Zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typu otwartego: urządzenie, przeznaczenie, główne typy + wskazówki dotyczące obliczania zbiornika

W dzisiejszych realiach naczynie wzbiorcze do ogrzewania typu otwartego już dawno i bezpowrotnie przegrywa konkurencję z nowocześniejszym i wydajniejszym zbiornikiem zamkniętym.

Niemniej jednak przestarzały sprzęt jest aktywnie wykorzystywany. W wielu sytuacjach ma nawet przewagę nad zaawansowanymi technologicznie zbiornikami membranowymi.

W tym materiale przeanalizujemy jego przeznaczenie i cechy konstrukcyjne, a także zapoznamy się z zasadą działania i zasadami obliczania tego typu zbiornika.

Przeznaczenie zbiornika w układach otwartych

To urządzenie jest stosowane w systemach grzewczych, aby zapobiec awariom, gdy wzrasta objętość i ciśnienie chłodziwa, co ma miejsce po podgrzaniu.

A dokładniej, gdy temperatura wody krążącej w układzie wzrośnie od 5 do 100°C, jej objętość zwiększy się o 4%. A to dużo, bo nie ma gdzie go umieścić w rurach i grzejnikach - nie ma tam wolnego miejsca.

Nadmiar płynu chłodzącego z układu grzewczego jest wciskany do zbiornika wyrównawczego typu otwartego, co zapobiega uszkodzeniu jego części w wyniku zwiększonego ciśnienia. Dzieje się tak, ponieważ wody nie można sprężyć, a ona sama zauważalnie zwiększa swoją objętość wraz ze wzrostem temperatury. Po schłodzeniu płyn chłodzący wraca do układu grzewczego

W rezultacie kilkaset gramów w małej instalacji grzewczej lub kilka litrów w dość dużej instalacji zwiększa ciśnienie do wartości krytycznych i prowadzi do wystąpienia silnego młot wodny.

Co wiąże się z wyciśnięciem uszczelek, pękaniem armatury, grzejnikami i kosztownymi naprawami - a wszystko to w najbardziej nieodpowiednim momencie.

A gdy temperatura płynu chłodzącego spadnie, jego nadmiar ponownie staje się niezbędny do skutecznego funkcjonowania układu, dlatego należy go zwrócić w całości. W przypadku parowania należy uzupełnić zapasy cieczy.

Charakterystyka zbiornika otwartego

Takie zbiorniki są niezwykle proste - jako zbiornik wyrównawczy zawsze można zastosować zwykłe wiadro, specjalnie wykonany pojemnik ze złomu, kanister lub coś podobnego.

Cechy konstrukcyjne kontenera

Główne wymagania projektowe to:

• dostępność wystarczającej objętości;
• brak szczelności.

Oznacza to, że dopuszczalny jest nawet brak osłony, chociaż jest to pożądane - chroni ona przed przedostawaniem się cząstek brudu do instalacji grzewczej.

Zbiornik, który ma służyć jako zbiornik wyrównawczy, musi być wyposażony w rurę, do której rura z systemu grzewczego. To jedyne wymagane urządzenie.

Konstrukcja dowolnego zbiornika wyrównawczego jest niezwykle prosta – jest to zwykły kontener wyposażony w jedno lub więcej wejść/wyjść. Dzięki temu nadmiar płynu gromadzi się i spływa. Najbardziej zaawansowane technologicznie zbiorniki wyposażone są w przyłącze wody i zawór spustowy, który jest niezbędny do odprowadzenia wody do kanalizacji w przypadku wystąpienia zbyt dużych ilości nadmiaru wody.

Jednak dla wygody i uniknięcia drobnych problemów zaleca się stosowanie następujących akcesoriów:

• Wąż lub rura przelewowa - taki element konstrukcyjny jest niezbędny w przypadku przepełnienia zbiornika wyrównawczego. Oznacza to, że ten element konstrukcyjny, odprowadzając ciecz do kanalizacji lub po prostu na zewnątrz budynku, eliminuje możliwość jej zalania.
• Rura doprowadzająca wodę — konieczne jest uzupełnienie instalacji grzewczej wodą. Można się bez tego obejść, ale powinieneś zrozumieć, że tę procedurę trzeba będzie wykonać z wiadrem w rękach. Chociaż w tym drugim przypadku projekt będzie tańszy.

Ponieważ zbiorniki wyrównawcze są często instalowane na poddaszach, należy zadbać o ich izolację. Zapobiegnie to zamarznięciu cieczy i uszkodzeniu całego układu.

Jako chłodziwa można używać wyłącznie zwykłej wody. Ponieważ nowoczesne, skuteczne środki przeciw zamarzaniu szybko odparowują w otwartych zbiornikach. Prowadzi to do znacznego wzrostu kosztów całej procedury ogrzewania.

Ponadto opary środków przeciw zamarzaniu są prawie zawsze toksyczne, co wpływa na zdrowie mieszkańców. Rozmawialiśmy więcej o rodzajach chłodziw do systemu grzewczego i ich funkcjach ten materiał.

Kształt i materiał wykonania

Kształt zbiornika nie jest zasadniczo ważny, więc może to być dowolny:

• okrągły;
• prostokątny;
• trapezowe itp.

Materiałem do produkcji może być dowolny metal lub nawet tworzywo sztuczne, ale ponieważ płyn chłodzący może nagrzewać się do znacznych temperatur, musi być odporny na ciepło.

Ten rysunek pomaga zrozumieć zasadę działania zbiornika wyrównawczego. Zdjęcie po lewej stronie przedstawia płyn chłodzący w stanie zimnym.Dostarczona objętość jest dla niego więcej niż wystarczająca. Kiedy jednak rozpoczyna się ogrzewanie (zdjęcie po prawej), wkrótce pojawia się nadmiar wody. W rzeczywistości nadmiaru płynu nie jest dużo, ale to wystarczy, aby znaleźć słaby punkt w systemie i spowodować wyciek lub doprowadzić do awarii sprzętu

W sprzedaży dostępne są różne opcje otwartych zbiorników wyrównawczych, spośród których łatwo wybrać najbardziej odpowiedni. Lub zrób domowy zbiornik ze złomu, który będzie działał jako zbiornik wyrównawczy.

Zasada działania urządzenia

Zbiornik wyrównawczy jest częścią najprostszych systemów grzewczych, które działają zgodnie z prawami fizyki. Gdy ciecz przepływa przez rury i grzejniki pod wpływem grawitacji, energię do tego zapewnia różnica ciśnień.

Aby nie zakłócać naturalnej wymiany ciepła i obiegu wody, naczynie wzbiorcze należy montować w najwyższym punkcie całej instalacji grzewczej, a kocioł możliwie najniżej. Bardziej szczegółowo rozmawialiśmy o instalowaniu i podłączaniu zbiornika Ten artykuł.

W przeciwnym razie obecność zbiornika nie da pożądanego efektu. Nie chroni to przed zwiększonym ciśnieniem, uderzeniem wodnym i późniejszymi awariami.

Ważną zaletą otwartych zbiorników wyrównawczych jest ich dostępność. Na przykład zbiornik można wykonać nawet ze złomu, który jest wystarczający w domkach letniskowych i pomieszczeniach gospodarczych prywatnych domów. Dowolny metalowy lub plastikowy pojemnik o wymaganej wielkości może stać się pojemnikiem ekspansyjnym, o czym świadczy zdjęcie

Gdy płyn chłodzący jest zimny, sam zbiornik nie bierze żadnego udziału w działaniu systemu grzewczego.

Wszystko zmienia się, gdy ciecz nagrzewa się do znacznych temperatur i wytwarza nadciśnienie w rurach i grzejnikach, ponieważ w takich sytuacjach jej nadmiar jest aktywnie wytwarzany i wciskany do zbiornika wyrównawczego. Gdzie pozostaje, aż płyn chłodzący ostygnie, po czym ponownie przepływa grawitacyjnie do rur i grzejników, kotła.

Opisaną procedurę przeprowadza się cyklicznie, czyli przez cały okres eksploatacji zbiornika.

Ze względu na to, że system grzewczy jest otwarty, podobnie jak sam zbiornik, kompensacja skutków ekspansji nie może zostać przeprowadzona bez interwencji człowieka.

Powodem jest to, że płyn chłodzący w bezpośrednim kontakcie z powietrzem odparowuje, a im bardziej się nagrzewa, tym bardziej aktywna jest ta procedura.

W rezultacie użytkownik musi regularnie monitorować dostępny poziom wody. I uzupełnij w razie potrzeby.

Określoną operację wykonuje się za pomocą wiadra lub innego pojemnika z wodą. Jest to nieprzyjemne, dlatego system można zautomatyzować, organizując dostawy wody z sieci wodociągowej, z dowolnego: lokalnego lub scentralizowanego.

Warto wiedzieć, że kształty geometryczne i dokładne obliczenia w przypadku otwartego zbiornika wyrównawczego są absolutnie nieistotne. Głównym warunkiem skutecznego działania jest umieszczenie w najwyższym punkcie instalacji i obecność wystarczającej objętości zbiornika aż do rury przelewowej

Ponadto, korzystając z dodatkowego wyposażenia, opisaną procedurę można uczynić całkowicie autonomiczną.

Ale w tym przypadku utracone zostają najważniejsze zalety wszystkich otwartych zbiorników i systemów grzewczych:

• taniość;
• pełną autonomię, czyli niezależność od wydajności, użyteczności i obecności jakichkolwiek systemów inżynieryjnych w pomieszczeniu.

Wszystkie procesy w otwartym zbiorniku zachodzą zgodnie z naturalnym cyklem, bez pomocy pomp i innego sprzętu.

W rezultacie, aby naczynie wzbiorcze miało gwarancję przydatności, wymiary samego systemu muszą być umiarkowane, czyli nie należy go stosować do ogrzewania domków letniskowych i budynków, których powierzchnia przekracza 100 m².

Optymalną lokalizacją zbiorników wyrównawczych są ciepłe poddasze. Ponieważ mamy gwarancję, że najwyższy punkt systemu będzie tam, a to rozwiązanie pozwala również ukryć przed oczami konstrukcję o niskich walorach estetycznych

Zignorowanie tej zasady może prowadzić do znacznych strat finansowych, ponieważ konieczne będzie wprowadzenie szeregu zmian, aby zapewnić wydajność zbiornika i całego systemu.

Ponadto wysokość powinna być ograniczona. Ponieważ osiągnięcie oczekiwanego rezultatu przy próbie ogrzania w ten sposób więcej niż dwupiętrowego budynku jest bardzo problematyczne.

Jak dokonać obliczeń?

Jak wspomniano powyżej, każdy zbiornik wyrównawczy stosowany do otwartego ogrzewania charakteryzuje się prostotą konstrukcji i produkcji. Obliczanie wymiarów takiego produktu nie jest już bardziej skomplikowane.

W tym celu można skorzystać ze wzorów lub metody polegającej na przybliżonym obliczeniu objętości roboczej zbiornika.

Przykład wykorzystania wzoru do obliczenia wymaganej objętości zbiornika. Na podstawie rzeczywistej objętości wody krążącej w obiegu oblicza się jedynie jej wzrost po podgrzaniu do określonej temperatury, zaokrąglając w górę.Następnie dodaj uzyskany wynik do objętości płynu chłodzącego w systemie grzewczym i dodaj dowolną liczbę litrów „w rezerwie”

W rzeczywistości, aby określić wymaganą pojemność zbiornika, właściciele małego wiejskiego domu niezwykle rzadko stosują formuły. Najczęściej obliczana jest przybliżona objętość zbiornika wyrównawczego, do której można dodać dowolną liczbę litrów w celu ubezpieczenia.

Powód: w przypadku zbiorników otwartych dodatkowa objętość nie wpływa znacząco na koszt, a w niektórych przypadkach w ogóle nie prowadzi do wzrostu ceny.

W rezultacie całe obliczenie pojemności sprowadza się do określenia 10% objętości całego płynu chłodzącego, co powinno stanowić jego minimalną wartość dla zbiornika wyrównawczego.

Najłatwiej to zrobić na etapie projektowania i wykonywania instalacji grzewczej, gdy znane są już wszystkie parametry grzejników, rur i innych elementów konstrukcyjnych lub można je łatwo ustalić wykonując pomiary. A potem po prostu zsumowanie objętości wszystkich komponentów.

Chociaż otwarte zbiorniki wyrównawcze i systemy, dla których są przeznaczone, już dawno stały się przestarzałe, ich dostępność i, co najważniejsze, duża autonomia sprawiają, że jest na nie popyt w warunkach odległych od idealnych. Np. jeśli jest problem ze stabilnymi dostawami prądu lub właściciele lokalu nie mieszkają w nim na stałe

Jeśli dane źródłowe nie są znane, najbardziej praktyczną metodą obliczeń jest eksperyment. Dlaczego musisz spuścić całą wodę z systemu, a potem napełnij go płynem chłodzącym na nowym.

W takim przypadku należy dokonać pomiarów, które można wykonać za pomocą miernika lub pojemników o znanej objętości.Następnie pozostaje tylko ustalić wymagane 10% objętości płynu chłodzącego, co służy jako wskazówka przy produkcji lub zakupie zbiornika.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film pozwoli lepiej zrozumieć, czym są otwarte zbiorniki wyrównawcze, jak są produkowane i instalowane:

Poniższy film dotyczy domowych zbiorników do systemu grzewczego:

Otwarte naczynie wyrównawcze jest uważane za przestarzałe urządzenie, podobnie jak cały rodzaj systemu grzewczego, w którym jest stosowany. Oznacza to, że taki sprzęt jest nieskuteczny, ponieważ jego działaniu towarzyszy znaczna utrata ciepła, a ogrzewanie jest niezwykle powolne.

Niemniej jednak pełna autonomia, niezależność, łatwość konserwacji i przystępne koszty sprawiają, że otwarty zbiornik jest poszukiwany daleko od stabilnych warunków dużych miast - w daczach, wioskach itp..

Czy nadal masz pytania dotyczące obliczania zbiornika lub chcesz wyjaśnić inne kwestie, o których nie wspomnieliśmy w tym artykule? Zapytaj o interesujące Cię niuanse, zadaj pytania w bloku poniżej - nasi eksperci i inni odwiedzający witrynę pomogą Ci to rozgryźć.

Jeśli ostatnio zajmowałeś się produkcją lub instalacją zbiornika typu otwartego, opowiedz nam o tym w bloku komentarzy - Twoje informacje będą przydatne dla wielu początkujących. Dodaj także unikalne zdjęcia swojego zbiornika wyrównawczego.