Kalvopaisunta-astian mitoitus (laskukaava)

[Harri2]

Jämä Elmerin asennusohjeessa oleva paisunta-astian mitoitus varaavassa lämmitysjärjestelmässä.

V1 = (0,05 x (p2+1) x V) / (p2-p1)

V1 = paisunta-astian tilavuus (l)
V = lämmitysjärjestelmän kokonaistilavuus (l)
p1 = paisunta-astian esipaine (bar)
p2 = järjestelmän suurin sallittu käyttöpaine (bar)

[seppol]

Hyvä kaava ja antaa tarpeeksi suuren tilavuuden. 1000 l vesimäärälle 1 bar esitäytöllä ja 1,5 bar maksimipaineella saadaan 250 l. Kun säiliö täytetään näin, vettä mahtuu 50 l. Se riittää kaikissa tilanteissa. Aika suuri tilavuus kuitenkin. 3000 litraa vaatisi 750 l paisunnan.

[Harri2]

Suuri vaikutus tuolla esipaineella.
Mulle tulossa 5600 litran kokonaistilavuus ja 0,8 bar esipaine, astian koko kaavan mukaan 1000 litraa.

[seppol]

1000 l pasuntaan 0,8 esipaineella matuu vettä 280 l.
Olisko syytä miettiä esittämääni ajatusta että kalvopaisunta olisikin yläkerrassa. Silloin se ei tarvitsisi esipainetta juuri ollenkaan. 0,1 esipaineella 280 l mahtuisi 500 litran varaajaan. Siinä on kuitenkin otettava huomioon vesipatsaan korkeus. Jokainen kohde on laskettava erikseen.

[Harri2]

Mulla mahdoton toteuttaa. Pannuhuone eri rakennuksessa ja siellä ei yläkertaa. Paisunnan siirto asuinrakennukseen taas siirtäisi vettä patteriputkia pitkin ja ei kesällä suntin ollessa kiinni onnistuisi. Ja mulla on jo hommattuna 600 litran uusi pönttö ja lisäksi 2 kpl 200 litraisia entisiä.

[Pähkäilijä]

Paljolle kuulostaa

4c -> 70c vesi laajenee 2.5%
4c ->100c vesi laajenee 4%

ja 4c vettä (jossa vesi on tiheimmillään) ei ole normisysteemeissä tarjolla korkeentaan kun ensimmäisessä täytössä.

Normimitoitushan lienee kalvopaineastialle 10% vesitilavuudesta? Täällä on käytössä noin 8% ja silläkin on pärjännyt varaajan vaihteluvälillä 30-80c kun nostokorkeutta on jotain alle 4 metriä.

[akWho]

Kyllä tuolla kaavalla tulee isot paisarit, mihinkähän perustuu. Taitaa olla myyntimiesten puhetta
Vesi kuutio m³ laajenee 40 litraa kun se lämmitetään 0-+100ºC, normaalisti varaajaa ei aleta 0 asteesta
lämmittämään. Jos aloitus lämpötila vaikka +35 ja lämmitetää +90 eli 55 astetta niin kuutiometri laajenee 29 litraa.

Käytännössä itsellä 1900 litraa vettä se lämmitetään +25>>+83ºC se laajenee 51 litraa ja paine nousee 1 bar paisari 150 litraa,
kaavalla paisarin koko 227 litraa eli seurava koko olisi 250 litraa.
Tuo nykyinen 150 litraa on melko alarajalla.

[Harri2]

Normimitoitushan lienee kalvopaineastialle 10% vesitilavuudesta?

Paisuntasäiliö
Paisuntasäiliö tulee olla riittävän suuri, vähintään
5–10 % avoimen säiliön tilavuudesta. Käyttöpaineen on
aina vastattava 2 metrin vesipatsasta eli 0,2 baaria enemmän
kuin korkeusero painemittarista korkeimmalla sijaitsevan
patterin yläreunaan.
Jos paineastia on asennettu, sen tilavuuden on oltava
10–20 % kokonaistilavuudesta. Kaikki laitteistot on mitoitettava
valmistajan ohjeiden mukaan.
Tarkista, että käyttöpaine laitteiston ollessa kylmä ei ole
pienempi kuin korkeusero painemittarista korkeimmalla
sijaitsevaan patteriin + 2 metrin vesipatsas.

Tuolta Laddomaatin ohjeesta.
http://www.termoventiler.eu/media/upload/LM21-100_Manual_FI.pdf

[akWho]

Seppol oli muistaakseni Exel kaava johon syötti tiedot, paisunta-astian tilavuus, esipaine, max.paine niin sai suoraan litramäärän montako litraa vettä mahtuu.
Mitä tuo laskuri näyttäsi seuraavalle: paisunta-astia 150 litraa, esipaine 0,4 bar max.paine 1,5 bar?
Itsellä paisunta-astia kaikkein ylimpänä katonrajassa ja lattialämmitys, toimisko vielä pienemmälläkin esipaineella?

Onko paisunta-astiaan menevällä veden lämpötilalla merkitystä siihen paljonko paisunta-astiaan mahtuu?
Alhaalla ja varaajan alaosan kylmempään veteen liitettynä paisunta-astia kestää paremmin, mutta tarvitsee isomman esipaineen ja tilavuuden. Vai mahtuuko viileämpi vesi saman kokoiseen kuin ylhäällä vaikka esipaine on suurempi?
Siinä tuli paljon kysymyksiä

[seppol]

Noilla arvoilla kun paisunnassa on 66 litraa vettä, saavutetaan 1,5 bar paine.
Veden lämpötila ei niinkään vaikuta mutta kaasun lämpötila enemmänkin. Kaasun paine on suoraan verrannollinen absoluuttiseen lämpötilaan kun tilavuus pysyy vakiona. Tämä medän 0 (nolla) on +273 astetta. Jos siis nollassa paine on 1 bar, + 100 se on 1* 373 / 273 = 1,366 bar. Minusta tämä oikea kaava on yksinkertaisempi kuin esitteiden likimääräiset. Englantilainen Boyle kehitti sen jo 1700 luvun lopulla.

Tämä veden mahtumisen kaava on myös melko yksinkertainen paine kertaa tilavuus on vakio. P*V = vakio. Paine on syötettävä vain absoluuttisena eli ensi lisätää  1 bar ja lopputuoksesta se vähennetään.
Keron tässä miten se syötetään taulukkoon:

A sarakkeeseen paisunnan tilavuus
B sarakkeeseen esitäyttöpaine
C sarakkeeseen maksimipaine
D sakkeeseen =A-(B+1)*A/(C+1)   tämä on veden määrä kun koko tilavuudresta on vähennetty kaasun tilavuus

Kokeilkaapa.

[seppol]

Jäi kertomatta että A:n B:n ja C:n perään pitää tietekin laittaa vielä tuo rivin numero.

[hapansilakka]

Kysely:

Minkä kokoisia kalvopaisuntasäilioitä teiltä löytyy puulämmityksen yhteydessä? Seuraavat tiedot kiinnostavat:
- kalvopaisuntasäiliön tilavuus
- varaajan (tai koko järjestelmän) tilavuus
- vesiverkoston ylimmän kohdan korkeus suhteessa kalvopaisuntasäiliön korkeuteen
- onko paisari riittävä?


Taustaa:

Ylläoleva kaava antaa niin suuria tilavuuksia, että koitan saada mietittyä hieman optimoidumpaa ratkaisua tarkoitukseeni. Lämmönlähteenä minulla on maalämpö, jonka rinnalla on vanha puu/öljy -yhdistelmäkattila. Varaaja on 600 litraa, ja koko systeemin tilavuus kattiloineen pattereineen arviolta noin 1000 litraa. Järjestelmän veden tilavuusmuutoksista vastaava 80 litran kalvopaisari ei ole riittävä, jos käytän puukattilaa. Mitoitin paisarin tyhmällä 8-10% x kokonaistilavuus -kaavalla. Nyt kun olen kalvopaisarin sielunelämään hieman enemmän tutustunut, on selvää, että paisari on liian pieni.

Tarkoituksena on avittaa lämpöpumppua pakkasilla siten, että poltan puukattilassa pesällisen "kalliin sähkön" aikana. Sähkösopimukseni perustuu Nordpoolin tuntikohtaisiin hintoihin.

(Probleemani liittyy tähän aiheeseen, joten ajattelin, että on järkevää lainata ketjua tarkoitukseen. Lisätään ketjuun kaavan lisäksi hieman käytäntöä.)

[Tune]

Omassa järjestelmässäni on:
 - 500 l kalvopaisunta
 - ~3 800 l vesitilavuutta (3 500 l varaajatilaa + 70 l kattilassa + muu verkosto arviolta 250 l)
 - paisunnan ja korkeimman kohdan ero n. 4,5 m
 - vesitäyttö saattoi olla liian suuri koska kun kaikki pöntöt kuumina niin varoista tuli vettä. Uskon että riittää kun vähän tyhjentää vettä pois

Paisunnan esipaine n. 60 kPa, tätä ei paljoa pysty laskemaan alemmas jos pöntöt menevät totaalisen kylmiksi.

[hapansilakka]

Kiitos Tune vastauksesta!

Onko järjestelmässäsi 1.5 va 3 bar varotventtiilit? Jos sallit systeemisi paineen nousta 3 baariin, tuo paisari vaikuttaisi laskelmieni mukaan hyvin riittävältä. Sen sijaan, jos haluat paineen pysyvän välillä 1...1.5 bar, ei taida onnistua, jos lämpötilan ajatellaan maksimissaan vaihtelevan välillä 20...80 deg C.

Minulla ongelma on se, että haluaisin paineen pysyvän välillä 0.9...1.4 bar, ja pahimmoillaan lämpötilavaihtelu voi olla 20...80-90 deg C. Tällöin tarvitsisin 220 litran kalvopaisarin, jos ajatellaan paisarissa olevan kaasun lämpenevän pannun lämmityksen yhteydessä nousevan 20->40 deg C. Se on jotenkin suhteeton ja kallis pönttö suhteessa muun järjestelmän kokoon.

Kiitos muuten myös seppol; toteamuksesi "Veden lämpötila ei niinkään vaikuta mutta kaasun lämpötila enemmänkin." tarjoili ahaa-elämyksen. Pitää erittäin paikkaansa.

[Tune]

Järjestämä on 1,5 bar, sille on mitoitettu. Laskettu että tarvitaan aktiivista paisuntatilaa n. 170 l.

En ollut tätä ketjua ennen tutkinut ja tuo kaasun lämpötila-asia varmaan viimeksi kaatoi homman. Paisunta ottaa vetensä viimeisenä portaana olevan 1 500 l varaajan puolesta välistä eli tämän kohdan lämpenemisen jälkeen nesteen edelleen laajetessa, kulkeutuu paisuntaan lämmintä vettä. Ihtmettelinkin miksi varoraja tuli niin äkkiä vastaan kun mentiin viimeisillä kylmillä osuuksilla.

Laskin tänään n. 10 l vettä pois järjestelmästä siten että kaiken veden ollessa n. 27 'C, kattilassa on 70 kPa paine ja nostoa tarvitaan n. 30 kPa. Katson miten tänäänä käy kun nostan viimeisen varaajan kuumaksi.