Išsiplėtimo indo skaičiuoklė

Šildymo sistema
Sistemos vandens tūris
Slėgiai
Galutinis slėgis žemiau vožtuvo nustatymo
Siūlomi indų dydžiai
Siūlomi indų tūriai (l)
#1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
#9
#10
#11
#12

LST EN 12828 D priedas yra informacinis. Prieš pildydami sistemą nustatykite indo pradinį slėgį p₀ ir vadovaukitės katilo bei indo gamintojų instrukcijomis.

Parenkamas indas18,00L
Mažiausias vardinis tūris16,80L
Pradinis (dujų) slėgis p₀0,79bar
Tūriai
Sistemos vandens tūris V_s150,00 L
Naudota temperatūros eilutė (D.2 lentelė)90 °C
Išsiplėtimo procentas e3,47 %
Išsiplėtimo tūris V_e = e × V_s5,21 L
Vandens rezervas V_WR3,00 L
Slėgiai
Statinis slėgis p_st0,49 bar
Pradinis slėgis p₀ = p_st + 0,3 bar (≥ 0,7 bar)0,79 bar
Galutinis slėgis p_e2,50 bar
Slėgio koeficientas (p_e + 1) / (p_e − p₀)2,047
Parinktas indas — užpildymo slėgis
Parinktas indas18,00 L
Šaltos sistemos užpildymo slėgis, ne mažiau1,15 bar
Šaltos sistemos užpildymo slėgis, ne daugiau1,24 bar

Apie skaičiuoklę

Kaitinamas vanduo plečiasi. Uždaroje šildymo sistemoje šis papildomas tūris patenka į membraninį išsiplėtimo indą — plieninę talpą, kurią guminė membrana dalija į dujų (azoto) ir sistemos vandens puses. Per mažas indas — ir kaskart katilui įkaitus slėgis pakyla iki apsauginio vožtuvo; per mažas pradinis slėgis — ir viršutiniuose radiatoriuose pritrūksta slėgio.

Skaičiuoklė parenka indą pagal LST EN 12828 D priedą: apskaičiuoja išsiplėtimo tūrį, prideda standarto reikalaujamą vandens rezervą, nustato pradinį slėgį pagal pastato aukštį, galutinį slėgį pagal apsauginį vožtuvą ir parenka artimiausią indą iš redaguojamo įprastų dydžių sąrašo.

Formulė

V_e  = e × V_s / 100                         išsiplėtimo tūris
V_WR = max(0,5 % × V_s, 3 l)                 vandens rezervas (indas didesnis nei 15 l)
     = 20 % × V_n                            vandens rezervas (indas iki 15 l)
p_st = 0,0981 × h                            statinis slėgis, bar (h metrais)
p₀   = max(p_st + 0,3; 0,7)                  pradinis slėgis, bar
p_e  = p_SV − 0,5   (arba 0,9 × p_SV)        galutinis slėgis, bar
V_n  = (V_e + V_WR) × (p_e + 1) / (p_e − p₀)
  • e — išsiplėtimo procentas iš LST EN 12828 D.2 lentelės didžiausiai vandens temperatūrai (katilo ribiniam termostatui), užpildant 10 °C vandeniu: 2,22 % esant 70 °C, 2,81 % — 80 °C, 3,47 % — 90 °C, 4,21 % — 100 °C, 5,03 % — 110 °C. Tarpinė temperatūra imama pagal artimiausią karštesnę eilutę.
  • p₀ — statinis slėgis plius 0,3 bar praktinė atsarga, kurią D priedas leidžia imti vietoj vandens garų slėgio; standarte nurodyta, kad p₀ paprastai turėtų būti ne mažesnis kaip 0,7 bar.
  • p_e — turi būti mažesnis už apsauginio vožtuvo nustatymą vožtuvo užsidarymo skirtumu, „paprastai 10 %“ nustatymo (LST EN 12828). Indų gamintojai ima p_SV − 0,5 bar — vožtuvams iki 5 bar tai griežčiau. Skaičiuoklė pagal nutylėjimą taiko griežtesnę p_SV − 0,5 bar taisyklę; galima pasirinkti ir 10 %.
  • (p_e + 1) / (p_e − p₀) — Boilio ir Marioto dėsnis dujų pagalvei, su absoliučiais slėgiais (manometrinis + 1 bar).

Parinktam indui pateikiamas ir šaltos sistemos užpildymo slėgio intervalas: pakankamai aukštas, kad šaltoje sistemoje vandens rezervas jau būtų inde, ir pakankamai žemas, kad įkaitusi sistema neviršytų p_e.

Jei sistemos vandens tūrio nežinote, įvertinkite jį pagal įrengtą šiluminę galią. Numatytieji 20 l kilovatui — apytikslė indų gamintojų projektavimo vadovų taisyklė, ne standartas. Plokščių radiatorių sistemose vandens paprastai mažiau, ketinių radiatorių ir grindinio šildymo — daugiau, o akumuliacinė talpa prideda visą savo tūrį.

Pavyzdys

150 l radiatorių sistema, katilo ribinė temperatūra 90 °C, aukščiausias radiatorius 5 m virš indo, 3 bar apsauginis vožtuvas:

e     = 3,47 %  → V_e = 3,47 × 150 / 100 = 5,21 l
V_WR  = max(0,75; 3) = 3 l
p_st  = 0,0981 × 5 = 0,49 bar  → p₀ = 0,49 + 0,3 = 0,79 bar
p_e   = 3 − 0,5 = 2,50 bar
V_n   = (5,21 + 3) × (2,50 + 1) / (2,50 − 0,79) = 8,21 × 2,05 = 16,8 l

Artimiausias didesnis sąrašo dydis — 18 l, pradinis slėgis 0,8 bar. Šaltą sistemą užpildykite iki 1,15–1,24 bar — intervalas siauras, nes 18 l tik šiek tiek viršija 16,8 l minimumą; 25 l indas paliktų daugiau atsargos.

Dažni klausimai

Kokią temperatūrą įvesti — paduodamo vandens? Ne — didžiausią temperatūrą, kurią vanduo gali pasiekti, dažniausiai katilo apsauginio (ribinio) termostato (dujiniam ar kieto kuro katilui dažnai 90–95 °C). Šilumos siurbliui, kuris niekada neviršija 60–65 °C, galima įvesti šią reikšmę. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis išsiplėtimas ir indas.

Kas yra statinis aukštis? Aukščiausio sistemos taško (viršutinio radiatoriaus, nuorintojo) aukštis virš išsiplėtimo indo. Kiekvienas vandens metras — apie 0,1 bar. Indo dujų pusė turi būti pripildyta didesniu slėgiu, kitaip viršutinėje sistemos dalyje susidarytų retmuo ir būtų įsiurbiamas oras.

Kodėl pridedamas 3 l vandens rezervas? Kiekviena sistema pamažu netenka vandens (nuorinant, per smulkius nesandarumus). D priedas reikalauja rezervo, kuris šaltoje sistemoje jau yra inde, kad nedidelis nuostolis iškart nenuleistų slėgio žemiau p₀. Todėl ir užpildymo slėgis turi būti šiek tiek didesnis už pradinį indo slėgį.

Katile yra įmontuotas indas. Ar jo pakanka? Palyginkite jo tūrį ir pradinį slėgį su rezultatu. Įmontuoti indai paprastai 6–12 l; didelei radiatorių, grindinio šildymo ar akumuliacinės talpos sistemai dažnai reikia papildomo indo.

Standartas sako 0,3 bar, o gamintojas — garų slėgis + 0,2 bar. Kas teisus? LST EN 12828:2003 prie statinio slėgio prideda 0,3 bar vietoj garų slėgio. Kai kurie gamintojai prideda garų slėgį ir 0,2 bar — vandeniui iki 100 °C tai mažiau (ten manometrinis garų slėgis neigiamas). Ši skaičiuoklė vadovaujasi standartu.

Prielaidos ir ribos

  • Taikomas 2003 m. LST EN 12828 D priedo leidimas. 2012 m. leidime D priedas pataisytas; pataisyto teksto patikrinti nepavyko, todėl galimi nedideli skirtumai nuo galiojančio leidimo.
  • Tik vanduo. Glikolis (antifrizas) plečiasi labiau ir keičia D.2 lentelės reikšmes — kreipkitės į glikolio tiekėją.
  • Laikoma, kad indas prijungtas prie grįžtamojo vamzdžio šalia katilo, siurblio įsiurbimo pusėje, kaip rekomenduoja D priedas; siurblio slėgis prie p₀ nepridedamas.
  • Indų dydžių sąrašas — įprastas katalogo asortimentas, ne standartas; pakeiskite jį pagal savo tiekėją.
  • Slėgio palaikymas siurbliais ar kompresoriais, nuorinimo įrenginiai ir sistemos, karštesnės nei 105 °C, nenagrinėjami.
kalkivo