekkasjesikre lokket gir beskyttelse mot tilstopping. Festeenheter finnes i bunnen eller på sideplanet.
Bildegalleri
Selve utvideren kan installeres når som helst i systemet, men når du utfører installasjonsarbeid er det tilrådelig å ta hensyn til følgende anbefalinger:
- det beste stedet for installasjon er returledningen, til pumpens innsettingspunkt;
- Det er bedre å tilføre kjølevæske ovenfra, noe som vil redusere luftinntrengning og opprettholde funksjonalitet hvis membranen er skadet;
- mangelen på hovedvolum kan kompenseres ved å installere en ekstra utvider med mindre kapasitet.
Ved installasjon er det ikke forbudt å ta hensyn til det indre av rommet, om nødvendig. For å kontrollere nivået må ekspanderen være utstyrt med en trykkmåler.
En lukket ekspander plasseres vanligvis foran kjelen, før sirkulasjonspumpen installeres
Muligheten for plassering nær kjelen eliminerer spørsmålet om behovet for å isolere tanken. Utstyret er plassert i et varmt rom, noe som sikrer brukervennlighet.
Hvilket design er bedre?
Systemer, avhengig av utformingen og materialet til ekspansjonstanken, er forskjellige i listen over fordeler og ulemper. Men ifølge eksperter og erfarne brukere er fordelene i funksjonalitet på siden av lukkede alternativer.
Fordeler og ulemper med en åpen tank
Et selvflytende system krever rør med større diameter, noe som igjen direkte øker kostnadene. Budsjettet for installasjoner med lekk ekspander øker litt, selv om det fortsatt er relativt lite.
De viktigste fordelene med dette alternativet er enkelhet, pluss de lave kostnadene for komponenter og installasjonsarbeid. En annen positiv egenskap er at det ikke er behov for å kontrollere trykknivået.
En utvidelse av åpen type for små systemer kan settes sammen av tilgjengelige materialer, og installasjonen vil ikke være vanskelig
Imidlertid er det mye flere ulemper:
- bruk av frostvæske er farlig på grunn av giftige røyk;
- installasjonsmuligheter begrenses kun av systemets topppunkt;
- konstant kontakt med atmosfæren øker risikoen for luftlåser og korrosjon;
- langsom oppvarming;
- temperaturendringer som følger med konveksjonssirkulasjonen akselererer slitasje på utstyret;
- brukes til oppvarming av lavblokker, maksimalt to etasjer;
- store varmetap og energiforbruk til oppvarming.
En annen ulempe med et åpent system er tap fra fordampning og overløp. Derfor, når du installerer tanken, bør du sørge for at påfyllingshullet er tilgjengelig.
Bildegalleri
Hva er hensikten med å installere en ekspansjonstank? Varmesystemet er fylt med en fast mengde væske (vann eller frostvæske), som er utsatt for termisk ekspansjon. Dette betyr at en økning i kjølevæsketemperaturen uunngåelig fører til en økning i trykket i systemet. Siden rør, radiatorer og andre elementer i konstruksjonsstrukturen er uelastiske, vil økt trykk føre til trykkavlastning av systemet - et gjennombrudd vil skje på det svakeste punktet.
Vann har lav komprimerbarhet, så en spesiell enhet er innebygd i systemet - en membran eller åpen tank. Dens funksjon er at når trykket øker, vil luften bli komprimert. Dette gjør det mulig å gi beskyttelse mot vannslag. Den installerte ekspansjonstanken beskytter systemet mot overdreven trykkoppbygging.
Hovedoppgaven er å utføre pålitelig installasjon av tanken
Membrantanker er designet for et lukket varmesystem - de er en beholder med en elastisk, vanntett membran inni, som deler det indre volumet i to deler. Membranen er nødvendig for å hindre at luft kommer i kontakt med kjølevæsken. Ellers kan lufting av nettverket og økt risiko for korrosjon av stålelementer i systemet ikke unngås.
I et åpent system kommuniserer tanken med atmosfæren, på grunn av hvilken luft frigjøres fra rørene. Av denne grunn er installasjonsstedet til en åpen tank strengt regulert - den må være plassert på systemets høyeste punkt.
Hvordan koble til en ekspansjonstank
Hvordan koble en ekspansjonstank på en pålitelig måte i et åpent system!? Et åpent varmesystem er preget av det faktum at bevegelsen av kjølevæske i det sikres ved konveksjon.
Driftsprinsippet er som følger: kjølevæsken oppvarmet av kjeleenheten leveres direkte til det høyeste punktet i systemet, som et resultat av at det strømmer av tyngdekraften inn i varmeradiatorene og, når det er avkjølt, går tilbake til kjelen gjennom returen. rørledning. Det er alltid oppløst oksygen i vann, som frigjøres gjennom konveksjonsprosessen, noe som betyr at luftbobler har en tendens til å stige.
Når man vurderer dette diagrammet, blir det åpenbart at det eneste mulige installasjonsstedet for ekspansjonstanken er systemets topppunkt. For et enkeltrørssystem er dette den øvre delen av akselerasjonsmanifolden.
Tilkoblingsskjema for membrantank i åpent varmesystem Som en tank kan du bruke hvilken som helst beholder av passende størrelse laget av varmebestandig materiale. Et lokk (ikke forseglet) er kun nødvendig for å beskytte det mot at rusk kommer inn i systemet. Hvis du ikke har en liten metalltønne for hånden, er tanken sveiset av 3-4 mm tykk stålplate.
Tanken må installeres i samsvar med visse regler, spesielt:
- tanken må plasseres over kjeleenheten og kobles sammen med et vertikalt stigerør gjennom hvilket oppvarmet vann tilføres;
- Det anbefales å isolere tankens kropp for å redusere varmetapet, spesielt hvis tanken er plassert på et uisolert loft i huset.
Over tid fordamper vannet fra tanken og må etterfylles med jevne mellomrom. Dette kan gjøres ved hjelp av en vanlig bøtte. Hvis tanken er installert på loftet, hvor det er vanskelig å nå, føres et vannforsyningsrør til installasjonsstedet for tanken, og det organiseres et nødoverløp for å unngå å oversvømme huset med varmt vann i en nødsituasjon . Nødoverløpsrøret er vanligvis koblet til kloakknettet, men eiere av private hus forenkler ofte oppgaven ved å føre den ut gjennom en vegg eller tak.
Ekspansjonstank i lukket varmesystem
Utstyr for varmesystemet velges på designstadiet, under hensyntagen til kravene til ytelsen til kjeleenheten, lengden på rørledningene og volumet av kjølevæske som er involvert. Det utvikles et diagram som angir installasjonsplasseringene for alle systemelementer, inkludert ekspansjonstanken. I et lukket varmesystem er det nødvendig å bruke en membrananordning.
Ekspander i lukket varmesystem Ved kobling av et prosjekt til et eksisterende fyrrom er det viktig å ta hensyn til følgende punkter:
- Tanken bør plasseres på en slik måte at den sikrer normal tilgang for installasjon og videre vedlikehold. Gulvstående modeller anbefales ikke å installeres nær veggen.
- Hvis enheten er montert på en vegg, er det tilrådelig å plassere den på et slikt nivå at du lett kan nå luftspolen og stengeventilen. Vanligvis plasseres tanken under taket i rommet bare hvis det ikke er mulig å montere den i en passende høyde.
- Tilførselsrøret skal ikke plasseres på gulvet på tvers av passasjen eller henges opp i menneskehøyde.
- Rørene koblet til ekspansjonstanken skal festes til veggen. Det er viktig å unngå en situasjon der lasten fra dem og fra stengeventilene faller på tankrørene. Separat montering av rør og kraner gjør det lettere å bytte ut ekspansjonsanordningen ved feil.
På utstyrsvalget er det nødvendig å beregne det nødvendige volumet til ekspansjonstanken. Minimumsverdien for denne parameteren er 1/10 av det totale volumet av væske som sirkulerer i systemet. Det er tillatt å bruke større tank. Men en tank som ikke er stor nok kan bli en kilde til problemer, siden den ikke klarer å kompensere for det økte trykket i systemet.
Regler for plassering av ekspansjonstanken For omtrentlige beregninger av volumet av kjølevæske i systemet, kan du ta den termiske kraften til kjeleenheten som grunnlag. I gjennomsnitt brukes 15 liter væske per kilowatt. Nøyaktige beregninger er gjort under hensyntagen til lengden på rørledninger, volum av radiatorer, etc.
Viktig! Mange modeller av gass- og elektriske kjeler er mini-kjeler, det vil si at de umiddelbart er utstyrt med en pumpe for tvungen sirkulasjon av kjølevæsken, samt en ekspansjonstank. Det er ikke nødvendig å kjøpe en separat tank hvis parametrene til den innebygde membrantanken er tilstrekkelige til å sikre funksjonaliteten og sikkerheten til det eksisterende varmesystemet.
Når du kjøper en membranekspansjonstank, vær oppmerksom på om den valgte modellen har en sikkerhetsventil, takket være hvilken overtrykk automatisk frigjøres. Hvis utformingen av enheten ikke sørger for en, bør du kjøpe en sikkerhetsventil separat og installere den i umiddelbar nærhet av tanken.
Hvor er det beste stedet å sette tanken?
Det optimale stedet for å installere en membrantank er en rett del av rørledningen, som er preget av laminær vannstrøm, det vil si fravær eller minimal mengde turbulens. Et praktisk sted er spillområdet nær sirkulasjonspumpen.
Merk! Ekspansjonstanken til et lukket varmesystem kan installeres i hvilken som helst passende høyde. Det er ikke nødvendig å plassere den på det høyeste punktet, siden den kun fungerer som overspenningsvern. I motsetning til et åpent varmesystem, frigjøres luften som er akkumulert i rørledningen ved hjelp av spesielle ventiler - luftkraner.
Fra et hydraulisk synspunkt er det best å installere membrantanken på returledningen slik at sirkulasjonspumpen er plassert mellom den og kjelen. I dette tilfellet vil pumpeutstyret fungere optimalt.
Opplegg for mulig tankplassering Om ønskelig kan tanken plasseres på tilførselsledningen, dette vil ikke påvirke varmesystemets driftsegenskaper. Men selve membrantanken vil ikke vare relativt lenge, siden polymermembranen vil være i konstant kontakt med kjølevæsken som nettopp har blitt varmet opp til 90 grader, og ikke med vann som har avkjølt til 45-60 grader og returnert gjennom rørledning.
Merk følgende! Installasjon av en membrantank på tilførselsledningen anbefales sterkt ikke hvis varmekjelen er fast brensel. Det er fare for at vannet i kjelen på grunn av en nødsituasjon begynner å koke og damp kommer inn i tanken. Vanndamp er, i likhet med luft, et komprimerbart medium, og det er grunnen til at membranen ikke vil være i stand til å kompensere for den termiske utvidelsen av vann.
Installasjonsprosess for ekspansjonstanken
La oss nå finne ut hvordan du installerer en ekspansjonstank i varmesystemet. Det er en viktig regel for tilkobling av enheten: tanken må kobles til varmesystemets strømnett ved hjelp av en stengekuleventil med amerikansk tilkobling. Dette installasjonsprinsippet gjør det mulig, om nødvendig, å stenge strømmen av vann i systemet når som helst, fjerne den defekte membrantanken og installere en ny.
Ellers må du vente til kjølevæsken kjøles ned og demontere deler av rørene. Ideelt sett er en tee installert på tilførselsledningen, så vel som en andre kran - i dette tilfellet, før du fjerner ekspansjonstanken, kan den tømmes i en erstatningsbeholder.
Ved å henge utvideren opp ned, hvis membranen ikke fungerer, vil enheten svikte umiddelbart Hvordan orientere en membranekspansjonstank riktig i rommet? Tanken installeres med luftkammeret opp eller ned, og beholderen plasseres "på siden". Fra synspunktet til operasjonelle egenskaper spiller dette ingen rolle, siden enheten i alle fall vil utføre sine funksjoner riktig.
Det er imidlertid verdt å vurdere dette punktet: hvis luftrommet er plassert i bunnen, tilføres kjølevæsken ovenfra, og luftboblene som er oppløst i den, vil stige inn i rørledningen og fjernes ved hjelp av en luftventil. Ellers vil det dannes en luftboble i "vann"-rommet i membrantanken over tid.
I sin tur, når tanken er plassert med luftkammeret oppover, forlenges dens levetid. Over tid, fra konstant kontakt med varmt vann, mister polymermembranen sin tetthet og det oppstår sprekker i den. Hvis luftkammeret er plassert i bunnen, vil vann umiddelbart begynne å sive inn i luftrommet, noe som raskt vil skade ekspansjonstanken, mens luft trenger inn i kjølevæsken. Når luftkammeret er plassert på toppen, skjer diffusjonen av vann gjennom sprekker mange ganger langsommere, og enheten kan fungere mye lenger.
Nyttige tips:
- Hvis du installerer en trykkmåler ved siden av ekspansjonstanken og ventilen, takket være hvilken varmesystemet mates fra vannforsyningen, vil det tillate deg å kontrollere trykket i systemet for å blø ut overskudd i tide hvis sikkerheten ventilspolen sitter fast og fungerer ikke automatisk.
- Hyppig gjentatt utløsning av trykk fra ventilen indikerer at kapasiteten til ekspansjonstanken er valgt feil. I stedet for å endre den til en større tank, kobler du bare til en annen tank parallelt.
- Det vil også være nødvendig å bytte ut den eksisterende ekspansjonstanken med en større eller koble til en andre hvis det blir besluttet å erstatte vannet i systemet med frostvæske. Dette skyldes det faktum at ikke-frysende kjølevæsker har en høyere termisk utvidelseskoeffisient.
Hvis det ikke er noen trykkmåler, bør ekspansjonstankens krets være utstyrt med en sikkerhetsgruppe Innstillinger
Før du kobler til tanken og fyller den med kjølevæske, må du sjekke trykknivået i luftkammeret til tanken - det må tilsvare trykket i varmesystemet. For dette formålet bør du fjerne eller skru ut plastpluggen som dekker spoleventilen (ligner på de som er installert i bilkameraer). Ved hjelp av en trykkmåler er det nødvendig å måle trykket og justere det til indikatorene til varmesystemet. For å gjøre dette pumpes luft opp av en pumpe eller, omvendt, luftes den ved å trykke på spolestangen.
Merk! Tanken bør justeres slik at trykket i luftkammeret er 0,2 bar mindre enn designtrykket i systemet fylt med kjølevæske. Hvis den pæreformede membranen ikke presses på vanninjeksjonssiden, vil kjølevæsken, som komprimeres under kjøleprosessen, kunne trekke luft gjennom.
Etter å ha fullført innstillingene, åpne kranen og fyll hele systemet med kjølevæske. Deretter starter kjeleenheten opp.
Justeringstrinnet er ikke nødvendig hvis fabrikktrykket i luftrommet til ekspansjonstanken tilsvarer de nødvendige parameterne. Produsenter av noen merker utstyr angir trykknivået i tanken på emballasjen, noe som gjør det mulig å velge det optimale alternativet ved kjøp.
Konklusjon
Du kan installere ekspansjonstanken riktig og klargjøre den tilpassede membrantanken for drift selv, uten hjelp fra en spesialist. Erfaringen som er oppnådd kan være nyttig i fremtiden hvis du raskt trenger å finne kilden til problemer forbundet med en reduksjon eller økning i trykket i systemet, på grunn av hvilket brennerflammen slukker. I slike tilfeller anbefales det først å inspisere systemet nøye for kjølevæskelekkasjer og måle trykket i luftkammeret til membranreservoaret.
