הכל על מיכל ההרחבה לחימום: מדוע הוא נחוץ, איך הוא עובד ואיך לבחור אותו?

התכונות הפיזיות של כל נוזל קירור למעשה אינן מאפשרות לנוזל זה לדחוס. ניסיון אפילו להפחית מעט את עוצמת הקול מוביל מייד לקפיצה בלחץ. מים כשהם מחוממים בטווח שבין 20 ל- 90 מעלות צלזיוס מתרחבים. שתי המאפיינים הללו מסבירים את הצורך בהקצאת שטח במערכת ל"נשימה "של נוזל הקירור. מיכל הרחבה לחימום חייב להבטיח הפעלה בטוחה ואמינה של כל רכיבי מערכת ההנדסה. משך הפעולה תלוי ישירות בשאלה האם רכיב זה נבחר ונכון הותקן.

סוגי מיכלי הרחבה והשוואתם

ניתן להתקין במערכת החימום סוגים שונים של מיכלי הרחבה.

מיכלי הרחבה פתוחים

מיכל התפשטות פתוח הוא מיכל פתוח בו תמיד תוכלו להוסיף נוזל קירור. זה לא דורש שסתומי כיבוי, קרום גומי ואפילו כיסוי. בדרך כלל דלי דרכו "מתווסף" לנוזל המערכת, אם כי תמיד ניתן להסיר ברז מים מאספקת המים.

מערך הפעולה של מיכל ההרחבה הפתוח: 1 - גוף טנק; 2 - מפלס נוזל קירור; 3 - צינור קר; 4 - צנרת; 5 - שסתום בטיחות; 6 - שסתום כיבוי; 7 - הנקודה הגבוהה ביותר במעלה צינור מערכת החימום

לפני כמה עשורים נעשה שימוש נרחב במבנים פתוחים שפיצו על השינוי בנפח נוזל הקירור במהלך זרימת הטבע. עם זאת, מעקב מתמיד אחר מפלס הנוזל ו"המתיחות "שלו, קשיי התקנה בנקודה העליונה, לחץ נמוך וקורוזיה ממתכת - כל זה הביא לעלות לקדמת הבמה של מערכות וטנקים סגורים.

מיכלי הרחבה סגורים

כאשר נוזל הקירור מסובב את המשאבה, הם מתקינים טנקים סגורים, המכונים בדרך כלל "סרעפת". הוא תמיד צבוע באדום והוא מבחינה מבנית מיכל אטום, שבתוכו מותקן קרום העשוי מגומי טכני. אך במכלים הכחולים, שנועדו לארגן אספקת מים חמים, משתמשים בגומי מזון פחות עמיד.

המכשיר של מיכל ההרחבה הוא כדלקמן: קרום בצורת צילינדר או דיאפרגמה מחלק את המכל לשני חלקים. גז או אוויר אינרטי מוזרמים אל החלק העליון, והשני מועבר לעודף נוזל קירור.

עם עליית הטמפרטורה, עודף נוזל הקירור המתרחב נכנס למיכל. נפח תא האוויר פוחת, והלחץ בתא עם האוויר עולה, מה שפשוט מפצה על הלחץ הגבוה במערכת. עם ירידה בטמפרטורת נוזל הקירור, נצפה תהליך הפוך.

בטמפרטורת נוזל קירור נמוכה, המיכל ריק והקרום תופס את הנפח המרבי האפשרי. כשהוא מחומם, הנוזל מתחיל למלא את החלל שבין הממברנה למיכל. מתקרר, נוזל הקירור דחוס, ואוויר מתחיל "לדחוף" אותו חזרה למערכת

ניתן להצטייד במיכל ההרחבה הסגור של מערכת החימום עם אוגן (להחלפה) או לא להחלפה. היתרון היחיד, אך המשמעותי, מהסוג האחרון הוא עלותו הנמוכה. הממברנה קבועה בקפידה סביב היקף המיכל. במצב ההתחלתי הוא נלחץ אל המשטח הפנימי, זהה לגז שמילא את כל הנפח. כאשר נוזל הקירור נכנס למיכל ההרחבה, הלחץ עולה.

כאשר המערכת מופעלת, קיים סכנה לקרע של הסרעפת, מכיוון שהלחץ עולה בחדות. בעתיד הקריאות על מד הלחץ משתנות בצורה חלקה ואינן מהוות איום על שלמותו.

על מנת למנוע נזק לקרום, במערכות חימום בנפח גדול, מעקב אחר הלחץ באמצעות מד לחץ. שסתום הבטיחות מופעל כאשר מגיעים לערך המותר המרבי. בדרך כלל זה נע בין שלוש וחצי לארבעה ברים לבתים פרטיים.

למיכל ההרחבה של האוגן יש כמה יתרונות:

• הלחץ המרבי גדול בהרבה מזה של מיכל עם סרעפת שאינה ניתנת להחלפה;
• היכולת להחליף את הממברנה דרך האוגן במקרה של נזק או קרע;
• ביצוע אנכי ואופקי של מוצרים. זה נותן אפשרויות אירוח נוספות בחדר דוד קטן.

מה עדיף - פתוח או סגור?

אם נשווה את המאפיינים התפעוליים והצרכניים של סוגים פתוחים וסגורים, העובדות הבאות מוכיחות את היתרון של האחרונים:

• מיכל סגור אינו נושא, לכן אתה יכול לחסוך בצינורות;
• מיכלי קרום יש מידות כוללות קטנות יותר;
• נוזל הקירור מהמיכל הסגור לא בדיוק יתאדה;
• איבוד חום מינימלי, בניגוד למיכל הפתוח הדורש בידוד נוסף;
• הגנה על צינורות ורכיבי מערכת מפני קורוזיה, המובטחת על ידי חוסר אוויר;
• מערכת חימום סגורה יכולה לפעול בלחץ גבוה ואילו פתוחה רק בשפל;
• עלויות הפעלת דיאפרגמה נמוכות יותר ממיכל פתוח.

אבל באופן כללי, כמובן - אתם בוחרים.

לפני שקונים מיכל הרחבה לחימום, עליכם לבצע את החישובים המתאימים ולעצב את המערכת. קרא עוד על זה בחומר שלנו:https://aquatech.tomathouse.com/iw/voprosy/kak-rasschitat-rasshiritelniy-bak.html.

.

מיקום הטנק במערכת החימום

מיכל ההרחבה של מערכת החימום משמש לפיצוי על עליית נפח נוזל הקירור כתוצאה מהתרחבותו התרמית.

אם תפוצה מאולצתואז הלחץ בנקודת החיבור של היחידה שווה ללחץ הסטטי בנקודה זו בטמפרטורה נתונה (הכלל חל רק אם יש דיאפרגמה אחת). בהנחה שהוא משתנה, מתברר שבמערכת סגורה הופיעה כמות מסוימת של נוזל משום מקום. זה מנוגד לשכל הישר.

מערכת חימום פתוחה היא כלי בעל צורה מורכבת עם זרימת הסעה ספציפית. כל הצמתים אמורים לספק עלייה מהירה של נוזל הקירור החם לנקודה העליונה וכוח הכבידה שלה לאחר מכן מתנקז דרך רדיאטורים לדוד. בנוסף, עיצוב המערכת לא אמור להפריע לתנועת בועות האוויר כלפי מעלה.

במקרה זה, מיכל ההרחבה ממוקם תמיד בנקודה הגבוהה ביותר של מערכת הצינורות האחת, בדרך כלל בחלקו העליון של סעפת המאיץ.

חישוב נפח חימום מיכל ההרחבה

ישנן מספר דרכים לקבוע את נפח מיכל ההרחבה. ראשית, משרדי עיצוב רבים ומומחים אישיים מציעים את שירותיהם.הם משתמשים בתוכנה מיוחדת לחישובים, המאפשרת לקחת בחשבון את כל הגורמים המשפיעים על הפעולה היציבה של מערכת החימום. כל זה כמובן נפלא, אך יקר.

שנית, אתה יכול לחשב באופן עצמאי את מיכל ההרחבה על פי הנוסחאות. כאן אתה צריך להיות זהיר במיוחד, מכיוון שהטעות הקלה ביותר יכולה לעוות באופן משמעותי את הערכים הסופיים. הכל נלקח בחשבון: נפח מערכת החימום, סוג נוזל הקירור ותכונותיו הפיזיות, לחץ.

שלישית, אתה יכול להשתמש במחשבים מקוונים לביצוע חישובים. נכון, במקרה זה עדיף לבדוק מחדש את התוצאות על מספר משאבים על מנת לא לכלול את האפשרות של פעולת עמוד שגויה.

רביעית, ניתן להעריך בעין - הקיבולת הספציפית של מערכת החימום שווה ל 15 ליטר / קילוואט. אלה נתונים מעידים. שיטה זו מתאימה רק בשלב של בדיקת היתכנות. מייד לפני הרכישה מתבצעות בהכרח חישובים מדויקים יותר.

שיטה מס '1 - חישוב לפי נוסחאות

הנוסחה הבסיסית לחישוב היא כדלקמן:

כאשר C הוא הנפח הכולל של נוזל קירור במערכת החימום, l;
Pa min - התאמת לחץ ראשוני (ראשוני) במיכל ההרחבה, הבר;
Pa max - מקסימום (גבול) לחץ מוחלט שאפשר במיכל ההרחבה, הבר.

בעת חישוב הנפח הכולל של מערכת החימום נלקחים בחשבון כל הצינורות והרדיאטורים, חימום תת רצפתי והדוד, כמו גם אלמנטים אחרים. ערכים משוערים מוצגים בטבלה:

הערה:
* מבלי לקחת בחשבון את נפח צבירת הנוזלים;
** ערך ממוצע.

הטבלה מציגה את ערכי המקדם βt - אינדיקטור להתפשטות התרמית של נוזל הקירור, התואמים את הפרש הטמפרטורה המרבי במערכת העובדת ולא פועלת.

כעת אנו מחשבים את ה- Pa min ו- Pa max לפי הנוסחאות:

הנוסחה הראשונה מחשבת את לחץ ההתאמה המוחלט (h2 מוחלף עם סימן מינוס כאשר הטנק ממוקם מתחת לנקודת ההכנסה). הנוסחה השנייה קובעת את הלחץ המרבי האפשרי במיכל ההרחבה.

שיטה מס '2 - מחשבון מקוון לחישוב

כדי לחשב את נפח מיכל ההרחבה, תוכלו להשתמש במחשבון המקוון. יש רבים מהם.

* עדיף לקחת את הנתון המדויק ביותר. אם אין נתונים, אז כוח של 1 קילוואט הוא 15 ליטר;
** - חייב להיות שווה ללחץ הסטטי של מערכת החימום (0.5 בר = 5 מ ');
*** - זהו הלחץ בו מופעל שסתום הבטיחות.

טכניקה זו מפושטת מאוד ומתאימה רק לחישוב מערכות חימום אינדיבידואליות. שלב אחר שלב ננתח את הסכימה באמצעות דוגמה ספציפית:

1. אנו קובעים את סוג נוזל הקירור: במקרה זה מדובר במים. מקדם התפשטותו התרמית הוא 0.034 בטמפרטורה של 85C;
2. אנו מחשבים את נפח נוזל הקירור במערכת. לדוגמה, עבור דוד 40 קילוואט, נפח המים יהיה 600 ליטר (15 ליטר לכל 1 קילוואט כוח). אפשר, וזו תהיה נתון מדויק יותר, לסכם את נפח נוזל הקירור בדוד, בצינורות וברדיאטורים (אם נתונים כאלה זמינים);
3. הלחץ המרבי המותר במערכת נקבע על ידי ערך הסף בו מופעל שסתום הבטיחות;
4. לחץ הטעינה (ראשוני) של מיכל ההרחבה יכול להיות גדול או שווה ל (אך בשום מקרה לא פחות מ) הלחץ ההידרוסטטי של מערכת החימום בנקודת ההכנסה של הסרעפת;
5. נפח ההתרחבות (V) מחושב על ידי הנוסחה V = (C * ß) / (1- (Pmin / Pmax));
6. אנו עיגולים את הנפח המשוער למעלה (זה לא ישפיע על המערכת בשום דרך).

מיכל ההרחבה נבחר כדי לפצות על נפח מחושב זה (ראה טבלה):

גורם מילוי נוזל הקירור של מיכל ההרחבה נקבע על פי הטבלה על בסיס שילוב של ערכי הלחץ המקסימליים וההתחלתיים. יתר על כן, הנפח המחושב מוכפל במקדם והנתון המתקבל הוא הנפח המומלץ של הממברנה

ניתן להשתמש במכלי הרחבה ממברנה בעת התקנת מערכת חימום סגורה. קרא על כך במאמר הבא שלנו:https://aquatech.tomathouse.com/iw/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

טיפים אחרונים

קריטריון חשוב לבחירת מיכל הרחבה הוא הגדרת שסתום הבטיחות (שסתום הבטיחות) המהווה אלמנט חובה ליחידת ההרחבה (SP 41-101-95 "תכנון נקודות חימום"). ערך הסף שלאחריו מופעל ההגנה הוא גבוה ב -10% מהמקובל עבור "החוליה החלשה ביותר" של המערכת (הגדרות כאלה לוקחות בחשבון את ההבדל בגובה הסרעפת והשסתום).

בכדי להיות מסוגלים לשלוט על הלחץ המרבי המותר במערכת, העדיפו שסתומים מתכווננים. דרישת חובה לכל מכשירי ההגנה מסוג זה היא הימצאות מכשיר "פיצוץ" (פתיחה מאולצת). זה מאפשר לך לבדוק מעת לעת את יכולת הפעולה של השסתום ולמנוע הדבקת השסתום.

בחירת מיכל ההרחבה מתבצעת תוך התחשבות באיכות, בהתנגדות להתפשטות ובמאפיינים התפעוליים של הממברנה (הסרעפת), טווח טמפרטורות ההפעלה וחיי השירות. הקפד לוודא שערכי לחץ הסף בדוד ובמיכל חופפים זה לזה, ובדוק גם שהסרעפת עומדת בדרישות הבטיחות והאיכות של יחידות כאלה.