Betrouwbaarheid, stabiliteit en lange levensduur van eventuele technische netwerken zijn direct gerelateerd aan de juiste berekening van de componenten. Een expansievat voor verwarming is een belangrijk element in het ontwerp van luchtverwarming in een woonhuis. Er zijn geen kleinigheden in de selectie en installatie. In de vorst blijven zonder hitte betekent een gevaar voor uw gezondheid en het veroorzaken van storingen aan radiatoren en leidingen.
Doel van het apparaat
De fysieke eigenschappen van de vloeistof - in volume toenemen bij verwarming en de onmogelijkheid van compressie bij lage drukken - impliceren de verplichte installatie van expansievaten in verwarmingssystemen.
Bij verwarming van 10 tot 100 graden neemt het volume van water met 4% toe en glycolvloeistoffen (antivries) met 7%.
Een verwarming opgebouwd uit een ketel, leidingen en radiatoren heeft een eindig inwendig volume. Het water dat in de ketel wordt verwarmd, neemt in volume toe en vindt zijn uitlaat niet. De druk in de leidingen, radiator, warmtewisselaar stijgt tot kritische waarden die structurele elementen kunnen scheuren, pakkingen kunnen uitknijpen.
Particuliere verwarmingssystemen kunnen, afhankelijk van het type leidingen en radiatoren, tot 5 atm weerstaan. Veiligheidskleppen in veiligheidsgroepen of in ketelbeveiligingen worden geactiveerd bij 3 bar. Deze druk ontstaat wanneer water in een gesloten container wordt verwarmd tot 110 graden. Werklimieten worden beschouwd als 1,5 - 2 atm.
Om overtollig koelmiddel op te hopen, zijn expansievaten geïnstalleerd.
Na afkoeling keert het volume van de koelvloeistof terug naar de vorige waarden. Om het luchten van de radiatoren te voorkomen, wordt er water teruggevoerd naar het systeem.
Alle mogelijke soorten apparaten zijn onderverdeeld in twee klassen: expansievaten voor verwarming, gesloten en open.
Open type
Open type tanks voor verwarming worden het vaakst gebruikt in zwaartekracht (zwaartekracht) systemen.
Tankontwerp
Voor zelfproductie heeft u elke container nodig - een emmer, een bus, een pijpsectie met een grote diameter.
In de bodem van de tank wordt een gat gemaakt waardoor de tank door middel van een toevoerleiding wordt aangesloten op het verwarmingssysteem. In het bovenste gedeelte is een deksel aangebracht waardoor het niveau van de koelvloeistof wordt bewaakt en indien nodig wordt bijgevuld.
De tank wordt niet zonder deksel achtergelaten om te voorkomen dat stof, insecten en vreemde voorwerpen in het water komen.
Voor het gemak is er een luchtklep in het deksel geïnstalleerd. In dit geval wordt het systeem gevuld via een aparte kraan van de watertoevoer - de klep laat lucht ontsnappen, maar laat geen overtollig water overlopen.
Op het hoogste punt van het verwarmingssysteem is een expansievat gemonteerd. Volgens het principe van communicerende vaten zal het koelmiddel niet uit de tank stromen.
Voor de veiligheid is de container voorzien van een overloopslang met afvoer naar het riool of buiten de woning. Als er te veel vloeistof wordt opgevangen, wordt deze in een veilige modus via de slang afgevoerd en loopt de kamer niet onder water.
Het is onwenselijk om plastic containers te gebruiken, omdat de temperatuur van het water / antivries voordat het de radiatoren binnengaat bijna 90 graden of hoger is. Het plastic zal instorten, de koelvloeistof zal de kamer instromen (op zolder).
Bediening van het apparaat
Als de warmtedrager opwarmt, zet deze uit. Het overschot wordt afgevoerd naar de expander. Na afkoeling keert het water terug naar het leiding- en radiatorsysteem.
De tank communiceert met lucht, waarvan het overschot in de kamer wordt afgevoerd.
Apparaatvereisten
Er zijn geen hoge eisen aan het ontwerp van de tank. Er is aan twee voorwaarden voldaan:
- kies een containervolume dat voldoende is om verwarmings- en koelcycli te garanderen;
- de tank moet in verbinding staan met lucht.
De vorm kan willekeurig zijn, maar het is ongewenst dat de horizontale afmetingen (breedte of diameter) groter zijn dan de verticale afmetingen (hoogte). Hoe groter het oppervlak, hoe meer water er verdampt bij verhitting, dus je zult meer controle en bijvullen moeten doen.
Voor open systemen wordt alleen water als koelmiddel gekozen. Alcohol- en glycoladditieven verdampen snel uit de verwarmde antivries, wat de onderhoudskosten drastisch verhoogt - de koelvloeistof zal regelmatig en in grote hoeveelheden moeten worden bijgevuld. Als additieven worden vaak chemicaliën gebruikt die gevaarlijk zijn bij inademing, die bij verdamping schadelijk zijn voor de gezondheid van bewoners.
Voor-en nadelen
De voor- en nadelen zijn gerelateerd aan het ontwerp en de werking van het apparaat.
Positieve eigenschappen zijn onder meer:
- de goedkoopheid van het gekochte apparaat en de mogelijkheid om het zelf te maken van afvalmateriaal;
- eenvoud van ontwerp, waarbij er geen extra mechanische elementen zijn (pompen, membranen);
- het vermogen om te doen zonder het systeem te veranderen bij het vervangen van de zwaartekracht (zwaartekracht) ketel door een verwarming met geforceerde circulatie;
- autonomie van het werk;
Tegelijkertijd is het gebruik van zwaartekrachtsystemen en open expansievaten niet altijd mogelijk. Er worden beperkingen opgelegd aan het aantal verdiepingen in het gebouw - niet meer dan 6 - 7 meter van de onderkant van de ketel tot het bovenste niveau van het koelmiddel in de tank.
Het waterpeil moet regelmatig worden gecontroleerd, ook in de zomer. Bij gebrek aan water stopt de circulatie van de koelvloeistof. Contact tussen de interne holtes van metalen buizen en radiatoren veroorzaakt oxidatie of corrosie, wat de levensduur van de verwarming verkort. Bovendien zorgen roestafzettingen voor hydraulische weerstand tegen waterstroming.
Gebruik geen open verwarmingssystemen als er elektrodenketels in het systeem worden gebruikt, die veeleisend zijn voor de chemische samenstelling van het koelmiddel. Naarmate de verdamping vordert, verandert de geleidbaarheid, wat de prestaties van de boiler beïnvloedt.
Volumeberekening
Meestal wordt kraanwater gebruikt om het verwarmingssysteem bij te tanken. De temperatuur verandert het hele jaar door niet veel. Gemiddeld neigen de waarden naar 13 graden in de winter en rond de 16-18 in de zomer. Bij verwarming van 10 tot 90 graden voegt het water 4,5% in volume toe. Antivries zal in volume met 6-7,5% uitzetten.
Rekening houdend met de behoefte aan een kleine reserve, moet het volume van het expansievat 10% zijn van de totale capaciteit van de warmtewisselaar van de ketel, leidingen en radiatoren.
Het benodigde volume kunt u grofweg op verschillende manieren berekenen. Dit doen ze in de fase van ontwerp en aankoop van materialen.
De capaciteit van één sectie van de radiator staat vermeld in het productpaspoort. Het volume van het koelmiddel in één lopende meter van de buis wordt berekend volgens de gegevens van speciale tabellen. Een meter stalen buis van inch kan bijvoorbeeld 0,43 liter water bevatten en een buis van 2 inch bevat ongeveer 2,4 liter. Door de verkregen gegevens toe te voegen, wordt de geschatte capaciteit van het verwarmingssysteem verkregen.
De tweede manier is praktisch. Het afgewerkte systeem, zonder tank, is gevuld met water. Het volume wordt verkregen volgens de meterstanden of door het aantal emmers water als het vullen handmatig wordt uitgevoerd.
Vereisten voor installatielocatie:
Op het hoogste punt van het systeem is een open expansievat geïnstalleerd. Meestal is dit de tweede verdieping of zolder.
In het eerste geval is het beter om een niet-residentieel pand te kiezen - tijdens het verwarmen maakt het koelmiddel geluid wanneer het door de leidingen beweegt, gorgelende geluiden klinken onaangenaam, vooral 's nachts. Bovendien verdampt een deel van het water, waardoor de luchtvochtigheid in de kamer toeneemt.
Bij het plaatsen van een tank op zolder worden maatregelen genomen om de container te isoleren. Als dit niet gebeurt, zal de meeste warmte (10% van de koelvloeistof in de tank) de lucht verwarmen.
Wanneer de koelvloeistoftoevoer wordt onderbroken, zal de niet-geïsoleerde tank snel afkoelen. Na een tijdje zal het water bevriezen. Zelfs als de tank niet scheurt, zullen de toevoerleidingen moeten worden verwarmd.
Biedt snelle toegang tot het deksel om het niveau te controleren en water toe te voegen.
Gesloten type:
Het expansievat voor gesloten verwarming is gemonteerd in systemen met geforceerde circulatie van het koelmiddel.
Ontwerp voordelen:
- dichtheid - water (antivries) kookt niet weg en kan niet uitlopen in de kamer;
- installatie in elk deel van de pijpleiding;
- antivriesvloeistof kan in het systeem worden gegoten, wat ontdooien tijdens noodstroomuitval uitsluit;
- controle van de toestand van het koelmiddel door instrumenten;
- gebrek aan contact met lucht en een lagere snelheid van corrosievoortplanting.
Verzegelde modellen zijn duurder dan open opties, maar in de totale schatting voor het verwarmingssysteem spelen de kosten een kleine rol.
Door de dichtheid van de constructie kan "overtollig" water niet wegstromen, waardoor de druk kritische waarden kan bereiken. In dit opzicht moet bij het installeren van gesloten expansievaten een veiligheidsgroep worden geïnstalleerd, wat ook de kosten verhoogt.
Ontwerpopties
Het ontwerp van de stortbakken kan verschillen, maar overal blijft hetzelfde principe.
Het lichaam is gemaakt van duurzaam metaal door middel van stempelen. De binnenkant is bedekt met een anticorrosiemiddel.
De tank is verdeeld in een lucht- en werkholte door een elastisch, chemisch bestendig membraan.
Er zijn blauwe en rode tanks te koop. Blauwe items zijn voor watervoorziening. Het is niet toegestaan om ze te gebruiken voor verwarming, aangezien de membranen niet zijn ontworpen voor hoge temperaturen. Voor verwarming worden alleen rode tanks gekocht.
Een aftakleiding met schroefdraad is in het onderste deel van het lichaam gelast voor aansluiting op de pijpleiding.
Aan de andere kant is een nippel met een spoel geïnstalleerd. Hierdoor ontstaat er, totdat het systeem gevuld is, een druk van 1 - 1,5 atm in de luchtspouw. Dit is nodig om ketels met automatisering te starten.
Het belangrijkste onderdeel is een elastisch butyl- of ethyleen-propyleenmembraan dat de tank in twee holtes verdeelt.
Terwijl het opwarmt, wordt het koelmiddel in de werkkamer van de tank geperst. De membraanpakking wordt vervormd, de lucht wordt gecomprimeerd, terwijl de druk toeneemt. Als de druk in het systeem 3 - 3,5 atm overschrijdt, treedt de veiligheidsgroep in werking, waarbij een deel van de overtollige vloeistof wordt afgetapt. Bij sommige modellen is het veiligheidsventiel al in de fabriek ingebouwd.
Wanneer het water afkoelt, neemt de druk af, het koelmiddel stroomt vanuit de tank in de pijpleiding.
Installatiefuncties
Het installeren van de tank in het systeem of het vervangen (repareren) is niet moeilijk, zelfs voor een meester met weinig loodgietersvaardigheden.
Een set gereedschappen en accessoires heeft minimaal het volgende nodig:
- sleutels;
- op de draad wikkelen volgens de voorkeuren van de meester (vlas, fum);
- draadadapters (indien nodig);
- beugel om de tank aan de muur te bevestigen.
Voor aanvang van de installatie wordt een audit van de beschikbare materiële middelen uitgevoerd en wordt daarnaast het nodige aangekocht.
Installatie Vereisten:
- Door de dichtheid van de tank kan deze overal worden geïnstalleerd, maar de voorkeur gaat uit naar het gedeelte van de retourleiding bij de ingang van de ketel. Op dit punt is de temperatuur van het koelmiddel ongeveer 40-50 graden (bij de uitgang van de ketel 90-100), wat de levensduur van het membraan verlengt.
- De circulatiepomp is dichter bij de ketel geplaatst om geen waterturbulentie te veroorzaken.
- De tank is aangesloten via een snelkoppeling (Amerikaans) zodat deze snel kan worden gedemonteerd voor reparatie of vervanging.
- Voor de tank is een kogelkraan gemonteerd (tot de Amerikaanse), door deze te sluiten kunt u de tank verwijderen zonder de koelvloeistof uit het hele systeem af te tappen.
- De tank moet op een stevige muurbasis worden bevestigd; hiervoor bevat de kit een montagebeugel en een klem met de vereiste diameter. Zonder een betrouwbare bevestiging kan de massa van de tank bij het vullen met koelvloeistof 20-30 kg bereiken, wat de toevoerleidingen kan beschadigen.
Na de installatie kunt u het systeem in actie zien.
Een expansievat is een verplicht onderdeel van verwarmingssystemen, van de ontwerpkenmerken waarvan ze uitgaan bij het kiezen van een of ander type reservecapaciteit. De installatie is eenvoudig en vereist geen configuratie terwijl aan belangrijke installatievereisten wordt voldaan.
