Kapacitet za širenje rashladne tečnosti je neophodan element sistema grejanja. U procesu projektiranja postavlja se pitanje: kako izračunati ekspanzioni spremnik za grijanje, odrediti njegovu zapreminu i dimenzije? Parametri će zavisiti od nekoliko faktora, koji će biti detaljno proučeni u članku.
Koji je ekspanzioni rezervoar
Tečnost koja cirkuliše u sistemu grejanja značajno se širi kada se zagreje. Za različite rashladne tekućine ovaj koeficijent će biti različit. Na primjer, voda kao rashladno sredstvo je mnogo efikasnija. Ima niži koeficijent toplinske ekspanzije i veće rasipanje topline od etilen glikol antifriza. Takođe, povećanje zapremine zavisi od radne temperature.
Za kompenzaciju povećanja nivoa tečnosti u sistemu, ugrađen je ekspanzioni rezervoar, čiji će proračun zavisiti od:
- Količine tečnosti u sistemu.
- Grijane konstrukcije. Postoje dvije varijante: zatvoreni i otvoreni tip. Za svaku od njih, obračun zapremine se radi drugačije.
- Maksimalna temperatura tečnosti u sistemu. Ako se proračun zasniva na radnoj temperaturi, tada će veličina rezervoara biti manja, ali treba uzeti u obzir hitne situacije kada je rashladna tečnost blizu prelaska u stanje pare, što značajno povećava njen volumen.
- Vrsta tečnosti. Koristi se nekoliko različitih supstanci: voda, antifriz, voda sa dodatkom alkohola, ulje. Za svaku od ovih rashladnih tečnosti, izračun zapremine ekspanzione posude će biti drugačiji.
Otvoreni rezervoari
Trenutno se koriste tri vrste ekspanzijskih rezervoara. Najviše pretpotopno se koristi u sistemu gravitacionog grijanja. To je otvoreni rezervoar. Instaliran je na najvišoj tački i služi ne samo za prikupljanje viška tečnosti, već pomaže i u uklanjanju vazduha iz sistema.
Ovakvo grijanje radi samo na vodu, jer su ostale rashladne tekućine prilično toksične. Njihova upotreba u otvorenom sistemu rezultirat će trovanjem parom. Glavni nedostatak otvorenog sistema je smrzavanje vode na niskim temperaturama. Takva kuća se ne može ostaviti nekoliko dana bez grijanja zimi. Ako se to dogodi, tada će voda proširena tokom smrzavanja popucati cijevi za grijanje.
Proračun ekspanzijskih rezervoara otvorenog tipa zasniva se na koeficijentu ekspanzije vode, pri čemu ova vrijednost zavisi od temperature: što je veća, to jeviše vrijednosti. Da biste izračunali zapreminu tečnosti koja se istiskuje tokom grijanja, morate pomnožiti koeficijent koji odgovara radnoj temperaturi s količinom rashladne tekućine u sistemu grijanja. Ovo će dati potrebnu zapreminu ekspanzione posude.
Na primjer, ako postoji mreža sa zapreminom od 400 litara vode, koja radi na temperaturi od 75 stepeni, tada će zapremina ekspanzije biti: 4000,0258=10,32 litara.
Za otvoreni sistem, nema smisla predimenzionirati rezervoar, jer takav dizajn predviđa obilaznicu koja je povezana sa kanalizacijom. Višak vode teče u njega ako temperatura pređe nominalnu vrijednost.
Zatvoreni ekspanzioni rezervoari
Sljedeća sorta su ekspanzijski spremnici zatvorenog tipa. Koriste se kako u gravitacijskim sistemima tako i u grijanju sa prisilnom cirkulacijom. Glavna razlika između zatvorenih rezervoara je njihova potpuna nepropusnost. To je učinjeno kako bi se spriječio kontakt vode sa atmosferskim zrakom, koji sadrži veliku količinu kisika, što negativno utječe na stanje cijevi. Višak tlaka se ovdje ispušta u atmosferu uz pomoć sigurnosnih ventila.
Proračun ove vrste ekspanzione posude je isti kao i prethodni. Međutim, ovdje morate dodati količinu zraka koja će biti komprimirana kada se voda ugura u spremnik. Za razliku od tečnosti, gasovi imaju značajnu sposobnost kompresije. Zbog toga, zapremina vazduha u rezervoaru može biti mala - oko 30% zapremine vode.
Kako radi ekspanzioni rezervoar membranskog tipa
Glavna varijanta modernih sistema grijanja je prisilno grijanje sa ekspanzijskim spremnikom membranskog tipa. Razlikuje se od uobičajene zatvorene posude po prisustvu gumenog sloja koji odvaja tečni dio od zraka.
Kada je sistem potpuno napunjen, tečnost u rezervoaru dostiže gornji nivo dijafragme. Tokom zagrijavanja, rashladna tekućina počinje da se širi i, savladavajući otpor membrane i zraka, podiže se na gornji nivo rezervoara dok se pritisak komprimiranog zraka i tlak rashladnog sredstva ne izjednače. Ako pritisak antifriza značajno premašuje dozvoljene vrijednosti, sigurnosni ventil sigurnosnog sistema će raditi.
Prilikom izračunavanja ekspanzione posude za grijanje zatvorenog tipa, koeficijent ekspanzije se koriguje za upotrebu antifriza. Povećava svoj volumen za oko 15% više vode.
Proračun zatvorene ekspanzione posude membranskog tipa
Kada određujete veličinu rezervoara tipa membrane, možete slijediti jednostavan put. Znajući da je koeficijent ekspanzije vode na temperaturi od 80 stepeni 0,029, kao i zapremina sistema, može se napraviti primitivan proračun.
Recimo da ima 100 litara u sistemu. Množenjem količine tečnosti sa koeficijentom, dobijamo zapreminu ekspanzije 2, 9. Za pojednostavljeni proračun, ova vrednost se mora udvostručiti. Osim toga, zapamtite da je ekspanzija antifriza otprilike 15% veća od vode i dodajte ovu vrijednost. Desilo seoko 7 l.
Za precizniji izračun ekspanzione posude, koristite formulu:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), gdje je
V- potrebna zapremina membranskog rezervoara za sistem grejanja.
Ve - zapremina rashladne tečnosti dobijena kada se sistem zagreje. Ovo je ukupno svih grijalica, cijevi, bojlera.
Vv - zapremina vodenog zatvarača u rezervoaru. Drugim riječima, količina tekućine koja je uvijek prisutna u rezervoaru kao rezultat hidrostatskog pritiska. Otprilike 20% u malim rezervoarima i oko 5% u velikim. Ali ne više od 3 godine.
Po - konstantan pritisak. Zavisi od visine stuba tečnosti u sistemu.
Pe - maksimalni pritisak koji se javlja kada je sigurnosni ventil aktiviran.
Zaključak
Izračunavanje ekspanzione posude je jednostavan proces dostupan svima koji su upoznati sa jednostavnom aritmetikom. Potrebno je samo uzeti u obzir dizajn sistema grijanja, njegovu zapreminu i vrstu rashladne tekućine.
