Open en gesloten tank voor het verwarmingssysteem: volumeberekening, doe-het-zelfreparatie

Geen enkel vloeistoftype verwarmingssysteem werkt zonder een expansievat. Het correct berekenen van het volume en het bepalen van het type is een van de belangrijkste taken bij het ontwerpen van verwarming voor een privƩwoning, en vandaag zullen we dit onderwerp in meer detail behandelen.

Open en gesloten tank voor het verwarmingssysteem: volumeberekening, doe-het-zelfreparatie

Waarom heb je een expansievat nodig?

Zoals u weet, zijn vloeistoffen erg terughoudend om gecomprimeerd te worden, maar naarmate de temperatuur stijgt, neemt hun interne energietoestand toe, neemt de afstand tussen moleculen toe, wat resulteert in een zeer aanzienlijke toename van het volume.

Ter referentie: wanneer 50 liter water wordt verwarmd van 20 naar 80 Ā° C, neemt het volume toe met bijna anderhalve liter. Op het eerste gezicht niet zozeer, maar bedenk of de verplaatsing van uw verwarmingssysteem met dezelfde waarde kan toenemen, oftewel het totale inwendige volume van leidingen, radiatoren en de warmtewisselaar van de ketel..

Verwarming radiator temperatuurregeling

In de praktijk vertaalt een dergelijke toename in volume zich in een druk van meer dan 200 atmosfeer, die op zijn beurt afhangt van het vermogen van het “vat” om uit te rekken tot de vereiste grootte. Maar de specifieke druk is in feite niet zo belangrijk, omdat het kritieke punt voor het hele systeem wordt bepaald door de sterkte van de zwakste sanitaire verbinding. En de treksterkte voor de meeste fittingen en kranen is zelden hoger dan 5-7 MPa, dat wil zeggen dat een goed afgesloten systeem gegarandeerd defect raakt een paar uur nadat de ketel is ingeschakeld.

Om de volumetrische uitzetting in het systeem te compenseren, moet een expansievat aanwezig zijn. Het apparaat kan gesloten of open zijn.

Structurele verschillen tussen tanks van verschillende typen

Een open expansievat is een conventionele container die op het hoogste punt van het verwarmingscircuit wordt geĆÆnstalleerd. Het volume is erg klein en is minstens gelijk aan het verschil tussen het volume van koude en verwarmde vloeistof..

Open de expansietank-opties

Een open tank is niet helemaal handig: er verdampt water en het moet periodiek worden bijgevuld. En aangezien dergelijke expanders zelden binnenshuis worden gehouden, moet u periodiek naar de zolder kijken. Stel je nu voor wat er zal gebeuren als het water in de tank bevriest en het systeem plotseling gesloten wordt door een ijsprop? Maar ze kan tientallen sferen weerstaan.

Er is echter nog een andere methode om een ā€‹ā€‹open tank te plaatsen: de fitting helemaal bovenaan het systeem wordt met een dunne siliconenslang verbonden met een open container die op de vloer staat. Bij expansie wordt overtollig water uit het circuit geperst, en wanneer het volume afneemt, wordt het teruggeperst door atmosferische druk. Het is alleen belangrijk om een ā€‹ā€‹zware moer op het uiteinde van de slang te draaien, zodat deze altijd in water is ondergedompeld. Het nadeel van deze methode is dat lucht niet vrij het systeem kan verlaten, maar hiervoor zijn er Mayevsky-kranen.

Verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie

Gesloten tanks zijn op een heel andere manier ontworpen. In het lichaam bevindt zich een elastisch vat – een rubberen bol, terwijl het lichaam zelf volledig is afgesloten. Ofwel de peer ofwel de restruimte heeft een directe verbinding met het verwarmingscircuit. Bij verhitting zal water, zoals het hoort, verder uitzetten, maar nu wordt dit verschil in volumes overgenomen door lucht, die ook wordt gecomprimeerd, maar de druk zal niet zo veel toenemen, alleen met 0,5-1 bar.

Membraan-expansievat apparaat 1 – klep voor luchtpompen; 2 – luchtkamer; 3 – membraan met warmtedrager; Aftakleiding met 4 schroefdraad voor aansluiting op het verwarmingssysteem

Maar er is hier een belangrijk voorbehoud: een gesloten tank maakt ook het hele systeem gesloten. Op het bovenste punt van het open systeem was de druk gelijk aan de atmosferische druk en op het onderste punt werd een bepaald aantal millimeters van de waterkolom bij deze waarde opgeteld, overeenkomend met het niveauverschil tussen de punten van het systeem. In een gesloten systeem is de druk op het bovenste punt nul, dat wil zeggen dat deze niet buitensporig is, en hierdoor kunnen er problemen ontstaan..

Hoe tankparameters voor uw systeem te berekenen

Je zou kunnen stellen dat bij de aanwezigheid van geforceerde circulatie het drukverschil er niet toe doet, maar dit is verre van het geval. De meest voor de hand liggende reden: als de lucht die de radiatoren op het bovenste niveau binnenkomt niet onder voldoende druk staat, kan deze deze niet verlaten en naar een nog hoger punt in het systeem volgen. Bovendien moet verwarmingsapparatuur worden gebruikt onder omstandigheden gespecificeerd door de fabrikant, bijna elk van hen stelt de werkdruk in van 1,3-2 bar.

Verwarmingssysteem druk

Het is heel eenvoudig om een ā€‹ā€‹open tank te berekenen. We zeiden dat bij verhitting tot 60 Ā° C nog een helft wordt toegevoegd aan 50 liter water, dat wil zeggen dat voor een systeem van 100 liter de toename gelijk zal zijn aan drie liter. Dit is een volledig lineaire relatie die gemakkelijk te gebruiken is.

Dit is niet het geval bij een gesloten tank. Bij overdruk verandert de uitzettingscoƫfficiƫnt van vloeistoffen en dit is vooral belangrijk als er geen water als warmtedrager wordt gebruikt. Merk op dat bij normaal gebruik de tank halfvol moet zijn..

Membraan expansievat

U krijgt het volume van het expansievat als u het product van de systeemverplaatsing, het temperatuurverschil en de volumetrische uitzettingscoƫfficiƫnt van het koelmiddel deelt door de verhouding van de maximale werkdruk tot het minimum, afgetrokken van ƩƩn. De minimumdruk is de druk in het midden van de tank wanneer het systeem zonder overtollig water is gevuld. De maximale druk wordt bepaald door de fabrikant van de verwarmingsapparatuur en dienovereenkomstig door de ontlastklep in te stellen.

Merk op dat in dit voorbeeld wordt aangenomen dat zowel de stortklep als de tank op hetzelfde punt in het systeem zijn geĆÆnstalleerd, het laagste punt. Laten we bijvoorbeeld een systeem nemen met een niveauverschil van 4 meter en een cilinderinhoud van 200 liter. Eerst berekenen we de volumetoename:

  • 200 l 0.00045 (80 Ā° C – 20 Ā° C) = 5,4 liter.

De minimale druk voor het midden van de tank is 0,28 atm, als het midden een meter hoger is dan het onderste punt van het systeem, nemen we het maximum als 4,5 atm. Als we de minimumdruk door het maximum delen, krijgen we 0,06, en als we deze verhouding van eenheid aftrekken, krijgen we 0,94. Het minimumvolume van een gesloten tank is dus iets meer dan 5 liter en met een veiligheidsmarge van 25% – 6,3 liter. Omdat we van plan zijn de tank halfvol te houden, moet het minimumvolume 10-12 liter zijn..

Expansievat met plat membraan

Installatie, afstelling en reparatie

Technisch gezien kan de tank in elk punt van het systeem snijden en op een willekeurige hoogte worden geĆÆnstalleerd, maar deze waarden moeten vooraf worden bepaald door het project. Voor aansluiting op het verwarmingssysteem wordt meestal hetzelfde materiaal gebruikt als in de leidingen van de stookruimte, maar dit wordt gedaan om kosten te besparen.

Mogelijkheid voor plaatsing van een expansievat

Een instelbare stortklep wordt meestal net onder de tank geplaatst, wat de berekeningen aanzienlijk vereenvoudigt. Wanneer het systeem met water wordt gevuld, wordt overdruk gecreƫerd door een waterpomp en wordt de huidige druk in de tank gecontroleerd door een autodrukmeter via een spoel.

Drukmeting in het expansievat

Als de tank na verloop van tijd onbruikbaar wordt, wordt dit bepaald door een hydraulische manometer die bij de ketel wordt ingeschakeld. Met een defecte tank zal het verschil tussen de systeemdrukken in koude en warme toestand veel groter zijn dan het werkbereik van 1ā€“1,5 atm. Het probleem wordt opgelost door de tank volledig te vervangen of door deze te repareren door het gebarsten membraan te verwijderen en een nieuwe te installeren.

Vervangen van het membraan in het expansievat

Dit laatste is overigens onmogelijk als de tank geen flens heeft voor onderhoud, soms is dit criterium erg belangrijk bij het kiezen, vooral als agressieve vloeistoffen worden gebruikt als warmtedrager. In ieder geval wordt aanbevolen om de tank via de afsluiters te installeren om bij vervanging niet het hele systeem leeg te laten lopen..

Beoordeel dit artikel
( Nog geen beoordelingen )
Commentaar toevoegen

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