كل شيء عن خزان التمدد للتدفئة: لماذا هناك حاجة إليه ، وكيف يعمل وكيف يختار واحدًا؟

لا تسمح الخواص الفيزيائية لأي سائل تبريد عمليًا بضغط هذا السائل. تؤدي محاولة تقليل الحجم بشكل طفيف على الفور إلى قفزة حادة في الضغط. عند تسخين المياه في النطاق من 20 إلى 90 درجة مئوية ، يتمدد. تفسر هاتان الخاصيتان الحاجة إلى تخصيص مساحة في النظام من أجل "تنفس" المبرد. يجب أن يضمن خزان التمدد للتدفئة التشغيل الآمن والموثوق لجميع مكونات النظام الهندسي. تعتمد مدة تشغيله بشكل مباشر على ما إذا تم تحديد هذا العنصر وتثبيته بشكل صحيح.

أنواع خزانات التمدد ومقارنتها

يمكن تركيب أنواع مختلفة من خزانات التوسع في نظام التدفئة.

خزانات التوسع المفتوحة

خزان التمدد المفتوح هو خزان مفتوح يمكنك دائمًا إضافة سائل التبريد إليه. لا تتطلب صمامات إغلاق ، غشاء مطاطي وحتى غطاء. عادة ما يتم "إضافة" دلو من خلاله إلى سائل النظام ، على الرغم من أنه يمكن دائمًا إخراج صنبور مياه من مصدر المياه.

مخطط تشغيل خزان التوسع المفتوح: 1 - جسم الخزان ؛ 2 - مستوى سائل التبريد ؛ 3 - الأنابيب الباردة ؛ 4 - أنبوب السفلية ؛ 5 - صمام الأمان ؛ 6 - صمام الإغلاق ؛ 7 - أعلى نقطة في الناهض لأنبوب نظام التدفئة

قبل عقود قليلة ، تم استخدام الهياكل المفتوحة على نطاق واسع لتعويض التغير في حجم المبرد أثناء الدورة الطبيعية. ومع ذلك ، فإن المراقبة المستمرة لمستوى السائل و "صعوده" ، وصعوبات التركيب في النقطة العليا ، والضغط المنخفض والتآكل المعدني - كل هذا أدى إلى ظهور الأنظمة والخزانات المغلقة.

خزانات التوسع المغلقة

حيث يقوم المبرد بتدوير المضخة ، يقومون بتركيب خزانات مغلقة ، يشار إليها باسم "الأغشية". وهي مطلية باللون الأحمر دائمًا وهي عبارة عن حاوية مختومة من الناحية الهيكلية ، يتم تركيب غشاء من المطاط التقني بداخلها. ولكن في الخزانات الزرقاء ، المصممة لتنظيم إمدادات المياه الساخنة ، يتم استخدام مطاط غذائي أقل متانة.

جهاز خزان التمدد على النحو التالي: غشاء على شكل اسطوانة أو الحجاب الحاجز يقسم الخزان إلى قسمين. يتم ضخ الغاز أو الهواء الخامل في الجزء العلوي ، ويتم تحويل الآخر إلى سائل تبريد زائد.

مع زيادة درجة الحرارة ، يدخل المبرد المتوسع الزائد إلى الخزان. ينخفض ​​حجم غرفة الهواء ، ويزداد الضغط في الغرفة مع الهواء ، مما يعوض فقط الضغط العالي في النظام. مع انخفاض درجة حرارة المبرد ، تتم ملاحظة العملية العكسية.

في درجة حرارة سائل التبريد المنخفضة ، يكون الخزان فارغًا ، ويحتل الغشاء الحد الأقصى للحجم الممكن. عند تسخينه ، يبدأ السائل في ملء التجويف بين الغشاء والوعاء. التبريد ، يتم ضغط المبرد ، ويبدأ الهواء في "دفعه" مرة أخرى إلى النظام

يمكن تجهيز خزان التمدد المغلق لنظام التدفئة بغشاء شفة (قابلة للاستبدال) أو غير قابلة للاستبدال. الميزة الوحيدة ، ولكن المهمة من النوع الأخير هي تكلفته المنخفضة. يتم تثبيت الغشاء بشكل صارم حول محيط الخزان. في الوضع الأولي ، يتم الضغط عليه على السطح الداخلي ، مثل الغاز الذي ملأ الحجم بالكامل. إذا دخل المبرد في خزان التمدد ، يزداد الضغط.

عندما يبدأ النظام ، هناك خطر تمزق الحجاب الحاجز ، حيث يرتفع الضغط بشكل حاد. في المستقبل ، تتغير القراءات على مقياس الضغط بسلاسة ولا تشكل خطرًا على سلامته.

من أجل منع تلف الغشاء ، في أنظمة التدفئة ذات الحجم الكبير ، يتم مراقبة الضغط باستخدام مقياس الضغط. يتم تنشيط صمام الأمان عند الوصول إلى القيمة القصوى المسموح بها. عادة ما يتراوح من ثلاثة ونصف إلى أربعة بارات للمنازل الخاصة.

يتميز خزان تمدد الحافة بمزايا عديدة:

• الضغط الأقصى أكبر بكثير من ضغط الخزان مع الحجاب الحاجز غير القابل للاستبدال ؛
• القدرة على استبدال الغشاء من خلال الحافة في حالة التلف أو التمزق ؛
• التنفيذ الرأسي والأفقي للمنتجات. وهذا يوفر المزيد من خيارات الإقامة في غرفة مرجل صغيرة.

أيهما أفضل - مفتوح أم مغلق؟

إذا قارنا الخصائص التشغيلية والاستهلاكية للأنواع المفتوحة والمغلقة ، فإن الحقائق التالية تثبت ميزة الأخيرة:

• لا يتم تحميل خزان مغلق ، لذلك ، من الممكن التوفير في الأنابيب ؛
• خزانات غشاء أبعاد إجمالية أصغر ؛
• لن يتبخر المبرد من الخزان المغلق بالضبط ؛
• الحد الأدنى من فقدان الحرارة ، على عكس الخزان المفتوح الذي يتطلب عزلًا إضافيًا ؛
• حماية الأنابيب ومكونات النظام من التآكل ، وهو ما يضمنه نقص الهواء ؛
• يمكن أن يعمل نظام التسخين المغلق عند ضغط مرتفع ، بينما يعمل التسخين المفتوح عند مستوى منخفض فقط ؛
• تكاليف تشغيل الحجاب الحاجز أقل من تكلفة الخزان المفتوح.

ولكن بشكل عام ، بالطبع - تختار.

قبل شراء خزان التوسع للتدفئة ، تحتاج إلى إجراء الحسابات المناسبة وتصميم النظام. اقرأ المزيد عن هذا في موادنا:https://neo.aquatechn.com/ar/voprosy/kak-rasschitat-rasshiritelniy-bak.html.

.

وضع الخزان في نظام التدفئة

يعمل خزان التمدد في نظام التسخين على تعويض الزيادة في حجم المبرد نتيجة توسعه الحراري.

اذا كان تداول قسري، فإن الضغط عند نقطة توصيل الوحدة يساوي الضغط الساكن عند هذه النقطة عند درجة حرارة معينة (تنطبق القاعدة فقط إذا كان هناك غشاء واحد). إذا افترضنا أنه سيتغير ، اتضح أنه في نظام مغلق ، ظهرت كمية معينة من السائل من أي مكان. هذا يتعارض مع الحس السليم.

نظام التسخين المفتوح هو وعاء له شكل معقد مع تدفقات حمل حرارية محددة. يجب أن توفر جميع العقد ارتفاعًا سريعًا للمبرد الساخن إلى النقطة العليا واستنزاف الجاذبية اللاحق من خلال المشعات في المرجل. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا يعيق تصميم النظام حركة فقاعات الهواء لأعلى.

في هذه الحالة ، يقع خزان التمدد دائمًا عند أعلى نقطة في نظام الأنبوب الواحد ، وعادة ما يكون في الجزء العلوي من مشعب الداعم.

حساب حجم تسخين خزان التمدد

هناك عدة طرق لتحديد حجم خزان التمدد. أولاً ، يقدم العديد من مكاتب التصميم والمتخصصين الأفراد خدماتهم.يستخدمون برنامجًا خاصًا للحسابات ، مما يسمح لك بمراعاة جميع العوامل التي تؤثر على التشغيل المستقر لنظام التدفئة. هذا كله بالطبع رائع ولكنه مكلف.

ثانيًا ، من الممكن حساب خزان التمدد بشكل مستقل وفقًا للصيغ. هنا تحتاج إلى توخي الحذر بشكل خاص ، لأن أدنى خطأ يمكن أن يشوه القيم النهائية بشكل كبير. يتم أخذ كل شيء في الاعتبار: حجم نظام التدفئة ونوع المبرد وخصائصه الفيزيائية والضغط.

ثالثًا ، يمكنك استخدام الآلات الحاسبة عبر الإنترنت لإجراء العمليات الحسابية. صحيح ، في هذه الحالة ، من الأفضل التحقق مرة أخرى من النتائج على العديد من الموارد لاستبعاد إمكانية تشغيل الصفحة بشكل غير صحيح.

رابعاً ، يمكنك التقدير بالعين - السعة المحددة لنظام التسخين تساوي 15 لتر / كيلوواط. هذه أرقام إرشادية. هذه الطريقة مناسبة فقط في مرحلة دراسة الجدوى. مباشرة قبل الشراء ، يتم إجراء حسابات أكثر دقة.

الطريقة # 1 - الحساب بالصيغ

الصيغة الأساسية للحساب هي كما يلي:

حيث C هو الحجم الكلي لسائل التبريد في نظام التسخين ، l ؛
Pa min - ضبط الضغط المطلق (الأولي) في خزان التمدد ، الشريط ؛
باسكال - الحد الأقصى (الحد الأقصى) للضغط المطلق الممكن في خزان التمدد ، الشريط.

عند حساب الحجم الكلي لنظام التدفئة ، يتم أخذ جميع الأنابيب والمشعات والتدفئة تحت البلاط والغلاية ، بالإضافة إلى العناصر الأخرى ، في الاعتبار. القيم التقريبية موضحة في الجدول:

ملحوظة:
* دون مراعاة حجم السوائل المتراكمة ؛
** متوسط ​​القيمة.

يوضح الجدول قيم معامل βt - وهو مؤشر على التمدد الحراري لسائل التبريد ، والذي يتوافق مع أقصى اختلاف في درجة الحرارة في أنظمة العمل وغير العاملة.

الآن نحسب Pa min و Pa max وفقًا للصيغ:

تحسب الصيغة الأولى ضغط التعديل المطلق (يتم استبدال h2 بعلامة الطرح عندما يكون الخزان أسفل نقطة الإدراج). تحدد الصيغة الثانية أقصى ضغط ممكن مطلق في خزان التمدد.

الطريقة # 2 - آلة حاسبة على الإنترنت للحساب

لحساب حجم خزان التوسع ، يمكنك استخدام الآلة الحاسبة على الإنترنت. هناك العديد منهم.

* - من الأفضل أخذ الرقم الأكثر دقة. إذا لم تكن هناك بيانات ، فإن 1 كيلوواط من الطاقة هي 15 لترًا ؛
** - يجب أن يساوي الضغط الساكن لنظام التدفئة (0.5 بار = 5 م) ؛
*** - هذا هو الضغط الذي يتم عنده تنشيط صمام الأمان.

تم تبسيط هذه التقنية إلى حد كبير وهي مناسبة فقط لحساب أنظمة التدفئة الفردية. خطوة بخطوة سنقوم بتحليل المخطط باستخدام مثال محدد:

1. نحدد نوع المبرد: في هذه الحالة هو الماء. معامل التمدد الحراري هو 0.034 عند درجة حرارة 85 درجة مئوية ؛
2. نحسب حجم المبرد في النظام. على سبيل المثال ، بالنسبة للغلاية 40 كيلوواط ، سيكون حجم المياه 600 لتر (15 لترًا لكل 1 كيلوواط من الطاقة). من الممكن ، وسيكون هذا الرقم أكثر دقة ، لتلخيص حجم المبرد في المرجل والأنابيب والمشعات (إذا كانت هذه البيانات متوفرة) ؛
3. يتم ضبط الحد الأقصى للضغط المسموح به في النظام من خلال قيمة العتبة التي يتم فيها تنشيط صمام الأمان ؛
4. يمكن أن يكون ضغط الشحن (الأولي) لخزان التمدد أكبر من أو يساوي (ولكن في أي حال من الأحوال أقل) الضغط الهيدروستاتيكي لنظام التدفئة عند نقطة إدخال الحجاب الحاجز ؛
5. يتم حساب حجم التمدد (V) بالصيغة V = (C * βt) / (1- (Pmin / Pmax)) ؛
6. تقريب الحجم المقدر لأعلى (لن يؤثر ذلك على النظام بأي شكل من الأشكال).

يتم اختيار خزان التمدد لتعويض هذا الحجم المحسوب (انظر الجدول):

يتم تحديد عامل تعبئة المبرد لخزان التمدد وفقًا للجدول بناءً على مزيج من قيم الضغط القصوى والمبدئية. بعد ذلك ، يتم ضرب الحجم المحسوب في معامل والرقم الناتج هو الحجم الموصى به للغشاء

يمكن استخدام خزانات التمدد الغشائية عند تركيب نظام تدفئة مغلق. اقرأ عنها في مقالتنا التالية:https://neo.aquatechn.com/ar/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

النصائح القليلة الأخيرة

معيار مهم لاختيار خزان التمدد هو إعداد صمام الأمان (صمام الأمان) ، وهو عنصر إلزامي لوحدة التمدد (SP 41-101-95 "تصميم نقاط التسخين"). تكون قيمة العتبة التي يتم بعدها تشغيل الحماية أعلى بنسبة 10٪ من القيمة المقبولة لـ "الحلقة الأضعف" للنظام (مثل هذه الإعدادات تأخذ في الاعتبار الاختلاف في ارتفاع الغشاء والصمام).

لتكون قادرًا على التحكم في أقصى ضغط مسموح به في النظام ، قم بإعطاء الأفضلية للصمامات ذات القدرة على التعديل. من المتطلبات الإلزامية لجميع أجهزة الحماية هذه وجود جهاز "تفجير" (فتح قسري). يسمح لك بالتحقق من عمل الصمام بشكل دوري ومنع التصاق الصمام.

يتم اختيار خزان التمدد مع مراعاة الجودة ومقاومة الانتشار والخصائص التشغيلية للغشاء (الحجاب الحاجز) ، ونطاق درجات حرارة التشغيل ، وعمر الخدمة. تأكد من التأكد من تطابق قيم ضغط العتبة في المرجل والخزان ، وتحقق أيضًا من أن الحجاب الحاجز يلبي متطلبات السلامة والجودة لهذه الوحدات.