Die Kapazität zur Ausdehnung des Kühlmittels ist ein notwendiges Element des Heizsystems. Im Konstruktionsprozess stellt sich die Frage: Wie berechnet man das Ausdehnungsgefäß zum Heizen, bestimmt sein Volumen und seine Abmessungen? Die Parameter hängen von mehreren Faktoren ab, die im Artikel ausführlich untersucht werden.
Wofür ist das Ausdehnungsgefäß
Die im Heizsystem zirkulierende Flüssigkeit dehnt sich bei Erwärmung stark aus. Für verschiedene Kühlmittel ist dieser Koeffizient unterschiedlich. Zum Beispiel ist Wasser als Kühlmittel viel effizienter. Es hat einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine höhere Wärmeableitung als Ethylenglykol-Frostschutzmittel. Außerdem hängt die Lautstärkezunahme von der Betriebstemperatur ab.
Um den Anstieg des Flüssigkeitsspiegels im System auszugleichen, ist ein Ausdehnungsgefäß eingebaut, dessen Berechnung abhängig ist von:
- Flüssigkeitsmengen im System.
- Heizstrukturen. Es gibt zwei Varianten: geschlossene und offene Art. Für jeden von ihnen wird die Volumenberechnung anders durchgeführt.
- Spitzentemperatur der Flüssigkeit im System. Wenn die Berechnung auf der Betriebstemperatur basiert, ist die Größe des Tanks geringer, aber Notfallsituationen sollten berücksichtigt werden, wenn das Kühlmittel kurz vor dem Übergang in einen Dampfzustand steht, der sein Volumen erheblich vergrößert.
- Eine Art von Flüssigkeit. Es werden verschiedene Substanzen verwendet: Wasser, Frostschutzmittel, Wasser mit Alkoholzusatz, Öl. Für jedes dieser Kühlmittel ist die Berechnung des Volumens des Ausgleichsbehälters unterschiedlich.
Offene Tanks
Derzeit werden drei Arten von Ausdehnungsgefäßen verwendet. Das vorsintflutlichste wird im Gravitationsheizsystem verwendet. Es ist ein offener Tank. Es wird am höchsten Punkt installiert und dient nicht nur zum Sammeln überschüssiger Flüssigkeit, sondern hilft auch, Luft aus dem System zu entfernen.
Eine solche Heizung funktioniert nur mit Wasser, weil die restlichen Kühlmittel ziemlich giftig sind. Ihre Verwendung in einem offenen System führt zu einer Dampfvergiftung. Der Hauptnachteil eines offenen Systems ist das Gefrieren von Wasser bei niedrigen Temperaturen. Ein solches Haus kann im Winter nicht mehrere Tage ohne Heizung stehen gelassen werden. In diesem Fall kann das beim Gefrieren expandierte Wasser die Heizungsrohre zum Platzen bringen.
Die Berechnung offener Ausdehnungsgefäße basiert auf dem Ausdehnungskoeffizienten von Wasser, wobei dieser Wert von der Temperatur abhängt: je höher er ist, destomehr Wert. Um das beim Heizen verdrängte Flüssigkeitsvolumen zu berechnen, müssen Sie den der Betriebstemperatur entsprechenden Koeffizienten mit der Kühlmittelmenge im Heizsystem multiplizieren. Dadurch ergibt sich das erforderliche Volumen des Ausdehnungsgefäßes.
Zum Beispiel, wenn es ein Netzwerk mit einem Volumen von 400 Litern Wasser gibt, das bei einer Temperatur von 75 Grad betrieben wird, dann ist das Ausdehnungsvolumen: 4000,0258=10,32 Liter.
Bei einem offenen System macht es keinen Sinn, den Tank zu überdimensionieren, da eine solche Bauweise einen Bypass vorsieht, der mit dem Kanal verbunden ist. Überschüssiges Wasser fließt hinein, wenn die Temperatur den Sollwert überschreitet.
Versiegelte Ausdehnungsgefäße
Die nächste Variante sind geschlossene Ausdehnungsgefäße. Sie werden sowohl in Schwerkraftsystemen als auch in Heizungen mit Zwangsumlauf eingesetzt. Der Hauptunterschied zwischen geschlossenen Tanks ist ihre vollständige Dichtheit. Dies wurde getan, um den Kontakt von Wasser mit atmosphärischer Luft zu verhindern, die eine große Menge Sauerstoff enthält, was den Zustand der Rohre beeinträchtigt. Hier wird der Überdruck mit Hilfe von Sicherheitsventilen in die Atmosphäre abgeführt.
Die Berechnung dieses Ausdehnungsgefäßtyps ist die gleiche wie die vorherige. Hier müssen Sie jedoch das Luftvolumen hinzufügen, das komprimiert wird, wenn das Wasser in den Tank gedrückt wird. Im Gegensatz zu Flüssigkeiten haben Gase eine erhebliche Komprimierungsfähigkeit. Daher kann das Luftvolumen im Tank klein geh alten werden - etwa 30 % des Wasservolumens.
Wie ein Membran-Ausdehnungsgefäß funktioniert
Die Hauptvariante moderner Heizsysteme ist die Zwangsbeheizung mit Membranausdehnungsgefäß. Es unterscheidet sich von den üblichen verschlossenen Behältern durch das Vorhandensein einer Gummischicht, die den flüssigen Teil von der Luft trennt.
Wenn das System vollständig gefüllt ist, erreicht die Flüssigkeit im Tank die Oberkante der Membrane. Während des Erhitzens beginnt sich das Kühlmittel auszudehnen und steigt unter Überwindung des Widerstands der Membran und der Luft auf das obere Niveau des Tanks, bis der Druck der Druckluft und der Druck des Kühlmittels gleich sind. Wenn der Frostschutzdruck die zulässigen Werte erheblich überschreitet, wird das Sicherheitsventil des Sicherheitssystems aktiviert.
Bei der Berechnung des Ausdehnungsgefäßes für geschlossene Heizungen wird der Ausdehnungskoeffizient für die Verwendung von Frostschutzmitteln korrigiert. Es vergrößert sein Volumen um ca. 15 % mehr Wasser.
Berechnung eines geschlossenen Membran-Ausdehnungsgefäßes
Wenn Sie die Größe eines Membrantanks bestimmen, können Sie einem einfachen Weg folgen. Wenn man weiß, dass der Ausdehnungskoeffizient von Wasser bei einer Temperatur von 80 Grad 0,029 beträgt, sowie das Volumen des Systems, kann eine einfache Berechnung durchgeführt werden.
Nehmen wir an, es sind 100 Liter im System. Multipliziert man die Flüssigkeitsmenge mit einem Koeffizienten, erhält man das Ausdehnungsvolumen 2, 9. Für eine vereinfachte Berechnung muss dieser Wert verdoppelt werden. Denken Sie außerdem daran, dass die Ausdehnung von Frostschutzmittel etwa 15 % höher ist als die von Wasser, und fügen Sie diesen Wert hinzu. Passiertca. 7 l.
Für eine genauere Berechnung des Ausdehnungsgefäßes verwenden Sie die Formel:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), wobei
V- das erforderliche Volumen des Membranbehälters für das Heizsystem.
Ve - das Kühlmittelvolumen, das beim Aufheizen des Systems erh alten wird. Das ist die Summe aller Heizungen, Rohre, Boiler.
Vv - das Volumen der Wasserdichtung im Tank. Mit anderen Worten, die Flüssigkeitsmenge, die aufgrund des hydrostatischen Drucks immer im Reservoir vorhanden ist. Etwa 20 % in kleinen Becken und etwa 5 % in großen. Aber nicht länger als 3 Jahre.
Po - konstanter Druck. Abhängig von der Höhe der Flüssigkeitssäule im System.
Pe - der maximale Druck, der auftritt, wenn das Sicherheitsventil aktiviert wird.
Schlussfolgerung
Die Berechnung eines Ausdehnungsgefäßes ist ein einfacher Prozess, der jedem zur Verfügung steht, der mit einfacher Arithmetik vertraut ist. Es müssen lediglich die Auslegung der Heizungsanlage, ihr Volumen und die Art des Kühlmittels berücksichtigt werden.
