IND-59Šildymas ir inžinerijaIšsiplėtimo indo tūris
Išsiplėtimo indo skaičiuoklė
Įveskite šildymo sistemos vandens tūrį, didžiausią temperatūrą, statinį aukštį ir apsauginio vožtuvo slėgį – apskaičiuosime mažiausią membraninio išsiplėtimo indo tūrį, artimiausią indo dydį ir pirminį slėgį. Galima skaičiuoti ir boileriui (karštam vandeniui).
- Mažiausias indo tūris
- 13,1 lartimiausias didesnis – 18 l
- Indo pirminis slėgis p0
- 0,8 barsistemą užpildyti iki ≥ 1,1 bar (šaltą)
- Išsiplėtimo tūris
- 3,4 l2,24 % nuo 150 l, rezervas 3 l
Skaičiavimo eiga
- Plėtimasis 10 → 70 °C: e = ρ(t1)/ρ(t2) − 1 (NIST) = 0,0224; Ve = 0,0224 × 150 l = 3,37 l
- Rezervas Vv = max(0,5 % × 150 l; 3 l) = 3 l
- p0 = 6 m / 10 + 0,2 = 0,8 bar; pe = 3 − 0,5 = 2,5 bar
- Naudingumo faktorius (pe − p0)/(pe + 1) = 0,486; Vn = (3,37 + 3) / 0,486 = 13,1 l
Indą rinkitės ne mažesnį už apskaičiuotą ir su ne mažesniu leistinu slėgiu nei vožtuvo; pirminį slėgį patikrinkite ir nustatykite prieš pildydami sistemą.
Šaltiniai
- gamintojas Watts – MAG-H išsiplėtimo indų techninis lapas (MAG_H_WEBTS_DE_W_UK_01_25 Rev.3.1), skyrius „Selection“ (EN) – indas skaičiuojamas pagal DIN 4807-2 arba EN 12828: Vn = (Ve + Vv)·(pe + 1)/(pe − p0); Ve = Va·n/100; vandens rezervas Vv = 20 % vardinio tūrio, kai indas iki 12 l, ir 0,5 % sistemos vandens tūrio, kai indas nuo 18 l, bet ne mažiau kaip 3 l; p0 – ne mažesnis už statinį slėgį indo prijungimo vietoje; pe – apsauginio vožtuvo suveikimo slėgis minus 0,5 bar. Lentelė n % (nuo 10 °C): 30 °C 0,66; 40 °C 0,93; 50 °C 1,29; 60 °C 1,71; 70 °C 2,22; 80 °C 2,81; 90 °C 3,47. Montavimas – EN 12828 4.6.2.4 p. ir D priedas
- gamintojas Caleffi – Expansion vessels 556, 568, 5557 series, techninis lapas 01079/13 GB, 1, 3 ir 4 psl. (EN) – šildymui (1) Vn = (e·Va + Vv)/(1 − Pa/Pe), Pa = P0 + 1, Pe = Pvs − 0,5 bar (arba −10 % Pvs, kai Pvs > 5 bar) + 1 (absoliutiniai slėgiai); rekomenduojamas rezervas Vv = 0,5 % Va, ne mažiau 3 l; kai indas po siurblio (slėgio pusėje) – P0' = P0 + Δp siurblio. Karštam vandeniui su talpa (2) Vn = e·Vsp/(1 − Pa/Pe), Pa = Par + 1 = P0 + 1 (Par – didžiausias įėjimo slėgis, pvz. reduktoriaus nustatymas), e = n(T2)/100 − n(T1)/100. Lentelė „n“ su glikoliu 0–50 % nuo −20 iki 130 °C (orientacinė). Gaminių eilė: 556 (šildymui) 8, 12, 18, 25, 35, 50, 80, 100, 140, 200, 250, 300, 400, 500, 600 l; 568 (geriamam vandeniui) 8, 12, 18, 25, 33, 50, 60, 80, 100, 200, 300, 400, 500 l
- gamintojas Reflex – „Pressures in the system“ (reflex+experts B10, RE2457en 10-2024), 1–2 psl. (EN) – slėgiai indo prijungimo vietoje (perteklinis): statinis pst = statinis aukštis/10 (pvz. Δh = 3 m → ≈ 0,3 bar); pirminis indo slėgis p0 ≥ pst + pvap + 0,2 bar (rekomendacija; pvap – garavimo slėgis, kai > 100 °C); pradinis (užpildymo) slėgis pini ≥ p0 + 0,3 bar; galutinis pfin ≤ psv − 0,5 bar (kai psv ≤ 5 bar), pfin ≤ 0,9·psv (kai psv > 5 bar)
- norma NIST Chemistry WebBook, SRD 69 – vandens tankis, izobara 0,3 MPa (EN) – tankis kg/m³: 10 °C 999,80; 20 °C 998,30; 30 °C 995,74; 40 °C 992,30; 50 °C 988,12; 60 °C 983,28; 70 °C 977,85; 80 °C 971,88; 90 °C 965,40; 100 °C 958,44; 110 °C 951,02 (kas 5 °C – lentelėje). Plėtimosi koeficientas e = ρ(T užpildymo)/ρ(T maks.) − 1, pvz. 10 → 70 °C: 0,02245 (Watts lentelėje 2,22 %)
- praktika Supaprastinimai – sistemos vandens tūris – vartotojo įvestis (katilo, radiatorių ir kitų prietaisų tūriai iš jų duomenų lapų, vamzdžiai – geometriškai π·d²/4·L); indas siurblio siurbimo pusėje (kitaip pridedamas siurblio slėgis); maks. temperatūra iki 100 °C (aukštesnei reikėtų pridėti garavimo slėgį); glikolio n – gamintojo orientacinė lentelė, tarpinės reikšmės interpoliuojamos tiesiškai; artimiausias didesnis indas – iš Caleffi gaminių eilės (kitų gamintojų eilės gali skirtis)
Kaip skaičiuojama
- Metodika – EN 12828 (standartas mokamas), kaip ją pateikia gamintojai Watts, Caleffi ir Reflex: Vn = (Ve + Vv) · (pe + 1)/(pe − p0).
- Išsiplėtimo tūris Ve = e · V; vandeniui e = ρ(tužpildymo)/ρ(tmaks) − 1 pagal NIST tankio lentelę, glikolio tirpalams – Caleffi orientacinė lentelė.
- Vandens rezervas Vv = 0,5 % sistemos tūrio, ne mažiau 3 l (Watts, Caleffi); boileriui rezervas neskaičiuojamas (Caleffi 2 formulė).
- Pirminis slėgis p0 = statinis aukštis/10 + 0,2 bar (Reflex); boileriui – vandentiekio slėgis. Galutinis pe = vožtuvo slėgis − 0,5 bar (iki 5 bar) arba 0,9 × vožtuvo slėgis (Reflex).
- Artimiausias didesnis indas – iš Caleffi gaminių eilės (šildymui 8, 12, 18, 25, 35, 50, 80… l; geriamam vandeniui 8, 12, 18, 25, 33, 50, 60… l).
Pavyzdys
Šildymo sistema 150 l, vanduo 10 → 70 °C: e = 999,80/977,85 − 1 = 0,02245, Ve = 3,37 l, rezervas max(0,75; 3) = 3 l. Statinis aukštis 6 m: p0 = 0,6 + 0,2 = 0,8 bar, užpildyti iki 1,1 bar. Vožtuvas 3 bar: pe = 2,5 bar. Naudingumas (2,5 − 0,8)/3,5 = 0,486, Vn = 6,37 / 0,486 = 13,1 l → 18 l indas.
Šildymo galią skaičiuoja šildymo galios skaičiuoklė, akumuliacinę talpą – akumuliacinės talpos skaičiuoklė, boilerio sąnaudas – boilerio skaičiuoklė.
Dažni klausimai
Kokio išsiplėtimo indo reikia?
Indo tūris Vn = (išsiplėtimo tūris + vandens rezervas) × (pe + 1)/(pe − p0). Pvz. 150 l sistemai, 70 °C, 6 m aukščio ir 3 bar vožtuvui: Ve = 3,4 l, rezervas 3 l, p0 = 0,8 bar, pe = 2,5 bar – reikia 13,1 l, t. y. 18 l indo. Indo dydis priklauso ne tik nuo sistemos tūrio, bet ir nuo aukščio bei vožtuvo slėgio.
Kokį slėgį nustatyti išsiplėtimo inde?
Pirminis indo slėgis p0 – statinis aukštis metrais / 10 + 0,2 bar (Reflex rekomendacija), pvz. 6 m aukščio namui – 0,8 bar. Šaltą sistemą užpildykite bent 0,3 bar daugiau (1,1 bar). Slėgį inde tikrinkite, kai iš jo išleistas vanduo.
Kiek išsiplečia vanduo šildymo sistemoje?
Pagal NIST vandens tankį nuo 10 iki 70 °C vanduo išsiplečia 2,24 %, iki 80 °C – 2,87 %, iki 90 °C – 3,56 %. Glikolio tirpalai plečiasi daugiau – jiems naudojama gamintojo (Caleffi) lentelė.
Ar boileriui reikia išsiplėtimo indo?
Uždarame boileryje kaistantis vanduo neturi kur dėtis – be indo jį išleidžia apsauginis vožtuvas. Boileriui naudojamas geriamajam vandeniui skirtas indas, jo pirminis slėgis lygus vandentiekio slėgiui po reduktoriaus. 200 l boileriui (10 → 60 °C, 3 bar tinklas, 6 bar vožtuvas) pakanka 12 l indo.