Niezawodność, stabilność i długa żywotność dowolnych sieci inżynierskich są bezpośrednio związane z prawidłowym obliczeniem komponentów. Zbiornik wyrównawczy do ogrzewania jest ważnym elementem w projektowaniu ogrzewania powietrznego w prywatnym domu. W wyborze i instalacji nie ma drobiazgów. Utrzymanie zimna bez ciepła oznacza zagrożenie dla zdrowia i uszkodzenie grzejników i rurociągów.
Przeznaczenie urządzenia
Fizyczne właściwości cieczy - zwiększenie objętości po podgrzaniu oraz niemożność sprężenia przy wskaźnikach niskiego ciśnienia - wymagają obowiązkowej instalacji zbiorników wyrównawczych w systemach grzewczych.
Po podgrzaniu od 10 do 100 stopni objętość wody wzrasta o 4%, a płynów glikolowych (płynów niezamarzających) o 7%.
Ogrzewanie zbudowane za pomocą kotła, rurociągów i grzejników ma skończoną objętość wewnętrzną. Woda podgrzewana w kotle, zwiększając swoją objętość, nie znajduje wyjścia. Ciśnienie w rurach, chłodnicy, wymienniku ciepła wzrasta do wartości krytycznych, zdolnych do zerwania elementów konstrukcyjnych, ściskając uszczelki.
Prywatne systemy grzewcze mogą wytrzymać do 5 barów w zależności od rodzaju rur i grzejników. Zawory bezpieczeństwa w grupach bezpieczeństwa lub w urządzeniach zabezpieczających kocioł działają przy 3 atm. Ciśnienie to występuje, gdy woda jest podgrzewana w zamkniętym pojemniku do 110 stopni. Pracownicy rozważają 1,5 - 2 atm.
Aby zgromadzić nadmiar płynu chłodzącego, zainstalowane są zbiorniki wyrównawcze.
Po schłodzeniu objętość płynu chłodzącego powraca do poprzednich wartości. Aby zapobiec wietrzeniu grzejników, woda wraca do systemu.
Wszystkie możliwe typy urządzeń są podzielone na dwie klasy: zbiorniki wyrównawcze do ogrzewania wewnątrz i na zewnątrz.
Typ otwarty
Zbiorniki typu otwartego do ogrzewania są najczęściej stosowane w systemach grawitacyjnych (grawitacyjnych).
Konstrukcja zbiornika
Do samodzielnej produkcji potrzebujesz dowolnej pojemności - wiadra, kanistra, kawałka rury o dużej średnicy.
Na dnie zbiornika wykonuje się otwór, przez który zbiornik jest podłączony do systemu grzewczego za pomocą rury zasilającej. W górnej części zainstalowana jest pokrywa, przez którą kontrolowany jest poziom płynu chłodzącego i, w razie potrzeby, uzupełniany.
Nie pozostawiaj zbiornika bez pokrywki, aby uniknąć dostania się kurzu, owadów i ciał obcych do wody.
Dla wygody w pokrywie jest zainstalowany zawór powietrza. W takim przypadku napełniają system osobnym kranem z systemu zaopatrzenia w wodę - zawór uwalnia powietrze, ale nie pozwala na przepływ nadmiaru wody przez krawędź.
Zamontować zbiornik wyrównawczy w najwyższym punkcie systemu grzewczego. Zgodnie z zasadą łączących się naczyń chłodziwo nie wycieka ze zbiornika.
Dla bezpieczeństwa zbiornik jest wyposażony w wąż przelewowy z wylotem do kanalizacji lub na zewnątrz domu. Jeśli jest za dużo płynu, zostanie on skierowany przez wąż w trybie awaryjnym i nie zalej pomieszczenia.
Niepożądane jest stosowanie plastikowych pojemników, ponieważ temperatura wody / środka przeciw zamarzaniu jest bliska 90 stopni lub wyższa, zanim wejdzie ona do grzejników. Plastik zapadnie się, płyn chłodzący wleje się do pokoju (na poddaszu).
Działanie urządzenia
Gdy płyn chłodzący jest podgrzewany, rozszerza się. Nadwyżka jest kierowana do ekspandera. Po schłodzeniu woda wraca do instalacji rurowej i chłodnicy.
Zbiornik komunikuje się z powietrzem, którego nadmiar jest odprowadzany do pomieszczenia.
Wymagania dotyczące urządzenia
Konstrukcja zbiornika nie ma dużych wymagań. Spełnij dwa warunki:
- wybrana jest wystarczająca pojemność, aby zapewnić cykle ogrzewania i chłodzenia;
- Zbiornik musi być w kontakcie z powietrzem.
Kształt może być dowolny, ale niepożądane jest, aby wymiary poziome (szerokość lub średnica) były większe niż pionowe (wysokość). Im większa powierzchnia, tym więcej wody odparowuje po podgrzaniu, dlatego konieczne będzie częstsze monitorowanie i uzupełnianie.
W przypadku systemów otwartych jako nośnik ciepła wybiera się tylko wodę. Dodatki alkoholowe i glikolowe szybko odparowują z podgrzewanego płynu niezamarzającego, co radykalnie podnosi koszty konserwacji - płyn chłodzący będzie musiał być regularnie i często uzupełniany. Chemicznie niebezpieczne substancje do inhalacji są często stosowane jako dodatki, które po odparowaniu szkodzą zdrowiu mieszkańców.
Zalety i wady
Zalety i wady związane z konstrukcją i zasadą działania urządzenia.
Pozytywne właściwości obejmują:
- tani zakupionego urządzenia i możliwość samodzielnego wykonania go z improwizowanych materiałów;
- prostota konstrukcji, w której nie ma dodatkowych elementów mechanicznych (pompy, membrany);
- możliwość obejścia się bez zmian systemu przy wymianie kotła grawitacyjnego (zasilanego grawitacyjnie) na grzejnik z wymuszonym obiegiem;
- autonomia pracy;
Jednocześnie stosowanie systemów zasilanych grawitacyjnie i otwartych zbiorników wyrównawczych nie zawsze jest możliwe. Ograniczenia dotyczą liczby kondygnacji budynku - nie więcej niż 6-7 metrów od dna kotła do górnego poziomu chłodziwa w zbiorniku.
Poziom wody podlega regularnym kontrolom, w tym w okresie letnim. W przypadku braku wody cyrkulacja płynu chłodzącego zostanie zatrzymana. Kontakt wewnętrznych wnęk metalowych rur i grzejników powoduje utlenianie lub korozję, co skraca żywotność ogrzewania. Ponadto warstwy rdzy tworzą opór hydrauliczny dla przepływu wody.
Nie używaj otwartych systemów grzewczych, jeśli w systemie stosowane są kotły elektrodowe, które wymagają składu chemicznego chłodziwa. W miarę parowania zmienia się przewodność, co wpływa na wydajność podgrzewacza wody.
Obliczanie objętości
Do tankowania systemu grzewczego najczęściej używana jest woda z kranu. Jego temperatura niewiele się zmienia przez cały rok. Średnio wartości mają tendencję do 13 stopni w zimie i około 16-18 latem. Po podgrzaniu od 10 do 90 stopni woda doda objętość 4,5%. Płyn przeciw zamarzaniu zwiększy objętość o 6-7,5%.
Biorąc pod uwagę potrzebę niewielkiego zasilania, objętość zbiornika wyrównawczego powinna wynosić 10% całkowitej pojemności wymiennika ciepła, rurociągów i grzejników.
Możesz w przybliżeniu obliczyć wymaganą objętość na różne sposoby. Zrób to na etapie projektowania i zakupu materiałów.
Pojemność jednej sekcji grzejnika jest wskazana w paszporcie produktu. Objętość płynu chłodzącego w jednym metrze bieżącym rury oblicza się zgodnie ze specjalnymi tabelami. Na przykład 0,43 litra wody umieszcza się w metrze stalowej rury o średnicy ¾ cala, a około 2,4 litra umieszcza się w 2-calowej rurze. Po dodaniu otrzymanych danych uzyskaj przybliżoną wydajność systemu grzewczego.
Druga metoda jest praktyczna. Gotowy system bez zbiornika jest wypełniony wodą. Objętość jest uzyskiwana zgodnie z licznikiem lub liczbą wiader wody, jeśli napełnianie odbywa się ręcznie.
Wymagania instalacyjne
Otwarty zbiornik wyrównawczy jest zainstalowany w najwyższym punkcie systemu. Zazwyczaj jest to drugie piętro lub poddasze.
W pierwszym przypadku lepiej wybrać lokal mieszkalny - podczas ogrzewania chłodziwo emituje hałas podczas poruszania się przez rury, bulgotanie brzmi nieprzyjemnie, szczególnie w nocy. Ponadto część wody odparowuje, zwiększając wilgotność w pomieszczeniu.
Podczas instalowania zbiornika na poddaszu podejmowane są środki w celu ogrzania zbiornika. Jeśli nie zostanie to zrobione, większość ciepła (w zbiorniku 10% chłodziwa) ogrzeje powietrze.
Gdy chłodziwo jest odcięte, nieizolowany zbiornik ostygnie szybko. Po pewnym czasie woda zamarznie. Nawet jeśli nie nastąpi pęknięcie zbiornika, będziesz musiał ogrzać rury zasilające.
Zapewnia szybki dostęp do pokrywy, aby sprawdzić poziom i uzupełnić wodę.
Typ zamknięty
Zbiornik wyrównawczy do ogrzewania zamkniętego jest montowany w systemach z wymuszonym obiegiem chłodziwa.
Zalety konstrukcyjne:
- szczelność - woda (środek przeciw zamarzaniu) nie gotuje się i nie może wylać się w pomieszczeniu;
- instalacja w dowolnej części rurociągu;
- do systemu można wlać płyn niezamarzający, co wyklucza rozmrażanie podczas nagłych awarii zasilania nośników energii;
- kontrola stanu chłodziwa dla urządzeń;
- brak kontaktu z powietrzem i mniejsza szybkość rozprzestrzeniania się korozji.
Modele uszczelnione są droższe niż opcje otwarte, ale w ogólnym oszacowaniu dla systemu grzewczego koszt bierze niewielką część.
Szczelność konstrukcji nie pozwala na wyciek „nadmiaru” wody, więc ciśnienie może osiągnąć wartości krytyczne. W związku z tym podczas instalowania zamkniętych zbiorników wyrównawczych koniecznie montowana jest grupa bezpieczeństwa, co również zwiększa koszty.
Opcje projektowania
Wydajność czołgów może się różnić, ale zasada pozostaje wszędzie taka sama.
Korpus wykonany jest z tłoczenia z wytrzymałego metalu. Wnętrze pokryte jest środkiem antykorozyjnym.
Zbiornik jest podzielony na powietrze i wnęki robocze za pomocą elastycznej, odpornej chemicznie membrany.
W sprzedaży dostępne są zbiorniki w kolorach niebieskim i czerwonym. Niebieskie produkty są przeznaczone do zaopatrzenia w wodę. Nie wolno używać ich do ogrzewania, ponieważ membrany nie są przeznaczone do wysokich temperatur. Do ogrzewania kupowane są tylko czerwone zbiorniki.
Gwintowana rura jest przyspawana do dna korpusu w celu połączenia z rurociągiem.
Sutek ze szpulą jest zainstalowany po przeciwnej stronie. Przez nią, dopóki system nie zostanie wypełniony, w komorze powietrznej powstaje ciśnienie 1 - 1,5 Atm. Jest to konieczne do uruchomienia kotłów z automatyzacją.
Główną część stanowi elastyczna membrana butylowa lub etylenowo-propylenowa, która dzieli zbiornik na dwie wnęki.
Podczas podgrzewania chłodziwo wyciska się do komory roboczej zbiornika. Uszczelka membrany jest zdeformowana, powietrze jest sprężane, a jednocześnie rośnie ciśnienie. Jeśli ciśnienie w układzie przekroczy 3 - 3,5 atm, grupa bezpieczeństwa zadziała, odpowietrzając część nadmiaru cieczy. W niektórych modelach zawór bezpieczeństwa jest już zintegrowany w momencie produkcji.
Gdy woda ostygnie, ciśnienie spada, czynnik chłodzący przepływa ze zbiornika do rurociągu.
Funkcje montażowe
Zainstalowanie zbiornika w systemie lub wymiana (naprawa) nie będzie trudne nawet dla mistrza z niewielkimi umiejętnościami hydraulicznymi.
Zestaw narzędzi i akcesoriów będzie wymagał minimum:
- klucze;
- nawijanie nici zgodnie z preferencjami mistrza (bielizna, fum);
- adaptery do gwintów (w razie potrzeby);
- wspornik do przymocowania zbiornika do ściany.
Przed instalacją przeprowadzany jest audyt dostępnych zasobów materialnych i konieczne są dodatkowe zakupy.
Wymagania instalacyjne:
- Szczelność zbiornika pozwala na zainstalowanie go w dowolnym miejscu, ale preferowany jest odcinek rury powrotnej przy samym wejściu do kotła.W tym miejscu temperatura chłodziwa wynosi około 40-50 stopni (na wyjściu z kotła 90-100), co przedłuży żywotność membrany.
- Pompa obiegowa jest umieszczona bliżej kotła, aby nie wywoływać turbulencji w wodzie.
- Zbiornik jest połączony szybkozłączem (amerykański), dzięki czemu można go szybko zdemontować w celu naprawy lub wymiany.
- Zawór kulowy jest zamontowany przed zbiornikiem (przed Amerykanką), odcinając, który zbiornik można usunąć bez spuszczania płynu chłodzącego z całego układu.
- Zbiornik musi być przymocowany do solidnej podstawy ściany, w tym celu w zestawie znajduje się wspornik montażowy, a zacisk musi mieć średnicę. Bez niezawodnego mocowania podczas napełniania płynem chłodzącym masa zbiornika może osiągnąć 20–30 kg, co może uszkodzić rury zasilające.
Po instalacji możesz sprawdzić działanie systemu.
Zbiornik wyrównawczy jest niezbędnym składnikiem systemów grzewczych, z którego pochodzą one z cech konstrukcyjnych, wybierając jeden lub inny rodzaj rezerwy pojemności. Instalacja jest prosta i nie wymaga konfiguracji, z zastrzeżeniem ważnych wymagań instalacyjnych.
