Expansionstank för öppen uppvärmning: enhet, syfte, huvudtyper + tips för beräkning av tanken

I dagens verklighet har en expansionstank av öppen typ för uppvärmning länge och oåterkalleligt förlorat konkurrensen från en mer modern och effektiv sluten tank.

Ändå används föråldrad utrustning aktivt. Och i ett antal situationer har den till och med vissa fördelar jämfört med tekniskt avancerade membrantankar.

I det här materialet kommer vi att analysera dess syfte och designegenskaper, och också bekanta oss med driftsprincipen och reglerna för beräkning av denna typ av tank.

Tankens syfte i öppna system

Denna enhet används i värmesystem för att förhindra haverier när kylvätskans volym och tryck ökar, vilket uppstår vid uppvärmning.

För att vara exakt, när temperaturen på vattnet som cirkulerar i systemet ökar från 5 till 100 °C, blir dess volym 4% större. Och det här är mycket, eftersom det inte finns någonstans att gå i rören och radiatorerna - det finns inget ledigt utrymme där.

Överskott av kylvätska från värmesystemet pressas in i en expansionstank av öppen typ, vilket förhindrar skador på dess delar till följd av ökat tryck. Vilket uppstår på grund av att vatten inte kan komprimeras, och det i sig ökar märkbart i volym med ökande temperatur. Efter kylning återgår kylvätskan till värmesystemet

Som ett resultat ökar några hundra gram i ett litet värmesystem eller flera liter i ett ganska stort trycket till kritiska värden och leder till förekomsten av kraftfulla vattenhammare.

Vilket innebär att man klämmer ur packningar, går sönder beslag, radiatorer och kostsamma reparationer - allt detta i det mest olämpliga ögonblicket.

Och efter att temperaturen på kylvätskan minskat, blir dess överskott återigen nödvändigt för systemets effektiva funktion, så det måste returneras och i sin helhet. Vid avdunstning måste vätskereserverna fyllas på.

Egenskaper för en öppen tank

Sådana tankar är extremt enkla - en vanlig hink, en specialtillverkad behållare av skrotmaterial, en kanister eller något liknande kan alltid användas som expansionskärl.

Designegenskaper hos behållaren

De viktigaste designkraven är:

• tillgänglighet av tillräcklig volym;
• brist på täthet.

Det vill säga, även frånvaron av ett lock är tillåtet, även om det är önskvärt - det skyddar mot att smutspartiklar kommer in i värmesystemet.

Tanken, som planeras att användas som expansionskärl, ska förses med ett rör till vilket rör från värmesystemet. Detta är den enda nödvändiga enheten.

Utformningen av vilken expansionstank som helst är extremt enkel - det är en vanlig behållare utrustad med en eller flera ingångar/utgångar. Detta gör att överflödig vätska kan ackumuleras och rinna av. De mest tekniskt avancerade tankarna är utrustade med en vattenförsörjning och en avloppsventil, som behövs för att transportera vatten till avloppet när det finns för stora volymer av överskottsvatten.

Men för komfort och för att undvika mindre problem är det lämpligt att använda följande tillbehör:

• Bräddavloppsslang eller rör - ett sådant designelement är nödvändigt i händelse av översvämning av expansionstanken. Det vill säga, detta strukturella element, genom att släppa ut vätska i avloppet eller helt enkelt utanför byggnaden, eliminerar möjligheten för dess översvämning.
• Vattenförsörjningsrör — det är nödvändigt att fylla på värmesystemet med vatten. Det är fullt möjligt att klara sig utan det, men du bör förstå att denna procedur måste utföras med en hink i dina händer. Även om designen i det senare fallet blir billigare.

Eftersom expansionstankar ofta installeras på vindar bör man vara noga med att isolera dem. Detta kommer att förhindra att vätskan fryser och orsakar att hela systemet misslyckas.

Endast vanligt vatten kan användas som kylvätska. Eftersom moderna effektiva frostskyddsmedel avdunstar snabbt i öppna tankar. Detta leder till en betydande ökning av kostnaden för hela uppvärmningsproceduren.

Dessutom är frostskyddsmedel nästan alltid giftiga, vilket påverkar invånarnas hälsa. Vi pratade mer om typerna av kylmedel för värmesystemet och deras funktioner i detta material.

Tillverkningsform och material

Formen på tanken är inte fundamentalt viktig, så det kan vara vad som helst:

• runda;
• rektangulär;
• trapetsformad etc.

Tillverkningsmaterialet kan vara vilken metall som helst eller till och med plast, men eftersom kylvätskan kan värmas upp till betydande temperaturer måste den vara värmebeständig.

Denna ritning hjälper till att förstå arbetsprincipen för expansionstanken. Bilden till vänster visar kylvätskan i kallt tillstånd.Volymen som tillhandahålls är mer än tillräckligt för honom. Men när uppvärmningen börjar (bilden till höger) uppstår snart överskottsvatten. Faktum är att det inte finns mycket överskott av vätska, men det är tillräckligt för att hitta en svag punkt i systemet och bilda en läcka eller leda till utrustningsfel

Det finns olika alternativ för öppna expansionstankar till försäljning, bland vilka det är lätt att välja den mest lämpliga. Eller gör en hemmagjord tank av skrotmaterial, som kommer att fungera som en expansionstank.

Funktionsprincip för enheten

Expansionstanken är en del av de enklaste värmesystemen som fungerar enligt fysikens lagar. När vätska rör sig genom rör och radiatorer med gravitation, tillhandahålls energin för detta av tryckskillnaden.

För att inte störa den naturliga värmeväxlingen och vattencirkulationen bör expansionstanken installeras på den högsta punkten av hela värmesystemet, medan pannan ska vara den lägsta. Vi pratade mer i detalj om att installera och koppla in tanken Denna artikel.

Annars kommer närvaron av en tank inte att ge den önskade effekten. Detta skyddar inte mot ökat tryck, vattenslag och efterföljande haverier.

En viktig fördel med öppna expansionstankar är deras tillgänglighet. Till exempel kan en tank tillverkas även av skrotmaterial, som är tillräckliga i sommarstugor och i tvättstugor i privata hus. Vilken metall- eller plastbehållare som helst av önskad storlek kan bli en expansionsbehållare, vilket framgår av bilden

När kylvätskan är kall tar inte tanken själv någon del i driften av värmesystemet.

Allt förändras när vätskan värms upp till betydande temperaturer och skapar övertryck i rör och radiatorer, eftersom dess överskott i sådana situationer aktivt skapas och pressas in i expansionstanken. Där den förblir tills kylvätskan svalnar, varefter den återigen strömmar genom tyngdkraften in i rören och radiatorerna, pannan.

Den beskrivna proceduren utförs cykliskt, det vill säga under hela tankens driftperiod.

På grund av att värmesystemet är öppen, liksom själva tanken, kan kompensation för konsekvenserna av expansion inte utföras utan mänsklig inblandning.

Anledningen är att kylvätskan, som är i direkt kontakt med luften, avdunstar, och ju mer den värms upp, desto mer aktiv blir denna procedur.

Som ett resultat måste användaren regelbundet övervaka den tillgängliga vattennivån. Och fyll på efter behov.

Den angivna operationen utförs med hjälp av en hink eller annan behållare med vatten. Detta är obehagligt, så systemet kan automatiseras genom att organisera tillförseln av vatten från ett vattenförsörjningssystem, från vilket som helst: lokalt eller centraliserat.

Du bör veta att geometriska former och exakta beräkningar i fallet med en öppen expansionstank är absolut oviktigt. Huvudvillkoret för effektiv drift är placering på den högsta punkten av systemet och närvaron av en tillräcklig volym av behållare upp till överströmningsröret

Dessutom, med hjälp av ytterligare utrustning, kan den beskrivna proceduren göras helt autonom.

Men i det här fallet går de viktigaste fördelarna med alla öppna tankar och värmesystem förlorade:

• billighet;
• fullständig autonomi, det vill säga oberoende av prestanda, servicebarhet och närvaro av alla tekniska system i rummet.

Alla processer i en öppen tank sker enligt det naturliga kretsloppet, utan hjälp av pumpar och annan utrustning.

Som ett resultat, för att expansionstanken ska garanteras vara användbar, måste dimensionerna på själva systemet vara måttliga, det vill säga det bör inte användas för uppvärmning av stugor och byggnader vars yta överstiger 100 m².

Den optimala platsen för expansionstankar är varma vindar. Eftersom systemets högsta punkt garanterat finns där, och denna lösning låter dig också dölja en struktur med låga estetiska egenskaper borta från ögonen

Om denna regel ignoreras kan detta leda till betydande ekonomiska förluster, eftersom ett antal förändringar måste göras för att säkerställa effektiviteten hos tanken och hela systemet som helhet.

Dessutom bör höjden begränsas. Eftersom det är mycket problematiskt att uppnå det förväntade resultatet när man försöker värma mer än en tvåvåningsbyggnad på detta sätt.

Hur gör man en beräkning?

Som nämnts ovan kännetecknas varje expansionstank som används för öppen uppvärmning av enkel design och tillverkning. Och att beräkna dimensionerna för en sådan produkt är inte mer komplicerat.

För detta ändamål kan du använda formler eller en metod som involverar ungefärlig beräkning av tankens arbetsvolym.

Ett exempel på att använda en formel för att beräkna önskad tankvolym. Baserat på den faktiska volymen vatten som cirkulerar i kretsen beräknas endast dess ökning när den värms upp till en viss temperatur, avrundning uppåt.Lägg sedan till det erhållna resultatet till volymen kylvätska i värmesystemet och lägg till ett godtyckligt antal liter "i reserv"

I verkligheten, för att bestämma tankens erforderliga kapacitet, använder ägarna till ett litet hus på landet formler extremt sällan. Oftast beräknas expansionstankens ungefärliga volym, till vilken valfritt antal liter kan läggas till för försäkring.

Anledning: i fallet med öppna tankar påverkar den extra volymen inte kostnaden nämnvärt och leder i vissa fall inte till en prishöjning alls.

Som ett resultat kommer hela beräkningen av kapaciteten ner på att bestämma 10% av volymen av hela kylvätskan, vilket bör vara dess minimivärde för expansionstanken.

Det enklaste sättet att göra detta är vid tidpunkten för att designa och skapa ett värmesystem, när alla parametrar för radiatorer, rör och andra strukturella element är kända eller lätt kan hittas genom att ta mätningar. Och sedan lägger du helt enkelt ihop volymerna för alla komponenter.

Även om öppna expansionstankar och de system som de är avsedda för för länge sedan har blivit föråldrade, gör deras tillgänglighet och, viktigast av allt, hög autonomi dem efterfrågade under förhållanden som är långt ifrån idealiska. Till exempel om det är problem med stabil elförsörjning eller om ägarna av lokalerna inte bor där permanent

Om källdata är okänd är den mest praktiska beräkningsmetoden experimentell. Varför behöver du tömma allt vatten från systemet, och sedan fyll den med kylvätska på en ny.

I detta fall måste mätningar göras, vilket kan göras med hjälp av en mätare eller med behållare med känd volym.Efter det återstår bara att ta reda på de nödvändiga 10% av kylvätskevolymen, vilket fungerar som en riktlinje vid tillverkning eller köp av en tank.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon nedan låter dig bättre förstå vad öppna expansionstankar är, hur de tillverkas och installeras:

Följande video handlar om hemgjorda tankar för värmesystemet:

En öppen expansionstank anses vara en föråldrad enhet, liksom hela typen av värmesystem där den används. Det vill säga, sådan utrustning är ineffektiv, eftersom dess drift åtföljs av betydande värmeförlust och uppvärmningen är extremt långsam.

Ändå gör fullständig autonomi, oberoende, lätt underhåll och överkomliga kostnader den öppna tanken efterfrågad långt från de stabila förhållandena i stora städer - i dachas, byar, etc..

Har du fortfarande frågor om att beräkna tanken eller vill du förtydliga andra punkter som vi inte nämnde i den här artikeln? Fråga om nyanserna som intresserar dig, ställ dina frågor i blocket nedan - våra experter och andra webbplatsbesökare hjälper dig att ta reda på det.

Om du nyligen har varit involverad i tillverkningen eller installationen av en öppen tank, berätta för oss om det i kommentarsblocket - många nybörjare kommer att hitta din information användbar. Lägg också till unika bilder av din expansionskärl.