Paisuntasäiliön valinnan erityispiirteet.
Nykyaikaisissa suljetuissa lämmitysjärjestelmissä, joissa lämmönlähteenä on kattila, lämmönsiirtoaineena voi olla:

  • pakkasneste

  • vesi

Lämmityksen aikana lämpötila voi nousta noin +20 °C:sta jopa +90 °C:een. Näissä lämpötiloissa veden tilavuus voi kasvaa noin 4 % ja pakkasnesteen jopa 6 %.

Siksi herää kysymys: minne tämä laajentunut tilavuus johdetaan suljetussa lämmitysjärjestelmässä?
Ratkaisu tähän ongelmaan on paisuntasäiliö (paisuntasäiliö lämmitysjärjestelmälle).

Paisuntasäiliön toiminnot

Jos lämmitysjärjestelmässä ei ole paisuntasäiliötä, oikean paineen ylläpitäminen on mahdotonta. Äkilliset paineen vaihtelut aktivoivat varoventtiilin, ja järjestelmän älykäs elektroniikka ilmoittaa paineen puutteesta antamalla virheilmoituksen.

Siksi paisuntasäiliö on välttämätön osa lämmitysjärjestelmää. Sen tehtävänä on kompensoida lämmönsiirtoaineen (veden tai pakkasnesteen) laajeneminen lämpötilan nousun seurauksena.

Suljetun kalvopaisuntasäiliön rakenne sisältää kalvo- eli membraaniväliseinän, joka erottaa lämmönsiirtoaineen (vesi / pakkasneste) ilmatilasta, jossa on tietty paine.

Nesteen lämmetessä paine järjestelmässä nousee ja laajentunut lämmönsiirtoaine puristuu paisuntasäiliöön. Mahdollisuus johtaa ylimääräinen neste tällä tavalla paisuntasäiliöön ei vaikuta lämmitysjärjestelmän oikeisiin painearvoihin. Paine toki kasvaa jonkin verran, mutta ei merkittävästi (ei niin paljon, että varoventtiili avautuisi).

Paisuntasäiliön edut ja valinta sen käyttökohteen mukaan

Suljetuilla kalvopaisuntasäiliöillä on useita kiistattomia etuja:

Ne voidaan asentaa mihin tahansa kohtaan järjestelmässä.
Ne ovat täysin tiiviitä, mikä mahdollistaa pakkasnesteen käytön lämmönsiirtoaineena.
Tiiviys minimoi korroosion ja ilmakuplien muodostumisen riskin.
Sopii kaikentyyppiselle vedelle.
Helppo asentaa.

Paisuntasäiliön valinnassa tärkeintä on määrittää sen optimaalinen tilavuus oikein.

Tätä varten on tunnettava muutama olennainen arvo.

Yksi niistä on lämmitysjärjestelmän kokonaisvesitilavuus. Tämä sisältää kaiken lämmönsiirtoaineen määrän pattereissa, kattilassa, putkistossa sekä lattialämmityksessä (jos sellainen on). Koska tarkan laskelman tekeminen on käytännössä hankalaa, asiantuntijat suosittelevat kertomaan kattilan maksimitehon luvulla 15.

Jos laskettu lämmitystehon tarve on 40 kW, kertomalla se 15:llä saadaan lämmitysjärjestelmän tilavuudeksi 600 litraa.

Seuraavaksi lasketaan lämpölaajeneminen, kun neste kuumenee +90 °C:een:

vesi (4 % 600 litrasta) = 24 litraa
pakkasneste (6 % 600 litrasta) = 36 litraa

Näyttäisi siltä, että tämä määrä riittäisi paisuntasäiliön mitoittamiseen. Kuitenkin asiantuntijat suosittelevat valitsemaan paisuntasäiliön, jonka tilavuus on 10 %, 15 % tai jopa 20 % järjestelmän kokonaismäärästä. Miksi näin – siihen perehdytään seuraavaksi.

Paisuntasäiliön paineen ja hyötysuhteen määrittäminen

Paisuntasäiliön toimiessa oikein lämmönsiirtoaine ei täytä koko säiliötä, vaan säiliöön jää tilaa paineen muodostavalle ilmatyynylle.

On tärkeää määrittää paisuntasäiliön sijainti suhteessa järjestelmän ylimpään kohtaan. Jos oletetaan, että tämä etäisyys on 10 metriä (esimerkiksi kolmikerroksinen omakotitalo), staattisen paineen arvo on noin 1 bar.

Tämän vuoksi tyhjään paisuntasäiliöön on pumpattava seuraava ilmanpaine:

Kylmän lämmitysjärjestelmän minimipaineen yleinen laskenta vastaa paisuntasäiliön vähimmäistäyttöpaineen arvoa (1,2 bar) + 0,3 bar varapaine (ottaen huomioon mahdollisen paineen laskun ilmanpoiston jälkeen käynnistyksen yhteydessä).

Yhteensä – 1,5 bar.

Kun lämmitysjärjestelmä lämpenee, sen käyttöpainetta ei saa ylittää 2,5 bar, sillä useimmissa kattiloissa 3 barin paine aktivoi varoventtiilin.

Siksi järjestelmän käyttöpainetaso pysyy yleensä välillä 1,5–2,5 bar.

Hyötysuhde tarkoittaa paisuntasäiliön sitä osaa, joka täyttyy lämmönsiirtoaineella. Tämän kertoimen voi helposti laskea seuraavalla kaavalla:

Kun sijoitamme käytettävissä olevat arvot kaavaan, saadaan:

600 × 0,06 / 0,29 = 124,13 litraa = 20 % lämmitysjärjestelmän kokonaisvesitilavuudesta.

Tulokset: tämän artikkelin yhteenvedoksi voidaan todeta, että paisuntasäiliön olemassaolo suljetussa lämmitysjärjestelmässä ei ole pelkkä varotoimenpide, vaan olennainen osa järjestelmää paineen vakauttamiseksi.