V AT E N B E R E K E N I N G C . V. - I N S TA L L AT I E S

Flamco

Grondbegrippen voor de berekening van een Flexcon membraandrukexpansievat

Hier wordt gebruik gemaakt van de zogenaamde ’klassieke’ berekeningsmethode. In Belgiëwordt ook de berekening volgens de voorlichtingsnota DFTK nummer 17 (berekeningsmethodevoor expansievaten in centrale verwarmings- en koelinstallaties) toegepast. Hiervoor verwijzenwij naar het PDF bestand Berekeningsmethode voor expansievaten volgens DFTK 17.

Voor de keuze van het juiste Flexcon vat zijn de volgende begrippen van belang:

� Bruto vatinhoudDit is de totale inhoud van het Flexcon vat.

� Nuttige (of netto) vatinhoud Dit is de hoeveelheid water die maximaal aan de wateraansluitzijde van het membraan kanworden opgenomen.

� Statische hoogte Dit is de hoogte van de installatie, tussen het aansluitpunt van het Flexcon vat en het hoogste punt, gemeten in meters waterkolom (1 meter w.k. = 0,1 bar).

� Voordruk van het Flexcon vat Dit is de druk, gemeten op het stikstofvulventiel in onbelaste toestand en bij omgevings-temperatuur. Deze druk moet overeenkomen met de statische hoogte, afgerond naar bovenop een veelvoud van 0,5 bar. Dit is om te voorkomen dat er in koude toestand water in hetFlexcon vat wordt gedrukt.

118501510 Uitgave 2005 / B

Flamco

Buro & Design Centre

Heizel Esplanade 1 B 31

1020 Brussel

Telefoon: 02 476 0101

info@flamco.be

Berekening van een Flexcon vat met vast membraan

voor c.v.-installaties

� EinddrukDit is de maximaal toelaatbare druk van de installatie ter plaatse van het Flexcon vat. Deze einddruk is gelijk aan de insteldruk van het Prescor veiligheidsventiel, mits het Prescor veiligheidsventiel op gelijke hoogte met het Flexcon vat is gemonteerd, en er geenpomp tussen het Flexcon vat en het Prescor veiligheidsventiel is geplaatst. De einddrukmag de op het vat aangegeven maximale waarde nooit overschrijden.

� Nuttig effectDit is de verhouding tussen bruto- en netto-vatinhoud.

netto-inhoudNuttig effect =

bruto-inhoud

18501510 VL Vaten berekening 21-12-2004 09:18 Pagina 1

Het nuttig effect wordt bepaald door de verhouding tussen vóór- en einddruk. In formulevorm als volgt weergegeven (de wet van Boyle):

einddruk – voordrukNuttig effect =einddruk

Opmerking: drukken in bar absoluut.

Wanneer het maximaal nuttig effect van een membraandrukexpansievat wordt overschreden,kan het membraan te maken krijgen met trekbelasting. Dit heeft beschadiging of zelfs breukvan het membraan tot gevolg.

� Waterinhoud van de installatieDit is de som van de waterinhouden van de warmtebron, radiatoren, leidingen enz., nadatdeze geheel zijn gevuld en ontlucht.

� Volumevermeerdering van water in %In onderstaande tabel staan gegevens over de volumevermeerdering van water in procentenbij temperatuurverhogingen van water van 10 °C tot 110 °C.

V AT E N B E R E K E N I N G C . V. - I N S TA L L AT I E S

Flamco

218501510 Uitgave 2005 / B

Temperatuurverhoging Volumevermeerdering

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%

In onderstaande grafiek staan de cijfers voor andere temperaturen.

Vol

umev

erm

eerd

erin

g in

%

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Temperatuur in °C

1

0

2

3

4

5

6

� Expansievolume Het expansievolume wordt als volgt bepaald: expansievolume = waterinhoud x volumevermeerdering bij de gemiddelde stooktemperatuur.Voorbeeld: stooktemperatuur 90/70 °C (gemiddeld 80 °C) = 2,89%.

� VeiligheidsfactorHet verdient aanbeveling om een toeslag van 25% te nemen op het berekende expansievolume.

18501510 VL Vaten berekening 21-12-2004 09:18 Pagina 2

� Bruto-inhoud Flexcon vat De bruto-inhoud van het Flexcon vat wordt als volgt bepaald:

expansievolume x 1,25bruto-inhoud Flexcon vat =

nuttig effect

� Temperatuur in het Flexcon vat De maximum temperatuur in het Flexcon vat is 70 °C continue.De minimum temperatuur in het Flexcon vat is 4 °C.

Minimale werkdrukBepaalde circulatiepompen vereisen een zekere druk (bijvoorbeeld 1,0 bar) in hun aanzuig-leiding teneinde goed te kunnen functioneren. Veel moderne c.v.-ketels zijn beveiligd op eenminimale werkdruk van 0,8 of 1,0 bar. Indien een dergelijke pomp of ketel in een c.v.-installatie met lage statische hoogte ingebouwd wordt, kan overwogen worden om eenexpansievat met een voordruk van 1,0 bar in plaats van 0,5 bar toe te passen. Deze voordrukzorgt niet voor een overeenstemmende minimale werkdruk in de installatie! De kans op hetontstaan van een onderdruk boven in de installatie bij afkoeling, waardoor vervolgens ookluchtproblemen zullen ontstaan, wordt groter bij een voordruk van bijvoorbeeld 1,0 bar dan bijeen voordruk van 0,5 bar. Wanneer de druk in de installatie beneden de 1,0 bar daalt, kan hetexpansievat met een voordruk van 1,0 bar geen water meer teruggeven aan de installatie,omdat er dan geen water meer in het expansievat aanwezig is!

Een hogere voordruk van een vat zorgt dus niet voor een hogere druk in de installatie.

N.B.: In situaties waarbij de c.v.-ketel en het expansievat niet op dezelfde hoogte in de installatie geplaatst zijn, is de minimale werkdruk van de c.v.-ketel vanzelfsprekend mindervan belang.

VuldrukTeneinde onderdruk en luchtproblemen te voorkomen is het van het grootste belang dat hetexpansievat nooit "droog" komt te staan. Daarom adviseert Flamco de installatie in koudetoestand te vullen op een druk welke gelijk is aan de voordruk van het vat plus 0,2 à 0,3 bar(het bijvullen van een warme installatie dient vanzelfsprekend bij een hogere druk te gebeuren).

Een foutieve, te hoge, vuldruk kan tot problemen leiden. Als de installatie waarin een vat isgeplaatst met 0,5 bar voordruk tot 2 bar gevuld wordt, in plaats van tot 0,8 bar, wordt 30%meer van de bruto-inhoud al verbruikt voordat het c.v.-water gaat uitzetten ten gevolge vaneen temperatuurverhoging!

(3,0 + 1) - (0,8 + 1)� A = = 0,55 = 55%

(3,0 + 1)

(3,0 + 1) - (2,0 + 1)� B = = 0,25 = 25%

(3,0 + 1)

Verschil in rendement (�): 30%

V AT E N B E R E K E N I N G C . V. - I N S TA L L AT I E S

Flamco

Theorie

318501510 Uitgave 2005 / B

18501510 VL Vaten berekening 21-12-2004 09:18 Pagina 3

� Ten behoeve van de juiste berekening van het toe te passen Flexcon expansievat, biedt Flamco allerlei hulpmiddelen, zoals technische documentatie, rekenschijven en computerprogramma's.

� Een foutieve, te hoge, vuldruk heeft een grote invloed. Flamco adviseert om de installatiecorrect op druk te vullen, bij voorkeur 0,2 à 0,3 bar boven de voordruk van het Flexconexpansievat.

In onderstaande tabel kunt u het nuttig effect aflezen, zoals dat geldt bij de verschillendevoor- en einddrukken.

Om de benodigde inhoud van het Flexcon vat te kunnen bepalen moet de waterinhoud vande installatie worden berekend. Is berekening van de waterinhoud van de installatie nietmogelijk, dan kan deze inhoud worden benaderd met behulp van de onderstaande ervarings-cijfers, gebaseerd op een aanvoer-/retourtemperatuur van 90/70 °C.

V AT E N B E R E K E N I N G C . V. - I N S TA L L AT I E S

Flamco

Conclusie

Nuttigeffect

Benadering van de waterinhoud van de installatie

Herleiding van eenheden:

418501510 Uitgave 2005 / B

Statische hoogte in m Voordruk Einddruk in barin bar 3.0 6.0 10.0

5 0,5 0,63 - -

10 1,0 0,50 - -

15 1,5 0,38 - -

20 2,0 0,25 0,57 -

25 2,5 0,13 0,50 -

30 3,0 - 0,43 -

35 3,5 - 0,36 0,59

40 4,0 - 0,29 0,55

45 4,5 - 0,21 0,50

50 5,0 - - 0,45

55 5,5 - - 0,41

60 6,0 - - 0,36

C.V.-installatie met Waterinhoud in literper 1,0 kW (860 kcal/h)

Convectors en/of luchtverhitters 5,2

Luchtbehandelingsinstallaties 6,9

Paneelradiatoren 8,6

Kolomradiatoren 12,0

Stralingsplafonds en/of vloerverwarming 21,5

Uitgebreide buisleidingsystemen(wijkverwarming) 25,8

De waterinhoud van de installatie kan worden benaderd door het vermogen van de installatiete vermenigvuldigen met de in de tabel genoemde waarden. De tabel heeft betrekking opnieuwe installaties. Het is aan te bevelen om voor oudere installaties hogere waarden te kiezen. Deze methode is indicatief en geen garantie voor een correcte bepaling van het benodigdeFlexcon expansievat.

1,0 bar = 100 kPa = 100.000 Pa = 10 N/cm2 = 0,9869 atm. = 10,2 mwk

1,0 kW = 0,239 kcal/s = 859,86 kcal/h

1,0 kcal/s = 4,1868 kJ/s = 4,1868 kW

18501510 VL Vaten berekening 21-12-2004 09:18 Pagina 4