Mire jó a Naplopó-Expans program?

A Naplopó-Expans program segítségével meghatározhatjuk, hogy adott térfogatú és adott nyomásviszonyokkal rendelkezõ zárt épületgépészeti rendszer esetében (pl. fûtési, melegvíz-készítõ, vagy napkollektoros rendszer) mekkora zárt tágulási tartályt kell alkalmaznunk ahhoz, hogy a hõmérséklet változás miatt bekövetkezõ nyomásingadozás adott határok között maradjon. Vagyis mekkora tágulási tartály szükséges ahhoz, hogy a legmagasabb hõmérséklet esetén se emelkedjen meg a rendszer nyomása annyira, hogy kinyisson a biztonsági szelep.

A javasolt tágulási tartály méretének kiszámítása mellett a program szemlélteti a különbözõ hõmérsékleteken kialakuló nyomásokat, és megmutatja, hogy az adott nyomáson és hõmérsékleten hol áll a tágulási tartály vízoldalt és levegõ oldalt elválasztó membránja.

Különösen hasznos lehet annak a kipróbálása, hogy a tartály levegõ oldali elõnyomásának a beállítása, valamint a hideg állapotban beállított feltöltési nyomás nagysága hogyan befolyásolja a tágulási tartály szükséges méretét.

A Naplopó-Expans program használata

A Naplopó-Expans program a szokásos Windows kezelõfelülettel rendelkezik. A program fõ ablakjában három mezõ található.

• 1. mezõ: Bemenõ adatok
  Itt a méretezni kívánt rendszer fontosabb paramétereit adhatjuk meg.
  
  
• 2. mezõ: Számított adatok
  A program itt írja ki a térfogatváltozás mértékét és a javasolt tágulási tartály méretét. Szintén itt választhatjuk ki adott listából a ténylegesen alkalmazni kívánt tágulási tartály méretét.
  
  
• 3. mezõ: Grafikus szemléltetõ mezõ
  Itt szemlélteti a program a hõmérséklet függvényében a rendszer nyomását és a tágulási tartály membránjának a helyzetét.

A rendszer és a napkollektorok térfogatának a megadása

A program használatakor az elsõ javasolt lépés a méretezni kívánt rendszer térfogatának, ûrtartalmának a megadása. Ha ezt ismerjük, akkor közvetlenül beírhatjuk a bemenõ adatok mezõ elsõ sorába. Ha napkollektoros rendszert méretezünk, akkor fontos lehet, hogy külön megadjuk a napkollektorok térfogatát is. Ezt a beviteli mezõ utolsó sorában tehetjük meg.

Ha a rendszer térfogatát nem ismerjük, akkor ennek kiszámításához segítséget kaphatunk, ha a "Rendszer térfogatának a kiszámítása" gombra kattintunk. Ekkor megnyílik egy új ablak, ahol külön-külön megadhatjuk a napkollektorok, a csõvezeték rendszer, a hõcserélõk, valamint az egyéb berendezések, szerelvények ûrtartalmát és mennyiségét. Értelemszerû kitöltés után a rendszer teljes térfogata látható lesz az ablak alsó mezõjében. Ha a "Vissza a tágulási tartály méretezéséhez" gombra kattintunk, akkor a térfogat számító ablak bezáródik, és a kiszámított rendszer és a napkollektorok térfogata átíródik a fõ ablak megfelelõ két beviteli mezõjébe.

A rendszer térfogatát kiszámító ablak

A hõhordozó közeg megadása

A térfogat meghatározása után válasszuk ki a legördülõ menübõl az alkalmazott hõhordozó közeget. Ez lehet víz, vagy különbözõ töménységû propilénglikol-víz keverék.

Ha fagyálló-víz keveréket használunk, akkor a program kiszámolja azt is, hogy a mekkora mennyiségû tömény fagyálló folyadék szükséges a rendszer feltöltéséhez. A számításnál nem csak a megadott rendszertérfogatot, hanem a választott tágulási tartályban hideg állapotban lévõ folyadék térfogatát is figyelembe veszi a program.

A nyomásviszonyok megadása

A következõ lépés a méretezendõ rendszer nyomásviszonyainak a megadása. A nyomás értékeket túlnyomásban kell megadnunk (a program természetesen abszolút nyomás értékekkel számol). Három nyomás értéket kell megadnunk:

• Levegõ oldali elõnyomás [bar]
  A tágulási tartály levegõ (gáz) oldali elõnyomása. Az a nyomás érték, amire a tágulási tartály levegõ oldalát beállítjuk, mielõtt még a rendszert feltöltenénk folyadékkal.
  
  
• Feltöltési (hideg) nyomás [bar]
  A rendszer nyomása feltöltés után, hideg állapotban. Az a nyomás érték, amire a rendszert fel kívánjuk tölteni folyadékkal akkor, amikor a hõtermelõ nem üzemel, a rendszer nem melegszik fel.
  
  
• Maximális rendszernyomás [bar]
  Az a legmagasabb nyomás érték, amit még meg kívánunk engedni a rendszerben. Ez lehet a biztonsági szelep nyitónyomása, vagy célszerûen inkább ennél 0,5 bar értékkel alacsonyabb nyomás.

A javasolt összefüggés az egyes nyomás értékek között:

Levegõ oldali elõnyomás < Feltöltési (hideg) nyomás < Maximális rendszernyomás

Levegõ oldali elõnyomás ~= 0,9 x Feltöltési (hideg) nyomás

A hõmérséklet viszonyok megadása

A tágulási tartály kiszámításához meg kell adnunk azt, hogy mekkora a feltöltési hõmérséklet, és mekkora lehet a maximálisan elõforduló átlagos rendszerhõmérséklet.

A feltöltési (hideg) hõmérséklet általában a környezeti hõmérsékletnek megfelelõ 10-20°C. A maximális hõmérséklet pedig függ attól, hogy milyen rendszert méretezünk. Normál fûtési rendszereknél ez 80-90°C, míg napkollektoros rendszereknél lényegesen magasabb ennél. A síkkollektorok maximális hõmérséklete elérheti a 200°C-ot ís, a vákuumos kollektorok hõmérséklete pedig még ennél is magasabb, típustól függõen akár 300°C is lehet. Ez a magas hõmérséklet azonban csak magukban a kollektorokban fordulhat elõ, a teljes rendszerben nem. Ezért átlagos maximális hõmérsékletnek napkollektoros rendszereknél jellemzõen 120-160°C-os hõmérsékletet célszerû megadni.

A gõzképzõdés figyelembevétele

Napkollektoros rendszereknél derült idõ és üresjárat esetén (amikor a napkollektoros rendszer valamilyen okból áll, a kollektor köri szivattyú nem keringtet) a rendkívül magas hõmérséklet miatt elõfordulhat, hogy a hõhordozó közeg a napkollektorokban felforr, azaz gõzzé alakul. Ilyenkor a képzõdõ gõz kinyomja a folyadékot a kollektorokból. Azért, hogy ilyenkor se nyisson ki a biztonsági szelep, célszerû a tágulási tartályt úgy méretezni, hogy a gõzképzõdés miatti tágulást is fel tudja venni. Ha a tágulási tartályt a gõzképzõdés figyelembevételével szeretnénk méretezni, akkor be kell jelölni, a "Bemenõ adatok" mezõ alsó részén található "Kollektorokban való gõzképzõdés figyelembevétele" jelölõnégyzetet.

A gõzképzõdés figyelembevétele esetén a program a tágulási tartály méretét úgy határozza meg, hogy a hõmérséklet növekedés miatti térfogat növekedéshez még hozzáadja a kollektorok ûrtartalmát is. A kollektorok ûrtartalma a "Bemenõ adatok" mezõ alsó sorában átírható. Ha úgy gondoljuk, hogy a napkollektorokban csak részben fordulhat elõ a gõzképzõdés, akkor csökkenthetjük a kollekorok térfogatát. Ha viszont az valószínûsíthetõ, hogy a kolletorokon kívül még a kollektor köri csõvezeték egy részében, jellemzõen a kollektorok felett lévõ csõvezetékben is képzõdhet gõz, akkor növelhetjük a kollektor térfogatot.

A tágulási tartály kiválasztása

Ha minden bemenõ paramétert beállítottunk, akkor a "Számítás" gomb megnyomásával a program kiszámolja azt, hogy mekkora minimális méretû tágulási tartály szükséges ahhoz, hogy a hõtágulás, és ha bejelöltük, akkor a gõzképzõdés ne emelje meg a rendszer nyomását a maximálisan megengedett érték fölé.

A kiszámított minimális tágulási tartály méret figyelembevételével legördülõ listából kiválaszthatjuk a kereskedelmi forgalomban általában beszerezhetõ méretû tágulási tartályt.

A rendszernyomás alakulásának és a tágulási tartály gáz-folyadék térfogat arány változásának a szemléltetése

Ha kiválasztottuk a megfelelõ méretû tágulási tartályt, akkor a jobb felsõ, grafikus szemléltetõ mezõben megnézhetjük, hogy a kollektorok valamint a rendszer átlagos hõmérsékletének függvényében hogyan változik a rendszer nyomása, valamint a tágulási tartály gáz-folyadék térfogataránya. A hõmérsékleteteket egy-egy csúszka segítségével változtathatjuk. A hõmérséklet emelkedésével növekszik a rendszer nyomása, ezzel együtt pedig a hõhordozó közeg forráspontja is emelkedik bizonyos mértékben. A programban beállítható a tágulási tartály és a napkollektorok közötti szintkülönbség. Az ebbõl adódó nyomáscsökkenést (vagy növekedést) a program figyelembe veszi a forráspont meghatározása során. Az adott nyomáson érvényes forrásponton túl megkezdõdik a gõzképzõdés, ez pedig számottevõ térfogat és nyomásnövekedéssel jár. Ha a nyomás túllépi a beállított maximális nyomás értékét, akkor a biztonsági szelep szimbóluma jelzi, hogy kinyitott a biztonsági szelep, ekkor a nyomás tovább már nem növekszik.

 

Szerzõi jogok

A Naplopó-Expans program szabadon felhasználható, másolható és terjeszthetõ.