Expansionskärl för slutet värmesystem: funktionsprincip och konstruktion + hur man väljer och installerar i systemet

Ett väl valt och anslutet expansionskärl för slutet värmesystem spelar en viktig roll. Det skyddar värmekretsen och förlänger utrustningens livslängd. Den slutna, täta behållaren eliminerar behovet av att ständigt reparera systemet och byta enheter. Det är värt att “bekanta sig” med den. Eller hur?

Vi berättar om hur du väljer en sluten modell av expansionskärl i enlighet med systemets tekniska data. Vi tipsar om hur du installerar och ansluter det på rätt sätt. Dessutom innehåller artikeln rekommendationer som måste följas för att förlänga utrustningens livslängd.

Syftet med slutna expansionskärl

Alla av dem, oavsett volym och prestanda, är avsedda att kompensera för expansionen av värmebäraren (specialvätskor, vatten) som sker när temperaturen stiger.

Detta görs för att undvika destruktiva tryckstötar, skador på kopplingar, ventiler, rörbrott i värmesystem, och att packningar trycks ut.

Varje slutet kärl är en stålbehållare som är lufttät och delad i två delar av ett elastiskt membran, som ändrar sin position när temperaturen på värmebäraren stiger/sjunker.

Exempel: värmebäraren (vatten) expanderar med fyra procent när temperaturen stiger till 95 °C. Vilket är tillräckligt för att få ingenjörssystemet att sluta fungera.

Konstruktion och komponenter hos expansionskärlet

Varje sådan modern produkt består av följande konstruktionselement:

• hölje;
• kammare för värmebärare;
• gaskammare, där vanlig luft eller inert gas pumpas in;
• membran.

Alternativet att fylla gaskammaren med inert gas är mer fördelaktigt, eftersom det ger behållaren längre hållbarhet. Men vanlig luft är mer tillgänglig.

Membranet är tillverkat av elastiska material, så det kan ändra sitt läge när temperaturen på värmebäraren ökar eller minskar. Denna konstruktionsdetalj kan vara av diafragma- eller ballongtyp, men funktionsprincipen är densamma.

Anslutningen av tankarna till värmesystemet sker med hjälp av en specialnippel. För påfyllning av gas finns en ventil. Slutna kärl tillverkas i horisontellt eller vertikalt utförande, vilket förenklar monteringen av värmesystemet.

Moderna expansionskärl avsedda för användning i värmesystem finns i olika storlekar och former, och deras prestanda skiljer sig radikalt. Allt detta gör det möjligt att göra ett optimalt val i alla situationer.

Kärl avsedda för installation i slutna värmesystem är utrustade med manometrar för övervakning av inre tryck. Liknande produkter avsedda för montering i vanliga privata hus arbetar under låga belastningar, som inte överstiger 3,5-4 bar, och behöver därför inga mätinstrument.

Dessutom finns det två typer av kärl att köpa:

• med fast eller stationär membran av diafragmatyp, det vill säga att en bristning eller slitage leder till att hela apparaten måste bytas ut;
• med utbytbart membran av ballongtyp.

I det första fallet har produkterna en mer överkomlig prislapp, i det andra fallet större funktionalitet, reparerbarhet och hållbarhet.

Konstruktionen av flänsbehållare gör det möjligt att byta ut ett utslitet eller skadat membran, och i vissa fall kan du till och med göra det själv. Dessutom tål utbytbara membran högre tryck.

Funktionsprincip för expansionskärlet

När värmebäraren är kall upptar kärlets membranet maximalt utrymme. När temperaturen stiger ökar trycket på membranet.

Som ett resultat övervinner detta konstruktionselement motståndet från inert gas eller luft och ändrar sin position, vilket frigör mer utrymme för den överskottsvätska som bildats.

Expansionskärl deltar inte i uppvärmningsprocessen, men deras uppgift är mer än viktig. Varje sådan produkt förhindrar fel i värmesystemet som kan uppstå på grund av tryckstötar och ökat tryck från värmebäraren.

När värmebäraren kyls ner sker den omvända processen som beskrivits ovan. Sedan upprepas cyklerna många gånger.

Rekommendationer för val av expansionskärlets storlek

Den viktigaste egenskapen att tänka på när du väljer modell av expansionskärl är dess volym. För slutna system med en liten krets där värmebärarens volym inte överstiger 150 liter är det enkelt att beräkna kapaciteten.

Så, den bör vara:

• vid användning av vatten som värmebärare — 10 % av hela värmesystemets volym (till exempel, om denna siffra är 100 liter, bör expansionskärlet rymma minst 10 liter);
• vid användning av glykolvätska som värmebärare — 15% av värmesystemets volym.

I det senare fallet måste behållaren vara större på grund av den högre expansionskoefficienten hos nämnda frostskyddsmedel.

Fördelen med moderna expansionstankar är att deras membran reagerar på alla temperaturförändringar hos värmebäraren. Detta garanterar säker användning. Men man bör komma ihåg att tankarna är avsedda för arbete under specifika förhållanden, så de måste väljas korrekt.

Volymen på tanken för mer rymliga system där mer än 150 liter cirkulerar i kretsen är lättast att beräkna med hjälp av systemets totala volymparameter och en tabell för val av tank.

För att beräkna systemets totala volym kan man använda följande metoder:

1. Mät volymen av värmebäraren som cirkulerar i alla enskilda systemkomponenter (panna, radiatorer, rörledningar) och summera resultaten. Denna metod är mycket arbetskrävande men samtidigt mest exakt.
2. Multiplicera varje kilowatt panneffekt med 15, med antagandet att det i genomsnitt går cirka 15 liter värmebärare per 1 kW. Denna metod är enkel, men man bör komma ihåg att resultatet endast är pålitligt om man är säker på att värmeelementet är korrekt valt för systemet.
3. Tappa ur allt vatten från systemet och fyll på det igen, räkna den nödvändiga mängden liter.

Man kan också använda formler eller en online-kalkylator för att beräkna den nödvändiga tankvolymen. För detta måste man känna till värmebärarens volym, dess temperatur och trycket i systemet.

Metoden med formler är mer komplicerad och den beräknade volymen kommer inte att skilja sig nämnvärt från den grova beräkningen ovan. Dessutom måste det funna värdet avrundas uppåt.

Många tillverkare av expansionstankar erbjuder kunden hjälp med att välja rätt tank. De tillhandahåller tabeller som underlättar valet. Dock anger de alltid att informationen är vägledande och att köparen i alla fall bär ansvaret.

Det mest praktiska valet är en expansionstank avsedd för slutna värmesystem, utrustad med säkerhetsventil.

Anledningen är att om trycket stiger till kritiska nivåer kommer anordningen att aktiveras och släppa ut det. Det vill säga den nämnda ventilen kan avsevärt öka säkerheten för hela värmesystemet.

Vid köp av en tank bör man tänka på att expansionstankar som används för uppvärmning oftast är målade med röd färg.

En sådan egenskap hjälper till att skilja den önskade produkten från andra liknande, till exempel, med liknande storlek och form på vattenförsörjningstankar – hydroackumulatorer, som vanligtvis är täckta med blå emalj.

Men vid behov kan man hitta tankar i olika färger, vilket hjälper till att placera den önskade i valfritt rum utan att minska dess estetiska kvalitéer.

Behållare kan vara horisontella eller vertikala, och tillverkarna ger möjlighet att montera dem på olika platser. För detta ändamål är produkterna utrustade med olika anordningar. Och vid köp bör man vara uppmärksam på detta, efter att ha bestämt det optimala alternativet i förväg.

Man bör också vara uppmärksam vid valet på kvaliteten på de material som använts vid tillverkningen av behållarens hölje och membran. Samt förekomsten av garanti på den köpta utrustningen och instruktioner för installation och anslutning till systemet.

Så här utför du monteringen

Det finns inga betydande begränsningar som påverkar platsen för installation av expansionstanken i systemet. Ändå är det önskvärt att utföra installationen på någon lämplig punkt i returledningen till det befintliga värmesystemet.

Anledningen är att värmebäraren där är svalare. Och detta gör det möjligt att avsevärt förlänga livslängden på expansionstanken och dess membran.

Dessutom, om tanken installeras i närheten av en fastbränslepanna, kan ånga i vissa situationer komma in i kammaren för värmebäraren. Som ett resultat kommer tanken att förlora förmågan att kompensera expansionen av värmebäraren.

Installation av behållaren kan utföras på två sätt. Dessa inkluderar montering:

• på väggen;
• på golvet.

Men man bör förstå att det första alternativet endast är avsett för fall där expansionstanken har en måttlig volym.

Tankar bör installeras så långt från pannorna som möjligt. Och den optimala lösningen är att placera den i returledningen. Eftersom temperaturen på värmebäraren där är betydligt lägre, vilket förhindrar att membranet går sönder i förtid.

Man bör inte snåla med anslutningen av tanken till värmesystemet.

Så den angivna proceduren måste utföras med användning av:

• avstängningsventil med så kallad 'amerikankoppling' — denna konstruktionselement gör det möjligt att snabbt ta tanken ur drift och vid behov byta ut den utan att vänta på att värmebäraren svalnar;
• T-stycke med tömningsventil, vilket gör att tanken snabbt kan tömmas före byte;
• manometer för tryckmätning;
• säkerhetsventil eller nippel för tryckjustering inuti utrustningen.

Efter installation av tanken måste den justeras korrekt enligt tillverkarens rekommendationer i instruktionerna för den inköpta utrustningen. Så att trycket i tanken är lämpligt, dvs. lägre än i systemet, vilket gör att membranet kan deformeras när värmebäraren värms upp.

Om beräkningarna gjorts felaktigt och en tank med mindre volym än vad som behövs placerats i värmesystemet, kommer den inte att klara av sina uppgifter, men felet går att åtgärda.

För detta behöver du köpa och installera en andra tank i systemet. Tankens kapacitet är skillnaden mellan den erforderliga volymen och volymen hos tanken som redan finns i systemet. Detta sätt minskar de ekonomiska förlusterna.

Underhåll under drift

Det är viktigt att komma ihåg att vid uppehåll i användningen bör tankarna, liksom andra komponenter i värmesystemet, tömmas och därefter torkas. Denna punkt ska inte ignoreras, eftersom underlåtenhet att följa den leder till korrosion och kortare livslängd.

Den huvudsakliga konstruktionsdelen som reagerar på tryckförändringar från värmebäraren är ett elastiskt membran. På ena sidan påverkas det av neutral gas (t.ex. kväve) eller luft, och på andra sidan av tryck från värmebäraren. Membranet intar en position beroende på vilken sida som har starkast påverkan.

Vid användning av en sluten tank bör ägarna regelbundet utföra ett antal enkla åtgärder.

Vilka inkluderar:

• periodiska inspektioner för att upptäcka korrosion, mekaniska skador – en sådan procedur bör utföras två gånger per år;
• kontroll av trycket i systemet, vilket görs var sjätte månad;
• periodiska inspektioner av membranets integritet – sådana operationer utförs enligt tillverkarens rekommendationer.

Dessutom kommer användarna under hela driften att behöva följa kraven avseende tillåtna temperatur- och tryckgränser.

För reparation av tankar bör endast originalkomponenter användas, eftersom det garanterar inte bara rätt prestanda utan också användningssäkerhet.

Reglerna och urvalskriterierna för expansionskärl för öppna värmesystem presenteras i följande artikel, som ägare av hus med öppna värmesystem bör läsa.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den första videon hjälper dig att förstå egenskaperna hos moderna expansionskärl och hur du väljer rätt:

Nästa videomaterial ger dig möjlighet att förstå hur du korrekt installerar det köpta expansionskärlet:

En sluten tank är en praktisk, hållbar, effektiv och säker lösning för värmesystemet. Men för att uppnå det förväntade resultatet måste du göra rätt val och installation av produkten i värmesystemet samt dess inställning.

Skriv gärna kommentarer i blocket nedan, dela användbar information och foton om artikelns ämne. Berätta om hur du valde en sluten expansionskärl för värmesystemet i ett hus på landet. Avslöja dina tekniska hemligheter som är användbara för webbplatsens besökare.