Öppen och stängd tank för värmesystemet: volymberäkning, DIY-reparation

Inget värmesystem med vätsketyp utan en expansionsbehållare fungerar. Att räkna ut volymen korrekt och bestämma dess typ är en av de huvudsakliga uppgifterna vid design av värme för ett privat hus, och idag kommer vi att behandla detta ämne mer detaljerat.

Öppen och stängd tank för värmesystemet: volymberäkning, DIY-reparation

Varför behöver du en expansionsbehållare

Som ni vet är vätskor mycket motvilliga för att komprimeras, men när temperaturen stiger, deras inre energitillstånd växer, ökar avståndet mellan molekyler, vilket resulterar i en väsentlig volymökning.

Som referens: när 50 liter vatten värms upp från 20 till 80 ° C kommer volymen att öka med nästan en och en halv liter. Inte så mycket, vid första anblicken, men tänk på om förskjutningen av ditt värmesystem, eller med andra ord, den totala inre volymen för rör, radiatorer och värmeväxlaren till pannan kan öka med samma värde..

Värmekylarens temperaturreglering

I praktiken medför en sådan volymökning ett tryck på mer än 200 atmosfärer, vilket i sin tur beror på förmågan hos ”kärlet” att sträcka sig till önskad storlek. Men det specifika trycket är faktiskt inte så viktigt, eftersom den kritiska punkten för hela systemet bestäms av styrkan hos den svagaste VVS-anslutningen. Och draghållfastheten för de flesta beslag och kranar överstiger sällan 5-7 MPa, det vill säga ett tätt förseglat system garanteras att misslyckas några timmar efter att pannan är påslagen.

För att kompensera för den volymetriska expansionen i systemet måste en expansionsbehållare finnas närvarande. Enheten kan vara antingen stängd eller öppen.

Strukturella skillnader mellan tankar av olika slag

Ett öppet expansionsbehållare är en konventionell behållare installerad vid värmekretsens högsta punkt. Volymen är mycket liten och är minst lika med skillnaden mellan volymen kallt och uppvärmt vätska..

Öppna alternativ för expansionsbehållare

En öppen tank är inte helt bekväm: vatten förångas från den och den måste fyllas på med jämna mellanrum. Och eftersom sådana utvidgare sällan hålls inomhus, måste du regelbundet titta på vinden. Föreställ dig nu vad som kommer att hända om vattnet i tanken fryser och systemet plötsligt blir stängt på grund av en isplugg? Men hon kan motstå dussintals atmosfärer.

Det finns emellertid en annan metod för att konstruera en öppen tank: beslaget högst upp i systemet är anslutet med en tunn silikonslang till en öppen behållare som står på golvet. Vid utvidgning pressas överskottsvatten ut ur kretsen, och när volymen minskar pressas det tillbaka med atmosfärstryck. Det är bara viktigt att linda en tung mutter till slutet av slangen så att den är nedsänkt i vatten hela tiden. Nackdelen med denna metod är att luft fritt inte kan fly från systemet, men för detta finns Mayevsky kranar.

Naturligt cirkulationsvärmesystem

Stängda tankar är utformade på ett helt annat sätt. Inuti kroppen finns ett elastiskt kärl – en gummikula, medan kroppen själv är helt tät. Antingen är päronet eller restutrymmet direkt anslutet till värmekretsen. Vid uppvärmning kommer vatten, som det ska, fortsätta att expandera, men nu kommer denna skillnad i volymer att tas över av luft, som också kommer att komprimeras, men trycket kommer inte att öka så mycket, bara med 0,5-1 bar.

Expansionsmembranbehållare 1 – ventil för luftpumpning; 2 – luftkammare; 3 – membran med en värmebärare; 4 – gängat grenrör för anslutning till värmesystemet

Men det finns en viktig varning här: en stängd tank gör också hela systemet stängt. Vid den övre punkten i det öppna systemet var trycket lika med atmosfäriskt, och vid den nedre punkten tillsattes ett visst antal millimeters vattenkolonn till detta värde, motsvarande skillnaden i nivåer mellan systemets punkter. I ett slutet system är trycket vid toppunkten noll, det vill säga det är inte överdrivet, och på grund av detta kan problem uppstå..

Hur man beräknar tankparametrar för ditt system

Man kan hävda att med närvaron av tvingad cirkulation är tryckskillnaden ingen roll, men det är långt ifrån fallet. Det mest uppenbara skälet: om luften som kommer in i radiatorerna på övre nivå inte är under tillräckligt tryck, kommer den inte att kunna lämna dem och följa till en ännu högre punkt i systemet. Dessutom bör uppvärmningsutrustning användas under förhållanden som anges av tillverkaren, nästan var och en av dem ställer in driftstrycket 1,3–2 bar.

Tryck för värmesystem

Det är mycket enkelt att beräkna en öppen tank. Vi sa att vid upphettning till 60 ° C tillsättes ytterligare 1,5 liter till 50 liter vatten, det vill säga för ett 100-literssystem kommer ökningen att vara lika med tre liter. Detta är en helt linjär relation som är lätt att använda.

Detta är inte fallet med en stängd tank. Med övertryck förändras vätskeutvidgningskoefficienten och detta är särskilt viktigt om inte vatten används som värmebärare. Observera att i normal drift ska tanken vara halvfull..

Membran expansionsbehållare

Du får volymen på expansionsbehållaren om du delar upp produkten från systemförskjutningen, temperaturskillnaden och koefficienten för volymutvidgning av kylvätskan med förhållandet mellan det maximala arbetstrycket till det minsta, subtraherat från ett. Minsta trycket är trycket i mitten av tanken när systemet är fyllt med inget överskott av vatten. Maximaltrycket bestäms av tillverkaren av värmeutrustningen och följaktligen av inställningen av avlastningsventilen.

Observera att detta exempel antar att både avtappningsventilen och tanken är installerade på samma punkt i systemet, den lägsta punkten. Låt oss till exempel ta ett system med en nivåskillnad på 4 meter och en förskjutning på 200 liter. Först beräknar vi volymökningen:

  • 200 l 0,00045 (80 ° C – 20 ° C) = 5,4 liter.

Minimitrycket för mitten av tanken är 0,28 atm, om dess centrum är en meter högre än systemets nedre punkt tar vi maximalt 4,5 atm. Genom att dela minsta tryck med det maximala får vi 0,06, och subtraherar detta förhållande från enhet får vi 0,94. Således kommer minimivolymen för en sluten tank att vara drygt 5 liter och med en säkerhetsmarginal på 25% – 6,3 liter. Eftersom vi planerar att hålla tanken halvfullt, bör den minsta volymen vara 10-12 liter.

Platt membranutvidgningskärl

Installation, justering och reparation

Tekniskt sett kan tanken skära in i vilken punkt som helst i systemet och installeras i godtycklig höjd, men dessa värden måste förutbestämmas av projektet. För anslutning till värmesystemet används vanligtvis samma material som används i rörledningen i pannrummet, men detta görs för att minska kostnaderna.

Alternativ för placering av expansionsbehållare

En justerbar tömningsventil är vanligtvis belägen precis under tanken, vilket förenklar beräkningarna kraftigt. När systemet fylls med vatten skapas övertryck av en vattenpump, och strömtrycket i tanken kontrolleras av en biltrycksmätare genom en spole.

Tryckmätning i expansionsbehållaren

Om tanken med tiden blir obrukbar bestäms detta av en hydraulisk tryckmätare som skärs i närheten av pannan. Med en felaktig tank kommer skillnaden mellan systemtrycket i kalla och varma tillstånd att vara mycket större än driftsområdet 1–1,5 atm. Problemet löses antingen genom att helt byta ut tanken eller genom att reparera den med avlägsnande av skurmembranet och installation av en ny.

Byt ut membranet i expansionsbehållaren

Det senare är förresten omöjligt om tanken inte har en fläns för underhåll, ibland är detta kriterium mycket viktigt när du väljer, särskilt om aggressiva vätskor används som värmebärare. I alla fall rekommenderas det att installera tanken genom avstängningsventilerna för att inte tömma hela systemet när det byts ut..

Betygsätt den här artikeln
( Inga betyg än )
Lägg till kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: