Hvordan fungerer en ekspansjonstank i et varmesystem? Membrantank for et varmesystem: driftsprinsipp og dets funksjoner.

Hvordan fungerer det og hvorfor trengs en membran? ekspansjonstank? Hvordan velge det optimale volumet? På hvilket tidspunkt varmekrets, og i hvilken posisjon er den installert? I artikkelen min skal jeg svare på disse og noen andre spørsmål.

Hvorfor er dette nødvendig?

1. Hvorfor trenger du en ekspansjonstank??

Vann

Når det varmes opp, øker vann, som ethvert annet medium, i volum. La oss si at når temperaturen øker fra 0 til 100 C og massen av væsken forblir uendret, vil volumet den opptar øke med 4,33%.

I en lukket varmekrets vil en økning i volumet av kjølevæske resultere i en økning i trykket, og siden vann er praktisk talt inkompressibelt, en veldig merkbar økning. Uten å ta hensyn til elastisiteten til veggene til rør og radiatorer, vil trykket øke med 3 atmosfærer for hver grad, noe som raskt vil presse kretsparametrene utover styrkegrensen til ethvert materiale.

I praksis, med tanke på rørdeformasjoner, for kobber- og stålrørledninger er trykkøkningen i gjennomsnitt 2,2 kgf/cm2/C, for plast- og metall-plastrørledninger - 1,2 kgf/cm2/C.

Frostvæske

Situasjonen forverres ved bruk av ikke-frysende kjølevæsker. Her er en tabell over avhengigheten av temperaturutvidelse på innholdet av propylenglykol i vann:

Temperatur, C
	Propylenglykolinnhold i kjølevæsken, %
	20	30	40	50	70	90
10	0,066	0,01	0,013	0,016	0,023	0,029
20	0,0,08	0,011	0,0144	0,018	0,024	0,031
30	0,01	0,013	0,017	0,02	0,027	0,033
40	0,014	0,017	0,02	0,023	0,03	0,037
50	0,018	0,021	0,025	0,028	0,034	0,04
60	0,023	0,026	0,029	0,033	0,039	0,045
70	0,029	0,032	0,035	0,038	0,044	0,05
80	0,035	0,038	0,04	0,44	0,05	0,055
90	0,04	0,045	0,047	0,5	0,056	0,061
100	0,05	0,051	0,054	0,057	0,062	0,067

Funksjon ekspansjonstank— inneholde overflødig vann eller frostvæske når de varmes opp.

Restriksjoner

1. I hvilke tilfeller er en membrantank ikke nødvendig??

Åpne varmesystemer er utstyrt med åpne ekspansjonstanker. Det er ikke noe overtrykk i dem; tanken fungerer ikke bare som en beholder for ekspansjon, men også som en luftventil, og når vann koker i kretsen, fungerer den også som en sikkerhetsventil.

Åpen varmekrets. Kjølevæskesirkulasjonen tvinges.

I tillegg er mange kjeler (primært elektriske) i hovedsak fullverdige minikjelerom: en ekspansjonstank, en sirkulasjonspumpe og en sikkerhetsgruppe (trykkmåler, farlig lufteventil høyt trykk og automatisk lufteventil) er plassert inne i huset.

På bildet er det en elektrisk kjele, som brukes som sikkerhetskopikilde varmt hjemme.

Enheten er koblet direkte til varmekretsen gjennom et par stengeventiler, slik at kjelen kan fjernes for reparasjon og vedlikehold uten å tømme kjølevæsken fullstendig.

Hvordan fungerer dette

1. Hvordan fungerer en membrantank for et varmesystem?

Dette er en stålbeholder, partisjonert med en elastisk gummimembran. En del av tankvolumet er fylt med nitrogen ved et trykk som overstiger atmosfærisk trykk (det såkalte setttrykket), resten er ment å fylles med kjølevæske. På siden av luftkammeret er det en spole for å pumpe luft.

Inert nitrogen brukes til å fylle luftkammeret for å beskytte veggene mot korrosjon. Pumping fuktig luft reduserer levetiden til tankkroppen.

Når trykket øker, komprimerer den praktisk talt ukomprimerbare væsken, gjennom en membran, gassen i luftkammeret. Som et resultat øker trykket i kretsen litt.

I tillegg lar enheten til en ekspansjonstank av membrantype deg dempe vannslag og trykkstøt som er uunngåelige under drift sirkulasjonspumpe og stengeventiler.

Fra nærmeste slektning - en hydraulisk akkumulator (enhet for lagring kaldt vann og dens tilførsel med overtrykk) vår design skiller seg bare ved at membranen for ekspansjonstanken er laget av varmebestandig gummi.

Den hydrauliske akkumulatoren er den nærmeste slektningen til ekspansjonstanken.

Hvordan velge

1. Hvilke parametere bør du bruke for å velge en tank for varmesystemet ditt?

Nøkkelparameteren er volum. Den må overstige økningen i kjølevæskevolum når den varmes opp fra minimum til maksimal driftstemperatur for å forhindre at sikkerhetsventilen snubler eller, enda verre, mulig skade på kretsen.

I tillegg er det verdt å avklare typen membran (skålformet eller pæreformet). Hvis den pæreformede membranen sprekker, kan du bare erstatte den, men hvis den skiveformede membranen er skadet, må du skifte tankkroppen.

1. Hvordan beregne minimumsvolumet til en membrantype tank med egne hender?

Det beregnes med høy nøyaktighet ved hjelp av formelen V=(Vot x E)/k.

I den:

• V—tankvolum;
• Vot er det totale volumet av vann eller frostvæske i varmesystemet;
• E er ekspansjonskoeffisienten til væsken;
• k er effektivitetskoeffisienten til membrantanken.

Formelen krever noen kommentarer.

I et balansert varmesystem er mengden kjølevæske omtrent 15 liter per 1 kilowatt varmekjeleeffekt. Du kan finne ut mer nøyaktig ved å fylle kretsen med vann og tømme den gjennom sumpen inn i en hvilken som helst målebeholder (bøtte, beholder, etc.).

Ekspansjonskoeffisienten til vann når det varmes opp til maksimal temperatur i varmekretsen på 95C, tas lik 4%, eller 0,04. Hvis propylenglykol tilsettes vann for å senke frysepunktet, øker ekspansjonskoeffisienten for hver 10 % av volumet med 10 %.

Tankeffektivitet beregnes ved hjelp av formelen k=(PV-PS)/(PV+1).

I den:

• PV - driftstrykkgrense (vanligvis 2,5 kgf/cm2);

Aktiveringen av sikkerhetsventilen i varmekretsen er satt til denne verdien.

• PS - innstilt trykk, eller tankladetrykk. Det må være lik det hydrostatiske trykket i systemet eller overstige det med 0,1 atmosfærer (kgf/cm2). Hydrostatisk beregnes av forskjellen i høyde mellom punktet der tanken er planlagt å installeres og topppunktet på varmekretsen: for hver høydemeter tas 0,1 kgf/cm2.

Så, for en kretshøyde på 6 meter, vil tankens ladetrykk være lik 0,6 kgf/cm2.

• Kjeleffekt - 24 kW;
• En blanding av 80 % vann og 20 % propylenglykol brukes som kjølevæske;
• Høyden på konturen over tanken er 5 meter.

Volumet av kjølevæske med en hastighet på 15 liter per kilowatt kjelekraft vil være lik 15 * 24 = 360 liter.

Ekspansjonskoeffisienten til en blanding av propylenglykol og vann er 4 % * 1,2 = 4,8 %, eller 0,048.

Tankens ladetrykk er lik det hydrostatiske trykket i kretsen - 0,5 kgf/cm (5 meter i høyden, husker du?).

Ved et maksimalt driftstrykk på 2,5 kgf/cm2 er effektivitetskoeffisienten (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

Bytt inn verdiene i formelen:

V=(360*0,048)/0,57= 30,3 liter.

1. Er det mulig å forenkle beregningen?

Overdreven tankvolum vil ikke skade funksjonaliteten til varmesystemet på noen måte, så forenklede instruksjoner for å beregne volumet brukes ofte: tanken tas lik 10% av kjølevæskevolumet i systemet.

I eksemplet ovenfor er dette 360 ​​* 0,1 = 36 (med tanke på reelle markedstilbud - 35 eller 40) liter. Gjennomsnittsprisen på en slik tank er 2000 - 2500 rubler.

1. Hva er tegnene på utilstrekkelig tankvolum?

Det sikreste tegnet er aktivering av sikkerhetsventilen når varmesystemet når driftstemperatur. Det er ikke nødvendig å endre tanken til en enhet med et større volum: du kan ganske enkelt supplere kretsen med en andre tank.

Et tegn på utilstrekkelig tankvolum er aktiveringen av sikkerhetsventilen.

Hvordan installere

1. Hvordan installere en ekspansjonstank riktig i et lukket varmesystem?

Det er få installasjonskrav.

• Om mulig plasseres den med vannrøret opp. I dette tilfellet vil vannrommet være helt fylt med vann eller frostvæske, og luftpluggen vil bli presset ut til nærmeste luftventil;

• Det er ikke tilrådelig å plassere tanken umiddelbart etter sirkulasjonspumpen (innenfor 10 tappediametre) og i en avstand på mindre enn to rørdiametre fra pumpen. Strømningsturbulens generert av impelleren vil føre til konstante mindre trykkstøt i kretsen og redusere levetiden til gummimembranen.

Hvordan servere

1. Trenger membrantanken noe vedlikehold??

Det enkleste:

• To ganger i året lukket system Du må sjekke trykket ved hjelp av standard trykkmåler. Hvis den faller, er det nødvendig å åpne tanken og sjekke tilstanden til membranen. Hvis den ikke har noen synlige defekter, er det verdt å delvis tømme kjølevæsken og sjekke ladetrykket til tanken;

• For å pumpe (lade tanken), bruk om mulig en inert gass. Hvis dette er problematisk, velg en dag uten nedbør å pumpe med en konvensjonell luftpumpe: jo høyere luftfuktighet, jo raskere ruster stålveggene i beholderen.

Konklusjon

Så vi fant ut hvordan du velger og installerer en membranekspansjonstank. Som vanlig, tilleggsinformasjon leseren kan finne i videoen i denne artikkelen. Jeg ser frem til dine tillegg til den. Lykke til, kamerater!

Frakoblet varmesystem Det skal være en ekspansjonstank for oppvarming, eller en kompensator. Dens funksjon er å kompensere for overtrykket som oppstår i systemet når kjølevæsken utvider seg på grunn av oppvarming. På rask stigning temperatur kjølevæske utvider seg og det oppstår en trykkstøt, den såkalte vannhammeren. Det kan ødelegge rørledningselementer og koblingsbeslag. Andre navn utvidelsesenhet: hydraulisk akkumulator, ekspansomat.

Design og prinsipp for drift av ekspansjonstanker for oppvarming

Varmesystemer kan være åpne eller lukkede. Følgelig finnes det varmeekspansjonstanker åpen type og lukket.

Åpne tanker

En åpen ekspansjonstank for oppvarming er en parallellepipedumformet beholder laget av rustfritt stål. Denne tanken er plassert på det høyeste punktet i et åpent varmesystem, vanligvis på loftet.

Rør koblet til tanken:

• hovedlinje;
• sirkulasjon;
• alarm, med låseanordning.

I denne typen varmesystem sirkulerer kjølevæsken (vannet) naturlig, uten pumper. Til tross for den komparative billigheten og enkelheten til slik oppvarming, blir den gradvis en saga blott på grunn av en rekke mangler.

• I åpen tank Kjølevæsken fordamper hele tiden, så du må overvåke vannnivået og legge til etter behov. Av samme grunn er det problematisk å bruke en annen kjølevæske, for eksempel frostvæske - den fordamper enda raskere.
• Det er mulig for vann å renne over fra tanken, så det er nødvendig å sikre drenering i kloakken eller dreneringssystemet.
• En åpen ekspansjonstank krever god varmeisolasjon slik at vannet ikke fryser ved sterk frost.
• Montering på loft vil kreve ekstra rør og koblingselementer.
• Luft som kommer inn i systemet fra ekspansjonsanordningen provoserer korrosjon av rørledningen og radiatorene, og fører også til utseendet på luftstopp.

Det åpne kompensatorsystemet er egnet for oppvarming av små enetasjes hus. Større hus varmes opp med lukkede anlegg.

Lukkede tanker

En lukket eller membranekspansjonstank i et varmesystem inneholder en elastisk membran inni, som deler det indre volumet av kompensatortanken i to rom, gass og væske. Gassdelen inneholder luft under trykk (i noen modeller - nitrogen eller inert gass), og den flytende delen mottar overflødig kjølevæske når den varmes opp.

Tank lukket type(membran)

Jo høyere temperatur, desto mer fylles væskedelen av akkumulatoren. Samtidig trekker gassdelen seg sammen og trykket i den øker. Når terskelverdien er nådd, utløses den sikkerhetsventil, frigjøres overtrykk. Og når varmesystemet avkjøles, skjer den omvendte prosessen og kjølevæsken går tilbake fra tanken til rørledningen.

Driftsprinsipp for en membranekspansjonstank

Det finnes to typer membrankompensatorer.

1. Med en membran av typen membran. Dette er små tanker. Membranen i dem er ikke-avtakbar og kan ikke erstattes: hvis den går i stykker, må du erstatte enheten fullstendig.
2. Med en ballong (pæreformet) membran. Den kan skiftes når den er utslitt, den brukes i store tusenliters tanker.

Volumet av ekspansjonstanker for oppvarming kan variere mye fra to til flere tusen liter. Formen på den lukkede hydrauliske akkumulatoren er flat eller sylindrisk. I en flat ekspansjonstank er membranmembranen plassert vertikalt, i en sylindrisk tank er den horisontal.

Det er verdt å være oppmerksom: en membrankompensator kalles noen ganger feilaktig en vakuumekspansjonstank for oppvarming. Denne enheten bruker imidlertid ikke vakuum. Varmesystemet kan ha en vakuumavlufter for å fjerne luftmikrobobler fra vannet.

Installere en membranekspansjonstank

I motsetning til åpen membranakkumulator For enkel vedlikehold kan du installere den direkte i varmepunktet, ved siden av kjelen. Vanligvis plasseres den på rett seksjon foran sirkulasjonspumpen, gjerne slik at vann (eller annen kjølevæske) kommer inn i kompensatoren ovenfra. Den skal utstyres med trykkmåler, sikkerhetsventil og kobles til returledningen.

Hydrauliske akkumulatorer med et volum på opptil 30 liter er montert på veggen, større er installert på gulvet. Ved montering på vegg bør tanken festes godt, siden vekten øker kraftig når den fylles med vann.

Flere membrantanker i et varmepunkt

Viktige ytelsesegenskaper og kompensatorvolumberegning

Når du velger en ekspansjonstank, ta hensyn til maksimal driftstemperatur og trykk. For eksempel kan kjølevæsken varme opp til +120 ° C, og topptrykket i varmeekspansjonstanken kan nå 6-10 bar (vanlig gjennomsnittsverdi er 2-4 bar). Derfor, egenskapene til membranen, dens holdbarhet, varmebestandighet, samsvar sanitære standarder.

Volumet på kompensatoren avhenger av volumet av kjølevæske som helhet i systemet. Det er ikke nødvendig å beregne volumet matematisk nøyaktig, en forenklet metode brukes ofte: velg en tank med en kapasitet på 10% av det totale volumet av kjølevæsken. Og hvis dette volumet er ukjent, fortsetter de fra kraften til kjelen og typen oppvarmingsenheter. Forholdene er som følger: for varmeradiatorer tar de – 11 l/kW, for gulvvarme – 17,5 l/kW, for vegg-gulvvarmere – 7,5 l/kW.

Hvis kapasiteten til den valgte kompensatoren er utilstrekkelig, vil sikkerhetsventilen slippe trykket for ofte. I dette tilfellet er det nok å kjøpe og koble til en annen ekspansjonstank parallelt.

Det er ganske vanskelig å ta hensyn til alle nyansene, spesielt siden varmesystemet i hvert hus nødvendigvis har sine egne egenskaper. For ikke å gjøre en feil når du velger og installerer en enhet, er det bedre å kontakte et spesialisert selskap.

Video: installasjon av en ekspansjonstank

En ekspansjonsmembrantank er et element i et lukket varmesystem designet for å kompensere for den termiske utvidelsen av kjølevæsken og opprettholde det nødvendige trykket.

Note! I tillegg til å brukes i varmesystemer, brukes membrantanker også i vannforsyningsanlegg. De "myker opp" vannhammeren som oppstår når du slår på/av pumpestasjoner, og opprettholder også konstant trykk i systemet.

Design av membrantank

Ekspansjonsmembrantanken for oppvarming er en forseglet sylindrisk stålkropp belagt med rødt epoksy lakk(Det finnes også tanker belagt med blå lakk, men disse er designet for kaldt vann). Huset inneholder 2 kamre: gass og vann, som er atskilt fra hverandre med en bevegelig gasstett membran (membran) laget av butylgummi. Takket være dette materialet er membranen i stand til å fungere stabilt ved forskjellige temperaturer (fra -10 til +100°C) og utføre opptil 100 000 sykluser.

Membranen eliminerer nesten fullstendig samspillet mellom kjølevæske og gass. Fraværet av slik interaksjon gjør at fortrykket kan opprettholdes lenger inne gasskammer, som har en positiv effekt på levetiden til tanken.

Note! Moderne membraner av høy kvalitet strekker seg ikke bare under trykket fra den ekspanderende kjølevæsken, men ser ut til å "klistre" til tankens vegger. Dette driftsprinsippet lar deg øke levetiden til membranen.

Begge kamrene har samme trykk, noe som lar deg opprettholde tettheten til denne delen av varmesystemet. Luftkammeret er fylt med en nitrogenholdig blanding. Når kjølevæsken ekspanderer, komprimeres nitrogen, slik at kjølevæsken kan "tre inn" vannkammer.

De fleste moderne membranvarmetanker har en brystvorte innebygd i kroppen (ligner på en vanlig bilnippel), som du kan "pumpe opp" luftkammeret med og øke trykket i det. Du kan gjøre dette selv hjemme ved hjelp av en pumpe eller kompressor. Imidlertid bør det huskes at det anbefales å pumpe inn nitrogen, ikke luft. Faktum er at oksygenet i luften vil forårsake akselerert korrosjon av veggene i tankkroppen, noe som uunngåelig vil forkorte enhetens levetid. Nitrogen er nøytralt og bidrar ikke til korrosjon.

Tankkroppen har et uttak med en ekstern gjenget tilkobling, som forenkler installasjonsprosessen. Avhengig av modellen kan tråden være:

• Ved tankene lavt trykk(fra 0,5 til 1,5 bar) – 3/4″ eller 1″;
• For middels trykktanker (1,5 bar) – 1″;
• For høytrykkstanker (fra 3 bar og over) - fra 1″ til flenstilkobling DN 100;

Driftsprinsipp for en membrantank

Når varmesystemet starter, varmes kjølevæsken opp og øker i volum. Dette overflødige volumet beveger seg inn i vannkammeret til ekspansjonstanken. Etter at kjølevæsken er avkjølt, presser trykket i luftkammeret ut membranen, og forskyver derved kjølevæsken fra vannkammeret tilbake til varmekretsen.

I tillegg, som nevnt ovenfor, opprettholder membrantanken det nødvendige trykket i hele varmesystemet. For eksempel, hvis det oppstår en ubetydelig kjølevæskelekkasje et sted, bør trykket i hele systemet falle, men dette skjer ikke, fordi trykket i luftkammeret vil presse membranen, og med den kjølevæsken, tilbake i systemet, og dermed skape begrenset oppladning.

Membrantank med sikkerhetsgruppen.

Membranen kan bli skadet som følge av feil bruk:

• Det er mulighet for membranbrudd dersom, ved fylling av vannkammeret med kjølevæske, nei nødvendig trykk i luftkammeret;
• Før gass slippes ut fra luftkammeret, er det nødvendig å slå av og tømme kjølevæsken fra vannkammeret.

Tankberegning

Oppvarming for hver 10°C øker volumet av kjølevæske med gjennomsnittlig 0,3-0,4%. Basert på disse dataene beregnes nødvendig tankvolum.

Prosentandelen av ekspansjon av kjølevæsken (vann) avhengig av oppvarmingstemperaturen:

Viktig! Enhver membranvarmetank er utstyrt med en kuleventil med avløp, som lar deg stenge strømmen av kjølevæske til tanken. Dette er nødvendig for rask og praktisk utskifting av tanken i tilfelle feil.

Åpen ekspansjonstank

For øyeblikket brukes denne typen ekspansjonstank praktisk talt ikke, fordi har følgende ulemper:

Åpne ekspansjonstanken.

1. Kjølevæsken er i konstant kontakt med luft, noe som fører til lufting av systemet og utseende av luftlommer. Derfor er det nødvendig å fjerne luft regelmessig eller nødvendig. Ellers kan luften føre til korrosjon av individuelle elementer i varmesystemet, samt en reduksjon i varmeoverføringen til varmeanordninger;
2. På grunn av den konstante tilstedeværelsen av kjølevæsken i kontakt med luft, fordamper den. Du må regelmessig legge til kjølevæske til systemet;
3. Luftmikrobobler som sirkulerer gjennom varmesystemet skaper ubehagelig støy i rør og radiatorer, og fører også til for tidlig slitasje på deler. I tillegg "reduserer mikrobobler ytelsen" til sirkulasjonspumpen;
4. I motsetning til en membrantank, som kan installeres når som helst i systemet (ved siden av kjelen, i kjelleren, ...), er en åpen ekspansjonstank kun installert på det høyeste punktet. Dette fører til en økning i kostnadene for systemet, fordi Det er nødvendig å bruke ekstra rør og beslag for å montere tanken på det høyeste punktet.

Mange enheter brukes i varme- og vannforsyningssystemer. En av de viktigste er membrantanken. Med dens hjelp jevnes trykkfall ut. Membrantank for varmesystem, driftsprinsipp som er basert på å forbedre kvaliteten på varmesystemet, består av en forseglet tønne med en flens.

På denne måten kobles den til rørsystemet.

Design av membrantank

Utstyret presenteres i form av et forseglet fartøy, delt inn i to seksjoner:

• Luftseksjonen inkluderer trykkluft.
• Vanndelen er festet til oppvarmingen. Den passerer vann med varierende trykk gjennom den.

En elastisk membran skiller seksjonene, slik at den kan endre form. Derfor endres volumene til disse rommene. Luftseksjonen inneholder en ventil med en nippel, på grunn av hvilken trykket endres. Med dens hjelp reguleres funksjonen til membrantanken.

Lufttrykk påvirker vannstrømmen, samt volum og trykk.

Driftsprinsipp

Når vannrommet øker, utvides tanken. Som et resultat fylles den med mye vann. Og luftseksjonen blir mindre. Lufttrykket synker da, og balanserer dermed vanntrykket. Når trykket i systemet avtar, trekker membranen seg sammen, hvoretter det tapte trykket fylles på.

Tilførselen av vann i membrantanken vil skje inntil luft- og vanntrykket er balansert.

Funksjoner til membrantanken

• For varmesystem. Oppvarming av vann fører til en økning i volumet, noe som krever bruk av ekspansjonstanker. Med deres hjelp blir utvidelsen av vann kompensert. Størrelsen på enheten må samsvare med varmesystemet: volumet "undertrykker" utvidelsen av vann. Hvis det ikke er noen membrantank, fører oppvarming til utseendet på feil i varmesystemet. Som et resultat kan hele systemet svikte.
• I en vannforsyningsenhet brukes en membrantank i stedet for en hydraulisk akkumulator, takket være hvilken vann akkumuleres, hvoretter den brukes til det tiltenkte formålet. For drift brukes trykket som er tilstede i akkumulatoren, og i dette tilfellet er det ikke nødvendig med en pumpe. Siden pumpen fungerer sjelden, forlenges levetiden. Som en hydraulisk akkumulator utfører den funksjonen vannkompensasjon når varmtvann er tilkoblet.
• Vannhammerbeskyttelsesfunksjon. Hvis du plutselig slår på vannforsyningspumpen, vil en slik overlapping føre til vannhammer. Det innebærer et trykkfall, som gjør at rørledningen og hele mekanismen svikter. Membrantanken vil utføre en beskyttende funksjon: på grunn av høyt trykk vil membranen strekke seg, vannrommet vil være stort, og trykket vil avta.

Bruken av slikt utstyr er nyttig i mange områder av utstyrsdrift. Derfor er dets tilstedeværelse i varmesystemet veldig viktig.

2013-02-16 31 713

Ved oppvarming utvides eventuell kjølevæske og øker i størrelse. Som et resultat øker trykket i et lukket varmesystem gradvis og når et kritisk punkt. Membranekspansjonstanken til varmesystemet er designet for å forhindre ødeleggelse av komponenter og rørledninger på grunn av utvidelse av kjølevæsken.

Ekspansjonstankens hovedfunksjon er å optimalisere driftstrykket i varmesystemet. Lukkede varmesystemer kan ikke fungere ordentlig med mindre en membranvarmetank er koblet til dem.

Diafragma ekspansjonstank design

Selv om membranekspansjonstanker kan variere avhengig av produsent og formål, forblir noen detaljer uendret i alle modeller som kjøpes. Nemlig:

• Metallkropp - forutsetning produksjon av tanker er evnen til å tåle ekstreme belastninger uten å bryte tettheten.
• Membranen må være svært elastisk og i stand til å reagere på skiftende trykk forbundet med oppvarming av kjølevæsken. Samtidig stilles det høye krav til membranen når det gjelder styrke. Vanligvis brukes gummi i produksjonen av membraner.

Utformingen av en membranvarmetank for lukkede varmesystemer innebærer bruk av tanker med utskiftbare og ikke-utskiftbare membraner. Hvert design har både sine fordeler og ulemper.

Hvordan fungerer en membranekspansjonstank?

Driftsprinsippet til en membranekspansjonstank er basert på bruken av fysiske lover. Etter oppvarming av kjølevæsken skjer følgende:

• Vann eller frostvæske begynner å utvide seg, noe som resulterer i en økning i volumet i systemet.
• Utformingen av en ekspansjonstank av membrantypen innebærer at den er fylt med gass.
• Membranen er et slags lag mellom gassen og kjølevæsken.
• Ved oppvarming kommer væsken, som ekspanderer og skaper trykk, inn i tanken og fortrenger luft eller gass.
• Etter at kjølevæsketrykket synker, skyver gassen kjølevæsken ut av tanken ved hjelp av en membran.
• Driften av sikkerhetsventilen i et varmesystem med membrantank skal avlaste overskuddsgasstrykk ved stor utvidelse av kjølevæsken. Trykkavlastningsventilen sikrer sikker drift av systemet i tilfelle overoppheting av væsken eller frostvæsken.

Til normal drift oppvarming i membrantanken skal det være et trykk tilsvarende høyden på topppunktet. Hvis tanken er installert i to-etasjes hus og maksimal høyde fra kjelen i første etasje til radiatoren på toppen er 7 meter, så tar vi 0,7 inn i beregningene og legger til 0,5 til det. Vi oppnår starttrykket når kjølevæske tilføres systemet. Den resulterende koeffisienten for tanken bør være lavere med 0,2. Det viser seg at det normale trykket i ekspansjonstanken av membrantypen i dette tilfellet er 1 atm.

Som alle andre varmeutstyr, membrantanken trenger vedlikehold. Det må støtte passende arbeidspress og fyll på med gass eller luft fra tid til annen.

Typer ekspansjonstanker for varmesystemer

Hver produsent introduserer innovasjoner i utformingen av en lukket ekspansjonstank. Men i utgangspunktet kan alle modifikasjoner deles inn i flere grupper avhengig av hvilken membran som brukes. Nemlig:

• Ekspansjonstankens membran er i form av en membran. Denne enheten er mer som en tønne atskilt av en bevegelig gummiskillevegg. Når væsken kommer inn i seksjonen, fyller den reservoaret, og deretter, under trykk, begynner den å komprimere gassen, og gradvis bevege membranen. Denne enheten er ikke alltid effektiv for hus med et lite oppvarmet område.
• Runde membran tanker ballongtype. I dette tilfellet er luftkammeret plassert rundt omkretsen av hele tanken. Den omgir vannkammeret. Når trykket øker, begynner dette kammeret å utvide seg som en oppblåst gummikule. Det unike med en slik enhet er at det med hjelpen er mulig å kontrollere kjølevæsketrykket mer nøyaktig, selv i lukkede systemer med et lite volum væske i rørledningen.
• Ikke-avtakbar membran. Membranen er festet rundt hele omkretsen. Ikke-avtakbare membraner er beregnet for bruk i private varmeanlegg og til oppvarming av hytter. Begrenset bruk og installasjon i små industrianlegg er tillatt.
• Tank med utskiftbar membran. De er en hul pære. Avtakbare membraner er i stand til å fungere effektivt i systemer med høy varmeintensitet av kjølevæsken og høyt atmosfærisk trykk. Fordelen med en slik enhet er muligheten til å erstatte membranen. Ulempen er at det stilles høye krav til arbeidet som kreves for å skifte membran. Membranen må ikke deformeres under installasjonen.

Ekspansjonstankens rolle i varmesystemet er ikke begrenset til å absorbere overtrykk. Før du velger en passende enhet, må du finne ut til hvilket formål du planlegger å bruke den.

Hvordan beregne volumet til en ekspansjonstank av membrantype

Når du velger en tank, må du ta hensyn til følgende flere indikatorer:

• Temperaturområde som anses som drift for enheten.
• Membranelastisitet.
• Diffusjonsstabilitet.
• Dynamiske indikatorer.

I tillegg til disse fire kriteriene er det viktig å beregne trykket i et varmesystem med tank av membrantype. Trykkdata vil hjelpe deg å velge det meste passende modell tank. Kravene til å utføre beregninger i komplekse lukkede systemer er høye. Riktige beregninger kan gjøres ved å bruke følgende formel:

Å installere en ekspansjonstank i et lukket varmesystem er ganske enkelt. Den eneste betingelsen for tilkobling er en forståelse av de grunnleggende prinsippene for drift. Installasjon kan utføres ved å følge følgende anbefalinger:

1. Det er bedre å installere ekspansjonstanken før, i stedet for etter, sirkulasjonspumpen, dette vil bidra til å unngå trykkstøt. Det er ingen andre begrensninger angående installasjonsstedet.
2. Etter installasjonen er det nødvendig å kontrollere om driftstrykket til enheten samsvarer med det som kreves. Kontrollen kan gjøres ganske enkelt hvis du installerer en trykksensor i tanken ved tilkobling. En sensor som måler trykket i tanken er installert direkte ved innløpet. Hvis de eksisterende indikatorene ikke oppfyller de nødvendige, er det nødvendig å tømme luften og pumpe enheten igjen til membrantrykket oppfyller det nødvendige.
3. Når varmesystemet er lukket, er ekspansjonstanken riktig installert slik at innløpsventilen (vannrøret) peker nedover. Dette vil tillate kjølevæsken å renne, selv om membranen svikter. Noen modeller har en kjølevæskenivåindikator, som lar deg avgjøre om væsken er fullstendig tappet fra systemet.

Installasjon membran tank er en forutsetning for å installere en lukket varmekrets. Noen kjeler er allerede utstyrt med en slik enhet, i dette tilfellet er installasjon av en ekstra tank tillatt.

Beregning av effekt og temperatur på et varmtvannsgulv

Kalkulator for valg av kraft for varmekjelen

Kalkulator for beregning av antall radiatorseksjoner

Kalkulator for å beregne opptakene til et varmtvannsgulvrør

Beregning av varmetap og kjeleytelse

Beregning av oppvarmingskostnader avhengig av type brensel

Kalkulator for å beregne volumet på ekspansjonstanken

Kalkulator oppvarming PLEN og elektrisk kjele

Oppvarmingskostnader med kjele og varmepumpe

Kalkulator for beregning av valg av varmepistol

Velge strøm til klimaanlegget