Wieże ciśnień i ich alternatywy. Obliczanie objętości zbiornika

Zbiornik wyrównawczy (ekspansomat) jest ważnym elementem instalacji grzewczej, Wskaźnik ciśnienia wyrównawczego i objętość utrzymywana czynnika grzewczego podczas jego rozszerzalności cieplnej i kurczenia się.

Przed zainstalowaniem urządzenia konieczne jest prawidłowe obliczenie jego objętości.

Odnoklassniki

Możliwe problemy

Najpierw przyjrzyjmy się konsekwencjom nieprawidłowego obliczenia zbiornika wyrównawczego dla zamkniętego systemu grzewczego. Być może masz także bezużyteczny zbiornik dla swojego systemu i nawet o tym nie wiesz. Jeśli objętość zbiornika została obliczona poprawnie, w obwodzie zawsze będzie stabilne ciśnienie. Nie ma znaczenia, czy twój system jest otwarty, czy zamknięty, obliczenie objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania obu typów jest podobne, ponieważ zasada ich działania jest w przybliżeniu taka sama. Najważniejsze jest to, że woda w rurach działa jako nośnik ciepła.

Oznacza to, że przenosi ciepło po całym obwodzie i oddaje je przez grzejniki i ściany rur. Dzięki temu pomieszczenie staje się ciepłe. W takim przypadku ilość wody zawsze się zmienia. Po nagrzaniu jest go więcej, a po ostygnięciu - mniej. Nie ma możliwości mechanicznego wyciskania wody, co oznacza, że ​​trzeba chwilowo usunąć jej nadmiar z obwodu. W takich ilościach konieczne jest, aby ciśnienie w układzie było zawsze utrzymywane na wymaganym poziomie, bez spadków. Dochodzimy więc do rzeczy najważniejszej - są to spadki ciśnienia.

Jeśli w obwodzie wystąpią spadki ciśnienia, są to pierwsze dzwonki nieprawidłowego działania. Może to być spowodowane nieprawidłowo obliczoną objętością zbiornika wyrównawczego dla systemu grzewczego.

Obliczanie objętości chłodziwa w rurach i kotle

Punktem wyjścia do obliczenia właściwości technicznych komponentów jest obliczenie objętości wody w systemie grzewczym. W rzeczywistości jest to suma pojemności wszystkich elementów, od wymiennika ciepła kotła po akumulatory.

Jak samodzielnie obliczyć objętość systemu grzewczego, bez udziału specjalistów lub korzystania ze specjalnych programów? Aby to zrobić, potrzebny jest układ komponentów i ich ogólna charakterystyka. Te parametry określą całkowitą wydajność systemu.

Objętość wody w rurociągu

Znaczna część wody znajduje się w rurociągach. Zajmują dużą część schematu zaopatrzenia w ciepło. Jak obliczyć objętość chłodziwa w systemie grzewczym i jakie cechy rur musisz wiedzieć? Najważniejszą z nich jest średnica żyłki. To on określi pojemność wody w rurach. Aby obliczyć, wystarczy pobrać dane z tabeli.

W systemie grzewczym można stosować rury o różnych średnicach. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku obwodów kolektora. Dlatego objętość wody w systemie grzewczym oblicza się według następującego wzoru:

Vtot = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...

Gdzie Vtot

- całkowita pojemność wodna rurociągów, l,
Vtr
- objętość płynu chłodzącego w 1 mb. rury o określonej średnicy,
Ltr
- całkowita długość linii z danym odcinkiem.

W przypadku rur z tworzyw sztucznych średnicę oblicza się zgodnie z wymiarami ścian zewnętrznych, a dla rur metalowych - zgodnie z wewnętrznymi. Może to mieć znaczenie w przypadku systemów termicznych na duże odległości.

Obliczanie objętości kotła grzewczego

Prawidłową objętość kotła grzewczego można znaleźć tylko na podstawie danych paszportu technicznego. Każdy model tego grzejnika ma swoje unikalne cechy, które często się nie powtarzają.

Kocioł stojący może być duży. Dotyczy to zwłaszcza modeli na paliwo stałe.W rzeczywistości chłodziwo nie zajmuje całej objętości kotła grzewczego, ale tylko niewielką jego część. Cała ciecz znajduje się w wymienniku ciepła - konstrukcji wymaganej do przeniesienia energii cieplnej ze strefy spalania paliwa do wody.

Jeśli instrukcje z urządzenia grzewczego zostaną utracone, przybliżona wydajność wymiennika ciepła może zostać przyjęta do błędnych obliczeń. Zależy to od mocy i modelu kotła:

• Modele podłogowe mogą pomieścić od 10 do 25 litrów wody. Średnio kocioł na paliwo stałe o mocy 24 kW zawiera około 20 litrów w wymienniku ciepła. płyn chłodzący;
• Naścienne gazowe są mniej pojemne - od 3 do 7 litrów.

Biorąc pod uwagę parametry do obliczania objętości chłodziwa w systemie grzewczym, można pominąć wydajność wymiennika ciepła kotła. Wskaźnik ten waha się od 1% do 3% całkowitego zaopatrzenia w ciepło w prywatnym domu.

Bez okresowego czyszczenia ogrzewania zmniejsza się przekrój rur i średnice otworów akumulatorów. Wpływa to na rzeczywistą wydajność systemu grzewczego.

Jak powstają krople?

Możliwe opcje:

• zwiększać;
• opuszczenie.

Oba procesy są ze sobą powiązane. Wzrost ciśnienia w obwodzie oznacza, że ​​płyn chłodzący nie ma dokąd pójść po zwiększeniu objętości. Jednym z powodów, nie jedynym, może być nieprawidłowe obliczenie zbiornika wyrównawczego dla ogrzewania typu zamkniętego. Jak to się dzieje w praktyce? Weźmy na przykład obwód zawierający sto litrów chłodziwa:

• w układzie jest sto litrów zimnej cieczy;
• kocioł włącza się i podgrzewa płyn chłodzący;
• woda rozszerza się i nie staje się już setką, ale około stu pięcioma litrami;
• nadmiar płynu musi gdzieś iść. W tym celu w obwodzie zainstalowany jest zbiornik wyrównawczy;
• po ostygnięciu płynu chłodzącego nie było go wystarczająco w obwodzie, gdyż wycisnął jego część do zbiornika. W związku z tym woda musi zostać zwrócona do rur, co dzieje się, jeśli wszystko jest w porządku.

Spadek ciśnienia

Jeśli objętość zbiornika wyrównawczego dla zamkniętego systemu grzewczego jest mniejsza niż to konieczne, wówczas cała ciecz, która nie pasuje, zostanie odprowadzona na zewnątrz. W obwodzie znajdują się specjalne zawory, które uwalniają chłodziwo, gdy ciśnienie wzrośnie do poziomu krytycznego. Nowoczesne kotły są również wyposażone w takie zawory. Jest to warunek konieczny dla bezpiecznego działania ogrzewania. Wzrost ciśnienia może nawet doprowadzić do wybuchu. Wyobraź sobie konsekwencje, gdy rury po prostu pękną i gorąca woda leci we wszystkich kierunkach. Oprócz tego, że wstrząs może spowodować obrażenia, taka sytuacja może spowodować poparzenia ludzi i zwierząt znajdujących się w pobliżu.

Później, po ostygnięciu, objętość wody maleje. Ciecz ze zbiornika jest wtłaczana z powrotem do rur, ale chłodziwo wciąż nie wystarcza. Dzieje się tak, ponieważ pobrana woda nie wróciła na zewnątrz, opuściła bezpowrotnie. W rezultacie ciśnienie w obwodzie gwałtownie spada. Prowadzi to do następujących wyników:

• zatrzymanie kotła. Grzejniki mają określony minimalny próg ciśnienia, przy którym mogą działać. Jeśli ta wartość nie jest utrzymywana, po prostu nie może się włączyć, automatyzacja nie pozwala na to;
• rozmrażanie systemu. Jeśli zatrzymanie urządzenia grzewczego nastąpiło zimą, a Ciebie nie ma w domu, może dojść do poważnego wypadku. System zamarznie w ciągu kilku godzin, w zależności od poziomu izolacji termicznej Twojego domu;
• potrzeba doładowania. Konieczne jest dodanie brakującej ilości wody do obwodu.

Są to wyniki poważnych błędów popełnionych przy obliczaniu zbiornika wyrównawczego do ogrzewania lub jeśli polegałeś na zbiorniku wbudowanym w kocioł.

Nowoczesne kotły mają wbudowane zbiorniki, których objętość jest często niewystarczająca. Pamiętaj, aby wziąć ten fakt pod uwagę i, jeśli to konieczne, zainstalować dodatkowe zbiorniki.

Zdarza się również, że zbiornik jest całkowicie napełniony, ciśnienie nadal rośnie, ale nie osiąga poziomu krytycznego. Igła manometru balansuje na granicy maksymalnego działania obwodu, podczas gdy wszystko działa. Takie przypadki są niezliczone. Bardzo często ludzie pytają o takie różnice. Oczywiście takie procesy ich niepokoją, ponieważ nie są normą. Przy takich wzrostach obwód pracuje w ekstremalnych warunkach, co prowadzi do jego wczesnego zużycia. Ponadto takie procesy niekorzystnie wpływają na kocioł, kosztują i nie są małe.

Jak obliczyć objętość zbiornika wyrównawczego do ogrzewania typu zamkniętego

System ogrzewania prywatnego domu musi być wyposażony we wszystkie elementy niezbędne do prawidłowego działania.

Próby obejścia się bez „nieistotnych” urządzeń prowadzą do sytuacji awaryjnych wymagających poważnej naprawy i renowacji.

Co więcej, nawet całkowita obecność niezbędnych części obwodu nie zapewni regularnego trybu pracy, jeśli zostaną wybrane nieprawidłowo i nie będą pasować do ich właściwości.

Wszystkie jednostki należy dokładnie obliczyć i wybrać zgodnie z uzyskanymi danymi.

Naczynie wzbiorcze jest elementem zabezpieczającym instalację przed pęknięciem w przypadku przekroczenia dopuszczalnego ciśnienia.

Pobyt bez ogrzewania zimą to poważny problem (przeczytaj o naprawie i diagnozowaniu naruszeń hydraulicznych w łazience tutaj).

Dlatego niezawodne i prawidłowe działanie zbiornika wyrównawczego ma kluczowe znaczenie.

Wybór objętości

Zastanówmy się osobno, jak obliczyć zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typów zamkniętych i otwartych. Ponieważ konstrukcja i zasada działania takich zbiorników są zupełnie inne, chociaż oba pełnią tę samą funkcję.

Otwarty zbiornik

Wymiary zbiornika wyrównawczego dla otwartego systemu grzewczego w zasadzie określają jego objętość, ponieważ konstrukcja takiego zbiornika jest dość prosta. Wykonany jest z blachy. Posiada otwór, przez który płyn chłodzący wchodzi do środka i wraca do rur. Mogą być również wyposażone w otwór przelewowy, przez który nadmiar wody odprowadzany jest do kanalizacji.

Zdarza się, że do zbiornika wprowadzany jest automatyczny makijaż. Ale najważniejsze jest to, w jaki sposób obliczany jest zbiornik wyrównawczy w systemie grzewczym, a raczej jego objętość. Weźmy ten sam system ze stu litrami wody. Po podgrzaniu ciecz wzrośnie o pięć procent, może więcej, w zależności od temperatury w obwodzie. Okazuje się, że objętość zbiornika wyrównawczego dla tego otwartego systemu grzewczego powinna wynosić co najmniej pięć litrów, najlepiej więcej. Obliczenie zbiornika wyrównawczego dla systemu grzewczego sprowadza się do następującego algorytmu:

• pięć litrów to ekspansja wody;
• w zbiorniku zawsze powinno znajdować się kilka litrów - ma to zapobiec przedostawaniu się powietrza do obwodu;
• trzy litry należy przygotować w rezerwie.

Na podstawie obliczenia objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania otrzymuje dziesięć litrów. Nawiasem mówiąc, jest to najprostsza i najczęstsza metoda selekcji - dziesięć procent ilości wody w obwodzie.

Najłatwiejszym sposobem obliczenia objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania jest obliczenie jednej dziesiątej całkowitej ilości chłodziwa. To wartość z niezbędnym marginesem, przy której wszystko będzie działać jak w zegarku.

W przypadku systemów zamkniętych, oprócz prostej, popularnej metody obliczania objętości zbiornika wyrównawczego instalacji grzewczej, istnieją dokładniejsze metody. Aby z nich skorzystać, musisz znać kilka znaczeń. Obejmują one:

• o ile objętość wody (RH) wzrasta po podgrzaniu. Odpowiedź: pięć procent. Dla wygody wartość została zaokrąglona do najbliższej liczby całkowitej bez ułamków. Jeśli w twoim obwodzie krąży płyn niezamarzający, to ta wartość będzie wyższa;
• ile wody jest w obwodzie (VC). Takie dane powinny być dostępne już na etapie projektowania.Ponieważ dobór grzejnika opiera się na tej wartości. Jeśli tak się stanie, że nie wiesz, ile jest litrów, pozostaje tylko zmierzyć. Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest całkowite spuszczenie całej cieczy z obwodu i ponowne jej napełnienie. Liczbę litrów można zmierzyć w wiadrach lub użyć specjalnego licznika zainstalowanego na strumieniu;
• jakie jest maksymalne ciśnienie dla obwodu i kotła (DK). Wartość tę można odczytać na dokumentach nagrzewnicy lub na samej nagrzewnicy. Jest mało prawdopodobne, aby zdarzyło się, że na korpusie kotła nie ma dokumentów ani informacji. Ale jeśli to się naprawdę wydarzyło, Internet ci pomoże;
• jakie jest ciśnienie w komorze powietrznej zbiornika wyrównawczego (DB). Jest to również wskazane w dokumentacji technicznej.

Aby obliczyć, ile objętości zbiornika wyrównawczego potrzeba do ogrzewania, należy wykonać proste obliczenia matematyczne:

OV x VK x (DK + 1) / DK - DB

Na podstawie wyników obliczenia pojemności zbiornika wyrównawczego do ogrzewania otrzymasz dokładną wartość. Kwestia celowości tak złożonych obliczeń pozostaje otwarta. Niewątpliwie zgodnie z wynikami tego wzoru do obliczania zbiornika wyrównawczego instalacji grzewczej uzyskana zostanie wartość niższa niż zgodnie z wynikami metody „ludowej”. Ale większy margines błędu nie jest błędem. Jeśli zbiornik jest większy niż potrzebujesz, jest w porządku, wystarczy go poprawnie ustawić.

Rodzaje zbiorników wyrównawczych

Jak wiadomo, do ogrzewania mieszkań prywatnych można zastosować różne zasady dostarczania chłodziwa - cyrkulację naturalną i wymuszoną. Dla każdego typu systemu stosowane są własne modyfikacje zbiornika wyrównawczego:

• Otwarty. W infrastrukturze z naturalną cyrkulacją zbiornik dodatkowy jest instalowany w najwyższym punkcie i ma postać zbiornika otwartego. Ciśnienie w rurach jest równe ciśnieniu atmosferycznemu, a pęcherzyki powietrza są usuwane przez zbiornik i, w razie potrzeby, uzupełniana jest woda.
• Zamknięte. Jeśli w przewodzie grzewczym zainstalowana jest pompa, która zapewnia cyrkulację chłodziwa, szczelny metalowy cylinder ze sprężonym powietrzem działa jako zbiornik wyrównawczy. Nadmiar chłodziwa jest dostarczany do zbiornika po podgrzaniu, a gdy temperatura spada, ciśnienie powietrza wypiera ciecz z powrotem.

Zamknięty zbiornik wyrównawczy ma znaczące zalety w porównaniu z otwartym. Jego montaż można przeprowadzić w dowolnym dogodnym miejscu, brak kontaktu z atmosferą zabezpiecza wewnętrzną przestrzeń rur i grzejników przed korozją oraz wnikaniem brudu i drobnych zanieczyszczeń. Jednak ostateczna decyzja o wyborze rodzaju zbiornika wyrównawczego jest zwykle podyktowana schematem wdrożenia systemu grzewczego jako całości, a nie tymi ważnymi, ale nie decydującymi zaletami.

Do jakiego poziomu pompować komorę powietrzną

Ważne jest, aby prawidłowo wyregulować zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typu zamkniętego. Obliczenie pojemności jest oczywiście poważnym aspektem, ale nawet jeśli zostanie wykonane poprawnie, zbiornik nadal może działać w niewłaściwy sposób. Aby sobie z tym poradzić, przyjrzyjmy się krótko jego projektowi. Składa się z dwóch komór, pomiędzy którymi znajduje się gumowa uszczelka. Nie ma połączenia między kamerami. W komorze powietrznej znajduje się smoczek.

Podczas pracy woda wypełnia objętość komory zbiornika, podczas gdy membrana jest rozciągnięta. Jeśli ciśnienie w komorze powietrznej jest zbyt wysokie, po prostu zapobiegnie to odkształceniu się gumy. W rezultacie zbiornik nie działa. Komora powietrzna musi mieć dwie dziesiąte atmosfery mniej niż ciśnienie robocze kotła. Alternatywnie, skorzystaj z zaleceń producenta dotyczących personalizacji.

Dlaczego potrzebujesz zbiornika wyrównawczego do ogrzewania

Do normalnego funkcjonowania systemu grzewczego i stabilnej cyrkulacji chłodziwa przez wszystkie jego elementy wymagane jest stabilne ciśnienie. Jego ostre skoki prowadzą do naruszenia reżimu hydraulicznego i nieprawidłowego działania poszczególnych jednostek.Aby tego uniknąć, w systemie znajduje się zbiornik wyrównawczy. Jego zadaniem jest kompensacja zmiany objętości płynu chłodzącego (wody lub płynu niezamarzającego) wywołana zmianą jego temperatury, aby zmniejszyć możliwość wystąpienia uderzenia hydraulicznego. Na zmianę objętości chłodziwa wpływa również jego skład i odpowiednio współczynnik temperaturowy. Przy stosowaniu wody wartość tego współczynnika wynosi średnio 4%, w przypadku płynu niezamarzającego np. Glikolu etylenowego od 4,4 do 4,8% (w zależności od stężenia glikolu w płynie niezamarzającym). To właśnie zbiornik wyrównawczy jest tym samym zbiornikiem, w którym zrzucany jest nadmiar płynu chłodzącego w celu utrzymania wymaganego ciśnienia w sieci.

W zależności od rodzaju systemu grzewczego (otwarty lub zamknięty) stosuje się różne zbiorniki wyrównawcze. Od razu zauważamy, że system otwarty (nazywany również systemem z naturalnym obiegiem - samoczynnym) jest rzadko stosowany w nowych domach, można go znaleźć głównie w starych budynkach.

(brak głosów)