Kapasitet for å utvide kjølevæsken er et nødvendig element i varmesystemet. I designprosessen oppstår spørsmålet: hvordan beregne ekspansjonstanken for oppvarming, bestemme volum og dimensjoner? Parametrene vil avhenge av flere faktorer, som vil bli studert i detalj i artikkelen.
Hva er ekspansjonstanken til
Væsken som sirkulerer i varmesystemet utvider seg betydelig ved oppvarming. For forskjellige kjølevæsker vil denne koeffisienten være forskjellig. For eksempel er vann som kjølevæske mye mer effektivt. Den har en lavere termisk ekspansjonskoeffisient og høyere varmeavledning enn etylenglykol frostvæske. Økningen i volum avhenger også av driftstemperaturen.
For å kompensere for økningen i væskenivået i systemet, er det bygget inn en ekspansjonstank, hvor beregningen vil avhenge av:
- Væskemengder i systemet.
- Varmekonstruksjoner. Det er to varianter: lukket og åpen type. For hver av dem gjøres volumberegningen forskjellig.
- Høyeste væsketemperatur i systemet. Hvis beregningen er basert på driftstemperaturen, vil størrelsen på tanken være lavere, men nødsituasjoner bør tas i betraktning når kjølevæsken er nær overgangen til en damptilstand, noe som øker volumet betydelig.
- En type væske. Det brukes flere forskjellige stoffer: vann, frostvæske, vann med tilsetning av alkohol, olje. For hver av disse kjølevæskene vil beregningen av volumet til ekspansjonstanken være forskjellig.
Åpne tanker
For tiden brukes tre typer ekspansjonstanker. Den mest antediluvian brukes i gravitasjonsvarmesystemet. Det er en åpen tank. Den er installert på det høyeste punktet og tjener ikke bare til å samle opp overflødig væske, men hjelper også til å fjerne luft fra systemet.
Slik oppvarming fungerer bare på vann, fordi resten av kjølevæskene er ganske giftig. Bruken av dem i et åpent system vil resultere i dampforgiftning. Den største ulempen med et åpent system er frysing av vann ved lave temperaturer. Et slikt hus kan ikke stå i flere dager uten oppvarming om vinteren. Hvis dette skjer, vil vannet som utvides under frysing sprenge varmerørene.
Beregning av ekspansjonstanker av åpen type er basert på ekspansjonskoeffisienten for vann, der denne verdien avhenger av temperaturen: jo høyere den er, jo høyeremer verdi. For å beregne volumet av væske som fortrenges under oppvarming, må du multiplisere koeffisienten som tilsvarer driftstemperaturen med mengden kjølevæske i varmesystemet. Dette vil gi det nødvendige volumet til ekspansjonstanken.
For eksempel, hvis det er et nettverk med et volum på 400 liter vann, som opererer ved en temperatur på 75 grader, vil ekspansjonsvolumet være: 4000,0258=10,32 liter.
For et åpent system gir det ingen mening å overdimensjonere tanken, siden en slik utforming sørger for en bypass som kobles til kloakken. Overflødig vann renner inn i den hvis temperaturen overstiger den nominelle verdien.
Forseglede ekspansjonstanker
Den neste varianten er ekspansjonstanker av lukket type. De brukes både i gravitasjonssystemer og i oppvarming med tvungen sirkulasjon. Hovedforskjellen mellom lukkede tanker er deres fullstendige tetthet. Dette ble gjort for å forhindre kontakt av vann med atmosfærisk luft, som inneholder en stor mengde oksygen, noe som påvirker tilstanden til rørene negativt. Overtrykk her slippes ut i atmosfæren ved hjelp av sikkerhetsventiler.
Beregningen av denne typen ekspansjonstank er den samme som den forrige. Men her må du legge til volumet av luft som vil bli komprimert når vannet presses inn i tanken. I motsetning til væsker har gasser en betydelig evne til å komprimere. Derfor kan volumet for luft i tanken holdes lite - ca 30 % av volumet for vann.
Slik fungerer en ekspansjonstank av membrantype
Hovedvarianten av moderne varmesystemer er tvungen oppvarming med en ekspansjonstank av membrantype. Den skiller seg fra den vanlige forseglede beholderen ved tilstedeværelsen av et gummilag som skiller den flytende delen fra luften.
Når systemet er helt fylt, når væsken i tanken det øverste nivået av membranen. Under oppvarming begynner kjølevæsken å ekspandere, og overvinner motstanden til membranen og luften, stiger den til det øvre nivået av tanken til trykket av komprimert luft og trykket i kjølevæsken er like. Hvis frostvæsketrykket overstiger de tillatte verdiene betydelig, vil sikkerhetsventilen til sikkerhetssystemet fungere.
Ved beregning av ekspansjonsbeholder for lukket type oppvarming korrigeres ekspansjonskoeffisienten for bruk av frostvæske. Den øker volumet med ca. 15 % mer vann.
Beregning av en lukket ekspansjonstank av membrantypen
Når du skal bestemme størrelsen på en tank av membrantype, kan du følge en enkel vei. Når man vet at ekspansjonskoeffisienten for vann ved en temperatur på 80 grader er 0,029, så vel som volumet til systemet, kan det gjøres en primitiv beregning.
La oss si at det er 100 liter i systemet. Multipliserer væskemengden med en koeffisient, får vi ekspansjonsvolumet 2, 9. For en forenklet beregning må denne verdien dobles. Husk i tillegg at utvidelsen av frostvæske er omtrent 15 % mer enn vann, og legg til denne verdien. Skjeddeca. 7 l.
For en mer nøyaktig beregning av ekspansjonstanken, bruk formelen:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), hvor
V- nødvendig volum av membrantanken for varmesystemet.
Ve - volumet av kjølevæske som oppnås når systemet varmes opp. Dette er summen av alle varmeovner, rør, kjele.
Vv - volumet av vanntetningen i tanken. Med andre ord, mengden væske som alltid er tilstede i reservoaret som følge av hydrostatisk trykk. Omtrent 20 % i små tanker og ca. 5 % i store. Men ikke mer enn 3 år.
Po - konstant trykk. Avhenger av høyden på væskekolonnen i systemet.
Pe - det maksimale trykket som oppstår når sikkerhetsventilen aktiveres.
Konklusjon
Beregning av ekspansjonstank er en enkel prosess tilgjengelig for alle som er kjent med enkel aritmetikk. Det er bare nødvendig å ta hensyn til utformingen av varmesystemet, dets volum og type kjølevæske.
