Výpočet membránové expanzní nádoby v Excelu

Membránová nádrž Gilex 12 l – Plochý tvar, určený pro kompenzaci tepelné roztažnosti chladicí kapaliny a udržení tlaku v uzavřených topných systémech. Kapaliny nejsou prakticky stlačitelné. Proto za předpokladu, že je uzavřený topný systém zcela naplněn chladicí kapalinou, i mírné zvýšení jeho objemu v důsledku tepelné roztažnosti povede k nouzovému zvýšení tlaku. V důsledku toho bude fungovat pojistný ventil v systému a přebytečná chladicí kapalina vyteče. Kapacita expanzní nádoby je volena tak, aby v rozsahu provozních teplot tepelná roztažnost chladicí kapaliny nevedla ke zvýšení tlaku v systému nad reakční tlak pojistného ventilu. Expanzní nádoba se nesmí používat pro zásobování pitnou vodou.

Vysvětlení označení expanzní nádrže Gilex:

• Index F v označení je plochá nádrž;
• Číslo udává celkový objem expanzní nádrže v litrech;
• Index udává materiál příruby expanzní nádoby: P – plast, bez symbolu, materiál příruby je pozinkovaná ocel;
• Dispoziční označení: B – vertikální;
• Materiál nádoby všech nádrží je uhlíková ocel;
• Materiál membrány – EPDM (ethylen propylen dien monomer).

Konstrukce a popis membránových nádrží Gilex pro vytápění:

Hlavní části topné nádrže v různých konfiguracích: 1. Pouzdro; 2. Membrána; 3. Příruba; 4. Kování; 5. Vzduchový ventil.
U modelů 6-18 litrů nelze membránu vyměnit. Tělo je vyrobeno z uhlíkové oceli a práškově lakováno; Vzduchový ventil (vsuvka) s plastovou krytkou nebo bez ní; Závitové šroubení, nebo příruba s fitinkem. Závitové šroubení se zátkou (pro modely od 150 l)

Hlavní vlastnosti a rozměry nádrží Gilex:

Výběr expanzní nádoby pro topné systémy provádí specialista ve fázi návrhu systému v závislosti na konkrétních požadavcích spotřebitele.
U topných systémů s malým cirkulačním prstencem (objem systému do 150 litrů) můžete pro výběr expanzní nádoby použít zjednodušený výpočetní vzorec: Vn = 10 % objemu systému.
U topných systémů s prodlouženým cirkulačním prstencem (objem systému nad 150 litrů) a složitým konstrukčním prvkem můžete pro výběr expanzní nádoby použít následující výpočetní vzorec:
Vn = (Ve+ Vv)* (re+1 / re – Po).
Vn je jmenovitý objem expanzní nádoby.
Ve je objem vyplývající z tepelné roztažnosti.
Pokud je objem Vsyst neznámý, pak jeho hodnotu lze poměrně přesně určit z výkonu topného kotle na základě
1 kW = 15 litrů.
Hodnota koeficientu n% pro vodu se určí z tabulky při teplotě rovné maximální provozní teplotě chladiva topného systému.

Pokud je jako chladicí kapalina použit etylenglykol, lze koeficient roztažnosti vypočítat pomocí následujícího vzorce:
pro 10procentní roztok ethylenglykolu – 4 % * 1,1 = 4,4 %;
pro 20procentní roztok ethylenglykolu – 4% * 1,2 = 4,8% atd.
Vv-vodní těsnění je objem chladicí kapaliny původně vytvořený v expanzní nádrži. U nádrží do 15 litrů minimálně 20 % jejich jmenovitého objemu. U nádrží s objemem větším než 15 litrů minimálně 0,5 % z celkového objemu systému, ne však méně než 3 litry.
ro – předtlak – je roven statickému tlaku otopného systému (jeho výšce) a je stanoven při rychlosti 1 bar = 10 metrů vodního sloupce.
re – konečný tlak – vzniká v důsledku provozu topného systému. Pro pojistné ventily s tlakem do 5 bar: re = rpred cl – 0,5 bar.
Pro pojistné ventily s tlakem větším než 5 bar: re = rpred cl – (rpred cl * 10 %)

Při objednávce si prosím ověřte dostupnost.

K určení pracovního objemu membránová expanzní nádrž je nutné určit celkový objem otopné soustavy VL sečtením vodních objemů kotle, topných zařízení a potrubí.
Napsáno v Excelu.

Směrné hodnoty pro obsah vody v topných systémech

Objem expanzní nádoby V = (VL x E) / D, kde

VL — kapacita expanzního systému (kapacita kotle, všech potrubí a zásobníků tepla, pokud existují)
E – koeficient roztažnosti kapaliny, %
D — účinnost membránové expanzní nádrže

1. Je však poměrně obtížné vypočítat kapacitu topného systému, takže přibližný výpočet lze získat se znalostí výkonu topného systému pomocí vzorce – 1 kW = 15 l.
Například: výkon kotle pro chatu 30 kW, dále výkon topného systému (bez akumulátoru tepla) VL = 15 x 30 = 450 l.

2. Expanze kapaliny – 4% přibližně pro systémy ohřevu vody s maximální teplotou až 95°С (údaje jsou poměrně přesné a bezpečné)

Pokud se jako chladicí kapalina v systému používá etylenglykol (nemrznoucí směs), lze přibližný výpočet koeficientu roztažnosti provést pomocí následujícího vzorce:
ethylenglykol
10 % – 4 % x 1,1 = 4,4 %
20 % – 4 % x 1,2 = 4,8 % atd.;

účinnost membránová expanzní nádrž D = (PV – PS) / (PV + 1), kde

РV — maximální pracovní tlak otopné soustavy (výpočtový tlak pojistného ventilu se rovná maximálnímu pracovnímu tlaku), pro chaty obvykle postačuje Lišta 2,5;
PS – plnicí tlak membránová expanzní nádrž (musí se rovnat statickému tlaku topného systému; (0,5 baru = 5 metrů)
Například: plocha chaty je 300 m², výška systému 5m, výkon kotle 30 kW, objem tepelného akumulátoru 1000 l; pak požadovaný objem expanzní nádrž bude:
VL = 30 x 15 + 1000 = 1450 l.
PV = 2,5 bar; PS = 0,5 bar;
D = (2,5 – 0,5)/(2,5+1) = 0,57
V = 1450 x 0,04/0,57 = 101,75

Výběr expanzní membránové nádrže 110 l, nabíjecí tlak Lišta 0,5

Koeficient zvětšení objemu směsi voda/voda-glykol v závislosti na teplotě

Výpočtový program si můžete stáhnout z níže uvedeného odkazu: