Druk in het expansievat van de gasgestookte ketel: normen + hoe op te pompen en af te stellen

Een één- of tweecircuit gasketel is apparatuur die ons leven in huis of appartement comfortabeler maakt. Fabrikanten brengen tegenwoordig een enorm assortiment gasapparaten op de markt, die verschillen in vermogen, functionaliteit en montagemethode. Maar zelfs de duurste en meest betrouwbare modellen kunnen defect raken. Stelt u zich voor, het is niet prettig om op een winteravond zonder warmte en warm water te zitten.

Na het analyseren van mogelijke oorzaken van defecten aan gasapparatuur, zijn we tot de conclusie gekomen – de meeste storingen treden op doordat de druk in het expansievat van de gasketel of boiler verkeerd is afgesteld. In dit artikel bespreken we waarom een expansievat nodig is, hoe u zelf lucht kunt oppompen en de optimale druk kunt instellen.

Waarom is een expansievat nodig?

Tijdens het verwarmen heeft water de eigenschap uit te zetten – bij temperatuurstijging neemt het volume van de vloeistof toe. In het circuit van het verwarmingssysteem begint de druk te stijgen, wat een schadelijke invloed kan hebben op de gasapparatuur en de integriteit van de leidingen.

Het expansievat vervult de functie van een extra reservoir, waarin door druk de overtollige water die door verwarming is ontstaan, wordt geperst. Wanneer de vloeistof afkoelt en de druk stabiliseert, keert het via de leidingen terug naar het systeem.

Het expansievat fungeert als een beschermende buffer, het dempt waterslag die constant in het verwarmingssysteem ontstaan door het vaak aan- en uitschakelen van de pomp, en voorkomt ook de kans op luchtbellen.

Om de kans op luchtbellen te verkleinen en schade aan de gasketel door waterslag te voorkomen, moet het expansievat vóór de warmtegenerator worden gemonteerd, op de retourleiding.

Er bestaan twee verschillende uitvoeringen van dempervaten: open en gesloten typen. Ze verschillen niet alleen in constructie, maar ook in manier en plaats van montage. Laten we de kenmerken van elk van deze typen in detail bekijken.

Open expansievat

Een open type tank wordt geïnstalleerd op het hoogste punt van het verwarmingssysteem. De tanks zijn gemaakt van staal. Ze hebben meestal een rechthoekige of cilindrische vorm.

Meestal worden dergelijke expansievaten geïnstalleerd op zolder of in de mansarde. Montage onder het dak is mogelijk. Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan de thermische isolatie van de constructie.

In de structuur van een open tank bevinden zich meerdere aansluitingen: voor watertoevoer, afvoer van afgekoelde vloeistof, toevoer van een controlebuis, en een afvoerbuis voor het afvoeren van koelvloeistof naar het riool. Meer over de constructie en soorten open tanks schreven we in een ander artikel van ons.

Functies van het open type tank:

• regelt het niveau van de koelvloeistof in het verwarmingscircuit;
• als de temperatuur in het systeem daalt, compenseert het het volume van de koelvloeistof;
• wanneer de druk in het systeem verandert, fungeert de tank als bufferzone;
• verwijdert overtollige koelvloeistof uit het systeem naar het riool;
• voert lucht af uit het circuit.

Ondanks de functionaliteit van open expansievaten worden ze praktisch niet meer gebruikt. Ze hebben namelijk veel nadelen, zoals een groot formaat van de tank, gevoeligheid voor corrosie. Hun installatie vindt plaats in verwarmingssystemen die alleen werken met natuurlijke watercirculatie.

Gesloten expansievat

In verwarmingssystemen met gesloten circuit wordt doorgaans een membraan expansievat geïnstalleerd. Het is optimaal geschikt voor elk type gasboiler en heeft een groot aantal voordelen.

Een expansomat is een afgesloten container die in het midden is verdeeld door een elastisch membraan. In de eerste helft wordt overtollig water geplaatst, en in de tweede helft gewone lucht of stikstof.

Gesloten expansievaten voor verwarming zijn meestal rood geverfd. Binnenin de tank bevindt zich een membraan van rubber. Een noodzakelijk element om de druk in het expansievat op peil te houden.

Compensatietanks met membraan kunnen worden vervaardigd in de vorm van een halve bol of in de vorm van een cilinder. Dat is heel geschikt voor gebruik in een verwarmingssysteem met een gasboiler. Wij raden u aan om meer te weten te komen over de montagekenmerken van gesloten tanks.

Voordelen van membraan type tanks:

• eenvoud van zelfinstallatie;
• corrosiebestendigheid;
• werking zonder regelmatig bijvullen van koelvloeistof;
• geen contact van water met lucht;
• bruikbaarheid onder hoge belasting;
• dichtheid.

Gasgestookte wandapparatuur wordt meestal geleverd met een expansievat. Maar niet altijd is de extra tank vanuit de fabriek correct ingesteld en kan deze direct worden opgenomen in de werking van de verwarming.

Luchtdruk in het expansievat

De luchtdruk of stikstofdruk in het expansievat voor verschillende gasgestookte ketels is niet hetzelfde; het hangt allemaal af van het type apparatuur en constructiekenmerken. De normen worden door de fabrikant in het productpaspoort vermeld.

Meestal bedraagt de druk in een nieuw expansievat 1,5 atm. Maar deze instelling past mogelijk niet bij een specifiek verwarmingssysteem. De fabrieksparameters kunnen eenvoudig worden gereset. Daartoe bevindt zich in de behuizing van het expansievat een speciale aansluiting (bij sommige fabrikanten is dit een ventiel om op te pompen), waarmee de luchtdruk kan worden geregeld.

Het ventiel bevindt zich aan de zijde van de luchtkamer van het vat. Hiermee kunt u overtollige druk laten ontsnappen of, omgekeerd, het vat oppompen.

Voor een normale werking van de gasgestookte ketel moet de druk in het membraanexpansievat 0,2 atm lager zijn dan in het systeem zelf. Anders kan het in volume toegenomen verwarmde water niet in het vat stromen.

In kleine huizen en appartementen voor gesloten verwarmingssystemen is de druk in het expansievat doorgaans toelaatbaar tussen 0,8-1,0 bar (atm). Maar niet minder dan 0,7 bar, omdat veel gasgestookte ketels zijn voorzien van een beveiliging en het apparaat gewoon niet zal inschakelen.

Het drukniveau van het vat moet jaarlijks worden gecontroleerd. Als er schommelingen worden waargenomen in de druk van het verwarmingssysteem, betekent dit dat er lucht uit het expansievat is ontsnapt en dat het moet worden bijgevuld.

Hoe stelt u de optimale druk in?

Op het verwarmingssysteem zijn manometers geïnstalleerd waarmee de druk in het circuit wordt gecontroleerd. Op het expansievat zelf is echter geen aansluiting voor het installeren van een meetinstrument. Maar er is wel een ventiel of een ventiel om lucht of gas te laten ontsnappen of op te pompen. Het ventiel is hetzelfde als op autobanden. Daarom kunt u het drukniveau controleren en regelen met een gewone autopomp met manometer.

Voor het oppompen van lucht in het expansievat is zelfs een eenvoudige handpomp voor de auto met manometer of een automatische compressor geschikt.

Voordat u overtollige druk laat ontsnappen of het expansievat van de huishoudelijke gasgestookte ketel met lucht oppompt, moet u het systeem voorbereiden. Een automobielmanometer geeft de waarde in MPa weer; de verkregen gegevens moeten worden omgerekend naar atmosferen of bar: 1 Bar (1 atm) = 0,1 MPa.

Algoritme voor het meten van de druk:

1. Schakel de gasgestookte ketel uit. Wacht tot het water stopt met circuleren in het systeem.
2. Sluit bij het gedeelte met het expansievat alle afsluitkranen en tap de warmtedrager af via de drainageaansluiting. Voor ketels met een ingebouwd vat wordt de retourleiding en ook de watertoevoer afgesloten.
3. Sluit de pomp aan op het ventiel van het vat.
4. Pomp lucht op tot een waarde van 1,5 atm. Wacht even tot de restanten water zijn weggelopen en laat dan opnieuw lucht in.
5. Sluit u de afsluiters van de afsluitende inrichtingen en verhoog met de compressor de druk tot de in de specificaties aangegeven parameters of tot een niveau – systeemdruk minus 0,2 atm. Indien de tank te veel is opgepompt, laat u de overtollige lucht ontsnappen.
6. Verwijder u de pomp uit de nippel, draai u de dop vast en sluit u de aftapkoppeling. Giet u water in het systeem.

U kunt de juiste afstelling van de luchtdruk controleren wanneer de ketel de werkparameters heeft bereikt.

Indien de tank correct is opgepompt, zal de wijzer van de manometer tijdens de meting een geleidelijke drukopbouw aangeven zonder sprongen of schokken.

Bij een onjuiste afstelling van de luchtdruk in het expansievat kunnen er storingen in de werking van het gehele verwarmingssysteem optreden. Indien het expansievat te veel is opgepompt, zullen de compenserende eigenschappen niet werken. Omdat de lucht de overtollige verwarmde water uit het vat zal duwen, waardoor de druk in de leidingen van het verwarmingssysteem toeneemt.

Als de druk van de compenserende tank te laag is, zal het water het membraan doorduwen en de hele tank vullen. Het gevolg is dat bij een temperatuurstijging van de warmtedrager de veiligheidsklep in werking treedt.

Soms treden de beveiligingen in werking bij dubbelcircuit-gasketels, zelfs bij een correcte afstelling van de druk van het ingebouwde expansievat. Dit wijst erop dat het volume van de tank te klein is voor dit verwarmingssysteem. In deze situatie wordt aanbevolen een extra hydrauliektank te monteren.

Doel van de extra tank van een tweecircuitketel

In de regel hebben ingebouwde compensatiereservoirs in gasketels een volume van ongeveer 6-8 liter. Ze zijn berekend op compensatie van de uitzetting van 120 liter warmtedrager die in het verwarmingssysteem circuleert. Bij normale gebruiksomstandigheden is zo'n expansievat voor een klein appartement of huis voldoende.

Bij het installeren van radiatoren met een niet-standaard vorm en afmetingen, moet u het verwarmingssysteem absoluut uitrusten met een extra expansievat. Aangezien er in dergelijke radiatoren meer water past.

Indien het verwarmingsoppervlak groot is, er vloerverwarming is geïnstalleerd of er veel radiatoren in de kamers zijn, zal het volume van de standaard ingebouwde tank te klein zijn, omdat er meer water wordt gebruikt.

Bij verhitting vullen de overtollige warmtedrager volledig het vat. En omdat er in de tank geen vrije ruimte meer overblijft, neemt de waterdruk in het verwarmingssysteem toe en vindt er een noodafvoer plaats via de veiligheidsklep. Daarna zal de gasketel waarschijnlijk niet automatisch kunnen inschakelen.

Om dergelijke negatieve gevolgen te voorkomen, installeert u een extra expansievat met membraan in de constructie in het verwarmingssysteem voor de dubbelcircuit-gasketel. Wanneer de standaard tank volledig is gevuld, zal het water naar de reserve-hydrauliektank gaan. Na afkoeling keert de vloeistof terug naar de radiatoren.

Berekening van het volume van het expansievat

Het is niet moeilijk om een stabiele werking van het verwarmingssysteem te garanderen, het belangrijkste is om het volume van het compensatievat correct te kiezen. De berekening van het volume van het expansievat moet worden uitgevoerd rekening houdend met de meest intense werkingsmodus van de gas ketel. Bij de eerste opstart van de verwarming is de luchttemperatuur nog niet erg laag, dus de apparatuur zal met een gemiddelde belasting werken. Met de komst van vorst wordt het water meer verwarmd en neemt de hoeveelheid toe, waardoor er meer extra ruimte nodig is.

Het wordt aanbevolen om een vat te kiezen met een inhoud van ten minste 10-12% van de totale hoeveelheid vloeistof in het verwarmingssysteem. Anders kan het vat de belasting niet aan.

U kunt zelf de exacte inhoud van het expansievat berekenen. Bepaal hiervoor eerst de hoeveelheid warmtetransportvloeistof in het gehele verwarmingssysteem.

Methoden om het watervolume in het verwarmingssysteem te berekenen:

1. Laat de warmtetransportvloeistof volledig uit de leidingen in emmers of een andere container lopen, zodat u de liters kunt tellen.
2. Water in de leidingen gieten via een watermeter.
3. Tel de volumes op: de inhoud van de ketel, de hoeveelheid vloeistof in de radiatoren en leidingen.
4. Berekening op basis van het ketelvermogen – het vermogen van de geïnstalleerde ketel wordt met 15 vermenigvuldigd. Voor een ketel van 25 kW is dus 375 liter water nodig (25*15).

Nadat de hoeveelheid warmtetransportvloeistof is berekend (bijvoorbeeld: 25 kW*15=375 liter water), wordt het volume van het expansievat berekend.

Er zijn veel methoden, maar niet alle zijn nauwkeurig en de hoeveelheid water die in het verwarmingssysteem past, kan aanzienlijk groter zijn. Daarom wordt het volume van het expansievat altijd gekozen met een kleine marge.

De berekeningsmethoden zijn vrij complex. Voor eengezinswoningen wordt de volgende formule gebruikt:

Volume expansievat = (V*E)/D,

Waarbij

• D – rendement van het vat;
• E – uitzettingscoefficient van de vloeistof (voor water – 0,0359);
• V – hoeveelheid water in het systeem.

Het rendement van het vat wordt verkregen met de formule:

D = (Pmax—Ps)/(Pmax +1),

Waarbij

• Ps=0,5 bar – dit is de laaddruk van het expansievat;
• Pmax – maximale druk van het verwarmingssysteem, gemiddeld 2,5 bar.
• D = (2,5-0,5)/(2,5 +1)=0,57.

Voor een systeem met een ketelvermogen van 25 kW is een expansievat nodig met een volume: (375*0,0359)/0,57=23,61 l.

En hoewel er in een combiketel al een ingebouwd vat van 6-8 l zit, begrijpen we, gezien de rekenresultaten, dat een stabiele werking van het verwarmingssysteem niet mogelijk is zonder de installatie van een extra expansievat.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

U kunt zelf leren het volume van het expansievat te berekenen en de druk ervan in te stellen door de onderstaande video's te bekijken.

Eenvoudige manier om het volume van het expansievat te bepalen:

Instructie voor het zelf regelen van de druk in het expansievat:

Gasgestookte ketels moeten verplicht worden uitgerust met expansievaten. Ze «absorberen» overtollige verwarmingsvloeistof die ontstaat door verhitting en voorkomen de vorming van luchtbellen. Bij dubbelcircuitapparatuur zijn dergelijke apparaten ingebouwd, maar vaak is hun volume onvoldoende voor een storingsvrije werking van de verwarming.

Compensatievaten moeten worden gekozen op basis van de druk- en volume-indicatoren van de verwarmingsvloeistof in het systeem. Het is belangrijk om het vat correct af te stellen, anders kan het geen ononderbroken en stabiele werking van de gasketel garanderen.

Heeft u nog vragen over het oppompen en regelen van de druk in het expansievat? Stel ze in het opmerkingenblok – onze experts en andere bezoekers van de site zullen u proberen te helpen.