ترتبط الموثوقية والاستقرار وعمر الخدمة الطويل لأي شبكات هندسية ارتباطًا مباشرًا بالحساب الصحيح للمكونات. يعتبر خزان التمدد للتدفئة عنصرًا مهمًا في تصميم تدفئة الهواء في منزل خاص. لا توجد تفاهات في الاختيار والتثبيت. إن البقاء في الصقيع بدون حرارة يعني تعريض صحتك للخطر ، فضلاً عن إثارة تعطل المشعات وخطوط الأنابيب.
الغرض من الجهاز
الخصائص الفيزيائية للسائل - لزيادة الحجم عند التسخين واستحالة الضغط عند الضغط المنخفض - تعني التركيب الإلزامي لخزانات التمدد في أنظمة التدفئة.
عند تسخينه من 10 إلى 100 درجة ، يزداد حجم الماء بنسبة 4٪ والسوائل الجليكوليك (مضادات التجمد) بنسبة 7٪.
التدفئة التي يتم إنشاؤها باستخدام غلاية وأنابيب ومشعات لها حجم داخلي محدود. الماء المسخن في الغلاية ، مع زيادة حجمه ، لا يجد مخرجه. يرتفع الضغط في الأنابيب والمبرد والمبادل الحراري إلى القيم الحرجة التي يمكن أن تمزق العناصر الهيكلية وتضغط على الحشيات.
يمكن أن تصمد أنظمة التدفئة الخاصة ، اعتمادًا على نوع الأنابيب والرادياتير ، حتى 5 ضغط جوي. يتم تشغيل صمامات الأمان في مجموعات الأمان أو في معدات حماية الغلايات عند 3 بار. ينشأ هذا الضغط عندما يتم تسخين الماء في وعاء مغلق إلى 110 درجة. تعتبر حدود العمل 1.5 - 2 atm.
لتجميع سائل التبريد الزائد ، يتم تركيب خزانات التمدد
بعد التبريد ، يعود حجم المبرد إلى قيمه السابقة. لمنع تهوية المشعات ، يتم إرجاع الماء إلى النظام.
تنقسم جميع أنواع الأجهزة الممكنة إلى فئتين: خزانات تمدد للتدفئة ، مغلقة ومفتوحة.
النوع المفتوح
تستخدم الخزانات من النوع المفتوح للتدفئة في أغلب الأحيان في أنظمة الجاذبية (الجاذبية).
تصميم الخزان
للإنتاج الذاتي ، ستحتاج إلى أي حاوية - دلو ، وعلبة ، وقسم أنبوب كبير القطر.
يتم عمل فتحة في قاع الخزان يتم من خلالها توصيل الخزان بنظام التدفئة عن طريق أنبوب إمداد. في الجزء العلوي ، يتم تثبيت غطاء يتم من خلاله مراقبة مستوى المبرد ، وإذا لزم الأمر ، يتم الشحن.
لا يتم ترك الخزان بدون غطاء لتجنب دخول الغبار والحشرات والأجسام الغريبة إلى الماء.
للراحة ، يتم تثبيت صمام هواء في الغطاء. في هذه الحالة ، يتم ملء النظام من خلال صنبور منفصل عن مصدر المياه - يطلق الصمام الهواء ، ولكنه لن يسمح بتدفق الماء الزائد.
يتم تركيب خزان التمدد في أعلى نقطة في نظام التدفئة. وفقًا لمبدأ توصيل الأوعية ، لن يتدفق المبرد خارج الخزان.
من أجل السلامة ، الحاوية مزودة بخرطوم فائض مع منفذ إلى المجاري أو خارج المنزل. إذا تم جمع الكثير من السوائل ، فسيتم تفريغها من خلال الخرطوم في الوضع الآمن ، وليس إغراق الغرفة.
من غير المرغوب فيه استخدام الحاويات البلاستيكية ، لأن درجة حرارة الماء / مانع التجمد قبل دخول المشعات تقترب من 90 درجة أو أعلى. سوف ينهار البلاستيك ، سوف يتدفق المبرد إلى الغرفة (في العلية).
تشغيل الجهاز
عندما يسخن الناقل الحراري ، يتمدد. يتم تفريغ الفائض في الموسع. بعد التبريد ، يعود الماء إلى نظام الأنابيب والرادياتير.
يتصل الخزان بالهواء ، حيث يتم تفريغ الفائض في الغرفة.
متطلبات الجهاز
لا توجد متطلبات كبيرة لتصميم الخزان. تم استيفاء شرطين:
- اختيار حجم حاوية كافٍ لضمان دورات التدفئة والتبريد ؛
- يجب أن يكون الخزان على اتصال بالهواء.
يمكن أن يكون الشكل موجودًا ، ولكن من غير المرغوب فيه أن تكون الأبعاد الأفقية (العرض أو القطر) أكبر من الأبعاد الرأسية (الارتفاع). كلما زادت مساحة السطح ، زاد تبخر الماء عند تسخينه ، وبالتالي ، سيتعين عليك القيام بمزيد من التحكم والتعبئة.
بالنسبة للأنظمة المفتوحة ، يتم اختيار الماء فقط كمبرد. مضافات الكحول والجليكول تتبخر بسرعة من التجمد الساخن ، مما يزيد بشكل كبير من تكلفة الصيانة - يجب إضافة سائل التبريد بكميات كبيرة بانتظام. كإضافات ، غالبًا ما يتم استخدام المواد الكيميائية الخطرة عند استنشاقها ، والتي ، عند تبخرها ، تضر بصحة السكان.
المميزات والعيوب
ترتبط المزايا والعيوب بتصميم وتشغيل الجهاز.
تشمل الخصائص الإيجابية:
- رخص الجهاز الذي تم شراؤه والقدرة على صنعه بنفسك من مواد الخردة ؛
- بساطة التصميم ، حيث لا توجد عناصر ميكانيكية إضافية (مضخات ، أغشية) ؛
- القدرة على الاستغناء عن تغيير النظام عند استبدال غلاية الجاذبية (الجاذبية) بسخان مع الدوران القسري ؛
- استقلالية العمل
في الوقت نفسه ، لا يكون استخدام أنظمة الجاذبية وخزانات التمدد المفتوحة ممكنًا دائمًا. يتم فرض قيود على عدد الطوابق في المبنى - لا يزيد عن 6-7 أمتار من قاع الغلاية إلى المستوى العلوي لسائل التبريد في الخزان.
يجب فحص منسوب المياه بانتظام ، بما في ذلك خلال فصل الصيف. مع نقص الماء ، سيتوقف دوران المبرد. يؤدي التلامس بين التجاويف الداخلية للأنابيب المعدنية والمشعات إلى حدوث أكسدة أو تآكل ، مما يقلل من عمر التدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، تخلق رواسب الصدأ مقاومة هيدروليكية لتدفق المياه.
لا تستخدم أنظمة التدفئة المفتوحة إذا تم استخدام غلايات الأقطاب الكهربائية في النظام ، والتي تتطلب التركيب الكيميائي لسائل التبريد. مع استمرار التبخر ، تتغير الموصلية ، مما يؤثر على أداء سخان المياه.
حساب الحجم
غالبًا ما يتم استخدام ماء الصنبور لإعادة تزويد نظام التدفئة بالوقود. لا تتغير درجة حرارته كثيرًا على مدار العام. في المتوسط ، تميل القيم إلى 13 درجة في الشتاء وحوالي 16-18 في الصيف. عند تسخينه من 10 إلى 90 درجة ، سيضيف الماء 4.5٪ في الحجم. سوف يتوسع مضاد التجمد بنسبة 6-7.5٪ في الحجم.
مع الأخذ في الاعتبار الحاجة إلى احتياطي صغير ، يجب أن يكون حجم خزان التمدد 10 ٪ من السعة الإجمالية للمبادل الحراري للغلاية والأنابيب والمشعات.
يمكنك حساب الحجم المطلوب تقريبًا بطرق مختلفة. يفعلون ذلك في مرحلة التصميم وشراء المواد.
يشار إلى سعة قسم واحد من المبرد في جواز سفر المنتج. يتم حساب حجم المبرد في متر واحد من الأنبوب وفقًا لبيانات الجداول الخاصة. على سبيل المثال ، يحتوي متر من الأنابيب الفولاذية-inch على 0.43 لتر من الماء ، وأنبوب 2 بوصة يحمل حوالي 2.4 لتر. بإضافة البيانات التي تم الحصول عليها ، يتم الحصول على السعة التقريبية لنظام التدفئة.
الطريقة الثانية عملية. النظام النهائي ، بدون خزان ، مملوء بالماء. يتم الحصول على الحجم وفقًا لقراءات العداد أو بعدد دلاء الماء إذا تم التعبئة يدويًا.
متطلبات موقع التثبيت
يتم تثبيت خزان التمدد من النوع المفتوح في أعلى نقطة في النظام. هذا هو عادة الطابق الثاني أو العلية.
في الحالة الأولى ، من الأفضل اختيار مكان غير سكني - أثناء عملية التدفئة ، يصدر المبرد ضوضاء عند التحرك عبر الأنابيب ، ويبدو صوت الغرغرة غير سار ، خاصة في الليل. بالإضافة إلى ذلك ، يتبخر بعض الماء ، مما يؤدي إلى زيادة الرطوبة في الغرفة.
عند تركيب خزان في العلية ، يتم اتخاذ تدابير لعزل الحاوية. إذا لم يتم ذلك ، فإن معظم الحرارة (10٪ من المبرد في الخزان) سوف تسخن الهواء.
عندما ينقطع إمداد المبرد ، يبرد الخزان غير المعزول بسرعة. بعد فترة ، سيتجمد الماء. حتى لو لم يتمزق الخزان ، يجب تسخين أنابيب الإمداد.
يوفر وصولاً سريعًا إلى الغطاء لفحص المستوى وإضافة الماء.
نوع مغلق
يتم تثبيت خزان التمدد للتدفئة من النوع المغلق في أنظمة ذات دوران قسري لسائل التبريد.
مزايا التصميم:
- ضيق - الماء (مضاد التجمد) لا يغلي ولا يمكن أن ينسكب في الغرفة ؛
- التثبيت في أي قسم من خط الأنابيب ؛
- يمكن سكب سائل مضاد للتجمد في النظام ، مما يستبعد إزالة الجليد أثناء انقطاع التيار الكهربائي في حالات الطوارئ ؛
- التحكم في حالة المبرد بواسطة الأدوات ؛
- قلة التلامس مع الهواء وانخفاض معدل انتشار التآكل.
تعد النماذج المختومة أغلى من الخيارات المفتوحة ، ولكن في التقدير الإجمالي لنظام التدفئة ، تأخذ التكلفة جزءًا صغيرًا.
لا يسمح ضيق الهيكل بتدفق المياه "الزائدة" ، لذلك يمكن أن يصل الضغط إلى القيم الحرجة. في هذا الصدد ، عند تركيب خزانات التمدد المغلقة ، يجب تركيب مجموعة أمان ، مما يزيد أيضًا من التكاليف.
خيارات التصميم
قد يختلف تصميم الصهاريج ، لكن نفس المبدأ يظل في كل مكان.
الجسم مصنوع من المعدن المتين عن طريق الختم. الداخل مغطى بمركب مضاد للتآكل.
ينقسم الخزان إلى تجويف هوائي وتجويف عامل بواسطة غشاء مرن مقاوم كيميائيًا.
هناك خزانات زرقاء وحمراء للبيع. العناصر الزرقاء لإمدادات المياه. لا يسمح باستخدامها للتدفئة ، لأن الأغشية ليست مصممة لدرجات حرارة عالية. للتدفئة ، يتم شراء الخزانات الحمراء فقط.
يتم لحام الأنبوب الفرعي الملولب في الجزء السفلي من الجسم للتوصيل بخط الأنابيب.
يتم تثبيت حلمة مع بكرة على الجانب الآخر. من خلاله ، حتى يتم ملء النظام ، يتم إنشاء ضغط 1 - 1.5 ضغط جوي في تجويف الهواء. هذا ضروري لبدء الغلايات بالأتمتة.
الجزء الرئيسي عبارة عن غشاء مرن من البيوتيل أو الإيثيلين - البروبيلين يقسم الخزان إلى تجويفين.
أثناء تسخينه ، يتم ضغط المبرد في غرفة العمل بالخزان. تشوه حشية الحجاب الحاجز ، وضغط الهواء ، مع زيادة الضغط. إذا تجاوز الضغط في النظام 3 - 3.5 ضغط جوي ، فستعمل مجموعة الأمان ، وتنزف جزءًا من السائل الزائد. في بعض الموديلات ، يكون صمام الأمان مدمجًا بالفعل في المصنع.
عندما يبرد الماء ، ينخفض الضغط ، يتدفق المبرد من الخزان إلى خط الأنابيب.
ميزات التثبيت
إن تركيب الخزان في النظام أو استبداله (إصلاحه) ليس بالأمر الصعب حتى بالنسبة للسيد الذي يمتلك القليل من مهارات السباكة.
ستحتاج مجموعة من الأدوات والملحقات كحد أدنى:
- البراغي.
- لف الخيط حسب تفضيلات السيد (الكتان ، دخان) ؛
- محولات الخيط (إذا لزم الأمر) ؛
- قوس لربط الخزان بالحائط.
قبل بدء التثبيت ، يتم إجراء تدقيق لموارد المواد المتاحة وشراء ما يلزم بالإضافة إلى ذلك.
متطلبات التثبيت:
- يسمح ضيق الخزان بتثبيته في أي مكان ، ولكن يتم إعطاء الأفضلية لقسم أنبوب الإرجاع عند مدخل المرجل. عند هذه النقطة ، تكون درجة حرارة المبرد حوالي 40-50 درجة (عند الخروج من المرجل 90-100) ، مما يؤدي إلى إطالة عمر الغشاء.
- يتم وضع مضخة الدوران بالقرب من المرجل حتى لا تحدث اضطرابات مائية.
- يتم توصيل الخزان عبر وصلة فصل سريع (أمريكية) بحيث يمكن تفكيكها بسرعة للإصلاح أو الاستبدال.
- يوجد صمام كروي أمام الخزان (حتى الخزان الأمريكي) ، بإغلاقه يمكنك إزالة الخزان دون تصريف سائل التبريد من النظام بأكمله.
- يجب تثبيت الخزان على قاعدة حائط صلبة ؛ لهذا ، تشتمل المجموعة على كتيفة تثبيت ومشبك بالقطر المطلوب. بدون تثبيت موثوق ، عند ملئه بسائل تبريد ، يمكن أن تصل كتلة الخزان إلى 20-30 كجم ، مما قد يؤدي إلى إتلاف أنابيب الإمداد.
بعد التثبيت ، يمكنك التحقق من عمل النظام.
يعتبر خزان التمدد مكونًا إلزاميًا لأنظمة التدفئة ، بدءًا من ميزات التصميم التي يتم تنفيذها عند اختيار نوع أو آخر من السعة الاحتياطية. التثبيت بسيط ولا يتطلب التكوين مع تلبية متطلبات التثبيت المهمة.