01:56
18-12-2017

Expansievat in een solarinstallatie

Zoals ieder gesloten systeem waarin een vloeistof van temperatuur verandert, heeft ook een solarinstallatie een expansievat nodig. Er zijn echter wel belangrijke verschillen tussen solar- en centrale verwarmingssystemen wat betreft de plaats van de expansievoorziening en de berekening van de benodigde inhoud. Dat komt niet alleen door het gebruikte medium, maar ook door de manier waarop solarsystemen functioneren.

Terugloopvat
Zonneboilers met terugloop hebben een terugloopvat waarin het medium uit de collector terugstroomt zodra de circulatiepomp tot stilstand komt. Dit beschermt de collector tegen bevriezing en oververhitting.  In dit systeem is geen of slechts een zeer klein expansievat nodig want er bevindt zich een luchtbel in het systeem die volumeveranderingen binnen de gestelde drukgrenzen opvangt.

Water-glycol
De overdruk zonneboilerinstallatie, gevuld met een water-glycol mengsel, is een systeem dat in Europa het meest wordt toegepast.  Dit mengsel is geschikt voor de hoge bedrijfstemperaturen in solarsystemen die werken op een druk tussen de 3 en 10 bar. Voor de selectie van het expansievat is het belangrijk om rekening te houden met een aantal belangrijke onderdelen van een solarsysteem: de collector, de veiligheidsventiel, de circulatiepomp en warmte opslagvat en -wisselaar.

Fase-overgang
Er zijn verschillende collector constructies, telkens varianten waarbij de snelheid waarmee de vloeistof bij de faseovergang uit de collector wordt verdreven, een rol speelt. De bovenste collectoren hebben de retouraansluiting onderaan en de aanvoeraansluiting bovenaan. Bij de faseovergang wordt de vloeistof eenvoudig naar beneden verdrongen zodat slechts een kleine hoeveelheid vloeistof in damp wordt omgezet. Bij de onderste collectoren verhindert de dampbel die boven in de collector ontstaat het terugstromen van de vloeistof. Hierdoor zet heel wat vloeistof om in damp, wat een veel groter volume heeft dan vloeistof. Ergens in de installatie moet dus een opvangmogelijkheid voor dit volume zijn in de vorm van een expansievat.

Dit expansievat zorgt voor de drukregulering. De druk mag niet te hoog oplopen wanneer de circulatie in de collector tot stilstand komt, maar mag ook niet te laag worden wanneer de buitentemperatuur onder het vriespunt is. De media in solarsystemen hebben een hoge uitzettingscoëfficiënt, daarnaast kan de temperatuur in een jaar makkelijk 150 °C fluctueren. Een expansievat moet hierop berekend zijn.

Druk
Het veiligheidsventiel beschermt de installatie tegen ontoelaatbare druk. De openingsdruk van het ventiel mag dan ook niet hoger liggen dan de toelaatbare druk van de overige componenten. De expansievoorziening zorgt ervoor dat het veiligheidsventiel altijd gesloten blijft en dat de maximale druk in de collector wordt beperkt.

Bij gewone CV-systemen is het expansievat in de retour geplaatst, aan de zuigzijde van de pomp. Bij een solar-installatie is dat aan de perszijde van de pomp. Dit om zoveel mogelijk te voorkomen dat damp in het expansievat komt en hoge temperatuur het membraan kan beschadigen.

Onbeglaasde collectoren
Een andere variant van de overdruk zonneboilerinstallaties is een installatie waarbij men gebruik maakt van onbeglaasde collectoren. Die vinden vooral toepassingen in situaties waarbij hoge temperaturen niet noodzakelijk of gewenst zijn. Denk daarbij aan regeneratie van bodembronnen ten behoeve van warmtepompen, zwembadwaterverwarming, warmtebron voor ijsbuffersystemen of als voorverwarming van bijvoorbeeld warmtap- of proceswater.

Wie de expansievoorziening berekent als een normale CV-installatie moet rekeninghouden met het verschil tussen de vultemperatuur, de minimale buitentemperatuur en de plaats van de expansievoorziening.

Berekening expansievat
Om de grootte van het expansiesysteem te bepalen is een rekenblad opgesteld (https://flamcogroup.com/nl/page/support). Dit blad is bedoeld voor kleine en middelgrote zonneboilerinstallaties. Het geeft de resultaten, met een korte verklaring van de gebruikte waarden en een advies voor het toe te passen expansievat

Tekst: en beeld: Flamco

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Lees ons « Privacy statement » voor nadere informatie.

Installatie en Bouw België partners

Ventilair Group Belgium