Tágulási tartály fűtési rendszerhez: felépítés, számítás és a legjobb változat kiválasztása

A helyesen kiválasztott és szakszerűen telepített tágulási tartály megakadályozza a fűtési rendszer meghibásodását, és fenntartja a nyomást a szükséges szinten. Tartalékként szolgál a felmelegedéskor táguló víz számára. A rendszer típusától függően a beépített tágulási tartály lehet nyitott vagy zárt típusú.

Elmondjuk, hogyan válasszon tartalék tartályt a kialakított fűtési rendszer függvényében. Cikkünkben bemutatjuk a tágulási tartályok felépítésének sajátosságait és a telepítés specifikumait. Ajánlásokat adunk, amelyek betartása biztosítja bármilyen típusú fűtési kör tökéletes működését.

Nyitott típusú tágulási tartályok

A nyitott típusú tágulási tartályok konstrukciós sajátossága, hogy a hőhordozó érintkezik a légkörrel. Az ilyen típusú tágulási tartállyal rendelkező rendszerekben a cirkuláció konvektív. A folyadék térfogata melegítéskor nő, a felesleget a tartály nyeli el.

A hőmérséklet csökkenésekor a folyadék gravitáció hatására visszaáramlik.

Mivel a tartályban nulla nyomás van, a berendezés nem igényel erős fém szerkezetet, ezért:

• a ház készítéséhez bármilyen fém használható;
• használható kész, hőálló műanyag tartály;
• a tartály formája nem meghatározó.

Nyári kerti házakban az ilyen berendezés összeállítható rögtönzött eszközökből. Tartályként használható egy műanyag kanni vagy hordó, amely bemeneti csatlakozóval és túlfolyó kivezetéssel van ellátva.

A nyitott típusú tágulási tartályok készülhetnek téglalap alakú tartály formájában, nem légmentesen záródó fedéllel a felső síkon.

Külsőleg ez egy hagyományos fém tartály, amelynek felső síkján nyílás található a karbantartáshoz és a folyadék hozzáadásához. Az eltömődés elleni védelmet nem légmentes fedél biztosítja. Az alsó részen vagy az oldalsíkon rögzítőelemek találhatók.

A nyitott fűtési rendszereket alacsony épületekben alkalmazzák, ahol a hőhordozó térfogata és a fűtési kommunikáció hossza viszonylag kicsi.

A telepítés követelményei egyszerűek:

• a tágítót a magasság maximumán, a betáplálási vonalon kell elhelyezni;
• a betáplálás a tartályhoz egy csonkon keresztül csatlakozik;
• a felesleges folyadék levezetésére a számított szint felett túlfolyó beépítése szükséges.

A gravitációs cirkuláció biztosításához a szereléshez megnövelt keresztmetszetű csövek használata ajánlott.

A nyitott szerkezetet a legfelső ponton helyezik el, ahonnan a folyadék gravitációsan folyik le.

Általában a tartályt fűtött helyiségben, jól szigetelt padláson próbálják elhelyezni, ha ez nem lehetséges, akkor a tartályt szigetelni kell. A szigetelés megakadályozza a folyadék megfagyását és a rendszer működésének elvesztését.

Zárt típusú tágulási tartályok

A zárt tartályváltozatok konstrukciós sajátossága a teljes tömítettség, ami lehetővé teszi a cirkulációhoz szükséges nyomás fenntartását a rendszer bármely pontján.

A tartály belül membránnal van levegő- és folyadékrészre osztva. Mindkét rekesz teljesen tömített – a levegős részből származó nitrogéntartalmú keverék soha nem keveredik a folyadékrekeszt kitöltő hőhordozóval.

A zárt tágulási tartály működési elve az, hogy a rendszerből a felmelegedett folyadék a tartály folyadékrészébe préselődik, és a saját oldaláról nyomást gyakorol a tömített membránra. A válaszfal deformálódik, és hat a levegős részre, összenyomva azt.

Ennek következtében a tartály légkamrájának térfogata csökken, és a benne lévő gáz összenyomódik. Ez a helyzet a nyomás növekedését idézi elő a rendszerben. Amint a nyomás normalizálódik, a hőhordozó a folyadékrekeszből visszaszorul.

Ha viszont a nyomás gyorsan nő, akkor a tartályban lévő folyadék kritikus térfogatának elérésekor a biztonsági szelep működésbe lép. Ennek eredményeként a felesleges hőhordozó eltávozik a tartályból.

A zárt kivitel teljesen tömített, alsó részében egy karima található bevezetőcsonkkal, felső részében pedig egy gáztöltő nippel.

A fűtési rendszerben használt zárt tágulási tartályokat alakjuk szerint a következő típusokra osztják:

1. Gömb alakúak – a membrános szerkezet egy fajtája rugalmas elválasztófallal. Folyadék beáramlásakor az elválasztófal megnyúlik és felveszi a teljes többlettérfogatot. Maga a tartály gömb alakú kapszula formájú.
2. Oválisak – a membrános hidrokompenzátorok másik fajtája. A tágulási tartály hengere hagyományosan rugalmas membránnal van elválasztva gáz- és folyadékkamrára, de a ház konfigurációja függőlegesen kissé megnyúlt formájú.

Külsőleg az ovális tágulási tartályok piros színű, hengeres alakú tartályok. Az egyik oldalon egy nippel található a gázkamra nyomásának létrehozásához, a másik oldalon pedig egy csonk, amelyen keresztül a rendszerhez csatlakozik.

A házra rögzítőelemek vannak hegesztve, amelyek lehetővé teszik a berendezés fali szerelését és elbírják annak üzemi súlyát. A tartály gömb alakú változata csak alakjában különbözik az oválistól.

A membrános zárt tágulási tartályok típusaik szerint membrános és ballonos változatokra oszthatók.

Zárt rendszerekben a gravitációs keringés nem tudja biztosítani a szükséges nyomásszintet. Ezért a szerkezetbe beépítenek egy keringető szivattyút.

Maga a tágulási tartály a rendszer bármely pontjára helyezhető, de a szerelési munkák során érdemes figyelembe venni az alábbi ajánlásokat:

• a legjobb telepítési hely a visszatérő vezeték, a szivattyú bekötési pontja előtt;
• a hőhordozó betáplálását jobb felülről megoldani, ami csökkenti a levegő bejutását és megőrzi a működőképességet a membrán sérülése esetén;
• a fő térfogat hiányát kompenzálhatja egy kisebb kapacitású kiegészítő tágulási tartály beépítésével.

A telepítés során nem tilos figyelembe venni a helyiség berendezését, ha erre szükség van. A fűtési rendszer nyomásának ellenőrzéséhez a tágulási tartálynak manométerrel kell rendelkeznie.

A zárt tágulási tartályt általában a kazán elé, a keringető szivattyú telepítési helye elé helyezik.

A kazán közelében történő elhelyezés lehetősége megszünteti a tartály szigetelésének szükségességét. A berendezés fűtött helyiségben van, ami kényelmes üzemeltetést biztosít.

Melyik konstrukció jobb?

A rendszerek a tágulási tartály felépítésétől és anyagától függően különböző előnyökkel és hátrányokkal rendelkeznek. De a szakértők és tapasztalt felhasználók véleménye szerint a funkcionalitás tekintetében a zárt változatok előnyösebbek.

Nyitott tartály előnyei és hátrányai

A gravitációs rendszer nagyobb átmérőjű csöveket igényel, ami közvetlenül növeli a költségeket. A nyitott fűtési rendszer nem tömített tágulási tartállyal történő kialakításának költségvetése kissé nő, bár továbbra is viszonylag alacsony marad.

A változat fő előnyei az egyszerűség, valamint az alkatrészek és a szerelési munkák alacsony költsége. További pozitívum, hogy nincs szükség a nyomásszint ellenőrzésére.

A kis rendszerekhez való nyitott típusú tágulási tartály rögtönzött anyagokból is összeállítható, és beszerelése sem bonyolult.

Azonban a hátrányok jóval nagyobb számban vannak:

• a fagyálló használata veszélyes a mérgező gőzök miatt;
• a beépítési lehetőségek csak a rendszer legfelső pontjára korlátozódnak;
• a folyamatos légköri érintkezés növeli a légzsákok és a korrózió kockázatát;
• lassú felmelegedés;
• a konvekciós keringést kísérő hőmérsékletingadozások felgyorsítják a berendezés kopását;
• alacsony épületek fűtésére használják, legfeljebb két emeletig;
• nagy hőveszteség és energiafogyasztás a felmelegítéshez.

A nyitott rendszer további hátránya a párolgásból és túlfolyásból eredő veszteség. Ezért a tartály felszerelésekor gondoskodni kell a feltöltőnyílás hozzáférhetőségéről.

Zárt tartály előnyei és hátrányai

Ha az árak és a szerelési munkák egyszerűsége tekintetében a nyitott tágulási tartályok nyernek, akkor a funkcionalitás a zárt tartály – amelyet expanzomátnak is neveznek – erős oldala. Pontosan ezeket használják a zárt fűtési rendszerek építésénél, amelyek nem állnak közvetlen kapcsolatban a légkörrel.

Az Ekszpanzomátok a következő előnyökkel rendelkeznek:

• a teljes tömítettség lehetővé teszi a fagyálló használatát;
• A tágító elhelyezésének helye nem befolyásolja a rendszer működőképességét;
• A tartály belső terének szigetelése minimalizálja a légbuborékok és a korrózió kialakulásának valószínűségét;
• Indítás után a rendszer gyorsabban felmelegszik, érzékenyebb a hőmérsékleti üzemmódok szabályozására;
• kisebb különbség az előremenő és visszatérő vezetékek üzemi körülményei között, ami ennek következtében növeli az élettartamot;
• Nem igényel nagy átmérőjű csövek szerelését, ami lehetővé teszi a megtakarítást az építkezésen.
• nem igényel folyamatos figyelmet a folyadék szintjére és állapotára;
• lehetőség alkalmazásra a több emeletre tervezett rendszerekben;
• kisebb hőveszteségek, amelyek csökkentik a berendezés üzemeltetési költségeit.

Az ilyen típusú tágítók kiválasztásakor előfordulhatnak zárt, szétszerelhetetlen szerkezetű palackok. A membrán meghibásodása esetén a palackot ki kell cserélni egy újra.

A munkanyomás szintjének ellenőrzésére a tartályra manométert szerelnek, a felesleges levegő elvezetésére automatikus vagy mechanikus légtelenítőt helyeznek el.

A hátrányok közül fontos megemlíteni a szerkezet bonyolultságát, a speciális anyagigényeket, amelyek növelik a berendezés költségét. Ehhez hozzátehetjük a nyomás folyamatos ellenőrzésének és szükség esetén helyreállításának szükségességét.

A tartály kapacitásának számítási szabályai

Bármilyen típusú tágulási tartály csak akkor lesz hatékony, ha a térfogatot helyesen választják meg. Ehhez figyelembe kell venni a folyadék tágulási képességét a felmelegedés során. A fűtési körökben a víz legalább 3%-kal tágul a vízrendszer teljes térfogatához képest, a fagyálló pedig majdnem 5%-kal.

A folyadékok az összenyomhatatlan közegek kategóriájába tartoznak, ezért a tartálynak elegendő tartalékot kell biztosítania a hőtáguláshoz némi ráhagyással. Ha a kört teljesen feltöltik hőhordozó közeggel, akár a számított térfogatú hőtágulás is a folyadék kiengedéséhez vezethet a biztonsági szelepen keresztül, és a hőhordozó a padlóra ömlik.

Ezért annak érdekében, hogy a táguló hőhordozó térfogatának túllépése ne vezessen balesetekhez, a családi házak kis köreihez olyan zárt tartályokat vásárolnak, amelyek térfogata a rendszerben keringő hőhordozó teljes térfogatának 10%-ával egyenlő. Ez a szabály a legfeljebb 150 liter űrtartalmú rendszerekre érvényes.

Ha a fűtési körben több mint 150 liter hőhordozó áramlik, a zárt tartály űrtartalmát úgy számítják ki, hogy a folyadék teljes térfogatát megszorozzák a rendszer adott üzemi hőmérsékletén érvényes tágulási együtthatójával.

A kapott értékhez hozzá kell adni a vízzár méretét, azaz a tartályban a folyadék normál statikus nyomása következtében kialakult hőhordozó térfogatát. Nagy fűtési körök esetén ez az érték általában a hőhordozó teljes térfogatának 0,5%-a, kisméretű, legfeljebb 150 liter űrtartalmú rendszereknél 20%-nak tekintik.

A kapott összeget megszorozzák a fűtési rendszer előzetes és végső nyomásértékei alapján meghatározott korrekciós tényezővel. Az előzetes nyomást abból a számításból veszik, hogy a kör 10 m magasságára 1 bar jut. A végső nyomás a rendszer működése során alakul ki.

A zárt típusú tartály térfogatának kiszámítása nagy, összetett fűtési szerkezetek esetén így néz ki:

A számítások során felhasználták: Vn – a zárt tartály névleges térfogata; Ve – a hőhordozó térfogata hőtáguláskor (a Vrendszer×n% képlettel számítva, ahol n a hőhordozó hőtágulási együtthatója); Vv – vízzár; po – előzetes nyomás; pe – a végső nyomás mutatója, amely egyenlő a biztonsági szelep határnyomásának értékével mínusz 0,5 bar.

A nyitott típusú űrtartalmat a szabványok nem szabályozzák szigorúan, de van egy szabály: a nyitott tartály térfogata a túlfolyó csonkig a fűtési körben lévő teljes hűtőfolyadék térfogatának 3,5–4%-ának kell lennie.

Egy ilyen becslés elegendő egy kis nyaralóházhoz, de az állandó lakóépület pontosabb számítást igényel. Először is ki kell deríteni a fűtési rendszer teljes térfogatát.

A fűtési rendszer teljes kapacitásának számítási lehetőségei

Ezt a mutatót három fő módszerrel lehet meghatározni különböző pontossággal. Először is a kazán adatlapja alapján. A kazánberendezés egységnyi teljesítményéhez körülbelül 15 liter folyadék szükséges. A szükséges adatok megszerzéséhez a 15-öt meg kell szorozni a kazán műszaki adatlapjában feltüntetett teljesítményével.

Másodszor, a térfogatot a rendszer feltöltésekor vízmérő segítségével is meghatározhatjuk. A feltöltés során figyelembe veszik a felhasznált folyadék mennyiségét. Ez egy pontosabb, de körülményesebb lehetőség.

A harmadik módszer a fűtési rendszer összes elemének teljes térfogatának kiszámítása. Ez a legpontosabb lehetőség. A kazán hőcserélőjének, a radiátoroknak, a konvektoroknak, a mérőműszereknek az űrtartalma az adatlapok jellemzőiből deríthető ki. A csövek űrtartalmának kiszámításához a táblázat adatait használják.

A táblázat a csövek méreteit hüvelykben és a literben kifejezett térfogatát tartalmazza 1 méterre, amelyet a teljes térfogat összegzésére használnak

A táblázat a legelterjedtebb és legmodernebb anyagokból készült csövek méterenkénti térfogatát mutatja. A belső átmérő hüvelykben van megadva 0,5 és 1,5 egység között.

Egy másik módszer, amely nagy pontosságra törekszik, a képlettel való számítás:

Vössz = π x D2 x L/4,

ahol:

• π – 3,14;
• D – a csövek belső átmérőjének paramétereit jelöli;
• L – a rendszer csővezetékének hosszát jelzi.

A szükséges adatok megszerzése után összegzik őket, és megkapják a rendszer teljes térfogatát, amelyet a további számítások során használnak.

A magánház fűtésének tervezéséhez és megszervezéséhez szükséges teljes számítási ciklus lépései és képletei itt találhatók. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a hasznos információkkal.

Tágulási tartály kiválasztása táblázat alapján

A szükséges adatok birtokában a tágulási tartály optimális változata kiválasztható a térfogat- és számított nyomástáblázat alapján.

A rendszer teljes térfogatát a megadott módszer szerint számítják ki, a nyomás paraméterei csak a zárt változatokra érvényesek, és a berendezés adatlapján vannak feltüntetve.

A táblázat adatai lehetővé teszik a tágulási tartály térfogatának kiválasztását 4 és 300 liter között

Ez a változat nem igényel különleges számításokat, csupán a rendszer teljes térfogatának kiszámítását. A táblázat használata jelentősen megkönnyíti és felgyorsítja a szükséges tartályűrtartalmú tágulási tartály kiválasztását.

Képletek használata a számításhoz

Ha a táblázat adatai nem elegendőek, lehetőség van a szükséges térfogatmutató önálló kiszámítására.

Ehhez a következő képletet használjuk:

Vb = Vc x k/D,

ahol:

• Vb – a tágulási tartály keresett térfogatát jelöli;
• Vc – a rendszer teljes térfogatát jelöli;
• k – a folyadék hőtágulási együtthatója;
• D – a tágulási tartály hatékonysági együtthatója.

A számításhoz szükséges adatok közül a k és a D együtthatók maradnak ismeretlenek. Az első táblázatos érték, a másodikat külön képlettel számítják ki.

Létezik és használatos is a hőtágulási táblázat. Segítségével meghatározható az együttható vízzel vagy fagyálló folyadékkal működő rendszerekhez. Az érték nem lineáris, melegítéskor változik, a folyadékban lévő glikol jelenlététől és koncentrációjától függően.

Ezen adatok segítségével meghatározhatók a folyadék melegítéskori tágulási együtthatójának (k) paraméterei, amelyek a tágulási tartály térfogatának kiszámításához szükségesek.

Víz esetén az etilénglikol koncentrációját „0”-nak veszik, fagyálló folyadék esetén a koncentrációt a gyártó által megadott adatok alapján határozzák meg. A melegítési hőmérsékletet az adott rendszer üzemi hőmérsékletének tekintik.

A tágulási tartály hatékonysági együtthatójának önálló kiszámításához a következő képletet alkalmazzák:

(Qm – Qb) : (Qm + 1),

ahol:

• Qm – a rendszer maximális nyomása a biztonsági szelep kioldási küszöbértéke szerint (adattábla szerint);
• Qb – a tágulási tartály légkamrájának előzetes nyomása a műszaki adatlap szerint.

Ha az utóbbi paraméter ismeretlen, akkor azt felfújáskor mérik, vagy a tartály nipple-jén keresztüli leeresztéssel.

Egyéb számítási módok

A képletekkel és táblázatokkal végzett önálló számításokon kívül alternatív módszerek is vannak. Elérhető számítási lehetőség az online kalkulátor igénybevétele.

Nincs hiány olyan internetes forrásokban, amelyek lehetővé teszik a kívánt érték online kiszámítását. Egyszerűen megtalálhatók egy kulcsszavas kereséssel.

Egy másik lehetőség a szükséges adatok megszerzésére a szakmai tervezőkhöz való fordulás. Ez a legmegbízhatóbb módszer, de a kapott információ pontossága meglehetősen drága lesz.

A zárt és nyitott típusú tágulási tartályok beszerelésének és csatlakoztatásának szabályairól a következő cikk tájékoztat, amely ezekkel a kérdésekkel foglalkozik.

Hogyan válassza ki helyesen a tágulási tartályt?

A fűtési rendszer típusának meghatározását már a tervezési szakaszban javasolt elvégezni. A tartály kiválasztását általában a szerkezet felépítése utáni időszakra halasztják, amikor a rendszer már összeszerelt, és a térfogata ismert.

A tágulási tartály optimális változatának kiválasztásakor ajánlott:

• a zárt tágulási tartály térfogatát úgy válasszuk meg, hogy az meghaladja a hőhordozó hőtágulásának értékét;
• Vásárláskor figyeljen a csatlakoztatásra, a tartály formájára és a rögzítőcsatlakozók elhelyezkedésére – ezzel elkerülheti a szerelés során fellépő váratlan helyzeteket;
• Fontos figyelmet fordítani a házon található utasításra, amely hasznos információkat tartalmaz a telepítéssel és a műszaki paraméterekkel kapcsolatban.

Vásárláskor jobb egy bevált gyártóra támaszkodni, még akkor is, ha a tartályai drágábbak. Ez biztosítja a fűtési rendszer tartósságát, persze a helyes üzemeltetés és a rendszeres karbantartás mellett.

A csatlakoztatás előtt a membrános tartály gázkamrájában az előnyomást a fűtési körben lévő hőhordozó oszlopának statikus nyomásával megegyező értékre állítják be. A beállítást egy hagyományos autós pumpával végzik, és nyomásmérővel ellenőrzik.

A legfontosabb, hogy ne vásároljon bojler-tartályt a fűtési rendszerhez – ezek műszaki jellemzőikben teljesen eltérőek

A fűtési rendszerek tágulási tartályait nem szabad összetéveszteni a hidegvíz-ellátó vezetékek hidroakkumulátoraival. Külső megjelenésükben és szerkezeti sajátosságaikban különböznek. Az előbbiek piros színűek, és általában nem szétszerelhetők, az utóbbiak kék színűek, és levehető karimával vannak ellátva a membrán javításához.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A videó segít meghatározni a zárt kivitelű tágulási tartály paramétereit, és tisztázni a fűtési és bojlerrendszerek tartályai közötti különbségeket:

A tartály működési elve és kiválasztásának jellemzői a videóban:

A magánház fűtési rendszere nyitott vagy zárt séma szerint is készülhet, ami a megfelelő szerkezetű tágulási tartály felszerelését igényli. Működőképességének kulcstényezője a térfogat, amelyet saját maga is kiszámíthat, vagy ezt a feladatot szakemberekre bízhatja.

A hozzáértően kiválasztott berendezés segít fenntartani a szükséges folyadékmennyiséget a nyitott rendszerben, a zárt fűtésben pedig fenntartja a munkanyomás szintjét.

Kérem, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkba. Osztozzon saját tapasztalatában a fűtési körök tágulási tartállyal történő összeszerelésével kapcsolatban, valamint a webhely látogatói számára hasznos információkkal. Tegyen fel kérdéseket, és tegyen közzé fényképeket a cikk témájával kapcsolatban.