Każdy system tego potrzebuje! Zbiornik wyrównawczy do ogrzewania

Działanie autonomicznych systemów grzewczych wiąże się z wahaniami objętości czynnika chłodzącego, powstającymi w wyniku jego nagrzewania i chłodzenia.

Aby złagodzić uderzenie wodne i zrekompensować rozszerzalność cieplną, w obwodzie grzewczym montuje się specjalny zbiornik.

Nazwa techniczna urządzenia to expansomat. (od słowa expanse – „rozszerzać”). Jest to metalowy zbiornik o określonej objętości z rurą odgałęzioną do podłączenia do systemu.

Zbiorniki wyrównawcze: czym są, jakie mają zastosowanie, różnice od innych urządzeń hydraulicznych, rodzaje

Płyn chłodzący krążący w obwodzie ma właściwość rozszerzania się podczas nagrzewania i zmniejszania objętości podczas chłodzenia.

Ponieważ woda jest nieściśliwa, po rozszerzeniu się jej nadmiar pozostaje wewnątrz rur.

To zjawisko fizyczne powoduje wzrost ciśnienia hydrostatycznego w obiegu zamkniętym, co może spowodować uszkodzenie rurociągu, niewłaściwa praca urządzenia grzewczego, awaria pomp.

Aby zapobiec sytuacjom awaryjnym, w autonomicznych sieciach grzewczych montuje się specjalne zbiorniki – zbiorniki wyrównawcze. Są one wykonane w formie kontenerów kulisty, cylindryczny lub prostokątnydo którego spływa nadmiar gorącego środka chłodzącego.

Urządzenia, w zależności od rodzaju, posiadają wewnętrzne membrany, rury do podłączenia do rurociągu, odprowadzania schłodzonej wody, odprowadzania nadmiaru do kanalizacji, a także zawory bezpieczeństwa.

Jaka jest różnica pomiędzy zbiornikami hydroforowymi do systemów podgrzewania wody a urządzeniami do zaopatrzenia w wodę?

1. Zamiar.

Naczynia wyrównawcze do systemów grzewczych kompensować rozszerzalność cieplną elementu krążącego.

Funkcje akumulatory hydrauliczne — gromadzenie rezerwowej objętości wody zapewniającej ciśnienie po wyłączeniu pompy i ochronę układu przed uderzeniami wodnymi.

1. Projekt.

W komorze zbiornika wyrównawczego gorąca ciecz albo styka się ze ściankami urządzenia (membranowe i typu otwartego) lub styka się tylko z membraną elastyczną (typ balonu). W przypadku akumulatorów hydraulicznych do zasilania wodą pierwsza opcja jest wykluczona.

1. Materiał przegrody.

W sieciach grzewczych przepona jest obciążana powoli, dlatego kluczowym wymogiem jest odporność na ciepło. W przypadku zbiorników hydraulicznych do zaopatrzenia w wodę, Membrana z gumy spożywczej, odporna na częste i szybkie rozciąganie.

Zbiorniki otwarte: urządzenie, zasada działania, zalety i wady

Ekspandery tego typu stosowany w sieciach ciepłowniczych bez pomp obiegowychSą to pojemniki bez pokrywy, podłączone do instalacji grzewczej i instalowane na najwyższym poziomie (na poddaszu).

Zdjęcie 1. Schemat instalacji otwartego zbiornika wyrównawczego w systemie grzewczym. Każda część konstrukcji jest oznaczona.

Podczas ogrzewania objętość płynu przenoszącego ciepło wzrasta, nadmiar spływa do zbiornika. Gdy temperatura spada, woda powraca grawitacyjnie. Jeżeli ciecz się zagotuje, jej opary uciekają przez otwartą górę.

Ponieważ chłodziwo może wylewać się przez krawędź, takie zbiorniki są uzupełniane o króciec przelewowy. Przez niego nadmiar wody jest odprowadzany do kanalizacji. Korzyści obejmują:

• prostota konstrukcji, łatwość naprawy;
• niski koszt urządzenia;
• możliwość wykonania zbiornika nie tylko ze stali, ale i z tworzywa sztucznego.

Otwarte zbiorniki wyrównawcze mają więcej wad niż zalet.Należą do nich m.in. naturalne parowanie cieczy, występowanie korozji zbiorników metalowych, konieczność stałego monitorowania oraz brak możliwości stosowania w sieciach grzewczych środków przeciwzamarzaniowych.

Zamknięty zbiornik wyrównawczy z powietrzem i zaworem

W sieciach, w których czynnik chłodniczy przemieszcza się pod wpływem urządzeń pompowych, montuje się zamknięte naczynia wyrównawcze.

Główną cechą konstrukcyjną takich zbiorników jest całkowita szczelność, pozwalająca na utrzymanie stałego ciśnienia.

Obudowy wykonane są ze stali, komora wewnętrzna podzielona jest na dwie sekcje za pomocą balonu lub membrany.

Pierwsza z nich nazywa się komorą gazową (powietrzną), wypełnioną Mieszanina zawierająca azot lub powietrze. Drugi - komora na płyny, gdzie wchodzi podgrzany czynnik chłodniczy. Każda komora jest całkowicie uszczelniona, dzięki czemu ciecz nie ma kontaktu ani z otoczeniem, ani z gazem. Urządzenie jest uzupełnione o rurę odgałęzioną do podłączenia do sieci grzewczej i zawór do redukcji ciśnienia.

Zasada działania

W wyniku rozszerzania się gorący czynnik chłodzący jest wypychany z obwodu do komory cieczy zbiornika, naciskając na elastyczną membranę. W innej komorze mieszanka gazowa jest sprężana, ciśnienie staje się nadmierne.

Gdy tylko ciecz ostygnie i straci objętość, zostaje sprężona pod wpływem sprężonego powietrza zostaje wciśnięta z powrotem do rurociągu.

Gdy ciśnienie i temperatura gwałtownie rosną, a objętość cieczy w zbiorniku wyrównawczym osiąga wartości krytyczne, zawór bezpieczeństwa zostaje uruchomiony: Nadmiar wody zostaje odprowadzony.

Rodzaje membran

Urządzenia kompensacyjne produkowane są z przegrodami sprężystymi dwóch typów:

1. Membrana — zamocowane wokół obwodu wewnątrz i dzielące przestrzeń na pół. Ciecz styka się ze ścianami, więc są one dodatkowo pokryte odpornymi na ciepło i wilgoć związkami.
2. Balon — przypominający zewnętrznie balon i zamocowany na rurze wlotowej. Podczas wlotu chłodziwo pozostaje wewnątrz membrany, nie dotykając ścianek urządzenia.

Przegrody stałe typu membranowego, nie można ich wymienić, jeśli się zepsują. Cylindry wymienia się poprzez kołnierz zbiornika wyrównawczego, który jest przymocowany śrubami.

Zalety i wady

Istnieją również inne zalety przemawiające za zbiornikami wyrównawczymi typu zamkniętego:

• kompaktowe wymiary;
• brak kontaktu między czynnikiem chłodzącym a otoczeniem zewnętrznym, co eliminuje proces parowania;
• minimalna utrata ciepła;
• możliwość wytworzenia dodatkowej presji;
• montaż w dowolnej części kotłowni;
• wysokie wartości ciśnienia końcowego;
• przedłużenie okresu eksploatacji kocioł, grzejniki, rurociągi.

Zamknięte urządzenia rozprężne mają niewiele wad., należą do nich stosunkowo wysoki koszt i brak możliwości wymiany membrany.

Opcje obliczeń

Do małych obiegów, w których krąży płyn 150 litrów i mniej płynne, nabywają ekspandery o objętości 10% z całkowitej pojemności systemu. Przy obliczaniu urządzeń dla złożonych dużych sieci ciepłowniczych stosuje się trzy metody:

Metoda nr 1. Obliczanie całkowitej objętości rozszerzalności cieczy przemieszczającej się w sieci. Metoda pozwala na obliczenie zbiornika hydraulicznego membranowego z dokładnością 10%. Aby to zrobić należy określić:

• Całkowita objętość płynu przenoszącego ciepło w całym układzie (wartość C). Przybliżoną wartość można uzyskać znając moc kotła - 1 kW zużyto około 15 litrów. Wypełnienie konturu przez licznik daje dokładny wynik.
• Wartość rozszerzalności cieplnej (E) uwzględniająca rodzaj chłodziwa. Do wody w t90º C jest współczynnikiem akceptowanym 0,034, wartość dla płynów niezamarzających podana jest w tabeli.
• Wskaźnik maksymalnego możliwego ciśnienia w układzie (P_maks) — odpowiada progowi zaworu bezpieczeństwa.
• Minimalne (ustawione) ciśnienie (P₀), w którym działa sieć ciepłownicza.

Zdjęcie 2. Tabela z przykładem obliczania różnych charakterystyk naczynia wzbiorczego w zależności od kilku warunków.

Dane podstawiamy do wzoru:

V=(E×C)÷(1-(P0÷Pmaks))

Otrzymaną liczbę zaokrągla się w górę., ponieważ zbiornik wyrównawczy musi zrekompensować obliczoną objętość z małą rezerwą. W tym celu bierze się pod uwagę również współczynnik napełnienia urządzenia.

Metoda nr 2. Skontaktowanie się ze specjalistycznymi organizacjami projektowymi. Opcja priorytetowa, ponieważ pozwala uzyskać najdokładniejszy wynik. Wysoki koszt usługi jest w pełni rekompensowany przez racjonalny wybór zbiornika (nie przepłacisz za niepotrzebną objętość) i oszczędności na doraźnych naprawach.

Metoda nr 3. Korzystanie z kalkulatorów online. Zasoby internetowe pozwalają na uzyskanie wartości z różną dokładnością, dlatego takie wyniki należy traktować jako przybliżone.

5 kryteriów wyboru produktów

1. Rodzaj obiegu chłodziwa. W systemach, w których woda przemieszcza się naturalnie, stosuje się zbiornik otwarty. W sieciach autonomicznych z pompami cyrkulacyjnymi stosuje się zbiorniki hydro membranowe.

1. Typ. Zbiorniki z niewymienną (przeponową) membraną są tańsze niż ekspandery z przegrodą w postaci kołnierza balonowego. Jednak jeśli przepona pęknie, zbiornik będzie musiał zostać całkowicie wymieniony.
2. Tom. Jest to wartość obliczona i zawsze zaokrąglana w górę.
3. Maksymalne ciśnienie robocze. Musi odpowiadać (nie być mniejsza niż) maksymalna możliwa wartość dla całego systemu grzewczego.
4. Dane techniczne. Pod uwagę brane są dopuszczalne temperatury pracy, ciśnienie, objętość, typ membrany, możliwości montażu i podłączenia do rurociągów.

Przy wyborze zwróć uwagę na producentów. Markowe marki cenią swoją reputację, więc nie ma ryzyka zakupu zbiornika wyrównawczego niskiej jakości. Renomowane firmy to: AQUASYSTEM, REFLEX, WESTER, IMERA, BOSCH i inni.

Zdjęcia produktów

Zdjęcie 3. Zamknięty zbiornik wyrównawczy do instalacji grzewczej. Producent produktu Stout.

Zdjęcie 4. Naczynie wzbiorcze typu zamkniętego (produkt czerwony) podłączone do obiegu grzewczego.

Zdjęcie 5. Otwarty zbiornik wyrównawczy podłączony do systemu grzewczego. Zbiornik znajduje się w najwyższym punkcie konstrukcji.

Przydatny film

Obejrzyj film, aby dowiedzieć się, gdzie zamontować zbiornik w systemie grzewczym.

Praca

Dla prawidłowej pracy obiegu grzewczego i długiej żywotności naczynia wzbiorczego Środki zapobiegawcze należy przeprowadzać raz na pół roku. Prace obejmują sprawdzenie uszkodzeń zewnętrznych, przecieków, ciśnienia początkowego, integralności membrany i w razie potrzeby jej wymianę. Jeśli zdemontowany zbiornik nie będzie używany przez dłuższy czas, należy spuścić z niego wodę i przechowywać ją w suchym pomieszczeniu.