מיכל הרחבה של מערכת החימום: תכנון, חישוב ובחירת האפשרות הטובה ביותר
מיכל הרחבה שנבחר נכון ומותקן נכון של מערכת החימום ימנע את כישלונו וישמור על הלחץ ברמה הנדרשת.זה נחוץ כעתודה למים המתרחבים כאשר הם מחוממים. בהתאם לסוג המערכת, המרחיב המובנה יכול להיות פתוח או סגור.
אנו אגיד לך כיצד לבחור קיבולת מילואים בהתאם לתוכנית החימום שנוצרת. המאמר שהצגנו מתאר את תכונות העיצוב והפרטים של התקנת מרחיבים. ניתנות המלצות שאם יבוצעו, יבטיחו פעולה אידיאלית של כל סוג של מעגל חימום.
תוכן המאמר:
מיכלי הרחבה מסוג פתוח
תכונה עיצובית של מרחיבים מסוג פתוח היא המגע של נוזל הקירור עם האווירה. המחזור במערכות עם מרחיב מסוג זה הוא הסעה. כאשר מחומם, נפח הנוזל גדל, עודף שלו נספג במאגר המיכל.
כאשר הטמפרטורה יורדת, הנוזל חוזר על ידי כוח הכבידה, בהשפעת כוח הכבידה.
בשל אפס לחץ במיכל, המכשיר אינו דורש מבנה מתכת חזק, לכן:
- כל מתכת משמשת בייצור המארז;
- ניתן להשתמש במיכל מוכן מפלסטיק עמיד בחום;
- צורת המיכל אינה חשובה.
בבתים כפריים ניתן להרכיב ציוד כזה מחומרים זמינים. כמיכל, אתה יכול להשתמש במיכל פלסטיק או חבית המצוידת בצינור כניסה ויציאה לגלישה.
חיצונית, זהו מיכל מתכת רגיל, שהמישור העליון שלו מצויד בחור לשירות והוספת נוזלים. המכסה חסין הדליפות מספק הגנה מפני סתימה. יחידות הידוק מסופקות בתחתית או במישור הצדדי.
מערכות חימום פתוחות משמשות בבניינים נמוכים, שבהם נפח נוזל הקירור ואורך תקשורת החימום קטנים יחסית.
דרישות ההתקנה הן פשוטות:
- המרחיב ממוקם בגובה המרבי, על קו האספקה;
- האספקה מחוברת למיכל דרך צינור;
- כדי לנקז עודפי נוזלים, מוכנס הצפה מעל הרמה המחושבת.
כדי להבטיח מחזור על ידי כוח הכבידה, מומלץ להשתמש בצינורות בחתך מוגדל להתקנה.
בדרך כלל מנסים להתקין את הטנק בחדר מחומם, מצויד בעליית גג מבודדת, ואם זה לא אפשרי, אז יהיה צורך לבודד את הטנק. נוכחות של בידוד תמנע הקפאת הנוזל ואובדן פונקציונליות המערכת.
מיכלי הרחבה סגורים
הספציפיות העיצובית של שינויים סגורים של הטנק היא אטימות מלאה, המאפשרת לך לשמור על הלחץ הדרוש למחזור בכל נקודה במערכת.
המאגר בפנים מחולק על ידי ממברנה לחלקי אוויר ונוזל. כל אחד מהתאים אטום לחלוטין - התערובת המכילה חנקן מתא האוויר לעולם לא תתערבב עם נוזל הקירור הממלא את תא הנוזלים.
עקרון הפעולה מיכל הרחבה סגור מורכב מהעובדה שהנוזל המחומם מהמערכת נדחף לתוך החלק הנוזלי של המיכל ומתחיל ללחוץ על הצד שלו על הממברנה האטומה. המחיצה מעוותת ופועלת על חלק האוויר, דוחסת אותו.
כתוצאה מכך, נפח תא האוויר של המיכל פוחת, והגז בו נדחס. מצב זה תורם לעלייה בלחץ במערכת. ברגע שהלחץ מתנרמל, נוזל הקירור נדחק בחזרה אל מחוץ לתא הנוזל.
אם הלחץ עולה במהירות, אז, כאשר מגיעים לנפח הקריטי של הנוזל במיכל, שסתום הבטיחות מופעל. כתוצאה מכך, נוזל קירור עודף יוסר מהמיכל.
בהתאם לצורה, כל המרחיבים הסגורים להתקנה במערכת החימום מחולקים לסוגים הבאים:
- בצורת כדור - סוג של מבנה ממברנה עם מחיצה אלסטית.כאשר נוזל נכנס, הוא נמתח וסופג את כל הנפח העודף. הטנק עצמו נראה כמו קפסולה כדורית.
- סְגַלגַל - סוג נוסף של מפצים הידראוליים ממברנה. גליל המרחיב מחולק באופן מסורתי על ידי ממברנה גמישה לתאי גז ונוזל, אך לתצורת הגוף יש צורה אנכית מוארכת במקצת.
חיצונית, מרחיבים אובליים הם בלון גלילי, צבוע באדום. מצד אחד ישנה פטמה ליצירת לחץ בתא הגזים, מצד שני צינור שדרכו מתבצע החיבור למערכת.
יחידות הידוק מרותכות על הגוף, המספקות התקנה על צירים של הציוד ומסוגלות לעמוד במשקל ההפעלה שלו. השינוי הכדורי של הטנק שונה מהסגלגל רק בצורתו.
במערכות סגורות, זרימת כוח הכבידה לא תוכל לספק את רמת הלחץ הנדרשת. לכן, העיצוב כולל משאבת מחזור.
ניתן להתקין את המרחיב עצמו בכל נקודה במערכת, אך בעת ביצוע עבודות התקנה רצוי לקחת בחשבון את ההמלצות הבאות:
- המקום הטוב ביותר להתקנה הוא קו החזרה, לנקודת הכנסת המשאבה;
- עדיף לספק נוזל קירור מלמעלה, אשר יקטין את חדירת האוויר וישמור על פונקציונליות אם הממברנה ניזוקה;
- ניתן לפצות על היעדר נפח ראשי על ידי התקנת מרחיב נוסף עם קיבולת קטנה יותר.
בעת ההתקנה, אין איסור לקחת בחשבון את פנים החדר, במידת הצורך. לשליטה ברמה לחץ מערכת החימום המרחיב חייב להיות מצויד במד לחץ.
האפשרות של מיקום קרוב לדוד מבטלת את שאלת הצורך בבידוד המיכל. הציוד ממוקם בחדר חם, מה שמבטיח נוחות שימוש.
איזה עיצוב עדיף?
מערכות, בהתאם לעיצוב ולחומר של מיכל ההרחבה, נבדלות ברשימת היתרונות והחסרונות. אבל, על פי מומחים ומשתמשים מנוסים, היתרונות בפונקציונליות הם בצד של אפשרויות סגורות.
יתרונות וחסרונות של מיכל פתוח
מערכת זורמת עצמית דורשת צינורות בקוטר גדול יותר, אשר בתורו מגדיל ישירות את העלויות. תקציב פיתוח מערכת חימום פתוחה עם מרחיב דולף עולה מעט, אם כי הוא נשאר קטן יחסית.
היתרונות העיקריים של אפשרות זו הם הפשטות, בתוספת העלות הנמוכה של רכיבים ועבודות התקנה. תכונה חיובית נוספת היא שאין צורך לשלוט ברמת הלחץ.
עם זאת, יש הרבה יותר חסרונות:
- השימוש בחומר נגד הקפאה מסוכן בגלל אדים רעילים;
- אפשרויות ההתקנה מוגבלות רק על ידי הנקודה העליונה של המערכת;
- מגע מתמיד עם האטמוספרה מגביר את הסיכון למנעולי אוויר וקורוזיה;
- חימום איטי;
- שינויי טמפרטורה הנלווים למחזור הסעה מאיצים את בלאי הציוד;
- משמש לחימום מבנים נמוכים, מקסימום שתי קומות;
- הפסדי חום גדולים וצריכת אנרגיה לחימום.
חיסרון נוסף של מערכת פתוחה הוא הפסדים מאידוי והצפות. לכן, בעת התקנת המיכל, יש להקפיד על גישה לפתח המילוי.
יתרונות וחסרונות של מיכל סגור
אם מרחיבים פתוחים מנצחים מבחינת מחירים וקלות בעבודת ההתקנה, אז הפונקציונליות היא הצד החזק של מיכל סגור, הנקרא גם מיכל הרחבה.הם משמשים בבנייה מערכות חימום סגורותשאין להם מגע ישיר עם האווירה.
ל-expanzomats יש את היתרונות הבאים:
- אטימות מלאה מאפשרת שימוש בחומר אנטיפריז;
- מיקום המרחיב אינו משפיע על ביצועי המערכת;
- בידוד של החלל הפנימי של הטנק ממזער את הסבירות למנעולי אוויר וקורוזיה;
- לאחר ההפעלה, המערכת מתחממת מהר יותר ורגישה יותר לבקרת טמפרטורה;
- הבדל קטן יותר בין תנאי ההפעלה של קווי האספקה והחזרה, אשר כתוצאה מכך מגדיל את חיי השירות;
- אינו דורש התקנה של צינורות בקוטר גדול, המאפשר חיסכון בבנייה;
- אינו דורש תשומת לב מתמדת לרמת ומצב הנוזל;
- אפשרות לשימוש במערכות המיועדות למספר קומות;
- הפסדי חום קטנים, הפחתת עלויות במהלך פעולת הציוד.
בבחירת מרחיבים מסוג זה, ייתכן שתתקלו בצילינדרים אטומים בעיצוב שאינו ניתן להפרדה. אם הדיאפרגמה מתקלקלת, יהיה צורך להחליף את הצילינדר בחדש.
בין החסרונות, חשוב לציין את מורכבות העיצוב, דרישות מיוחדות לחומרים, אשר מייקרים את עלות הציוד. לכך נוכל להוסיף את הצורך במעקב מתמיד של הלחץ והחזרתו במידת הצורך.
כללים לחישוב קיבולת הטנק
כל סוג של מרחיב יהיה יעיל רק אם הנפח נבחר נכון. לשם כך, קח בחשבון את יכולתו של הנוזל להתרחב במהלך תקופת החימום.מים בטבעות חימום מתרחבים בלפחות 3% מהנפח הכולל של מערכת המים, אנטיפריז - בכמעט 5%.
נוזלים שייכים לקטגוריה של מדיה בלתי ניתנת לדחיסה, ולכן המיכל חייב לספק להם רזרבה מספקת להתפשטות תרמית עם מרווח מסוים. בתנאי שהמעגל מלא לחלוטין בנוזל קירור, אפילו התרחבות תרמית בנפחים המחושבים עלולה להוביל לפריקת נוזל דרך שסתום בטיחות ושפך נוזל קירור על הרצפה.
לכן, כדי שהחריגה מנפח נוזל הקירור המתרחב לא תוביל לתאונות, נרכשים מיכלים סגורים למעגלים קטנים בבתים פרטיים כך שנפחם שווה ל-10% מהנפח הכולל של נוזל הקירור המסתובב במערכת. כלל זה תקף למערכות בעלות קיבולת של עד 150 ליטר.
אם יותר מ-150 ליטר של נוזל קירור נע לאורך טבעת החימום, הקיבולת של מיכל סגור מחושבת על ידי הכפלת נפח הנוזל הכולל במקדם ההתפשטות שלו בטמפרטורות הפעלה ספציפיות במערכת.
לערך המתקבל צריך להוסיף את גודל חותם המים, כלומר. נפח נוזל הקירור שנוצר במיכל כתוצאה מלחץ נוזל סטטי סטנדרטי. עבור טבעות חימום גדולות, נתון זה שווה בדרך כלל ל-0.5% מנפח נוזל הקירור הכולל; עבור טבעות חימום קטנות, עם קיבולת של עד 150 ליטר, הוא נחשב ל-20%.
הכמות המתקבלת מוכפלת במקדם תיקון שנקבע מערכי הלחץ המקדים והסופי במערכת החימום. ההערכה הראשונית היא שיש 1 בר לכל 10 מ' של גובה קו מתאר. הלחץ הסופי נוצר כתוצאה מהפעלת המערכת.
חישוב נפח מיכל סגור למבני חימום מורכבים גדולים נראה כך:
הקיבולת של הסוג הפתוח אינה מוסדרת בקפדנות על ידי תקנות, אך יש כלל: נפח המיכל הפתוח לצינור הגלישה צריך להיות 3.5 - 4% מהנפח הכולל של נוזל הקירור במעגל החימום.
הערכה זו מספיקה לבית כפרי קטן, אך בניין למגורי קבע ידרוש חישוב מדויק יותר. קודם כל, תצטרך לברר את הנפח הכולל של מערכת החימום.
אפשרויות לחישוב כושר החימום הכולל
אינדיקטור זה ניתן לקבוע בדרגות שונות של דיוק בשלוש דרכים עיקריות. ראשית, בהתבסס על נתוני הדרכון של הדוד. לפיכך, יש צורך בכ-15 ליטר נוזל ליחידת הספק של ציוד הדוד. כדי לקבל את הנתונים הדרושים, תצטרך להכפיל 15 בהספק הדוד המצוין בגליון הנתונים.
שנית, ניתן לברר את הנפח באמצעות מד מים בעת מילוי המערכת. תוך כדי מילוי, נלקחת בחשבון כמות הנוזל בשימוש. זוהי אופציה יותר מדויקת ומטרידה.
השיטה השלישית כוללת חישוב הנפח הכולל של כל האלמנטים של מערכת החימום. זוהי האפשרות המדויקת ביותר. ניתן לקבוע את הקיבולת של מחליף החום של הדוד, הרדיאטורים, הקונווקטורים ומכשירי המדידה על פי מאפייני הדרכון.כדי לחשב את קיבולת הצינור, נעשה שימוש בנתונים מהטבלה.
הטבלה מציגה את נפח הצינורות למטר אורך, העשויים מהחומרים הפופולריים והמודרניים ביותר. הקוטר הפנימי מצוין בסנטימטרים מ-0.5 עד 1.5 יחידות.
שיטה נוספת המתיימרת להיות מדויקת ביותר היא חישוב באמצעות הנוסחה:
Vtotal = π x D2 x L/4,
איפה:
- π שווה ל-3.14;
- D - מציין את הפרמטרים של הקוטר הפנימי של הצינורות;
- L - מציין את אורך צינור המערכת.
לאחר קבלת הנתונים הדרושים, הם מסוכמים ומתקבל הנפח הכולל של המערכת, המשמש בחישובים נוספים.
שלבים ונוסחאות למחזור החישובים המלא לתכנון וארגון חימום לבית פרטי ניתנים כאן. אנו ממליצים לקרוא את המידע השימושי.
בחירת מיכל הרחבה לפי הטבלה
אם יש לך את הנתונים הדרושים, ניתן לבחור את אפשרות ההרחבה האופטימלית באמצעות טבלת הנפחים ולחץ העיצוב.
הנפח הכולל של המערכת מחושב לפי השיטה שצוינה; פרמטרי הלחץ רלוונטיים רק לשינויים סגורים ומצוינים בגיליון הנתונים של הציוד.
אפשרות זו אינה מצריכה חישובים מיוחדים מלבד חישוב הנפח הכולל של המערכת. השימוש בטבלה מפשט ומזרז מאוד את הבחירה של מרחיב עם קיבולת המיכל הנדרשת.
שימוש בנוסחאות חישוב
אם נתוני הטבלה אינם מספיקים, ניתן לחשב את מחוון הקיבולת הנדרש בעצמך.
לשם כך, השתמש בנוסחה הבאה:
Vb = Vc x k/D,
איפה:
- Vb - מציין את קיבולת ההרחבה הרצויה;
- Vc - קיבולת מערכת כוללת;
- k הוא מקדם ההתפשטות של הנוזל כשהוא מחומם;
- D – מקדם יעילות מרחיב.
מבין הנתונים הדרושים לחישוב, המקדמים k ו-D נותרים לא ידועים. הראשון הוא ערך טבלאי, והשני מחושב באמצעות נוסחה נפרדת.
קיים גם טבלת הרחבת טמפרטורה ומשתמשים בה. זה מאפשר לך לקבוע את המקדם עבור מערכות עם מים או אנטיפריז. הערך אינו ליניארי; הוא משתנה בעת חימום, בהתאם לנוכחות ולריכוז של גליקול בנוזל.
עבור מים, ריכוז האתילן גליקול נלקח כ- "0"; עבור חומר נגד קפיאה, הריכוז נקבע על פי הנתונים המוצהרים על ידי היצרן. טמפרטורת החימום נחשבת תפעולית עבור מערכת ספציפית.
כדי לחשב באופן עצמאי את מקדם היעילות של מיכל ההרחבה, השתמש בנוסחה:
(Qm – Qb) : (Qm + 1),
איפה:
- Qm הוא הלחץ המרבי של המערכת בהתאם לסף התגובה הנומינלי של שסתום הבטיחות;
- Qb הוא הלחץ המקדים בתא האוויר של המרחיב לפי גיליון הנתונים.
אם הפרמטר האחרון אינו ידוע, הוא נמדד במהלך ניפוח או על ידי דימום דרך פטמת הגליל.
שיטות חישוב אחרות
בנוסף לחישובים עצמאיים באמצעות נוסחאות וטבלאות, קיימות שיטות חלופיות. אפשרות חישוב נגישה היא בעזרת מחשבון מקוון.
אפשרות נוספת להשיג את הנתונים הדרושים היא לפנות למעצבים מקצועיים.זוהי הדרך האמינה ביותר, אך הדיוק של המידע שיתקבל יהיה יקר למדי.
יכיר את הכללים להתקנה וחיבור של מרחיבים מסוג סגור ופתוח המאמר הבאמוקדש לנושאים אלה.
איך בוחרים את מיכל ההרחבה המתאים?
מומלץ להחליט על סוג מערכת החימום בשלב התכנון. בחירת המיכל לרוב נדחית עד לאחר הקמת הארגז, כאשר המערכת מותקנת וידוע נפחה.
בעת בחירת אפשרות מיכל ההרחבה האופטימלית, מומלץ:
- להתמקד בנפח מיכל ההרחבה הסגור, העולה על הערך של ההתפשטות התרמית של נוזל הקירור;
- בעת הרכישה, כדאי לשים לב לחיבור, לצורת המיכל ולמיקום המחברים למחברים - זה ימנע הפתעות במהלך תהליך ההתקנה;
- חשוב לשים לב להוראות על המארז, המכילות מידע שימושי על התקנה ופרמטרים טכניים.
בעת הרכישה, עדיף להתמקד ביצרן מהימן, גם אם הצילינדרים שלו יעלו יותר. זה יהיה המפתח לאריכות החיים של מערכת החימום, בתנאי שמשתמשים בה נכון ומתוחזק באופן קבוע.
לפני החיבור, הלחץ המקדים בתא הגז של מיכל הממברנה מותאם לערך השווה ללחץ הסטטי של עמודת נוזל הקירור במעגל החימום. ההתאמה מתבצעת באמצעות משאבת רכב רגילה ונשלטת על ידי מד לחץ.
אל תבלבלו מרחיבים למערכות חימום ו מצברים הידראוליים עבור קווי אספקת מים קרים. הם שונים במראה ובתכונות העיצוב.הראשונים צבועים באדום ולרוב אינם ניתנים לפירוק, האחרונים כחולים ומצוידים באוגן נשלף לתיקון הממברנה.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
הסרטון יעזור לך לקבוע את הפרמטרים של מרחיב שינוי סגור ולהבין את ההבדלים בין גלילי חימום ומערכות דוודים:
עקרון הפעולה והתכונות של בחירת מיכל בווידאו קליפ:
מערכת החימום של בית פרטי יכולה להתבצע על פי מעגל פתוח או סגור, המצריך התקנה של מרחיב בעיצוב המתאים. גורם המפתח בביצועים שלו הוא נפח, אותו אתה יכול לחשב בעצמך או להפקיד את העניין הזה למעצבים מקצועיים.
ציוד שנבחר כהלכה יסייע לשמור על נפח הנוזל הנדרש במערכת פתוחה, ובחימום אטום הוא ישמור על רמת לחץ הפעולה.
נא לכתוב הערות בבלוק למטה. שתף את הניסיון שלך בהרכבת מעגלי חימום עם מיכל הרחבה ומידע שימושי עבור מבקרי האתר. שאל שאלות, פרסם תמונות הקשורות לנושא המאמר.
