Grundbegrepp för beräkning av ett Flexcon kärl (se VVA 1993, kap.6/1) Följande begrepp är viktiga i samband med val av rätta Flexcon kärl: Kärlets rymd, brutto Denna motsvarar Flexcon kärlets totala rymd. Kärlets effektiva (eller netto) rymd Denna motsvarar den maximala mängd vatten, som kan upptas av membranen. Statisk höjd Detta är anläggningens höjd, mellan Flexcon kärlets anslutningspunkt och anläggningens högsta punkt, mätt i meter vattenpelare (1 meter vattenpelare = 0,1 bar). Förtrycket P 2 Beräknas med utgångspunkt från det statiska trycket (statiska trycket är lika med nivåskillnaden mellan Flexcon kärlets mitt och anläggningens högsta punkt, som regel högsta radiatorns överkant). Systemets högsta tryck P 3 Systemets högsta tillåtna tryck fastställs av säkerhetsventilernas öppningstryck. Detta väljs med hänsyn till ingående komponenter i systemet. Beakta tryckkänsligaste komponenten, ex radiatorer, expansionskärl, varmvattenberedare eller panna. Vid stora differenser mellan säkerhetsventilens öppningstryck och kärlets förtryck bör kärlets nyttoverkningsgrad kontrollräknas. Verksam effekt Detta är förhållandet mellan kärlets brutto- och nettorymd. Verksam effekt = nettorymd bruttorymd Den verksamma effekten bestäms av förhållandet mellan för- och maximumtrycket. Uttryckt i en formel ser den ut på följande sätt (Boyles lag): maximumtryck - förtryck Verksam effekt = Maximumtryck + 1 = P3+1 P 3 = säkerhetsventilens öppningstryck P 2 = kärlets förtryck Märk: Trycket är i bar absolut. P3 P2 Flexcon Kungsgatan 14 54131 Skövde Tel: 0500 42 89 95 VVS@flamco.se 1
Systemets totala vattenvolym, V d v s den sammanlagda volymen i rörledningar och radiatorer, värmeväxlare, varmvattenberedare, pannor etc. Det rekommenderas att tillägga en reserv på 20% till den totala vattenvolymen. Vattenutvidgning i % I nedanstående tabell finns data angående vattenutvidgningen i procent vid temperaturstigningar från 10 ºC till 110 ºC. Diagrammet på sidan 3 visar vattenutvidgningen vid andra temperaturer. Vidare ses här, vilken påverkan tillsättande av frostvätska (etylenglykol) har. Temperaturstigning Vattenutvidgning 10-40 C 0,75% 10-50 C 1,18% 10-60 C 1,68% 10-70 C 2,25% 10-80 C 2,89% 10-90 C 3,58% 10-100 C 4,34% 10-110 C 5,16% OBS! Vid fastbränsleeldning bör temperaturområdet anses vara minst 20-100 ºC. och systemet dimensioneras för utvidgningen a = 4,15%. (Ur VVA 1993, kap. 6: För panna med effekt högst 100 kw skall expansionskärl dimensioneras för volymändring inom temperaturområde 20 till 100 ºC.) Expansionsrymd Expansionsrymden bestäms på följande sätt: Expansionsrymden = vatteninnehållet x utvidgningen vid genomsnittlig framloppstemperatur. Exempel: Framloppstemperaturen 90/70 ºC (genomsn. 80 ºC) = 2,89%. Flexcon kärlets bruttorymd Flexcon kärlets bruttorymd bestäms på följande sätt: Flexcon kärlets bruttorymd K = a x V x P3-P2 100 P3+1 K = expansionskärlets volym i liter + 20% reserv (säkerhet). a = vattnets utvidgning i %, beroende på anläggningens temperaturområde. (Från 0 ºC till medeltemperatur 80 ºC). V = systemets totala vattenvolym i liter + 20% reserv (säkerhet). P 2 P 3 = förtrycket i bar. = säkerhetsventilens öppningstryck i bar. 2
Faktor a Faktor a avläses i ovanstående diagram. Diagrammet visar vattenutvidgning i förhållande till temperaturstigning. Den nedersta kurvan visar vattenutvidgningen för rent vatten; de översta kurvorna visar utvidgningen för blandning av vatten och frostvätska (etylenglykol), som används t. ex. i kyl- eller värmepumpanläggningar etc. 9 8 7 6 Expansionsfaktor E 5 4 3 2 52 Vol. % (-40 C) 44 Vol. % (-30 C) 39 Vol. % (-25 C) 34 Vol. % (-20 C) 28 Vol. % (-15 C) 20 Vol. % (-10 C) 0 Vol. % = rent vatten 0,78 1 0,64-40 0,13 0,28 0,44-30 -20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Medeltemperatur i C Verkninsgrad i % Höjd Max. tryck 5 m 10 m 15 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 45 m 50 m 55 m 60 m 1,0 0,25 - - - - - - - - - - - 1,5 0,40 0,20 - - - - - - - - - - 2,0 0,50 0,33 0,17 - - - - - - - - - 2,5 0,57 0,43 0,29 0,14 - - - - - - - - 3,0 0,63 0,50 0,38 0,25 0,12 - - - - - - - 3,5 0,67 0,56 0,44 0,33 0,22 0,11 - - - - - - 4,0 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 - - - - - 4,5-0,64 0,55 0,45 0,36 0,27 0,18 0,09 - - - - 5,0-0,67 0,58 0,50 0,42 0,33 0,25 0,17 0,08 - - - 5,5-0,69 0,62 0,54 0,46 0,38 0,31 0,23 0,15 0,08 - - 6,0-0,71 0,64 0,57 0,50 0,43 0,36 0,29 0,21 0,14 0,07-6,5 - - 0,67 0,60 0,53 0,47 0,40 0,33 0,27 0,20 0,13 0,07 7,0 - - 0,69 0,63 0,56 0,50 0,44 0,38 0,31 0,25 0,19 0,13 7,5 - - 0,71 0,65 0,59 0,53 0,47 0,41 0,35 0,29 0,24 0,18 8,0 - - 0,72 0,67 0,61 0,56 0,50 0,44 0,39 0,33 0,28 0,22 8,5 - - - 0,68 0,63 0,58 0,53 0,47 0,42 0,37 0,32 0,26 9,0 - - - 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 9,5 - - - 0,71 0,67 0,62 0,57 0,52 0,48 0,43 0,38 0,33 10,0 - - - - 0,68 0,64 0,59 0,55 0,50 0,45 0,41 0,36 Förtryck 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 i bar 3
Överslagstabell för beräkning av systemvolymer: - panelradiatorer 9 l /kw (10,5 l/mcal) - övriga äldre radiatorer 13 l /kw (15 l /Mcal) - konvektorer/luftvärme 5 l/kw (6 l/mcal) - golvvärme 20 l/kw (23 l/mcal) Till detta lägger man 20% säkerhetsmarginal. Dimensionsexempel 1 Två hus med gemensam central. Temperaturområde 90-70 ºC. Statisk höjd = 15 m Effekt 500 kw varav 350 kw för panelradiatorer och 150 kw för ventilation. Radiatorer på högpunkt i systemet. Säkerhetsventilens öppningstryck = 3,0 bar. Vattenutvidgning a = 2,9% Vattenvolym 350 x 9 l/kw = 3150 l 150 x 5 l/kw = 750 l V = 3900 l Det rekommenderas en reserv på 20% till den totala vattenvolymen. V (den totala vattenvolymen) = 3900 x 20% = 4680 l Systemets högsta tryck P 3 = 3 bar = 4 bar (absolut) Förtryck P 2 = 1,5 bar = 2,5 bar (absolut) (Statisk höjd = 15 m) Formel för beräkning av kärlvolym V exp = a x V 2,9 x 4680 = = 136 l 100 100 n = K = P3-P1 = (3-1,5) = 0,38 (P2+1) (3+1) 136 l = 358 l 0,38 Välj Flexcon 425 liter med förtryck 1,5 4
Dimensionsexempel 2 Vattenvolym = 5000 l Temp. område 70-50 C = 60 C Statisk höjd = 15 m Säkerhetsvent. öppn. tryck = 3 bar Tot. vattenmängd x 20% reserv x vattenutvidgning = Expansionsvolym 100 5000 l x 20% x 1,8 % = 108 l 100 Säkerhetsvent. öppn. tryck - Förtryck = Verkningsgrad Säkerhetsvent. öppn. tryck+1 3-1,5 = 1,5 = 0,38 3 + 1 4 108 l 0,38 = 284 l Välj Flexcon 300 liter med förtryck 1,5 5