Výpočet expanzní nádrže pro vytápění: jednoduché a složité

Tento článek je o tom, jak vypočítat expanzní nádobu pro vytápění ve vašem soukromém domě. Představujeme potřebné vzorce pro výpočty a některé další údaje, které může čtenář potřebovat. Tak pojď.

Tankové zařízení

Než začneme výpočty, stojí za to pochopit jednu jemnost. Celkový objem expanzní nádrže a expanze chladicí kapaliny jsou dvě hodnoty, které jsou navzájem propojené, avšak nikoli navzájem stejné.

To přímo vyplývá ze schématu fungování zařízení, které zkoumáme:

• Jeho kapacita je rozdělena na dvě části elastickou gumovou membránou.. Jedna část nádrže je určena k naplnění chladicí kapalinou, zatímco druhá je naplněna vzduchem s určitým přetlakem.
• Část nádoby určená pro nosič tepla je dodávána s odbočkovým potrubím pro připojení k okruhu. Vzduchová komora je doplněna vsuvkou, která umožňuje uvolnění tlaku nebo zvětšení ručním nebo elektrickým čerpadlem.

Důležité: při zahájení topení vzniká v prostoru expanzní nádrže přetlak odpovídající hydrostatickému tlaku. Jednoduše řečeno, když je výška horního bodu obvodu nad úrovní instalace nádrže pět metrů, je nastavena na tlak 0,5 kgf / cm2 (tlak 1 kgf / cm2 odpovídá hlavě 10 metrů).

Objem udávaný výrobcem by tedy měl obsahovat jak vodu přemístěnou tepelnou roztažností, tak vzduch, který při poklesu nadměrného tlaku jej přivede zpět do obvodu.

Platební schémata

Jednoduché

Nejjednodušší vzorec je následující: expanzní nádoba se rovná 10% celkového množství chladiva. Pokud naplnění obvodu vyžaduje 600 litrů vody, potřebujete produkt o objemu 60 litrů; pokud zaplníte topení 800 litrů - 80 a tak dále.

Stejně jako všechny jednoduché schémata má tato velká chyba. Náklady na velkou chybu jsou malé přeplatky na přebytečné rozměry, ale pokud podceníte výsledek vzhledem k tomu, co potřebujete, dostanete konstantní odezvu pojistného ventilu.

Jak provést přesnější výpočet vlastních rukou?

Přesné

Přesněji, hodnota, kterou potřebujeme, se vypočte podle vzorce V = (Vt x E) / D, ve kterém:

• V je požadovaná hodnota.
• Vt - celkové množství vytápění - radiátory, potrubí, kotle atd.
• E je koeficient roztažnosti chladicí kapaliny.
• D je koeficient účinnosti membránové expanzní nádrže.

Abychom mohli pokračovat, jednoznačně chybí několik referenčních hodnot.

Objem chladicí kapaliny v systému

Jak zjistíte plnou kapacitu vytápěcího systému?

• Naplňte ji vodou a úplně odtéct do měřicí nádoby.
• Zaznamenává změny naměřených hodnot vodoměru při plnění systému z okruhu studené vody.
• Uvedení kapacity všech topných zařízení (údaje najdete v dokumentaci k nim) a všech potrubí (pro každý průměr se vypočítá pomocí vzorce V = Pi * R ^ 2 * H, kde Pi = 3,1415, R je polovina vnitřního průměru potrubí a H je jeho délka).

• Nakonec lze kapacitu vyváženého topného systému odhadnout rychlostí 15 litrů na kilowatt tepelného výkonu kotle. Kotel 24 kW je tedy obvykle připojen k okruhu naplněnému 24 x 15 = 360 litry vody.

Rozšiřovací poměr

Ve většině případů se běžná voda používá jako chladicí kapalina. Zde je koeficient roztažnosti pro různé teploty během zahřívání od výchozí hodnoty + 10 ° C.

Poznámka: přidání nemrznoucí směsi - ethylenu nebo propylenglykolu zvyšuje tepelnou expanzi, ale ne tak moc. Takže při deltové teplotě 100 stupňů a obsahu glykolu v chladicí kapalině činí 30%, expanze se zvýší pouze o 0,45%.

Poměr účinnosti nádrže

Pokyny pro výpočet hodnoty účinnosti nádrže jsou také velmi jednoduché.

Zde používáme vzorec formule D = (PV - PS) / (PV + 1). V tom:

• D je požadovaný koeficient;
• Pv je maximální pracovní tlak (pro který se pojistný ventil vypnul).
• Ps - nabíjecí tlak nádrže. Jak jsme zjistili dříve, odpovídá hydrostatickému tlaku v topném okruhu.

Příklad výpočtu

Proveďte výpočet přesnějšího schématu pro následující podmínky:

• Musíme vytápět dvoupatrový dům, jehož vrchol topného systému stoupá nad expanzní nádobou na 5 metrů.
• Celková plocha domu se standardní izolací je 240 metrů. Předpokládejme potřebu tepla z kotle pomocí nejjednoduššího vzorce: 240/10 = 24 KW.
• Maximální ohřev vody použité jako chladiva činí 80 stupňů.

Takže:

1. Standardní maximální pracovní tlak pro autonomní systémy činí 2,5 kgf / cm2.
2. 5 metrů výšky obrysu nám poskytne hydrostatický tlak 0,5 kgf / cm2.
3. Poměr účinnosti nádrže bude (2,5 - 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.

1. Koeficient roztažnosti při zahřátí na 80 stupňů se může rovnat 0,036 (podle tabulky se rovná 3,58%).
2. Celkový objem okruhu vypočítaný výkonem kotle je 24 x 15 = 360 litrů.
3. Takže minimální objem nádrže je stejný (360 x 0,036) / 0,57 = 22,7 litrů (zaokrouhlený na nejbližší standardní hodnotu - 24-25 litrů).

Je snadné vidět, že složitější schéma výpočtu v tomto případě nám pomohlo ušetřit poměrně jednodušší kapacitu 11-12 litrů.

Závěr

Ať už trávíte čas na přesném výpočtu nebo používáte jednoduchý program - čtenář se bude muset rozhodnout sám. Jako vždy přidané video bude věnovat pozornost dalším tematickým informacím.

Úspěchy!