Hoe wordt een membraan-expansievat gebruikt in een verwarmingssysteem?

Het volume van het koelmiddel varieert afhankelijk van de verandering van temperatuurregimes, wat tot gevaarlijke gevolgen kan leiden. Voor een veilige en langdurige werking van het koelmiddel is het noodzakelijk om zijn stabiele eigenschappen te behouden. Hiervoor kan een membraan-expansievat worden gebruikt.

In verwarmingssystemen zijn warmteoverdrachtsvloeistoffen vloeistoffen die zich in een zwakke compressie bevinden. Voor een veilige werking van het verwarmingssysteem is het noodzakelijk om een ​​stabilisatie-inrichting te gebruiken - membraanexpansie hydraulische tank,die in staat is om een ​​bepaalde hoeveelheid vloeistof te nemen in het proces van toenemende druk en volume, en deze vervolgens terug te voeren naar het circulatiecircuit met een afname van deze indicatoren.

Diafragma-expansievaten hebben verschillende voordelen ten opzichte van andere apparaten met hetzelfde doel, namelijk:

• geschikt voor elk water, zelfs als het een grote hoeveelheid calcium bevat;
• veilig in gebruik voor drinkwater;
• het grote nettoverplaatsingsvolume hebben, dan een tank met drukvat zonder membraan;
• minimale luchtpompen nodig;
• economisch en snel gemonteerd;
• lage operationele kosten.

Deze apparaten hebben echter ook nadelen, namelijk:

• de grote omvang van de expansietank maakt het installatieproces behoorlijk problematisch;
• door de terugkeer van de warmtedrager naar de expanzomat, neemt het warmteverlies toe;
• verhoogt het risico op roest.

Het ontwerp van hermetische expansievaten is vergelijkbaar met het ontwerp van accumulatoren, maar het doel van deze apparaten is anders.Het expansievat compenseert wateruitzetting als gevolg van verwarming in het verwarmingssysteem. De accumulator accumuleert het volume water onder druk in een watertoevoersysteem met een drukpomp om de frequentie van het inschakelen van deze pomp te verminderen en de waterslag te verminderen. Bovendien is er in de accumulator vaker een peer gemaakt van voedselrubber. Het is precies deze die met water wordt gepompt, waardoor het water niet in contact komt met het tanklichaam. De brede tank voor verwarmingssystemen is gemaakt met het membraan van technisch rubber. Het verdeelt de behuizing in twee compartimenten en de koelvloeistof heeft contact met de behuizing.

Een membraantank is een hermetisch afgesloten metalen houder, verdeeld in twee compartimenten (kamers) door een elastisch membraan. Een van deze kamers is de pneumatische kamer, die onder druk gas of lucht bevat. In de tweede kamer - de hydraulische kamer komt het koelmiddel binnen.

De werking van het apparaat is als volgt:

• de luchtdruk in de evenwichtstoestand in de pneumatische kamer compenseert de druk van de vloeistof in het verwarmingssysteem, het volume van het koelmiddel en de hydraulische kamers worden geminimaliseerd;
• wanneer de fluïdumdruk in het systeem stijgt, ook wanneer verwarmd, is er een toename van de druk in de hydrokamer, waar overtollige warmteoverdracht optreedt;
• vanwege de elasticiteit van het membraan neemt het volume van de pneumatische kamer af, hetgeen gepaard gaat met een toename van de gasdruk;
• wanneer de druk in de pneumatische kamer toeneemt, wordt de druk in de hydrokamer gecompenseerd en keert het systeem terug naar het evenwicht.

Door de druk van het koelmiddel in het systeem te verminderen, treden er tegenovergestelde acties op. Het gas (lucht) gecomprimeerd in de pneumatische kamer zet uit en dwingt de vloeistof uit de hydraulische kamer in het systeem totdat het drukverschil is hersteld. Het ontwerp elimineert de mogelijkheid van contact tussen het koelmiddel en de lucht, waardoor de kans op roest wordt verminderd, niet alleen in de tank, maar ook in de overige delen van het verwarmingssysteem - de pijpleiding, de ketel. Hermetische expansievaten zijn uitgerust met veiligheidsventielen die het mogelijk maken de maximale druk in het verwarmingssysteem tot een aanvaardbaar niveau te beperken. Het kenmerkt de tank en als een bescherming voor het verwarmingssysteem.

Om het volume koelmiddel in het systeem tijdens een temperatuurverandering te compenseren, worden twee soorten expansievaten gebruikt: open en gesloten (luchtdicht).

Open expansievaten zijn wijdverbreid, maar hebben de volgende nadelen:

• hoge installatiekosten, omdat ze dergelijke tanks bovenop het systeem monteren om het vereiste niveau van verhoogde druk te creëren;
• het is noodzakelijk om constant het vloeistofniveau te controleren;
• Er is een risico op roestvorming in het systeem door langdurig contact van het verwarmingsmedium met lucht.

Verzegelde expansievaten hebben deze nadelen niet. Voor verwarmingssystemen zijn tanks beschikbaar die verschillen in het gebruik van het membraan. Membranen worden verdeeld in ballon- en diafragmatypes. Het ballonmembraan is een tank die in de tank is geïnstalleerd en is gemaakt van hoogwaardig rubber dat bestand is tegen aanzienlijke temperatuurschommelingen. Met flensmontage van een dergelijk membraan kunt u het snel en eenvoudig vervangen.

Membranen van het ballontype hebben de volgende voordelen:

• een breed scala aan werkdrukken, waardoor het mogelijk is om een ​​afgedicht expansievat aan te brengen;
• het vermogen om het membraan te vervangen, wat helpt om de reparatie van dit apparaat goedkoper en sneller te maken;
• eenvoudige taak van de minimale druk voor elk systeem.

Het membraan van het membraan is een vaste scheidingswanddie meestal is gemaakt van elastisch polymeer of dun metaal. Dit membraan onderscheidt zich door zijn eigen kleine capaciteit en het vermogen om te compenseren voor kleine drukvallen in het systeem. Bij het falen van een dergelijke tank is volledige vervanging ervan vereist. Een van de privileges van dit apparaat is de lage prijs. Bovendien is de tank met een diafragmamembraan eenvoudig ontworpen en betrouwbaar in bedrijf.

Om de juiste expansietank te kiezen, moet u daarom zorgen voor een veilige werking van het verwarmingssysteem Als u een expansievat kiest, moet u op deze basiskenmerken letten:

• membraanmateriaal, zijn weerstand tegen hoge absolute waarden van temperaturen, drukken en verschillen van deze parameters;
• behuizingmateriaal en coating, roestbestendigheid;
• naleving van hygiënenormen;
• uitvoering (installatiemethode).

Het gebruik van fabrikanten van membraanexpansievaten legt bepaalde beperkingen op, die afhankelijk zijn van het ontwerp en de materialen die worden gebruikt bij de vervaardiging van het apparaat. Fabrikanten hebben duidelijke vereisten voor de eigenschappen en samenstelling van de vloeistof in het verwarmingssysteem. De inhoud van bijvoorbeeld ethyleenglycol in antivriesoplossing is beperkt. Het gebruik van een membraanexpansietank bij drukken die de toegestane limieten overschrijden, is verboden. Verplichte installatie van een beveiligingsgroep die de druk in de tank regelt en begrenst. In de verwarmingssystemen van autonome verwarmingsappartementen en particuliere huizen wordt apparatuur gebruikt met een werkdruk van ten minste 3 bar.

Volume is het hoofdkenmerk waarmee het expansievat wordt geselecteerd. Veel bronnen adviseren om een ​​expansievat te kiezen binnen 10% van het totale koelvloeistofvolume in het verwarmingssysteem. Deze methode voor het bepalen van de capaciteit van het apparaat is gebaseerd op het feit dat de thermische uitzettingscoëfficiënten van het koelmiddel zelfs wanneer het glycolgehalte tot 90% is en verwarming van +100 graden niet groter is dan 0,08.Deze berekeningsmethode houdt geen rekening met de druk in het systeem, dus het kan onnauwkeurigheden geven. Er is een nauwkeurigere methode voor het berekenen van het volume van de membraanexpansietank. Het gebruikt de verhouding:

V = C * Bt / (1 - (Pmin / Pmax)), waar

• С - volume van warmtedrager in het systeem;
• Bt is de thermische uitzettingscoëfficiënt van het koelmiddel;
• Pmin - begindruk in de tank;
• Pmax - toegestane druk in het systeem.

Het volume van het koelmiddel in het verwarmingssysteem wordt bepaald, rekening houdend met alle knooppunten. Deze parameter wordt verkregen uit de ontwerpdocumentatie voor verwarming. Als dit niet mogelijk is, kunt u de geschatte berekening gebruiken, die is gebaseerd op het feit dat het volume van het koelmiddel in verwarmingssystemen is gekoppeld aan de verwarmingscapaciteit - voor elke kW is er 15 liter vloeistof. De thermische uitzettingscoëfficiënt van een vloeistof wordt bepaald aan de hand van de samenstelling - meestal in verwarmingssystemen van appartementen en huizen is het mogelijk dat glycolen aan water worden toegevoegd om de eigenschappen ervan te verbeteren. Deze coëfficiënt kan ook afhankelijk zijn van de temperatuur van het koelmiddel. U kunt de vereiste waarden vinden in de tabellen van het watervolume in de buis.

De maximale druk in het verwarmingssysteem wordt bepaald met behulp van het minimum van de waarden die voor verschillende knooppunten zijn toegestaan. De overgangsklep is exact daarop geconfigureerd.De begindruk in het verwarmingssysteem met het gekoelde koelmiddel komt overeen met de afstemmings (minimum) druk. Voor veel apparaten is het mogelijk om het met behulp van algemene middelen nauwkeurig te regelen (de lucht uit de tank te laten ontsnappen of hem met een pomp op te pompen). De druk in de tank wordt bewaakt tijdens de installatie van een manometer erop. De berekende gegevens zullen het volume van het koelmiddel in het systeem tijdens het verwarmen verhogen. Om een ​​tank te selecteren, wordt de vulfactor afgerond. De coëfficiënt is afhankelijk van de maximale en initiële druk en kan worden gevonden aan de hand van de tabellen die door de fabrikanten of in de speciale literatuur zijn verstrekt.

Het installeren van het membraan expansievat is eenvoudig, maar het is beter om het toe te vertrouwen aan een specialist. Allereerst moet de apparaatinstructie worden gebruikt. Wanneer u dit toestel in een verwarmingssysteem installeert, is het belangrijk om de dichtheid van de verbindingen zorgvuldig te controleren. Het expansievat mag niet worden geopend of gedemonteerd. Het is eenvoudig bevestigd aan de pijpleiding die zich het dichtst bij de ketel bevindt. Installeer veiligheidsinrichtingen om drukverhoging te voorkomen.

Houd bij het installeren van de tank rekening met de volgende regels:

• tank ingesteld op tak;
• de temperatuur in de kamer moet constant boven de 0 zijn;
• moet u controleren voordat u alle berekeningen installeert;
• een tank met een inhoud van meer dan 30 liter is niet op de wanden gemonteerd, maar op de poten geplaatst;
• er is een manometer geïnstalleerd aan de uitlaat van de tank om de druk te regelen, een terugslagklep is geïnstalleerd aan de inlaat (als er geen pomp is);

• het apparaat moet zich op een plaats bevinden die comfortabel is voor onderhoud en afstelling;
• bij het bevestigen van de tank aan de muur, op de beugel, is het noodzakelijk om een ​​hoogte te behouden die handig is voor toegang tot de afsluiters en tot het luchtruim;
• de onderwaterleiding en kraan mogen het expansievat niet overbelasten met hun gewicht, de toevoerleiding moet afzonderlijk worden versterkt;
• naar de membraantank, die zich op de vloer bevindt, kun je geen eyeliner op de vloer leggen over het gangpad;
• er moet een afstand zijn tussen de muur en de tank voor de inspectie.

Het kleine expansiereservoir kan aan de muur worden opgehangen als het draagvermogen voldoende is. Velen bevelen aan om de tank zo te installeren dat de buis aan de bovenkant van de tank wordt bevestigd en de luchtkamer onderaan blijft.Het is dus gemakkelijker om lucht onder het membraan te verwijderen, het zal water verdringen. Installateurs raden echter aan om de verbindingspijp te installeren en niets anders. En in sommige modellen bevindt de fitting zich aanvankelijk in het onderste deel van de zijwand en om het vat anderszins te plaatsen, werkt het gewoon niet. Deze installatiemethode is te wijten aan het feit dat er scheuren in het membraan verschijnen. Bij het installeren van het mondstuk dringt de lucht langzamer in het koelmiddel en gaat het apparaat langer mee. In het tegenovergestelde geval stroomt de lucht snel de kamer in met koelvloeistof en moet de tank dringend worden vervangen.

Een van de meest voorkomende storingen van het membraan-expansievat wordt beschouwd als membraanbreuk als gevolg van overschrijding van de toegestane druk en ongelijke belastingen. Gebruik voor geperste membranen duurzamere materialen, omdat ze niet kunnen worden vervangen, dus vervangbare membranen worden vaak gescheurd. Door de breuk van het membraan zal het expansievat falen omdat er water op het binnenoppervlak valt en de tank zal roesten, wat onaanvaardbaar is. Daarom heeft het materiaal waaruit het membraan is vervaardigd, grote invloed op de betrouwbaarheid en kwaliteit van het expansievat. U moet voorzichtig zijn bij het kiezen van het juiste model, de installatie en het onderhoud van het apparaat.Allereerst moet het correct worden geconfigureerd.

Herziening van het principe van het expansievat, zie de volgende video.