Kapacitet til at udvide kølevæsken er et nødvendigt element i varmesystemet. I designprocessen opstår spørgsmålet: hvordan man beregner ekspansionsbeholderen til opvarmning, bestemmer dens volumen og dimensioner? Parametrene vil afhænge af flere faktorer, som vil blive studeret i detaljer i artiklen.
Hvad er ekspansionsbeholderen til
Væsken, der cirkulerer i varmesystemet, udvider sig betydeligt, når den opvarmes. For forskellige kølemidler vil denne koefficient være forskellig. For eksempel er vand som kølevæske meget mere effektivt. Det har en lavere termisk udvidelseskoefficient og højere varmeafledning end ethylenglycol frostvæske. Også stigningen i volumen afhænger af driftstemperaturen.
For at kompensere for stigningen i væskeniveauet i systemet er der indbygget en ekspansionsbeholder, hvis beregning vil afhænge af:
- Mængder af væske i systemet.
- Opvarmningsstrukturer. Der er to varianter: lukket og åben type. For hver af dem udføres volumenberegningen forskelligt.
- Maksimal væsketemperatur i systemet. Hvis beregningen er baseret på driftstemperaturen, så vil størrelsen af tanken være lavere, men nødsituationer bør tages i betragtning, når kølevæsken er tæt på overgangen til en damptilstand, hvilket øger dens volumen betydeligt.
- En type væske. Der bruges flere forskellige stoffer: vand, frostvæske, vand med tilsætning af alkohol, olie. For hver af disse kølemidler vil beregningen af ekspansionsbeholderens volumen være forskellig.
Åbne tanke
I øjeblikket bruges tre typer ekspansionsbeholdere. Den mest antediluvian bruges i gravitationsvarmesystemet. Det er en åben tank. Den er installeret på det højeste punkt og tjener ikke kun til at opsamle overskydende væske, men hjælper også med at fjerne luft fra systemet.
Sådan opvarmning virker kun på vand, fordi resten af kølevæsken er ret giftige. Deres brug i et åbent system vil resultere i dampforgiftning. Den største ulempe ved et åbent system er frysning af vand ved lave temperaturer. Et sådant hus kan ikke efterlades i flere dage uden opvarmning om vinteren. Hvis dette sker, vil vandet, der udvides under frysning, sprænge varmerørene.
Beregning af åbne ekspansionsbeholdere er baseret på vandets ekspansionskoefficient, hvor denne værdi afhænger af temperaturen: jo højere den er, jo højeremere værdi. For at beregne mængden af væske, der forskydes under opvarmning, skal du gange koefficienten svarende til driftstemperaturen med mængden af kølevæske i varmesystemet. Dette vil give den nødvendige volumen af ekspansionsbeholderen.
For eksempel, hvis der er et netværk med en volumen på 400 liter vand, der arbejder ved en temperatur på 75 grader, vil ekspansionsvolumenet være: 4000,0258=10,32 liter.
For et åbent system giver det ingen mening at overdimensionere tanken, da et sådant design giver mulighed for en bypass, der er forbundet til kloakken. Overskydende vand strømmer ind i den, hvis temperaturen overstiger den nominelle værdi.
Forseglede ekspansionsbeholdere
Den næste variant er ekspansionsbeholdere af lukket type. De bruges både i tyngdekraftsystemer og i opvarmning med tvungen cirkulation. Den største forskel mellem lukkede tanke er deres fuldstændige tæthed. Dette blev gjort for at forhindre kontakt af vand med atmosfærisk luft, som indeholder en stor mængde ilt, hvilket påvirker rørenes tilstand negativt. Overtryk her ledes ud i atmosfæren ved hjælp af sikkerhedsventiler.
Beregningen af denne type ekspansionsbeholder er den samme som den forrige. Men her skal du tilføje mængden af luft, der vil blive komprimeret, når vandet presses ind i tanken. I modsætning til væsker har gasser en betydelig evne til at komprimere. Derfor kan volumen for luft i tanken holdes lille - omkring 30 % af volumen for vand.
Sådan fungerer en ekspansionsbeholder af membrantypen
Den vigtigste variant af moderne varmesystemer er tvungen opvarmning med en ekspansionsbeholder af membrantypen. Den adskiller sig fra den sædvanlige forseglede beholder ved tilstedeværelsen af et gummilag, der adskiller den flydende del fra luften.
Når systemet er helt fyldt, når væsken i tanken det øverste niveau af membranen. Under opvarmning begynder kølevæsken at udvide sig, og overvinder modstanden fra membranen og luften, stiger den til det øverste niveau af tanken, indtil trykket af komprimeret luft og kølevæskens tryk er ens. Hvis frostvæsketrykket væsentligt overstiger de tilladte værdier, vil sikkerhedsventilen i sikkerhedssystemet fungere.
Når ekspansionsbeholderen beregnes for lukket type opvarmning, korrigeres ekspansionskoefficienten for brug af frostvæske. Den øger sin volumen med ca. 15 % mere vand.
Beregning af en lukket ekspansionsbeholder af membrantypen
Når du bestemmer størrelsen af en tank af membrantype, kan du følge en enkel vej. Ved at vide, at udvidelseskoefficienten for vand ved en temperatur på 80 grader er 0,029, såvel som systemets volumen, kan der foretages en primitiv beregning.
Lad os sige, at der er 100 liter i systemet. Multipliceres mængden af væske med en koefficient, får vi ekspansionsvolumenet 2, 9. For en forenklet beregning skal denne værdi fordobles. Derudover skal du huske, at udvidelsen af frostvæske er cirka 15 % mere end vand, og tilføj denne værdi. sketca. 7 l.
For en mere nøjagtig beregning af ekspansionsbeholderen, brug formlen:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), hvor
V- det nødvendige volumen af membrantanken til varmesystemet.
Ve - mængden af kølevæske opnået, når systemet opvarmes. Dette er summen af alle varmeapparater, rør, kedel.
Vv - volumenet af vandtætningen i tanken. Med andre ord mængden af væske, der altid er til stede i reservoiret som følge af hydrostatisk tryk. Cirka 20 % i små tanke og omkring 5 % i store. Men ikke mere end 3 år.
Po - konstant tryk. Afhænger af højden af væskesøjlen i systemet.
Pe - det maksimale tryk, der opstår, når sikkerhedsventilen aktiveres.
Konklusion
Beregning af en ekspansionsbeholder er en enkel proces, der er tilgængelig for alle, der er fortrolige med simpel aritmetik. Det er kun nødvendigt at tage højde for varmesystemets design, dets volumen og kølevæsketype.
