Uređaj ekspanzijskog spremnika membranskog tipa za grijanje. Značajke održavanja kompenzacijske sposobnosti. Vrste membranskih spremnika.

Membrana ekspanzijska posuda- Ovo potrebna komponenta sustavi grijanja, bez kojih je nemoguće potpuno zagrijati sobu u hladnoj sezoni. Uz pomoć ovog uređaja kompenziraju se kritični padovi količine vode koji su rezultat njezinog zagrijavanja.

Uređaj spremnika

Ako sustav grijanja ne uključuje dodatni uređaj u koji može proći višak volumena tekućine, tada može propasti. Ulogu rezervnog spremnika upravo obavlja membranski spremnik koji je neophodan za nesmetan rad.

Područja primjene ekspanzijskih posuda

Ako temperatura protoka kotla padne, membranska posuda ispušta vodu. Upija vodu kada temperatura polaznog voda kotla poraste. Ekspanzijska posuda za sustave piti vodu također radi na istom principu. Obično se koristi u visokim zgradama za sustave za povećanje tlaka.

Ekspanzijske posude za solarnu tehniku koriste se za kompenzaciju temperaturnih razlika

Posuda se ugrađuje u kombinaciji s kompresorom u gornjim etažama, što se inače ne bi postiglo zbog niskog tlaka vode u cjevovodu. Međutim, ekspanzijske posude se koriste za kompenzaciju temperaturnih razlika koje se javljaju kod drugih sustava grijanja. Prilikom odabira veličine ekspanzijske posude uvijek vodite računa o dopuštenom tlaku sustava, ukupnom volumenu tekućine te najvišim i najnižim temperaturama.

Membrana

Tijelo spremnika ima elastičnu membranu koja njegovu unutarnju komoru dijeli na dva dijela. Jedan dio sadrži rashladnu tekućinu, a drugi je ispunjen zrakom. Umjesto toga može se koristiti dušik.

Ovisno o modelu, uređaj može uključivati zamjenjivu ili nezamjenjivu membranu. U prvom slučaju, rashladna tekućina se nalazi u elastičnoj šupljini i ne dolazi u dodir s metalnim unutarnjim površinama.

Priključni set je dizajniran na takav način da se može spojiti na postojeći zatvoreni sistem grijanja sa samo nekoliko pokreta ruke. Zagrijavanjem vode za grijanje povećava se volumen, a time i tlak. Membranska ekspanzijska posuda apsorbira višak vode i nakon hlađenja je vraća u sustav grijanja.

Ovisno o veličini vašeg sustava grijanja, možete odabrati odgovarajući volumen. Za siguran priključak pribor s kojim ekspanzionu posudu ispravno spajate na svoj sustav grijanja. To je fleksibilan materijal i obložen je nehrđajućim čelikom radi otpornosti na koroziju i pritisak te se može izolirati ako je potrebno. Vijčani spojevi se drže zajedno s 1 solarnim dvostrukim mesinganim čepom. Zahvaljujući 1 poklopcu ventila, membranska ekspanzijska posuda može se testirati na njezinu funkcionalnost bez rastavljanja.

Montaža (ili uklanjanje) membrane provodi se kroz prirubnicu za koju se koriste vijci. Takve se manipulacije izvode kada se provode trenutni popravci opreme.

Ako uređaj ima nezamjenjivu membranu, tada je opremljen unutarnjom šupljinom od dva dijela. Demontaža u ovom slučaju nije predviđena.

Od termosifonskog hlađenja do hlađenja karakterističnim poljem

Radni tlak: 6 bara Predtlak: 1,5 bara 2,5 bara Vanjska plastična obloga Boja: bijela Crvena. Stoga se višak topline mora brzo i pouzdano odvoditi. Kad motor radi pod punim opterećenjem, mora se resetirati do 30% kalorijske vrijednosti. To se najbolje postiže tekućinskim hlađenjem. Dobro hlađenje, međutim, također rezultira boljim punjenjem i stoga boljim performansama uz manju potrošnju goriva i manje emisije ispušnih plinova.

Za zaštitu sustava od nadtlaka, membranski spremnici opremljeni su sigurnosnim ventilima.

Princip rada

Princip rada uređaja temelji se na promjeni volumena tekućine tijekom zagrijavanja i hlađenja.
U zatvorenom krugu voda se, zagrijavajući, širi, dok se povećava pritisak u cijeloj mreži. Višak volumena tekućine ulazi u ekspanzijski spremnik, gdje smanjuje količinu zraka, rastežući membranu između komora.

Kada temperatura padne, tlak u sustavu pada, a zrak istiskuje vodu iz spremnika. Voda iz spremnika će teći dok se tlak ne uravnoteži.

Sljedeća mala povijest hlađenja tekućinom namijenjena je ilustraciji tehničkog razvoja. Prvo vodeno hlađenje bilo je termosifonsko hlađenje. Ovdje je primijenjen fizički princip: toplija, lakša voda se diže i hladi, teža tone.

Lakša voda, zagrijana motorom, zatim se diže do vrha hladnjaka. Voda u hladnjaku se hladi automobilom, zatim se spušta i vraća u motor. Chilling su kasnije podržali i navijači, no regulacija ipak nije bila moguća.

Područje primjene

Membranski spremnici imaju široku primjenu. Oni su ugrađeni u sustave kao što su:

opskrba toplinom iz autonomni izvor toplina;
sustav grijanja spojen na cjevovod centralnog grijanja prema neovisnoj shemi;
grijanje, rad preko solarnih kolektora i toplinskih kanala;
bilo koji sustavi sa zatvorenim krugom i promjenjivom temperaturom radnog medija.

Prednosti

Izum zatvorenog ekspanzijskog spremnika s membranom omogućio je povećanje radnog vijeka cijelog sustava grijanja. Uređaj ima sljedeće prednosti:

Kasnije je cirkulacija vode ubrzana pumpom za vodu. Međutim, ti su sustavi zahtijevali dugotrajnu fazu zagrijavanja. Zimi motor nije dobro radio. Stoga je korišten termostat za rashladnu vodu. Kruženje vode kroz hladnjak se kontrolira prema temperaturi rashladne vode. Sustav hlađenja podijeljen je u dva kruga. Tijekom faze zagrijavanja motora, rashladna voda koju cirkulira pumpa rashladnog sredstva samo cirkulira kroz motor. Zbog toga se motor brzo zagrijavao. Ulje u balonu termostata se zagrijalo, proširilo, a regulator je otvorio hladnjak.

omogućuje vam korištenje vode bilo kojeg sastava, uklj. hiperkalcificiran;
membrana od butila i prirodne gume omogućuje korištenje opreme za pitku vodu;
princip rada i dizajn membrane uređaja mogu osigurati primanje značajne količine istisnute tekućine;
jednostavna instalacija;
minimalni gubici od isparavanja;
niski operativni troškovi.

Tako se temperatura motora može održavati konstantnom. To se pravilo, u načelu, očuvalo do danas. Govori se o zatvorenom sustavu hlađenja. U tu svrhu sustav zahtijeva ekspanzijski spremnik koji je otprilike napola pun.

Regulator s valovitom cijevi zamijenjen je regulatorom napona. Rashladni medij nije bila samo voda, već i mješavina vode i rashladnog aditiva. Dakle, to više nije pojam za rashladnu vodu, već sredstvo za hlađenje. Antifriz u rashladnoj tekućini dodatno osigurava višu točku vrenja i također štiti lake metalne dijelove motora od korozije.

Shema korištenja u sustavu grijanja.

Kompaktne dimenzije koje odlikuju spremnik s ravnom membranom omogućuju uštedu prostora u prostoriji, stoga je najprikladniji za velike prostorije.

Ekspanzijski spremnik sprječava pojavu povećanih opterećenja u sustavu grijanja i je učinkovit alat prevencija hitnih slučajeva.
Čvrsti pogon ventilatora, koji je podržavao hladnjak i motor s dovoljnom količinom zraka za hlađenje, imao je odlučujući nedostatak: u slučaju jakog vjetra, ako automobilu u svakom slučaju bude dostupno dovoljno zraka za hlađenje zbog relativno visoka frekvencija rotacija motora također se vrti velikom brzinom. A kada u gradu stani i kreni gotovo da nema zraka, motor se također vrti sporije i hladi još vrući motor.

Kasnije je taj nedostatak nadoknađen motorom ventilatora koji se može uključiti. Kada se postigne određena temperatura rashladnog sredstva, ventilator se uključuje. Čak i nakon što se motor isključi, rashladni zrak još uvijek može biti doveden.

Izbor opreme

Prije svega, uzima se u obzir volumen rashladne tekućine za sustav grijanja. Ako je odabir pogrešan i volumen nije dovoljan, tada će se na spojevima pojaviti pukotine i curenje vode.

Osim toga, tlak može pasti ispod sigurnog minimuma. To će dovesti do prozračivanja unutarnje šupljine spremnika, a zatim će biti potrebni hitni popravci. Stoga je bolje odabrati model na temelju karakteristika koje sadrže priložene upute.

Rad motora ovisi o performansama motora. Razina temperature rashladnog sredstva ovisno o opterećenju i brzini. Više visoke temperature u području djelomičnog opterećenja dovode do povoljnije razine performansi, što povoljno utječe na potrošnju goriva i zagađivače u ispušnim plinovima. Produktivnost se povećava s više niske temperature u rasponu punog opterećenja. Usisani zrak se manje zagrijava, što rezultira većim učinkom. Stoga je razvoj elektronički upravljanog sustava hlađenja bio usmjeren na podešavanje radne temperature motora na željenu vrijednost ovisno o stanju opterećenja.

Vrijednost početnog tlaka u ekspanzijskom spremniku spojenom na hladnu mrežu grijanja mora odgovarati statičkom tlaku sustava. Dopuštena razlika između pokazatelja može biti + 30–50 kPa.

Ova tablica pomoći će vam da izračunate potreban volumen spremnika.

Kako bi se postigli ovi ciljevi, optimalna radna temperatura se podešava pomoću karakterističnih polja pohranjenih u upravljačkoj jedinici motora, kao i termostata s električnim grijanjem i različitih stupnjeva hlađenja. Na taj način se hlađenje može podešavati u cijelom stanju snage i opterećenja motora.

Ekspanzijski termostat stalno je okružen rashladnom tekućinom. Element voštanog elementa ne zagrijava se kao prije, tj. Kako temperatura rashladnog sredstva raste, vosak postaje tekući i širi se. Ovo širenje uzrokuje udar klina za podizanje. To se radi na ovaj način u normalnom slučaju bez uključivanja napajanja. Otpornik grijanja ugrađen je u voštani element u hlađenju karakterističnog polja. Kada se aktivira, dodatno zagrijava voštani element i sada regulacija više ne ovisi o temperaturi rashladne tekućine, već prema naznakama na upravljačkoj jedinici motora prema polju karakteristika.

Spremnik mora imati volumen najmanje 10-12% ukupnog volumena toplinske mreže u kojoj se koristi. To će eliminirati mogući kvar i samog rezervoara i cijele mreže grijanja u cjelini tijekom skoka tlaka.

Prilikom odabira prikladan model mora se uzeti u obzir i najveći dopušteni tlak pri kojem uređaj može raditi.

Radni uvjeti Hladni start i djelomično opterećenje. . Mali rashladni krug koristi se za brzo zagrijavanje motora. Sustav hlađenja motora koji radi na gradilištu još ne radi. Termostat - mali krug. Termostat je blokirao povrat iz hladnjaka i pustio prečac do pumpe rashladnog sredstva. Dakle, hladnjak nije integriran u krug rashladnog sredstva. Rashladna tekućina je vrlo vruća.

Hladnjak je sada integriran u krug rashladnog sredstva. Po potrebi za hlađenje priključeni su električni ventilatori. Kada je motor potpuno opterećen, potreban je veći kapacitet hlađenja. Termostat se aktivira i zatim otvara stražnji dio hladnjaka. U isto vrijeme, mali krug hlađenja do pumpe rashladne tekućine zatvoren je malom pločom ventila. Pumpa rashladne tekućine gura rashladnu tekućinu nakon izlaska iz glave cilindra malo iznad gornje razine u hladnjak.

Membranski spremnici štite sustav grijanja od pretjeranog porasta temperature i reguliraju razinu tlaka u njemu. Stoga su takvi uređaji opremljeni neovisnim senzorima temperature i tlaka.

Montaža uređaja

Montaža je izvedena na način da se kasnije održavanje može nesmetano provoditi.
Novi spremnik, u pravilu, ima prekomjeran početni tlak plina, koji je raspoređen po cijelom volumenu. Prije ugradnje ekspanzijskog spremnika potrebno ga je pumpati do unaprijed izračunatog tlaka.

Rashladno sredstvo se vraća iz hladnjaka na nižu razinu i ponovno ga usisava pumpa rashladnog sredstva. Mogući su i međukoraci. Određeni dio rashladnog sredstva tada radi u velikom, a drugi dio u malom rashladnom krugu. Enkoder za brzinu motora Senzor mase zraka Senzor temperature usisnog zraka 2 Senzor temperature rashladne tekućine Potenciometar okretnog gumba Odabir temperature. Funkcije za elektronički upravljački sustav integriran u upravljačku jedinicu motora.

Membranski spremnik treba postaviti prije grananja dovoda vode. Potrebno je osigurati odvod vode i nadopunjavanje sustava. Soba se mora održavati na pozitivnoj temperaturi.

Dodatna opterećenja spremnika nisu dopuštena! Ako spremnik ima volumen od 8 do 30 litara, tada je dopuštena montaža na zid. Za velike količine, oprema se postavlja na noge.

Neke značajke su važne. Zadana vrijednost rashladnog sredstva 1 Zadana vrijednost rashladnog sredstva 2 Omjer opterećenja predkontrole Temperaturna razlika preko hladnjaka za stupanj ventilatora Temperaturna razlika za stupanj 2 ventilatora. Funkcije za karakterističnu temperaturu izračunavaju se svake sekunde. Upravljačka jedinica pokreće upravljanje sustavom.

Uključite otpornik grijanja u termostatu kako biste otvorili veliki rashladni krug. Kontrola hladnjaka za podršku brze kontrole temperature rashladnog sredstva. Ovisno o širini impulsa i vremenu, dobiva se različito zagrijavanje.

Mora se izvršiti uzemljenje kako bi se spriječila elektrolitička korozija.

Postavljanje instrumenta

Kako se ne biste pitali kako provjeriti tlak, preporučljivo je instalirati manometar na izlazu. Za uklanjanje viška zraka, racionalno je nadopuniti opremu automatskim ventilom.

Pomoću električne vodene pumpe može se uštedjeti i do 2% goriva. Solarne toplinske instalacije nužno moraju sadržavati niz elemenata potrebnih za njihov pravilan rad i upravljanje. Neki su obavezni, drugi su sigurni, a treći su za poboljšanje performansi postrojenja i olakšavanje održavanja.

Ekspanzijska posuda je jedan od neizostavnih sigurnosnih elemenata za ispravan rad instalacije, budući da je njena funkcija apsorbirati ekspanziju tekućine kada se ona pregrije. Možemo pronaći više vrsta ekspanzijskih posuda. Otvorene ekspanzijske posude: Ova vrsta posude nalazi se u otvorenim krugovima u atmosferi i nalazi se na najvišoj točki instalacije. Minimalna visina iznad najviše točke instalacije, obično sa senzorima, treba biti 2 ili 3 metra. Zatvorene ekspanzijske posude: Ovaj tip se najčešće koristi u solarnim toplinskim instalacijama jer se sve izvode u zatvorenom krugu. Shema zatvorene solarne toplinske instalacije s ekspanzijskom posudom.

Potreban tlak postavljen je u strogom nizu. Prvo se tlak oslobađa kroz bradavicu ili uz pomoć kompresora. Zatim spojite uređaj na sustav grijanja i napunite ga vodom. Proces se ne zaustavlja dok se tlak u sustavu i spremniku ne izjednači.

U ovom slučaju radi se o hermetički zatvorenoj posudi podijeljenoj u dvije komore, jednu plinsku i jednu tekućinu, odvojene membranom. Ova membrana je fleksibilna i omogućuje promjenu volumena komora ovisno o potrebama u svakom trenutku. U ovoj ekspanzijskoj posudi ovog tipa predviđeno je da se osigura dodatni kapacitet krugu u kojem se apsorbira tekućina, pa mora biti dimenzionirana da omogući takvu ekspanziju u najnepovoljnijim uvjetima.

Kada se rashladna tekućina zagrijava, ona se širi, stvarajući nadpritisak. Ovo povećanje tlaka uzrokuje da debljina tekućine na površini membrane bude veća od opterećenja na drugu stranu zbog pritiska plina i veća od čvrstoće same membrane na savijanje. Dakle, dolazi do deformacije membrane plinska komora omogućujući širenje tekućine prema posudi.

Spremnik s ekspanzijskom membranom je element zatvorenog sustava grijanja dizajniran za kompenzaciju toplinske ekspanzije rashladne tekućine i održavanje potrebnog tlaka.

Bilješka! Osim u sustavima grijanja, membranski spremnici se također koriste u sustavima vodoopskrbe. Oni "omekšavaju" vodeni čekić koji se javlja kada su crpne stanice uključene / isključene, a također održavaju konstantan tlak u sustavu.

Dizajn membranskog spremnika

Ekspanzijski membranski spremnik za grijanje je zatvoreno cilindrično čelično tijelo premazano crvenim epoksidnim lakom (postoje i spremnici premazani plavim lakom, ali su dizajnirani za hladna voda). U tijelu se nalaze 2 komore: plinska i vodena, koje su jedna od druge odvojene pokretnom plinonepropusnom membranom (dijafragmom) od butilne gume. Zahvaljujući ovom materijalu, membrana može stabilno funkcionirati ispod raznim temperaturama(od -10 do +100°C) i izvode do 100.000 ciklusa.

Membrana gotovo u potpunosti eliminira interakciju rashladne tekućine i plina. Odsutnost takve interakcije omogućuje dulje održavanje predtlaka u plinskoj komori, što pozitivno utječe na radni vijek spremnika.

Bilješka! Suvremene visokokvalitetne membrane nisu jednostavno izvučene pod pritiskom rashladne tekućine koja se širi, već se čini da se "zalijepe" za stijenke spremnika. Ovo načelo rada omogućuje povećanje vijeka trajanja membrane.

Obje komore imaju isti tlak, što vam omogućuje održavanje nepropusnosti ovog dijela sustava grijanja. Zračna komora je ispunjena smjesom koja sadrži dušik. Kada se rashladna tekućina širi, dušik se komprimira, dopuštajući rashladnoj tekućini da "uđe" u vodenu komoru.

Većina modernih membranskih spremnika za grijanje ima bradavicu ugrađenu u tijelo (slično konvencionalnom automobilu), pomoću koje možete "napumpati" zračnu komoru povećanjem tlaka u njoj. To se može učiniti samostalno kod kuće pomoću pumpe ili kompresora. Međutim, treba imati na umu da se preporučuje pumpanje dušika, a ne zraka. Činjenica je da će kisik sadržan u zraku uzrokovati ubrzanu koroziju stijenki tijela spremnika, što će neizbježno skratiti vijek trajanja uređaja. Dušik je neutralan i ne doprinosi koroziji.

Tijelo spremnika ima izlaz s vanjskim navojnim priključkom, što pojednostavljuje postupak ugradnje. Ovisno o modelu, navoj može biti:

Za spremnike niskog tlaka (od 0,5 do 1,5 bara) - 3/4 ″ ili 1 ″;
Za spremnike srednjeg tlaka (1,5 bara) - 1 ″;
Kod tenkova visokotlačni(od 3 bara i više) - od 1″ do prirubničkog priključka DN 100;

Načelo rada membranskog spremnika

Kada se sustav grijanja pokrene, rashladna tekućina se zagrijava i povećava volumen. Ovaj višak volumena prelazi u vodenu komoru ekspanzijskog spremnika. Nakon što se rashladno sredstvo ohladi, tlak u zračnoj komori istiskuje membranu, čime istiskuje rashladno sredstvo iz vodene komore natrag u krug grijanja.

Osim toga, kao što je gore navedeno, membranski spremnik održava potrebni tlak u cijelom sustavu grijanja. Tako, na primjer, ako je negdje došlo do beznačajnog curenja rashladne tekućine, tada bi tlak u cijelom sustavu trebao pasti, ali to se ne događa, jer. tlak u zračnoj komori će gurnuti membranu, a s njom i rashladnu tekućinu, natrag u sustav, stvarajući tako ograničenu količinu nadoknade.

Membranski spremnik sa sigurnosnom grupom.

Membrana se može oštetiti kao rezultat neispravnog rada:

Postoji mogućnost puknuća membrane ako se prilikom punjenja vodene komore rashladnom tekućinom nije stvorio potreban tlak u zračnoj komori;
Prije ispuštanja plina iz zračne komore, potrebno je zatvoriti i ispustiti rashladnu tekućinu iz vodene komore.

Proračun spremnika

Grijanje za svakih 10°C daje povećanje volumena rashladne tekućine u prosjeku za 0,3-0,4%. Na temelju tih podataka izračunava se potreban volumen spremnika.

Postotak ekspanzije rashladne tekućine (vode) ovisno o temperaturi grijanja:

Važno! Svaki membranski spremnik za grijanje opremljen je kuglastim ventilom s odvodom, koji vam omogućuje blokiranje protoka rashladne tekućine u spremnik. Ovo je neophodno za brzu, prikladnu zamjenu spremnika u slučaju kvara.

Ekspanzijski spremnik otvorenog tipa

Trenutno se ova vrsta ekspanzijskih spremnika praktički ne koristi, jer. ima sljedeće nedostatke:

Otvorite ekspanzijski spremnik.

Rashladna tekućina je u stalnom kontaktu sa zrakom, što dovodi do prozračivanja sustava i pojave zračne brave. Stoga je potrebno redovito uklanjati zrak ili je potrebno. U suprotnom, zrak može dovesti do korozije pojedinih elemenata sustava grijanja, kao i do smanjenja prijenosa topline uređaja za grijanje;
Zbog stalne prisutnosti rashladne tekućine u dodiru sa zrakom, ona isparava. Morate redovito dodavati rashladnu tekućinu u sustav;
Mikromjehurići zraka koji cirkuliraju kroz sustav grijanja stvaraju neugodne zvukove u cijevima i radijatorima, a također dovode do preranog trošenja dijelova. Osim toga, mikromjehurići "razgrađuju" cirkulacijsku pumpu;
Za razliku od membranskog spremnika koji se može ugraditi na bilo koje mjesto u sustavu (uz kotao, u podrumu, ...), ekspanzijski spremnik otvorenog tipa postavlja se samo na najvišoj točki. To dovodi do povećanja troškova sustava, jer. potrebno je koristiti dodatne cijevi i priključke za montažu spremnika na gornju točku.