Daralma Tankı Hesaplama Rehberi

Hızlı Cevap: Daralma Tankı Nasıl Boyutlandırılır?

Daralma tankları (daralma kapları), su sıcaklığı düştüğünde ve hacim azaldığında kapalı soğutma sistemlerinde negatif basıncı önler. Sistem bütünlüğünü korur ve düşük sıcaklık çalışması sırasında hava infiltrasyonunu önler.

Temel Formül

Burada:

• $V_{\text{tank}}$ = Gerekli tank kapasitesi (L)
• $V_{\text{daralma}}$ = Su daralma hacmi (L)
• 1.25 = %25 güvenlik faktörü

Ek Formüller

Daralma Hacmi:

Burada $V_{\text{sistem}}$ toplam yapı su hacmi (L) ve $c$ daralma katsayısıdır (%).

Daralma Katsayısı:

Burada $\rho$ ilgili sıcaklıklardaki su yoğunluğudur (kg/m³).

Çalışılmış Örnek

Tasarım Standartları

Giriş

Daralma tankları kapalı iklimlendirme sistemlerinde temel güvenlik bileşenleridir. Genleşmenin endişe kaynağı olduğu ısıtma sistemlerinin aksine, soğutucu sistemleri derece düştüğünde su hacminde azalma yaşar ve bu da potansiyel olarak negatif basınç ve hava infiltrasyonu yaratır.

Bu kapsamlı rehber, daralma kabı boyutlandırması için ASHRAE Fundamentals ve endüstri en iyi uygulamalarını takip eder.

Termal Daralmayı Anlamak

Daralma Tankları Neden Gereklidir

Kapalı soğutma sistemi sistemlerinde, termal değer düştükçe su hacmi azalır:

Daralma Senaryosu:

• Donanım 15°C'de çalışıyor (normal)
• Isı derecesi 5°C'ye düşüyor (minimum)
• Su yoğunluğu artıyor: 999.10 → 999.97 kg/m³
• Hacim ~%0.09 azalıyor
• Daralma tankı olmadan: negatif basınç oluşur
• Risk: Hava infiltrasyonu, pompa kavitasyonu, düzenek hasarı

Daralma tankı:

1. Su sağlar - daralmanın yarattığı boşluğu doldurur
2. Pozitif basıncı korur - yapı boyunca
3. Ortam havası girişini önler - bağlantı ve contalardan
4. Pompaları korur - kavitasyon hasarından

Daralma vs Genleşme Tankları

Boyutlandırma Formülü

Temel Tank Hacmi

Minimum tank hacmi su hacim azalmasını karşılamalıdır:

Minimum basınç farkına sahip daralma tankları için kabul faktörü $n \approx 0.9$, bu nedenle basitleştirilmiş:

Burada:

• $V_{\text{tank}}$ = Gerekli tank kapasitesi (L)
• $V_{\text{daralma}}$ = Su daralma hacmi (L)
• 1.25 = %25 güvenlik faktörü

Daralma Hacmi

Burada:

• $V_{\text{tesisat}}$ = Toplam kurulum su hacmi (L)
• $c$ = Daralma katsayısı (%)

Daralma Katsayısı

Su yoğunluğu sıcaklıkla değişir:

Tipik daralma katsayısı: Derece aralığına bağlı olarak %0.05 ile %0.15 arası.

Çalışılmış Örnek

Donanım Özellikleri:

• Düzenek hacmi: 300 L (chiller + boru + temiz hava işleme üniteleri)
• Normal çalışma sıcaklığı: 15°C
• Minimum çalışma sıcaklığı: 5°C
• Statik yükseklik: 8 m
• Yapı basıncı: 2.0 bar

Adım 1: Su Yoğunluklarını Belirleyin

• 15°C'de: $\rho_{\text{normal}} = 999.10$ kg/m³
• 5°C'de: $\rho_{\text{min}} = 999.97$ kg/m³

Adım 2: Daralma Katsayısını Bulun

Not: Negatif daralma gösterir (yoğunluk artışı).

Adım 3: Daralma Hacmini Tespit edin

Adım 4: Gerekli Tank Kapasitesini Değerlendirin

Adım 5: Pratik Tank Boyutu Seçin

Hesaplanan hacim (0.33 L) çok küçük. Minimum pratik boyut kullanın:

Seçilen: 12L daralma tankı

Gerekçe:

• Basınç dalgalanmaları için yeterli tampon sağlar
• Tesisat doldurma ve hava akımı tahliyesini karşılar
• Uygun yapıya sahip standart mevcut boyut
• Yerleşik güvenlik marjı ile ekonomik

Montaj Yönergeleri

Konum Gereksinimleri

✔ Chiller emme tarafı: Chiller girişinden önce veya girişte ✔ En yüksek pratik nokta: Kurulum en yüksek kotuna yakın ✔ Erişilebilir: Kolay denetleme ve servis için ✔ Korunmuş: Donmadan ve mekanik hasardan ✗ Basma tarafında değil: Basınç çok yüksek, amacını bozar

Montaj Pozisyonu

• Dikey tercih edilen: Su bağlantısı altta
• Yatay kabul edilebilir: Uygun destekle
• İzolasyon valfi: Servis için (normalde açık)
• Dren bağlantısı: Bakım için

Basınç Ayarları

Ön Şarj Basıncı:

Burada $P_{\text{statik}}$, en yüksek noktadan tank konumuna statik basınçtır.

8m statik yükseklik için:

Donanım Basınç Kontrolü:

• En yüksek noktada pozitif basınç sağlayın (minimum 0.3 bar)
• Düşük yük veya kapatma koşullarında izleyin
• Kritik noktalara basınç göstergesi monte edin

Standart Tank Boyutları

Seçim Kuralı: Her zaman hesaplanan hacimden bir sonraki standart boyutu seçin, minimum pratik boyut 8-12L.

Sıkça Sorulan Sorular

Daralma tankı nedir ve soğutma sistemlerinde neden gereklidir?

Daralma tankı, su sıcaklığı düştüğünde ve hacim azaldığında kapalı soğutucu sistemlerinde negatif basıncı önler. Su normal çalışma sıcaklığından (ör. 15°C) minimum sıcaklığa (ör. 5°C) soğuduğunda, yoğunluk ~%0.09 artar ve bir boşluk yaratır. Daralma tankı olmadan, bu boşluk negatif basınca, contalardan atmosfer infiltrasyonuna ve potansiyel pompa kavitasyonuna neden olur.

Tank, daralma boşluğunu doldurmak için su sağlar, yapı boyunca pozitif basıncı korur ve mekanizma performansını düşürecek ve korozyona neden olacak ortam havası girişini önler.

Daralma tankı boyutlandırması genleşme tankı boyutlandırmasından nasıl farklıdır?

Temel farklar:

Daralma tankları genellikle minimum pratik hacimlerde (8-12L) boyutlandırılır çünkü gerçek daralma küçüktür, genleşme tankları ise daha büyük hacim değişimleri için kesin olarak hesaplanmalıdır.

Daralma tankı nereye monte edilmelidir?

Daralma tankları, sistemdeki en düşük basınç noktasında chiller veya chiller ünitesinin emme tarafına monte edilmelidir:

Montaj gereksinimleri:

• Konum: Chiller girişinden önce veya dönüş hattında
• Kot: Tercihen tesisat en yüksek noktasına yakın
• Erişilebilirlik: Kolay denetleme için erişim
• Koruma: Donma ve mekanik hasardan
• İzolasyon: Servis için normalde açık izolasyon valfi
• İzleme: Yakınında basınç göstergesi

Kaçının: Basma (yüksek basınç) tarafına monte etmek, daralma sırasında emme tarafı basıncını koruma amacını bozar.

Aynı tank hem genleşme hem daralma için kullanılabilir mi?

Evet, kurulum hem ısıtma hem klima çevrimleri yaşıyorsa:

Tek tank yaklaşımı:

• Büyük olan genleşme veya daralma hacmi için boyutlandırın
• Tipik olarak genleşme hacmi daha büyüktür (ısıtma daha büyük katsayıya sahiptir)
• Genleşme tankı hesaplamasını temel olarak kullanın
• Daralma senaryosu için yeterli kapasiteyi doğrulayın

Ayrı tanklar ne zaman gerekir:

• Aşırı ısı derecesi salınımlı sistemler
• Karmaşık zonlu çok büyük sistemler
• Sıkı basınç kontrolü gerektiren uygulamalar

Çoğu konut ve küçük ticari donanım, uygun boyutlandırılmış bir genleşme/daralma kabı kullanır.

Yaygın daralma tankı sorunları nelerdir?

Yetersiz tank boyutu:

• Belirti: En düşük sıcaklıkta negatif basınç
• Neden: Tank daralma hacmini sağlamak için çok küçük
• Çözüm: Daha büyük kapasiteli kap monte edin

Yanlış ön şarj basıncı:

• Belirti: Tank gerektiğinde devreye girmiyor
• Neden: Ön şarj basıncı çok yüksek veya çok düşük
• Çözüm: $P_{\text{statik}} + 0.2$ bar'a ayarlayın

Havalandırma havası infiltrasyonu:

• Belirti: Düzenek sık temiz hava tahliyesi gerektiriyor
• Neden: Negatif basınç hava akımı çekiyor
• Çözüm: Tank boyutunu doğrulayın ve sızıntıları kontrol edin

Su dolu tank:

• Belirti: Basınç dalgalanmaları, sirkülasyon pompası çevrimi
• Neden: Zar arızası veya gaz kaybı
• Çözüm: Ön şarjı kontrol edin; zar arızalıysa değiştirin

Minimum pratik daralma tankı boyutu nedir?

Hesaplamalar çok küçük hacimler (5L'nin altında) gösterse bile, şu nedenlerle minimum pratik boyut 8-12L kullanın:

Minimum boyutlandırma neden önemlidir:

1. Basınç tamponu: Geçici basınç değişimlerini karşılar
2. Yapı doldurma: Doldurma ve atmosfer tahliyesi için rezerv sağlar
3. İmalat standartları: 8L'nin altındaki tanklar uygun zar yapısından yoksun olabilir
4. Gelecek genişleme: Küçük mekanizma eklemeleri için izin verir
5. Güvenilirlik: Daha büyük tanklar daha uzun servis ömrüne sahiptir

Maliyet değerlendirmesi: 8L ile 25L tanklar arasındaki maliyet farkı, tesisat güvenilirliği faydalarına kıyasla minimumdur.

Ücretsiz daralma tankı hesaplayıcımızı otomatik basınç hesaplamaları ile anında, doğru boyutlandırma için kullanın.

İlgili araçlar:

• Soğutma sistemi Yükü Hesaplayıcı - Kurulum yükü hesaplama

• Genleşme Tankı Hesaplayıcı - Isıtma sistemleri için

Sonuç

Uygun daralma tankı boyutlandırması, kapalı iklimlendirme sistemi güvenilirliği için esastır. Daralma hacimleri tipik olarak ısıtma genleşmesine kıyasla küçük olsa da, yetersiz boyutlandırmanın sonuçları—ortam havası infiltrasyonu, negatif basınç ve pompalama ünitesi kavitasyonu—donanım performansını ciddi şekilde etkileyebilir.

Temel çıkarımlar:

• Minimum çalışma sıcaklığına göre daralma hacmini ölçün
• Hesaplama daha küçük gösterse bile minimum pratik tank boyutu 8-12L kullanın
• Uygun çalışma için chiller emme tarafına monte edin
• Pozitif düzenek basıncını korumak için ön şarj basıncını ayarlayın
• Düşük sıcaklık değeri çalışması sırasında yapı basıncını izleyin

Yıllık basınç kontrollerini içeren düzenli bakım, uzun vadeli güvenilirlik sağlar ve termal daralma ile ilişkili yaygın sorunları önler.

Temel Çıkarımlar

• Minimum çalışma sıcaklığına göre daralma hacmini hesaplayın—V_daralma = V_sistem × (c/100) formülünü kullanarak, c = (ρ_normal - ρ_min)/ρ_normal × 100, su yoğunluğu sıcaklığa bağlıdır
• Hesaplama daha küçük gösterse bile minimum pratik tank boyutu 8-12L kullanın—daralma hacimleri tipik olarak ısıtma genleşmesine kıyasla küçüktür ancak yetersiz boyutlandırma ciddi sorunlara yol açar
• Uygun çalışma için chiller emme tarafına monte edin—sistemin soğuk tarafı, pompa emme tarafı, negatif basıncı önler
• Pozitif sistem basıncını korumak için ön şarj basıncını ayarlayın—minimum çalışma basıncının üzerinde, hava infiltrasyonunu önler
• Düşük sıcaklık çalışması sırasında sistem basıncını izleyin—basınç göstergesi kullanın, yıllık basınç kontrolleri yapın
• Düzenli bakım yapın—basınç kontrolleri, sızıntı kontrolü, membran kontrolü, sistem performansını koruyun

İleri Öğrenme

• Soğutma Yükü Rehberi - Soğutma sistemi yük hesaplamaları
• Genleşme Tankı Rehberi - Isıtma sistemleri için genleşme tankları
• Daralma Tankı Hesaplayıcısı - Daralma tankı boyutlandırması için interaktif hesaplayıcı

Referanslar ve Standartlar

Birincil Standartlar

ASHRAE Fundamentals Handbook Hidronik soğutma sistemi tasarımı. Daralma tankı boyutlandırması ve kurulumu için kapsamlı rehberlik sağlar.

Destekleyici Standartlar ve Kılavuzlar

ASHRAE Standartları Tesisat ve hidronik sistem standartları. Soğutma sistemi tasarımı için rehberlik sağlar.

İleri Okuma

• ASHRAE Teknik Kaynakları - ASHRAE tesisat ve hidronik kurulum standartları ve kılavuzları
• ISO Tesisat Standartları - Uluslararası tesisat sistemi standartları

Not: Standartlar ve kodlar düzenli olarak güncellenir. Her zaman projenizin konumuna uygun mevcut kabul edilmiş sürümü kullandığınızı doğrulayın. Özel gereksinimler için yargı yetkisine sahip yerel makamlara danışın.

Sorumluluk Reddi: Bu rehber, uluslararası HVAC standartlarına dayalı genel teknik bilgiler sağlar. Hesaplamaları her zaman geçerli yerel kodlarla doğrulayın ve gerçek kurulumlar için lisanslı profesyonellere danışın. HVAC sistemi tasarımı yalnızca kalifiye profesyoneller tarafından yapılmalıdır. Bileşen derecelendirmeleri ve özellikleri üreticiye göre değişebilir.

1. ASHRAE Fundamentals Handbook - Suyun termofiziksel özellikleri ve hidronik mekanizma tasarımı
2. ASHRAE Applications Handbook - Kapalı soğutucu sistemi tasarımı ve kontrolü
3. CIBSE Guide B - Isıtma, havalandırma, klima ve chiller
4. Üretici kılavuzları - Daralma kapları için özel montaj ve boyutlandırma önerileri

Sorumluluk Reddi: Bu kılavuz, klima sistemi hesaplamaları için genel teknik bilgiler sağlar. Sonuçları her zaman geçerli HVAC standartları (ASHRAE, ISO, vb.) ve yerel bina kodları ile doğrulayın. Profesyonel kurulumlar için lisanslı HVAC mühendislerine danışın. Gerçek soğutma sistemi yükleri ve tesisat performansı, detaylı psikrometrik analiz ve sahaya özgü koşullara bağlıdır.

Referanslar ve Standartlar

Bu kılavuz, yerleşik HVAC ve iklimlendirme sistemi mühendisliği ilkelerini takip eder.

Birincil Standartlar

ASHRAE Standartları Amerikan Isıtma, Soğutucu ve İklimlendirme Mühendisleri Derneği standartları

ASHRAE Fundamentals El Kitabı HVAC&R temelleri için kapsamlı referans

Destekleyici Standartlar ve Kılavuzlar

ISO Standartları Uluslararası Standardizasyon Örgütü chiller sistemi standartları

EN Standartları (Avrupa Normları) Avrupa Standardizasyon Komitesi HVAC düzenlemeleri

Not: Standartlar ve kodlar düzenli olarak güncellenir. Projenizin konumuna uygun mevcut kabul edilmiş sürümü kullandığınızı her zaman doğrulayın.