Ekspanzijski spremnik sustava grijanja: dizajn, proračun i izbor najbolje opcije

Ispravno odabrana i pravilno instalirana ekspanzijska posuda sustava grijanja spriječit će njegov kvar i održavat će tlak na potrebnoj razini.Potreban je kao rezerva za vodu koja se širi pri zagrijavanju. Ovisno o vrsti sustava, ugrađeni ekspander može biti otvoren ili zatvoren.

Reći ćemo vam kako odabrati rezervni kapacitet ovisno o shemi grijanja koja se stvara. Članak koji smo predstavili opisuje značajke dizajna i specifičnosti instaliranja ekspandera. Dane su preporuke koje će, ako se slijede, osigurati idealan rad bilo kojeg tipa kruga grijanja.

Ekspanzijski spremnici otvorenog tipa

Dizajn ekspandera otvorenog tipa je kontakt rashladnog sredstva s atmosferom. Cirkulacija u sustavima s ekspanderom ove vrste je konvekcija. Kada se zagrije, volumen tekućine se povećava, njegov višak apsorbira spremnik spremnika.

Kada temperatura padne, tekućina se vraća gravitacijom, pod utjecajem gravitacije.

Zbog nultog tlaka u spremniku, uređaj ne zahtijeva čvrstu metalnu konstrukciju, stoga:

• u proizvodnji kućišta koristi se bilo koji metal;
• može se koristiti gotova posuda od plastike otporne na toplinu;
• Oblik spremnika nije bitan.

U seoskim kućama takva se oprema može sastaviti od dostupnih materijala. Kao spremnik možete koristiti plastični kanister ili bačvu opremljenu ulaznom cijevi i izlazom za prelijevanje.

Ekspanderi otvorenog tipa mogu se izraditi u obliku pravokutnog spremnika s nepropusnim poklopcem na gornjoj ravnini

Izvana, to je obični metalni spremnik, čija je gornja ravnina opremljena rupom za servisiranje i dodavanje tekućine. Nepropusni poklopac štiti od začepljenja. Jedinice za pričvršćivanje nalaze se na dnu ili na bočnoj ravnini.

Otvoreni sustavi grijanja koriste se u niskim zgradama, gdje su volumen rashladne tekućine i duljina komunikacija grijanja relativno mali.

Zahtjevi za instalaciju su jednostavni:

• ekspander je postavljen na maksimalnoj visini, na dovodnoj liniji;
• opskrba je spojena na spremnik kroz cijev;
• Za ispuštanje viška tekućine umetne se preljev iznad izračunate razine.

Kako bi se osigurala cirkulacija gravitacijom, preporuča se koristiti cijevi povećanog presjeka za ugradnju.

Otvorena konstrukcija postavlja se na gornju točku, odakle tekućina otječe gravitacijom

Obično pokušavaju instalirati spremnik u grijanoj prostoriji, opremljenoj izoliranim potkrovljem, a ako to nije moguće, spremnik će morati biti izoliran. Prisutnost izolacije spriječit će smrzavanje tekućine i gubitak funkcionalnosti sustava.

Zatvoreni ekspanzijski spremnici

Specifičnost dizajna zatvorenih modifikacija spremnika je potpuna nepropusnost, koja vam omogućuje održavanje tlaka potrebnog za cirkulaciju u bilo kojoj točki sustava.

Unutrašnji spremnik podijeljen je membranom na zračni i tekući dio. Svaki od odjeljaka potpuno je zabrtvljen - smjesa koja sadrži dušik iz odjeljka za zrak nikada se neće pomiješati s rashladnom tekućinom koja ispunjava odjeljak za tekućinu.

Princip rada zatvoreni ekspanzijski spremnik sastoji se u činjenici da se zagrijana tekućina iz sustava gura u tekući dio spremnika i počinje vršiti pritisak sa svoje strane na zabrtvljenu membranu. Pregrada je deformirana i djeluje na zračni dio, sabijajući ga.

Kao rezultat toga, volumen zračne komore spremnika se smanjuje, a plin u njemu se komprimira. Ova situacija doprinosi povećanju tlaka u sustavu. Čim se tlak normalizira, rashladna tekućina se gura natrag iz odjeljka za tekućinu.

Ako se tlak brzo povećava, tada se, kada se dosegne kritični volumen tekućine u spremniku, aktivira sigurnosni ventil. Kao rezultat toga, višak rashladne tekućine će se ukloniti iz spremnika.

Zatvorena konstrukcija je potpuno zabrtvljena, u donjem dijelu nalazi se prirubnica s ulaznom cijevi, u gornjem dijelu je nazuvica za punjenje plinom

Ovisno o obliku, svi zatvoreni ekspanderi za ugradnju u sustav grijanja podijeljeni su u sljedeće vrste:

1. U obliku lopte - vrsta strukture membrane s elastičnom pregradom.Kada tekućina uđe, rasteže se i apsorbira sav višak volumena. Sam spremnik izgleda kao kuglasta kapsula.
2. ovalan - druga vrsta membranskih hidrauličkih kompenzatora. Ekspanderski cilindar tradicionalno je podijeljen fleksibilnom membranom na komore za plin i tekućinu, ali konfiguracija tijela ima nešto izduženi okomiti oblik.

Izvana, ovalni dilatatori su cilindrični balon, obojen crvenom bojom. S jedne strane nalazi se nazuvica za stvaranje tlaka u plinskoj komori, s druge strane je cijev kroz koju se spaja na sustav.

Jedinice za pričvršćivanje zavarene su na tijelo, koje omogućuju ugradnju opreme na šarke i mogu izdržati radnu težinu. Sferna modifikacija spremnika razlikuje se od ovalnog samo u obliku.

Prema vrsti, ekspanderi zatvorene membrane dijele se na dijafragmske i balonske modifikacije

U zatvorenim sustavima gravitacijska cirkulacija neće moći osigurati potrebnu razinu tlaka. Stoga dizajn uključuje cirkulacijska pumpa.

Sam ekspander može se instalirati na bilo kojem mjestu u sustavu, ali pri izvođenju instalacijskih radova preporučljivo je uzeti u obzir sljedeće preporuke:

• najbolje mjesto za ugradnju je povratni vod, do točke umetanja pumpe;
• Bolje je opskrbljivati ​​rashladnu tekućinu odozgo, što će smanjiti prodiranje zraka i održati funkcionalnost ako je membrana oštećena;
• nedostatak glavnog volumena može se nadoknaditi ugradnjom dodatnog ekspandera manjeg kapaciteta.

Prilikom postavljanja nije zabranjeno uzeti u obzir unutrašnjost prostorije, ako je potrebno. Za kontrolu razine tlak sustava grijanja Ekspander mora biti opremljen manometrom.

Zatvoreni ekspander obično se postavlja ispred kotla, prije ugradnje cirkulacijske pumpe

Mogućnost postavljanja u blizini kotla eliminira pitanje potrebe za izolacijom spremnika. Oprema se nalazi u toploj prostoriji, što osigurava jednostavnost korištenja.

Koji dizajn je bolji?

Sustavi se, ovisno o dizajnu i materijalu ekspanzijskog spremnika, razlikuju u popisu prednosti i nedostataka. No, prema stručnjacima i iskusnim korisnicima, prednosti u funkcionalnosti su na strani zatvorenih opcija.

Prednosti i mane otvorenog spremnika

Samoprotučni sustav zahtijeva cijevi većeg promjera, što zauzvrat izravno povećava troškove. Razvojni proračun otvoreni sustav grijanja s curećim dilatatorom blago se povećava, iako ostaje relativno malen.

Glavne prednosti ove opcije su jednostavnost, plus niska cijena komponenti i instalacijskih radova. Još jedna pozitivna značajka je da nema potrebe za kontrolom razine tlaka.

Ekspander otvorenog tipa za male sustave može se sastaviti od dostupnih materijala, a njegova instalacija neće biti teška

Međutim, postoji mnogo više nedostataka:

• uporaba antifriza je opasna zbog otrovnih para;
• mogućnosti ugradnje ograničene su samo gornjom točkom sustava;
• stalni kontakt s atmosferom povećava rizik od zračnih brava i korozije;
• sporo zagrijavanje;
• promjene temperature koje prate konvekcijsku cirkulaciju ubrzavaju trošenje opreme;
• koristi se u grijanju niskih zgrada, najviše dva kata;
• veliki toplinski gubici i utrošak energije za grijanje.

Drugi nedostatak otvorenog sustava su gubici od isparavanja i preljeva. Stoga, prilikom postavljanja spremnika, treba paziti da otvor za punjenje bude dostupan.

Prednosti i mane zatvorenog spremnika

Ako otvoreni ekspanderi pobjeđuju u pogledu cijena i jednostavnosti instalacijskih radova, onda je funkcionalnost jaka strana zatvorenog spremnika, koji se također naziva ekspanzijski spremnik.Koriste se u gradnji zatvoreni sustavi grijanjakoji nemaju izravan kontakt s atmosferom.

Expanzomati imaju sljedeće prednosti:

• potpuna nepropusnost omogućuje upotrebu antifriza;
• Položaj ekspandera ne utječe na performanse sustava;
• izolacija unutarnjeg prostora spremnika smanjuje vjerojatnost zračnih brava i korozije;
• nakon pokretanja sustav se brže zagrijava i osjetljiviji je na kontrolu temperature;
• manja razlika između radnih uvjeta dovodnih i povratnih vodova, što kao rezultat povećava životni vijek;
• ne zahtijeva ugradnju cijevi velikog promjera, što omogućuje uštedu na izgradnji;
• ne zahtijeva stalnu pozornost na razinu i stanje tekućine;
• mogućnost korištenja u sustavima dizajniranim za nekoliko katova;
• mali gubici topline, smanjujući troškove tijekom rada opreme.

Prilikom odabira ekspandera ove vrste, možete naići na zapečaćene cilindre koji se ne mogu odvojiti. Ako dijafragma ne radi ispravno, cilindar će se morati zamijeniti novim.

Za praćenje razine radnog tlaka, manometar je postavljen na cilindar, instaliran je automatski ili mehanički odzračnik za uklanjanje viška zraka.

Među nedostacima, važno je napomenuti složenost dizajna, posebne zahtjeve za materijale, koji povećavaju troškove opreme. Tome možemo dodati potrebu za stalnim praćenjem tlaka i njegovim vraćanjem ako je potrebno.

Pravila za izračunavanje kapaciteta spremnika

Bilo koja vrsta dilatatora bit će učinkovita samo ako je volumen pravilno odabran. Da biste to učinili, uzmite u obzir sposobnost tekućine da se proširi tijekom razdoblja grijanja.Voda u grijaćim prstenovima širi se za najmanje 3% ukupnog volumena vodenog sustava, antifriz - za gotovo 5%.

Tekućine spadaju u kategoriju nestlačivih medija, pa im spremnik mora osigurati dovoljnu rezervu za toplinsko širenje s određenom marginom. Pod uvjetom da je krug potpuno ispunjen rashladnom tekućinom, čak i toplinsko širenje u izračunatim volumenima može dovesti do ispuštanja tekućine kroz sigurnosni ventil i prolijevanje rashladne tekućine po podu.

Stoga, kako prekoračenje volumena rashladne tekućine koja se širi ne bi dovelo do nesreća, zatvoreni spremnici za male krugove u privatnim kućama kupuju se tako da njihov volumen bude jednak 10% ukupnog volumena rashladne tekućine koja cirkulira kroz sustav. Ovo pravilo vrijedi za sustave kapaciteta do 150 l.

Ako se duž grijaćeg prstena kreće više od 150 litara rashladne tekućine, tada se kapacitet zatvorenog spremnika izračunava množenjem ukupnog volumena tekućine s njezinim koeficijentom ekspanzije pri određenim radnim temperaturama u sustavu.

Dobivenoj vrijednosti morate dodati veličinu vodene brtve, tj. volumen rashladne tekućine koja se formira u spremniku kao rezultat standardnog statičkog tlaka tekućine. Za velike grijaće prstenove ta je brojka obično jednaka 0,5% ukupnog volumena rashladne tekućine, a za male, s kapacitetom do 150 litara, uzima se 20%.

Dobiveni iznos se množi s faktorom korekcije koji se određuje iz vrijednosti prethodnog i konačnog tlaka u sustavu grijanja. Preliminarna procjena je da postoji 1 bar na 10 m visine konture. Konačni tlak nastaje kao rezultat rada sustava.

Izračun volumena zatvorenog spremnika za velike složene strukture grijanja izgleda ovako:

Korišteni proračuni: Vn – nazivni volumen zatvorenog spremnika; Ve je volumen rashladnog sredstva tijekom toplinskog širenja (izračunava se pomoću formule Vsustav×n%, gdje je n koeficijent toplinskog širenja rashladnog sredstva); Vv – vodena brtva; po – pretpritisak; pe – indikator konačnog tlaka, jednak maksimalnoj vrijednosti tlaka sigurnosnog ventila minus 0,5 bara

Kapacitet otvorenog tipa nije strogo reguliran propisima, ali postoji pravilo: volumen otvorenog spremnika do preljevne cijevi treba biti 3,5 - 4% ukupnog volumena rashladne tekućine u krugu grijanja.

Ova procjena je dovoljna za malu seosku kuću, ali zgrada za stalni boravak zahtijevat će točniji izračun. Prije svega, morat ćete saznati ukupni volumen sustava grijanja.

Mogućnosti izračuna ukupnog kapaciteta grijanja

Ovaj se pokazatelj može odrediti s različitim stupnjevima točnosti na tri glavna načina. Prvo, na temelju podataka putovnice kotla. Dakle, potrebno je oko 15 litara tekućine po jedinici snage kotlovske opreme. Da biste dobili potrebne podatke, morat ćete pomnožiti 15 sa snagom kotla navedenom u podatkovnom listu.

Drugo, možete saznati volumen pomoću vodomjera prilikom punjenja sustava. Tijekom punjenja uzima se u obzir količina utrošene tekućine. Ovo je točnija i problematičnija opcija.

Treća metoda uključuje izračun ukupnog volumena svih elemenata sustava grijanja. Ovo je najtočnija opcija. Kapacitet izmjenjivača topline kotla, radijatora, konvektora i mjernih instrumenata može se odrediti iz karakteristika putovnice.Za izračun kapaciteta cijevi koriste se podaci iz tablice.

Tablica prikazuje veličine cijevi u inčima i njihov volumen u litrama po 1 metru, koji se koristi za sumiranje ukupnog volumena

Tablica prikazuje volumen cijevi po metru duljine, izrađenih od najpopularnijih i modernih materijala. Unutarnji promjer je označen u inčima od 0,5 do 1,5 jedinica.

Druga metoda za koju se tvrdi da je vrlo točna je izračun pomoću formule:

Vukupno = π x D2 x L/4,

Gdje:

• π je jednak 3,14;
• D - označava parametre unutarnjeg promjera cijevi;
• L - označava duljinu cjevovoda sustava.

Nakon primitka potrebnih podataka, oni se zbrajaju i dobiva se ukupni volumen sustava koji se koristi u daljnjim proračunima.

Koraci i formule za puni ciklus izračuna za projektiranje i organiziranje grijanja za privatnu kuću dani su ovdje. Preporučujemo da pročitate korisne informacije.

Odabir ekspanzijskog spremnika prema tablici

Ako imate potrebne podatke, optimalna opcija ekspandera može se odabrati pomoću tablice volumena i proračunskog tlaka.

Ukupni volumen sustava izračunava se prema navedenoj metodi; parametri tlaka relevantni su samo za zatvorene modifikacije i navedeni su u tehničkom listu opreme.

Podaci iz tablice omogućuju odabir volumena ekspandera od 4 do 300 litara

Ova opcija ne zahtijeva posebne izračune osim izračuna ukupnog volumena sustava. Korištenje tablice uvelike pojednostavljuje i ubrzava odabir ekspandera potrebnog kapaciteta spremnika.

Korištenje formula za izračun

Ako podaci u tablici nisu dovoljni, moguće je sami izračunati potrebni pokazatelj kapaciteta.

Da biste to učinili, upotrijebite sljedeću formulu:

Vb = Vc x k/D,

Gdje:

• Vb - označava željeni kapacitet ekspandera;
• Vc – ukupni kapacitet sustava;
• k je koeficijent ekspanzije tekućine kada se zagrijava;
• D – koeficijent učinkovitosti ekspandera.

Od podataka potrebnih za izračun ostaju nepoznati koeficijenti k i D. Prvi je tablična vrijednost, a drugi se izračunava posebnom formulom.

Također postoji i koristi se tablica temperaturne ekspanzije. Omogućuje određivanje koeficijenta za sustave s vodom ili antifrizom. Vrijednost nije linearna, mijenja se zagrijavanjem, ovisno o prisutnosti i koncentraciji glikola u tekućini.

Pomoću ovih podataka moguće je odrediti parametre koeficijenta ekspanzije tekućine pri zagrijavanju (k), potrebne za izračun volumena ekspanzijskog cilindra.

Za vodu, koncentracija etilenglikola se uzima kao "0", za antifriz, koncentracija se određuje prema podacima koje je naveo proizvođač. Temperatura grijanja se smatra operativnom za određeni sustav.

Za samostalno izračunavanje koeficijenta učinkovitosti ekspanzijskog spremnika koristite formulu:

(Qm – Qb) : (Qm + 1),

Gdje:

• Qm je maksimalni tlak sustava prema nominalnom pragu odziva sigurnosnog ventila;
• Qb je preliminarni tlak u zračnoj komori ekspandera prema podatkovnom listu.

Ako je posljednji parametar nepoznat, mjeri se tijekom napuhavanja ili ispuštanjem krvi kroz bradavicu cilindra.

Ostale metode izračuna

Osim neovisnih izračuna pomoću formula i tablica, postoje alternativne metode. Dostupna opcija izračuna je pomoć online kalkulatora.

Ne manjka mrežnih resursa koji nude online izračun tražene vrijednosti. Lako ih je pronaći po ključnoj riječi

Druga mogućnost dobivanja potrebnih podataka je kontaktiranje profesionalnih dizajnera.Ovo je najpouzdaniji način, ali točnost dobivenih informacija bit će prilično skupa.

Upoznat će vas s pravilima za instaliranje i spajanje proširenja zatvorenog i otvorenog tipa sljedeći članakposvećena ovim pitanjima.

Kako odabrati pravi ekspanzijski spremnik?

Preporuča se odlučiti o vrsti sustava grijanja u fazi planiranja. Odabir spremnika obično se odgađa do trenutka kada je kutija postavljena, kada je sustav instaliran i njegova zapremina poznata.

Prilikom odabira optimalne opcije ekspanzijskog spremnika preporučuje se:

• usredotočite se na volumen zatvorenog ekspanzijskog spremnika, koji premašuje vrijednost toplinske ekspanzije rashladne tekućine;
• pri kupnji obratite pozornost na spoj, oblik spremnika i položaj priključaka za pričvršćivače - to će izbjeći iznenađenja tijekom postupka ugradnje;
• Važno je obratiti pozornost na upute na kućištu koje sadrže korisne informacije o instalaciji i tehničke parametre.

Pri kupnji je bolje usredotočiti se na pouzdanog proizvođača, čak i ako će njegovi cilindri koštati više. To će biti ključ dugovječnosti sustava grijanja, pod uvjetom da se pravilno koristi i redovito održava.

Prije spajanja, preliminarni tlak u plinskom odjeljku membranskog spremnika podešava se na vrijednost jednaku statičkom tlaku stupca rashladne tekućine u krugu grijanja. Podešavanje se vrši pomoću obične auto pumpe i kontrolira se manometrom.

Glavna stvar je ne kupiti spremnik kotla za sustav grijanja - oni su potpuno različiti u svojim tehničkim karakteristikama

Nemojte brkati ekspandere za sustave grijanja i hidraulički akumulatori za vodove za dovod hladne vode. Razlikuju se po izgledu i značajkama dizajna.Prvi su obojani crvenom bojom i obično se ne mogu rastaviti, drugi su plavi i opremljeni uklonjivom prirubnicom za popravak membrane.

Zaključci i koristan video na tu temu

Videozapis će vam pomoći odrediti parametre ekspandera zatvorene modifikacije i razumjeti razlike između cilindara grijanja i kotlovskih sustava:

Princip rada i značajke odabira spremnika u video isječku:

Sustav grijanja privatne kuće može se napraviti prema otvorenom ili zatvorenom krugu, što zahtijeva ugradnju ekspandera odgovarajućeg dizajna. Ključni čimbenik u njegovoj izvedbi je volumen, koji možete sami izračunati ili povjeriti ovu stvar profesionalnim dizajnerima.

Ispravno odabrana oprema pomoći će u održavanju potrebnog volumena tekućine u otvorenom sustavu, au zatvorenom grijanju održavat će razinu radnog tlaka.

Napišite komentare u blok ispod. Podijelite vlastito iskustvo u sastavljanju krugova grijanja s ekspanzijskim spremnikom i informacijama korisnim za posjetitelje stranice. Postavljajte pitanja, postavljajte fotografije vezane uz temu članka.