Соединительные элементы

Расширительный бак и предохранительный клапан

Первичный контур солярной установки монтируется исключительно как закрытый с расширительным напорным баком. Последний компенсирует объемные изменения, которые возникают при изменении температуры теплоносителя. Если объем расширительного бака слишком мал, то при охлаждении теплоносителя может, возникнуть в контуре подсос. Это влечет за собой подсасывание воздуха через не плотности в арматуре. При сбое электропитания может температура теплоносителя достичь точки кипения, т.е. образуется пар и в результате происходит сброс жидкости через предохранительный клапан.В обеих случаях появляется воздух в первичном контуре и это может вызвать замедление циркуляции теплоносителя, а также повышенную коррозию всех металлических материалов.

Чтобы избежать этих неприятностей необходимо правильно подобрать объем расширительного бака и подключить его правильно к первичному контуру. Расчет объема расширительного бака учитывает не только влияние прекращение циркуляции теплоносителя в первичном контуре, а также возможность его закипания в коллекторах.

Определение объема расширительного напорного бака и его подключение

Полезный объем расширительного бака Vu существенно меньше, нежели его номинальный объем Vn

Эта величина зависит от давления с обеих сторон перегородки. Определяется на основе номинального объема Vn. Величины противодавления Рo и окончательного давления Рk Величины Рa и Рk определяются следующим образом:

Pa = давление газа над мембраной + гидростатическое давление

Pk = Pмакс –50 кПа (Pмакс это  давление срабатывания предохранительного клапана, 50 кПа нижний предел срабатывания предохранительного клапана).

Для оборудовании фирмы ТЕРМОСОЛАР принимаются следующие значения:

P0= 350 кПа (это значение совпадает с рабочим давлением) Pk= 550 кПа (предохранительный клапан с номинальным давлением 600 кПа).

Полезный объем расширительного бака получается, по формуле:Vu=Vn[(Pk-P0) | (Рk+100)] [I]

Результаты расчета приведены в следующей таблице:

Номинальный объем (л)

12

18

25

40

60

80

Полезный объем (л)

3,7

5,5

7,7

12,3

18,5

24,6

В дальнейшем нужно определить общий объем первичного контура V общ. , который представляет сумму объемов:

  • коллекторов;
  • трубопроводов;
  • теплообменников;
  • арматуры.

Расширительный бак должен компенсировать следующие изменения объема:

  1. изменение объема всего теплоносителя в диапазоне температур 0-130 град.С, V общ .0,08;
  2. изменение объема так называемого "резервного запаса", т.еУобщ . 0,015;
  3. общий объем коллекторов, т.е. 1,4 л на 1 коллектор (в случае прекращения циркуляции теплоносителя может произойти закипание жидкости в абсорберах).

Полезный объем расширительного бака должен быть равным или большим, чем сумма всех объемных частичных изменений.

В следующей таблице приведены объемы расширительных баков для солярного оборудования фирмы ТЕРМОСОЛАР, номинальные объемы получены с применением вышеуказанной формулы.

Количество коллек. (шт)

2

3

4

5

6

8

10

12

Полезный объем (л)

4,1

5,7

7,4

9,0

10,7

14,4

17,7

21,4

Номинальный объем (л)

13,3

18,7

24,0

29,4

34,7

46,7

57,4

69,4

Расширительный бак выбирают из типового ряда (см. приложение №34) на основе интерполяции расчетного номинального объема. Например, для солнечной установки с тремя коллекторами выбирают бак объемом 18л, для установки с 12 коллекторами необходимо применить расширительный бак объемом 80 л.

Расширительный бак подключают обязательно в обратную ветвь первичного контура за теплообменником, причем есть две возможности:

  • перед входом в циркуляционный насос;
  • на выходе из циркуляционного насоса.

Оптимальный вариант подключения расширительного бака учитывает требование, при котором во всем первичном контуре сохраняется положительное давление. Необходимо также учесть, что расход энергии на преодоление местных гидравлических сопротивлений и вязкости теплоносителя, идет за счет высоты всасывания насоса, которая меняется в зависимости от насос