Sve o ekspanzijskom spremniku za grijanje: zašto je potreban, kako djeluje i kako ga odabrati?

Fizička svojstva bilo kojeg rashladnog sredstva praktički ne dopuštaju da se ta tekućina stlači. Pokušaj čak i malo smanjiti glasnoću dovodi do oštrog skoka tlaka. Voda, kada se zagrijava u rasponu od 20 do 90 ° C, širi se. Ta dva svojstva objašnjavaju potrebu za dodjelom prostora u sustavu za "disanje" rashladne tekućine. Ekspanzijski spremnik za grijanje mora osigurati siguran i pouzdan rad svih komponenti inženjerskog sustava. Trajanje rada izravno ovisi o tome je li ovaj element pravilno odabran i instaliran.

Vrste ekspanzijskih spremnika i njihova usporedba

U sustav grijanja mogu se ugraditi različite vrste ekspanzijskih spremnika.

Otvorite ekspanzijske spremnike

Otvoreni ekspanzijski spremnik je otvoreni spremnik, u koji uvijek možete dodati rashladno sredstvo. Ne zahtijevaju sigurnosne ventile, gumenu membranu, pa čak ni poklopac. Obično se kanta kroz nju "doda" tekućini u sustavu, mada se iz vodovoda uvijek može izvući slavina.

Shema rada otvorenog ekspanzijskog spremnika: 1 - tijelo spremnika; 2 - razina rashladne tekućine; 3 - hladna cijev; 4 - dolje cjevovod; 5 - sigurnosni ventil; 6 - ventil za zatvaranje; 7 - najviša točka u usponu cijevi sustava grijanja

Prije nekoliko desetljeća široko su se koristile otvorene strukture koje su kompenzirale promjenu volumena rashladne tekućine tijekom prirodne cirkulacije. Međutim, konstantno nadziranje razine tekućine i njezinog “dolijevanja”, poteškoće s instalacijom na vrhu, niski tlak i korozija metala - sve je to dovelo do izražaja kod zatvorenih sustava i spremnika.

Zatvoreni ekspanzijski spremnici

Tamo gdje rashladna tekućina cirkulira pumpu, ugrađuju zatvorene spremnike, popularno nazvane "dijafragme". Uvijek je obojen crveno i strukturno je hermetički zatvoren spremnik, unutar kojeg je ugrađena membrana izrađena od tehničke gume. Ali u plavim spremnicima, dizajniranim za organiziranje opskrbe toplom vodom, koristi se manje izdržljiva guma za hranu.

Uređaj ekspanzijskog spremnika je sljedeći: membrana u obliku cilindra ili dijafragme dijeli spremnik na dva dijela. Inertni plin ili zrak se pumpa u gornji, a drugi se preusmjerava za višak rashladne tekućine.

S povećanjem temperature, višak rashladne tekućine koja se širi ulazi u spremnik. Volumen zračne komore opada, a tlak u komori s zrakom raste, što samo nadoknađuje visoki tlak u sustavu. S padom temperature rashladne tekućine promatra se obrnuti proces.

Pri niskoj temperaturi rashladne tekućine spremnik je prazan, a membrana zauzima maksimalni mogući volumen. Kada se zagrijava, tekućina počinje ispunjavati šupljinu između membrane i spremnika. Hlađenjem, rashladno sredstvo se komprimira, a zrak ga počinje gurati natrag u sustav

Zatvoreni ekspanzijski spremnik sustava grijanja može biti opremljen prirubnicom (zamjenjivom) ili memorijom koja se ne može zamijeniti. Jedina, ali značajna prednost potonjeg tipa je njegova niska cijena. Membrana je čvrsto učvršćena po obodu spremnika. U početnom položaju pritišće se na unutarnju površinu, isto kao što je i plin ispunio čitav volumen. Kad rashladna tekućina uđe u ekspanzijski spremnik, tlak se povećava.

Kada se sustav pokrene, postoji opasnost od puknuća dijafragme jer se tlak naglo povećava. U budućnosti se očitanja na manometru glatko mijenjaju i ne ugrožavaju njegov integritet.

Da bi se spriječilo oštećenje membrane, u sustavima grijanja velikog volumena tlak se nadgleda pomoću manometra. Sigurnosni ventil se aktivira kada se dostigne najveća dopuštena vrijednost. Obično se kreće od tri i pol do četiri bara za privatne kuće.

Prirubnički ekspanzijski spremnik ima nekoliko prednosti:

• maksimalni tlak je puno veći od tlaka u spremniku s nepromjenjivom dijafragmom;
• sposobnost zamjene membrane kroz prirubnicu u slučaju oštećenja ili puknuća;
• vertikalno i horizontalno izvođenje proizvoda. To daje više mogućnosti smještaja u maloj kotlovnici.

Što je bolje - otvoreno ili zatvoreno?

Usporedimo li radna i potrošačka svojstva otvorenih i zatvorenih vrsta, onda su sljedeće činjenice dokaz prednosti tih:

• zatvoreni spremnik se ne nosi, stoga možete uštedjeti na cijevima;
• membranski spremnici imaju manje ukupne dimenzije;
• rashladno sredstvo iz zatvorenog spremnika neće točno ispariti;
• minimalni gubitak topline, za razliku od otvorenog spremnika koji zahtijeva dodatnu izolaciju;
• zaštita cijevi i komponenti sustava od korozije, što je osigurano nedostatkom zraka;
• zatvoreni sustav grijanja može raditi pod visokim tlakom, dok otvoren samo pri niskom;
• radni troškovi dijafragme niži su od troškova otvorenog spremnika.

Ali općenito, naravno - vi birate.

Prije kupnje ekspanzijskog spremnika za grijanje, morate izvršiti odgovarajuće proračune i dizajnirati sustav. Više o tome pročitajte u našem materijalu:https://aquatech.tomathouse.com/hr/voprosy/kak-rasschitat-rasshiritelniy-bak.html.

.

Položaj spremnika u sustavu grijanja

Ekspanzijski spremnik sustava grijanja služi za kompenzaciju povećanja volumena rashladne tekućine kao rezultat toplinskog širenja.

Ako prisilna cirkulacija, tada je tlak na mjestu spoja jedinice jednak statičkom tlaku u toj točki pri određenoj temperaturi (pravilo se primjenjuje samo ako postoji jedna dijafragma). Pod pretpostavkom da se mijenja, ispada da se u zatvorenom sustavu niotkuda pojavila određena količina tekućine. To je suprotno zdravom razumu.

Otvoreni sustav grijanja je posuda složenog oblika sa specifičnim konvekcijskim protocima. Svi čvorovi trebaju osigurati brzo podizanje vruće rashladne tekućine do gornje točke i njen daljnji gravitacijski odvod kroz radijatore u bojler. Osim toga, dizajn sustava ne smije ometati kretanje mjehurića zraka prema gore.

U ovom se slučaju ekspanzijski spremnik uvijek nalazi na najvišoj točki jednocijevnog sustava, obično na vrhu potisnog razvodnika.

Proračun zapremine grijanja ekspanzijskog spremnika

Postoji nekoliko načina za određivanje volumena ekspanzijskog spremnika. Prvo, brojne dizajnerske urede i pojedini stručnjaci nude svoje usluge.Za proračun koriste poseban softver, koji vam omogućuje da uzmete u obzir sve čimbenike koji utječu na stabilan rad sustava grijanja. Ovo je sve, naravno, predivno, ali skupo.

Drugo, moguće je samostalno izračunati ekspanzijski spremnik prema formulama. Ovdje morate biti posebno oprezni, jer i najmanja pogreška može značajno iskriviti konačne vrijednosti. Sve se uzima u obzir: volumen sustava grijanja, vrsta rashladnog sredstva i njegove fizičke karakteristike, tlak.

Treće, za izračun možete koristiti on-line kalkulatore. Istina je da je u ovom slučaju bolje dvaput provjeriti rezultate na nekoliko izvora kako bi se isključila mogućnost pogrešnog rada sa stranicama.

Četvrto, možete procijeniti očima - specifični kapacitet sustava grijanja jednak je 15 l / kW. To su indikativne brojke. Ova je metoda prikladna samo u fazi studije izvedivosti. Neposredno prije kupnje nužno se provode precizniji izračuni.

Metoda br. 1 - proračun po formulama

Osnovna formula za proračun je sljedeća:

gdje je C ukupna zapremina rashladne tekućine u sustavu grijanja, l;
Pa min - podešavanje (početnog) apsolutnog tlaka u ekspanzijskom spremniku, bar;
Pa max - maksimalni (granični) apsolutni tlak, koji je moguć u ekspanzionom spremniku, bar.

Pri izračunavanju ukupnog volumena sustava grijanja uzimaju se u obzir sve cijevi i radijatori, podno grijanje i bojler, kao i drugi elementi. Približne vrijednosti prikazane su u tablici:

Bilješka:
* bez uzimanja u obzir volumena akumulirajuće tekućine;
** Prosječna vrijednost.

U tablici su prikazane vrijednosti koeficijenta βt - pokazatelja toplinskog širenja rashladne tekućine, koje odgovaraju maksimalnoj temperaturnoj razlici u radnom i neradnom sustavu.

Sada izračunavamo Pa min i Pa max prema formulama:

Prva formula izračunava apsolutni tlak prilagođavanja (h2 je supstituiran znakom minus kada se rezervoar nalazi ispod točke umetanja). Druga formula određuje apsolutni maksimalni mogući tlak u ekspanzijskom spremniku.

Metoda br. 2 - mrežni kalkulator za računanje

Za izračunavanje volumena ekspanzijskog spremnika možete koristiti on-line kalkulator. Ima ih mnogo.

* - bolje je uzeti najtačniju cifru. Ako nema podataka, tada je 1 kW snage 15 l;
** - mora biti jednak statičkom tlaku sustava grijanja (0,5 bara = 5 m);
*** - to je tlak pod kojim se aktivira sigurnosni ventil.

Ova je tehnika uvelike pojednostavljena i prikladna je samo za proračun pojedinačnih sustava grijanja. Korak po korak analiziraćemo shemu pomoću određenog primjera:

1. određujemo vrstu rashladne tekućine: u ovom slučaju to je voda. Koeficijent njegove toplinske ekspanzije je 0,034 pri temperaturi 85C;
2. izračunavamo volumen rashladne tekućine u sustavu. Na primjer, za kotao snage 40 kW, volumen vode bit će 600 litara (15 litara po 1 kW snage). Moguće je, a to će biti preciznija brojka, sažeti volumen rashladne tekućine u kotlu, cijevima i radijatorima (ako su takvi podaci dostupni);
3. najveći dopušteni tlak u sustavu postavlja se graničnom vrijednošću na kojoj se sigurnosni ventil aktivira;
4. tlak punjenja (početni) ekspanzijskog spremnika može biti veći ili jednak (ali ni u kojem slučaju ne manji) hidrostatičkog tlaka sustava grijanja na mjestu umetanja dijafragme;
5. volumen ekspanzije (V) izračunava se formulom V = (C * βt) / (1- (Pmin / Pmax));
6. zaokružite procijenjeni volumen prema gore (to na bilo koji način neće utjecati na sustav).

Ekspanzijski spremnik odabran je tako da nadoknadi izračunati volumen (vidi tablicu):

Faktor punjenja rashladnog sredstva u ekspanzijskom spremniku određuje se prema tablici na temelju kombinacije maksimalnih i početnih vrijednosti tlaka. Zatim se izračunati volumen množi s koeficijentom, a dobivena vrijednost je preporučeni volumen membrane

Membranski ekspanzijski spremnici mogu se koristiti pri postavljanju zatvorenog sustava grijanja. Pročitajte o tome u našem sljedećem članku:https://aquatech.tomathouse.com/hr/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Posljednjih nekoliko savjeta

Važan kriterij za odabir ekspanzijskog spremnika je postavljanje sigurnosnog ventila (sigurnosnog ventila), koji je obavezan element za ekspanzijsku jedinicu (SP 41-101-95 "Dizajn točaka grijanja"). Vrijednost praga nakon koje se aktivira zaštita je 10% veća od prihvatljive za "najslabiju vezu" sustava (takve postavke uzimaju u obzir razliku u visini membrane i ventila).

Da biste mogli kontrolirati najveći dopušteni tlak u sustavu, dajte prednost ventilima s mogućnošću podešavanja. Obvezni uvjet za sve takve zaštitne uređaje je prisutnost uređaja za "detonaciju" (prisilno otvaranje). Omogućuje vam povremeno provjeravanje funkcionalnosti ventila i sprečavanje zalijepljenja ventila.

Odabir ekspanzijskog spremnika provodi se uzimajući u obzir kvalitetu, otpornost na difuziju i radne karakteristike membrane (dijafragme), raspon radnih temperatura i radni vijek. Svakako osigurajte da se vrijednosti praga tlaka u bojleru i spremniku podudaraju, a također provjerite odgovara li dijafragma zahtjevima sigurnosti i kvalitete za takve jedinice.