Tágulási tartályok és azok méretezése
2008/7-8. lapszám | Kötél István | 9279 |
Figylem! Ez a cikk 17 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A melegvízfűtési rendszerek tágulását és biztosítását napjainkban szinte kizárólag zárt tágulási tartállyal oldjuk meg.
Változó nyomású tartályok
A zárt tágulási tartály méretezésének alapja a rendszer térfogatának meghatározása, amelyet szerencsés esetben méréssel – meglévő rendszer esetén feltöltéskor –, egyéb esetekben számítással tudunk meghatározni. A számítás kiindulási pontja a beépített hőleadók meghatározása, és ezek fajlagos térfogatából nagy pontossággal kiszámítható a rendszertérfogat:
- radiátorok: 12liter/kW
- lapradiátorok: 8,8 liter/kW
- fan-coilok: 6,9 liter/kW
- konvektorok: 5,1 liter/kW
- padlófűtés: 20 liter/kW
Amennyiben nagy az elágazó csővezetékrendszer, vagy nagyméretű alapvezetékek vannak beépítve, mindenképpen számolnunk kell ezek térfogatával is. Az előremenő közeg hőmérséklete ismeretében a köbös hőtágulási együttható (n, %) adott, és így a táguló többlettérfogat is számítható
Ve=Va x n(%).
A biztonságos működés érdekében feltöltéskor célszerű víztartalékot juttatni a rendszerbe, ami az előforduló veszteségek (pl. tömítetlenség) pótlására szolgál. A tartalék mennyiség a rendszer össztérfogatának 0,5-1%-a. A tartály által tárolandó minimális térfogat a tágulásból adódó Ve térfogat és a Ve tartalék térfogat összege. A tartály névleges térfogata a Boyle-Mariotte gáztörvény alapján számítható a következő képletek alapján (a képlet abszolút nyomásra vonatkozik):
Df = (pe – pa) / (pe + 1), ahol pa: a kezdeti nyomás, amely a statikus nyomás, a telített gőznyomás (100 °C fűtőközeg esetén = 0) és a szivattyú hozzáfolyási nyomása ismeretében számítható,
pe: a rendszerben megengedett végső nyomás, amely a biztonsági szelep lefúvási nyomása alatt van, általában pbizt-05bar.
Ezek alapján a tartály névleges térfogata: Vn = ( Ve + Vv ) / Df. Természetesen a kapott értéknél nagyobb térfogatú tartályt kell a gyártó által megadott mérettáblázatokból választani.
A tágulási tartályok kiválasztásánál megfelelő figyelmet kell fordítani a berendezés megfelelő minőségének szinten tartására. Ilyen minőségi kitételek lehetnek a tartályok megfelelő idő- és gázdiffúzió-állósága. Ennek érdekében a megfelelő összeszerelési minőség, a használt butilkaucsuk membrán és a töltési gáz milyensége lehet a fő szempont a kiválasztásnál. Másik minőségi kitétel lehet a membrán megfelelő működéséből adódó problémák kiküszöbölése. Legnagyobb százalékban ún. kalapos membránokat alkalmaznak, amelynek a megfelelő legördülő mozgása és a két tartályfélbe történő biztos befogása adja a megbízható működés feltételeit (1. ábra).
Felfűtetlen állapotban Terhelés alatt Teljes terhelés 1. ábra
A fixen megfogatott membránnal rendelkező tartályok mellett alkalmaznak még cserélhető, ún. zsákmembránnal rendelkező készülékeket, amelyeknek lényegi előnye, hogy a membrán cserélhető. Ezek a tartályok a kialakításuknál fogva azonban drágábbak a hagyományos készülékeknél, illetve a jól kiválasztott és megfelelő minőségű „hagyományos” tartályok alkalmazása a minimálisra csökkenti ezek eladási statisztikáit.
2. ábra
Állandó nyomást biztosító rendszerek
Nagyobb, általában 500kW fölötti rendszereknél célszerű állandó nyomást biztosító rendszerekben gondolkodni, ami ha kiegészül a rendszer működési biztonságát és védelmét szolgáló különleges funkciókkal, akkor a mai kor minden igényét kielégítő készülékekhez juthatunk. Ilyenek a vízutántöltési és gáztalanítási funkciókkal rendelkező szivattyús nyomástartó rendszerek, amelyek vezérlő moduljáról a jelek akár az épületfelügyeleti rendszerre köthetők, így egy ellenőrizhető, de teljesen felügyeletmentes készülékhez juthatunk.
A szivattyús egység kiválasztása a gyártó által megadott szivattyú jelleggörbék alapján történik, szélsőséges esetekben 8 MW hőteljesítményig, vagy 8 bar előírt rendszernyomásig alkalmazhatóak a szivattyús nyomástartó rendszerek. Lényeges, hogy ezen készülékek tartályai is igazodjanak a fűtési, illetve hűtési – hiszen ezen rendszerekben is teljeskörűen alkalmazhatóak – rendszerek magas szintű igényeihez, tehát a tartályban a fűtőközeg és a légoldal között megbízható, membrános elválasztás történjen.
A tágulási tartályok kiegészítő berendezései és szerelvényei
Mivel a tágulási tartályokban elhelyezett butilkaucsuk membránok max. 70 °C-os víz tartós terhelésének lehetnek kitéve, amennyiben magasabb hőmérsékletű a visszatérő hőmérséklet, úgy előtéttartály beépítése szükséges. Ezen tartályok feladata, hogy a fűtőközeget a tágulási tartály membránja számára engedélyezett 70 °C-os hőmérsékletűre hűtsék. Az előtéttartályban lévő tartalék-vízmennyiségnek köszönhetően a tágulási tartály membránja védve van.
.jpg) |
 |
| 3. ábra | 4. ábra |
Méretezésük – pontos méretezési rendszer hiányában – egy a TÜV által ajánlott módszer segítségével lehetséges, amely szerint az előremenő vízhőmérséklet és a tágulási térfogat alapján:
- 120 °C előremenő hőmérséklet esetén, a tágulási térfogat 20%-a,
- 140 °C előremenő hőmérséklet esetén, a tágulási térfogat 30%-a,
- 150 °C előremenő hőmérséklet esetén, a tágulási térfogat 50%-a.
Csatlakozószerelvények
Változó nyomású tartályokhoz különféle gyorscsatlakozók állnak rendelkezésre, amelyek megkönnyítik a tartály csatlakozását, komplex szerelvényként pedig rejtett elzárószeleppel, nyomásmérővel és ürítővel rendelkezhetnek. Állandó nyomású rendszereknél az ún. sapkás szelepek beépítése szükséges, melyek a tartály illetéktelen vagy véletlen elzárását akadályozzák meg.
