Apkures sistēmas izplešanās tvertne: projektēšana, aprēķins un labākā varianta izvēle

Pareizi izvēlēta un pareizi uzstādīta apkures sistēmas izplešanās tvertne novērsīs tās atteici un uzturēs spiedienu vajadzīgajā līmenī.Tas ir nepieciešams kā ūdens rezerve, kas karsējot izplešas. Atkarībā no sistēmas veida iebūvētais paplašinātājs var būt atvērts vai aizvērts.

Mēs jums pateiksim, kā izvēlēties rezerves jaudu atkarībā no izveidojamās apkures shēmas. Mūsu iesniegtajā rakstā ir aprakstītas paplašinātāju uzstādīšanas dizaina iezīmes un specifika. Ir sniegti ieteikumi, kas, ja tie tiks ievēroti, nodrošinās ideālu jebkura veida apkures loka darbību.

Atvērta tipa izplešanās tvertnes

Atvērtā tipa paplašinātāju dizaina iezīme ir dzesēšanas šķidruma kontakts ar atmosfēru. Sistēmās ar šāda veida paplašinātāju cirkulācija ir konvekcija. Sildot, šķidruma tilpums palielinās, tā pārpalikumu absorbē tvertnes rezervuārs.

Kad temperatūra pazeminās, šķidrums gravitācijas ietekmē atgriežas gravitācijas ietekmē.

Tā kā tvertnē ir nulles spiediens, ierīcei nav nepieciešama spēcīga metāla konstrukcija, tāpēc:

• korpusa ražošanā tiek izmantots jebkurš metāls;
• var izmantot gatavu konteineru, kas izgatavots no karstumizturīgas plastmasas;
• Tvertnes formai nav nozīmes.

Lauku mājās šādas iekārtas var salikt no pieejamajiem materiāliem. Kā konteineru varat izmantot plastmasas tvertni vai mucu, kas aprīkots ar ieplūdes cauruli un izplūdes atveri pārplūdei.

Atvērtā tipa paplašinātājus var izgatavot taisnstūra tvertnes formā ar necaurlaidīgu vāku augšējā plaknē

Ārēji tā ir parasta metāla tvertne, kuras augšējā plakne ir aprīkota ar atveri apkopei un šķidruma pievienošanai. Necaurlaidīgais vāks nodrošina aizsardzību pret aizsērēšanu. Stiprinājuma vienības ir paredzētas apakšā vai sānu plaknē.

Atvērtās apkures sistēmas tiek izmantotas mazstāvu ēkās, kur dzesēšanas šķidruma tilpums un apkures komunikāciju garums ir salīdzinoši neliels.

Uzstādīšanas prasības ir vienkāršas:

• paplašinātājs ir novietots maksimālajā augstumā, uz padeves līnijas;
• padeve ir savienota ar tvertni caur cauruli;
• Lai novadītu lieko šķidrumu, virs aprēķinātā līmeņa tiek ievietota pārplūde.

Lai nodrošinātu gravitācijas cirkulāciju, uzstādīšanai ieteicams izmantot palielināta šķērsgriezuma caurules.

Atvērtā konstrukcija ir novietota augšējā punktā, no kurienes šķidrums izplūst gravitācijas ietekmē

Parasti viņi mēģina uzstādīt tvertni apsildāmā telpā, kas aprīkota ar izolētu bēniņu, un, ja tas nav iespējams, tad tvertne būs jāizolē. Izolācijas klātbūtne novērsīs šķidruma sasalšanu un sistēmas funkcionalitātes zudumu.

Slēgtas izplešanās tvertnes

Tvertnes slēgto modifikāciju konstrukcijas specifika ir pilnīga necaurlaidība, kas ļauj uzturēt cirkulācijai nepieciešamo spiedienu jebkurā sistēmas punktā.

Rezervuārs iekšpusē ir sadalīts ar membrānu gaisa un šķidruma daļās. Katrs no nodalījumiem ir pilnībā noslēgts – slāpekli saturošais maisījums no gaisa nodalījuma nekad nesajauksies ar dzesēšanas šķidrumu, kas piepilda šķidruma nodalījumu.

Darbības princips slēgta izplešanās tvertne sastāv no tā, ka uzsildītais šķidrums no sistēmas tiek iespiests tvertnes šķidrajā daļā un sāk izdarīt spiedienu uz tās pusi uz noslēgto membrānu. Starpsiena ir deformēta un iedarbojas uz gaisa daļu, saspiežot to.

Tā rezultātā tvertnes gaisa kameras tilpums samazinās, un tajā esošā gāze tiek saspiesta. Šī situācija veicina spiediena palielināšanos sistēmā. Tiklīdz spiediens normalizējas, dzesēšanas šķidrums tiek izspiests atpakaļ no šķidruma nodalījuma.

Ja spiediens strauji palielinās, tad, kad tiek sasniegts kritiskais šķidruma tilpums tvertnē, tiek aktivizēts drošības vārsts. Tā rezultātā no tvertnes tiks izvadīts liekais dzesēšanas šķidrums.

Slēgtā konstrukcija ir pilnībā noslēgta, tās apakšējā daļā ir atloks ar ieplūdes cauruli, augšējā daļā ir nipelis gāzes uzpildīšanai

Atkarībā no formas visi slēgtie paplašinātāji uzstādīšanai apkures sistēmā ir sadalīti šādos veidos:

1. Lodveida - membrānas struktūras veids ar elastīgu starpsienu.Kad šķidrums iekļūst, tas stiepjas un absorbē visu lieko tilpumu. Pati tvertne izskatās kā sfēriska kapsula.
2. Ovāls - cita veida membrānas hidrauliskie kompensatori. Ekspandera cilindrs tradicionāli ir sadalīts ar elastīgu membrānu gāzes un šķidruma kamerās, bet korpusa konfigurācijai ir nedaudz iegarena vertikāla forma.

Ārēji ovāli paplašinātāji ir cilindrisks balons, krāsots sarkanā krāsā. No vienas puses, ir nipelis spiediena radīšanai gāzes kamerā, no otras puses, ir caurule, caur kuru tiek izveidots savienojums ar sistēmu.

Uz korpusa ir metināti stiprinājuma elementi, kas nodrošina iekārtas eņģes uzstādīšanu un spēj izturēt tā darba svaru. Tvertnes sfēriskā modifikācija no ovālās atšķiras tikai pēc formas.

Slēgtās membrānas paplašinātājus pēc to veidiem iedala diafragmas un balonu modifikācijās

Slēgtās sistēmās gravitācijas cirkulācija nespēs nodrošināt nepieciešamo spiediena līmeni. Tāpēc dizains ietver cirkulācijas sūknis.

Paplašinātāju var uzstādīt jebkurā sistēmas punktā, taču, veicot uzstādīšanas darbus, ieteicams ņemt vērā šādus ieteikumus:

• labākā vieta uzstādīšanai ir atgriešanas līnija uz sūkņa ievietošanas punktu;
• Labāk ir piegādāt dzesēšanas šķidrumu no augšas, kas samazinās gaisa iekļūšanu un saglabās funkcionalitāti, ja membrāna ir bojāta;
• galvenā apjoma trūkumu var kompensēt, uzstādot papildu paplašinātāju ar mazāku jaudu.

Uzstādot, vajadzības gadījumā nav aizliegts ņemt vērā telpas interjeru. Līmeņa kontrolei apkures sistēmas spiediens Paplašinātājam jābūt aprīkotam ar manometru.

Pirms cirkulācijas sūkņa uzstādīšanas parasti katla priekšā novieto slēgtu paplašinātāju

Iespēja novietot tuvu katlam novērš jautājumu par nepieciešamību izolēt tvertni. Iekārta atrodas siltā telpā, kas nodrošina lietošanas ērtumu.

Kurš dizains ir labāks?

Sistēmas, atkarībā no izplešanās tvertnes konstrukcijas un materiāla, atšķiras ar plusu un mīnusu sarakstu. Bet, pēc ekspertu un pieredzējušu lietotāju domām, funkcionalitātes priekšrocības ir slēgto opciju pusē.

Atvērtas tvertnes plusi un mīnusi

Pašteces sistēmai ir nepieciešamas lielāka diametra caurules, kas savukārt tieši palielina izmaksas. Attīstības budžets atvērta apkures sistēma ar necaurlaidīgu paplašinātāju nedaudz palielinās, lai gan tas paliek salīdzinoši neliels.

Šīs iespējas galvenās priekšrocības ir vienkāršība, kā arī zemās komponentu un uzstādīšanas darbu izmaksas. Vēl viena pozitīva iezīme ir tāda, ka nav nepieciešams kontrolēt spiediena līmeni.

Atvērta tipa paplašinātāju mazām sistēmām var salikt no pieejamiem materiāliem, un tā uzstādīšana nebūs grūta

Tomēr ir daudz vairāk trūkumu:

• antifrīza lietošana ir bīstama toksisku izgarojumu dēļ;
• uzstādīšanas iespējas ierobežo tikai sistēmas augšējais punkts;
• pastāvīgs kontakts ar atmosfēru palielina gaisa slūžu un korozijas risku;
• lēna iesildīšanās;
• konvekcijas cirkulāciju pavadošās temperatūras izmaiņas paātrina iekārtu nodilumu;
• izmanto mazstāvu ēku apkurei, maksimāli divi stāvi;
• lieli siltuma zudumi un enerģijas patēriņš apkurei.

Vēl viens atvērtas sistēmas trūkums ir zudumi no iztvaikošanas un pārplūdes. Tāpēc, uzstādot tvertni, jārūpējas par to, lai uzpildes atvere būtu pieejama.

Slēgtas tvertnes plusi un mīnusi

Ja cenu un uzstādīšanas darbu viegluma ziņā uzvar atvērtie paplašinātāji, tad funkcionalitāte ir slēgtās tvertnes stiprā puse, ko sauc arī par izplešanās tvertni.Tie tiek izmantoti būvniecībā slēgtas apkures sistēmaskam nav tieša kontakta ar atmosfēru.

Expanzomatiem ir šādas priekšrocības:

• pilnīga necaurlaidība ļauj izmantot antifrīzu;
• Paplašinātāja atrašanās vieta neietekmē sistēmas veiktspēju;
• tvertnes iekšējās telpas izolācija samazina gaisa bloķēšanas un korozijas iespējamību;
• pēc palaišanas sistēma ātrāk uzsilst un ir jutīgāka pret temperatūras kontroli;
• mazāka atšķirība starp pieplūdes un atgaitas līniju darbības apstākļiem, kā rezultātā palielinās kalpošanas laiks;
• neprasa liela diametra cauruļu uzstādīšanu, kas ļauj ietaupīt uz būvniecību;
• neprasa pastāvīgu uzmanību šķidruma līmenim un stāvoklim;
• iespēja izmantot sistēmās, kas paredzētas vairākiem stāviem;
• nelieli siltuma zudumi, samazinot izmaksas iekārtu darbības laikā.

Izvēloties šāda veida paplašinātājus, jūs varat saskarties ar noslēgtiem cilindriem ar neatdalāmu dizainu. Ja diafragma nedarbojas, cilindrs būs jāaizstāj ar jaunu.

Lai uzraudzītu darba spiediena līmeni, uz cilindra ir uzstādīts manometrs, un ir uzstādīta automātiska vai mehāniska gaisa ventilācija, lai noņemtu lieko gaisu.

Starp trūkumiem ir svarīgi atzīmēt dizaina sarežģītību, īpašās prasības materiāliem, kas palielina aprīkojuma izmaksas. Tam mēs varam pievienot nepieciešamību pastāvīgi uzraudzīt spiedienu un vajadzības gadījumā to atjaunot.

Noteikumi tvertnes tilpuma aprēķināšanai

Jebkāda veida paplašinātājs būs efektīvs tikai tad, ja skaļums ir izvēlēts pareizi. Lai to izdarītu, ņemiet vērā šķidruma spēju izplesties apkures periodā.Ūdens apkures lokos izplešas vismaz par 3% no kopējā ūdens sistēmas tilpuma, antifrīzs - gandrīz par 5%.

Šķidrumi pieder nesaspiežamu vielu kategorijai, tāpēc tvertnei ir jānodrošina tiem pietiekama rezerve termiskai izplešanai ar zināmu rezervi. Ja ķēde ir pilnībā piepildīta ar dzesēšanas šķidrumu, pat termiskā izplešanās aprēķinātajos apjomos var izraisīt šķidruma izplūdi caur drošības ventilis un dzesēšanas šķidruma izliešana uz grīdas.

Tāpēc, lai izplešanās dzesēšanas šķidruma tilpuma pārsniegšana neradītu negadījumus, privātmājās tiek iegādātas slēgtas tvertnes mazām ķēdēm, lai to tilpums būtu vienāds ar 10% no kopējā dzesēšanas šķidruma tilpuma, kas cirkulē caur sistēmu. Šis noteikums ir spēkā sistēmām ar ietilpību līdz 150 l.

Ja pa sildīšanas gredzenu pārvietojas vairāk nekā 150 litri dzesēšanas šķidruma, tad slēgtas tvertnes ietilpību aprēķina, kopējo šķidruma tilpumu reizinot ar tā izplešanās koeficientu pie noteiktām sistēmas darba temperatūrām.

Iegūtajai vērtībai jāpievieno ūdens blīvējuma izmērs, t.i. dzesēšanas šķidruma tilpums, kas veidojas tvertnē standarta statiskā šķidruma spiediena rezultātā. Lieliem sildīšanas gredzeniem šis skaitlis parasti ir vienāds ar 0,5% no kopējā dzesēšanas šķidruma tilpuma; maziem, kuru tilpums ir līdz 150 litriem, tas ir 20%.

Iegūto daudzumu reizina ar korekcijas koeficientu, kas noteikts no sākotnējā un galīgā spiediena vērtībām apkures sistēmā. Sākotnējā aplēse ir tāda, ka uz 10 m kontūras augstuma ir 1 bārs. Galīgais spiediens veidojas sistēmas darbības rezultātā.

Slēgtas tvertnes tilpuma aprēķins lielām sarežģītām apkures konstrukcijām izskatās šādi:

Izmantotie aprēķini: Vn – slēgtas tvertnes nominālais tilpums; Ve ir dzesēšanas šķidruma tilpums termiskās izplešanās laikā (aprēķināts, izmantojot formulu Vsistēma × n%, kur n ir dzesēšanas šķidruma termiskās izplešanās koeficients); Vv – ūdens zīmogs; po – sākotnējais spiediens; pe – gala spiediena indikators, vienāds ar drošības vārsta maksimālo spiediena vērtību mīnus 0,5 bāri

Atvērtā tipa jauda nav stingri reglamentēta ar noteikumiem, taču pastāv noteikums: atvērtās tvertnes tilpumam līdz pārplūdes caurulei jābūt 3,5 - 4% no kopējā dzesēšanas šķidruma tilpuma apkures lokā.

Šī aplēse ir pietiekama nelielai lauku mājai, bet ēkai pastāvīgai dzīvesvietai būs nepieciešams precīzāks aprēķins. Pirmkārt, jums būs jānoskaidro apkures sistēmas kopējais tilpums.

Kopējās apkures jaudas aprēķināšanas iespējas

Šo rādītāju ar dažādu precizitātes pakāpi var noteikt trīs galvenajos veidos. Pirmkārt, pamatojoties uz katla pases datiem. Tādējādi uz vienu katla iekārtas jaudas vienību ir nepieciešami apmēram 15 litri šķidruma. Lai iegūtu nepieciešamos datus, jums būs jāreizina 15 ar katla jaudu, kas norādīta datu lapā.

Otrkārt, jūs varat uzzināt tilpumu, izmantojot ūdens skaitītāju, piepildot sistēmu. Uzpildot, tiek ņemts vērā izmantotā šķidruma daudzums. Šī ir precīzāka un apgrūtinošāka iespēja.

Trešā metode ietver visu apkures sistēmas elementu kopējā tilpuma aprēķināšanu. Šī ir visprecīzākā iespēja. Katla siltummaiņa, radiatoru, konvektoru, mērinstrumentu jaudu var noteikt pēc pases raksturlielumiem.Lai aprēķinātu cauruļu jaudu, tiek izmantoti dati no tabulas.

Tabulā ir norādīti cauruļu izmēri collās un to tilpums litros uz 1 metru, ko izmanto, lai apkopotu kopējo tilpumu

Tabulā parādīts cauruļu tilpums uz vienu garuma metru, kas izgatavots no populārākajiem un modernākajiem materiāliem. Iekšējais diametrs ir norādīts collās no 0,5 līdz 1,5 vienībām.

Vēl viena metode, kas apgalvo, ka ir ļoti precīza, ir aprēķins, izmantojot formulu:

Vkopā = π x D2 x L/4,

Kur:

• π ir vienāds ar 3,14;
• D - norāda cauruļu iekšējā diametra parametrus;
• L - norāda sistēmas cauruļvada garumu.

Pēc nepieciešamo datu saņemšanas tie tiek summēti un iegūts kopējais sistēmas apjoms, kas tiek izmantots turpmākajos aprēķinos.

Soļi un formulas pilnam aprēķinu ciklam privātmājas apkures projektēšanai un organizēšanai ir sniegti šeit. Mēs iesakām izlasīt noderīgo informāciju.

Izplešanās tvertnes izvēle saskaņā ar tabulu

Ja jums ir nepieciešamie dati, optimālo paplašinātāja opciju var izvēlēties, izmantojot tilpumu un projektētā spiediena tabulu.

Sistēmas kopējais tilpums tiek aprēķināts pēc norādītās metodes, spiediena parametri attiecas tikai uz slēgtām modifikācijām un ir norādīti iekārtas datu lapā.

Tabulas dati ļauj izvēlēties paplašinātāja tilpumu no 4 līdz 300 litriem

Šai opcijai nav nepieciešami īpaši aprēķini, izņemot sistēmas kopējā apjoma aprēķināšanu. Tabulas izmantošana ievērojami vienkāršo un paātrina paplašinātāja izvēli ar nepieciešamo tvertnes ietilpību.

Izmantojot aprēķinu formulas

Ja tabulas dati nav pietiekami, ir iespējams pats aprēķināt nepieciešamo jaudas rādītāju.

Lai to izdarītu, izmantojiet šādu formulu:

Vb = Vc x k/D,

Kur:

• Vb - norāda vēlamo paplašinātāja jaudu;
• Vc – kopējā sistēmas jauda;
• k ir šķidruma izplešanās koeficients karsējot;
• D – paplašinātāja efektivitātes koeficients.

No aprēķinam nepieciešamajiem datiem paliek nezināmi koeficienti k un D. Pirmais ir tabulas vērtība, bet otrais tiek aprēķināts, izmantojot atsevišķu formulu.

Pastāv arī temperatūras izplešanās tabula, kas tiek izmantota. Tas ļauj noteikt koeficientu sistēmām ar ūdeni vai antifrīzu. Vērtība nav lineāra; karsējot tā mainās atkarībā no glikola klātbūtnes un koncentrācijas šķidrumā.

Izmantojot šos datus, ir iespējams noteikt karsētā šķidruma izplešanās koeficienta parametrus (k), kas nepieciešami izplešanās cilindra tilpuma aprēķināšanai.

Ūdenim etilēnglikola koncentrāciju ņem kā “0”, antifrīzam koncentrāciju nosaka saskaņā ar ražotāja deklarētajiem datiem. Apkures temperatūra tiek uzskatīta par funkcionējošu konkrētai sistēmai.

Lai patstāvīgi aprēķinātu izplešanās tvertnes efektivitātes koeficientu, izmantojiet formulu:

(Qm – Qb) : (Qm + 1),

Kur:

• Qm ir sistēmas maksimālais spiediens atbilstoši drošības vārsta nominālajam reakcijas slieksnim;
• Qb ir sākotnējais spiediens paplašinātāja gaisa kamerā saskaņā ar datu lapu.

Ja pēdējais parametrs nav zināms, to mēra piepūšanas laikā vai atgaisojot caur cilindra nipeli.

Citas aprēķinu metodes

Papildus neatkarīgiem aprēķiniem, izmantojot formulas un tabulas, ir arī alternatīvas metodes. Pieejama aprēķina iespēja ir tiešsaistes kalkulatora palīdzība.

Netrūkst tīkla resursu, kas piedāvā vajadzīgās vērtības aprēķinu tiešsaistē. Tos ir viegli atrast pēc atslēgvārda

Vēl viena iespēja iegūt nepieciešamos datus ir sazināties ar profesionāliem dizaineriem.Tas ir visuzticamākais veids, taču iegūtās informācijas precizitāte būs diezgan dārga.

Iepazīstinās ar slēgtā un atvērtā tipa paplašinātāju uzstādīšanas un pieslēgšanas noteikumiem nākamais rakstsveltīta šiem jautājumiem.

Kā izvēlēties pareizo izplešanās tvertni?

Plānošanas stadijā ieteicams izlemt par apkures sistēmas veidu. Tvertnes izvēle parasti tiek atlikta pēc kastes uzstādīšanas, kad sistēma ir uzstādīta un ir zināms tās tilpums.

Izvēloties optimālo izplešanās tvertnes opciju, ieteicams:

• koncentrēties uz slēgtās izplešanās tvertnes tilpumu, kas pārsniedz dzesēšanas šķidruma termiskās izplešanās vērtību;
• pērkot, jums jāpievērš uzmanība savienojumam, konteinera formai un stiprinājumu savienotāju atrašanās vietai - tas ļaus izvairīties no pārsteigumiem uzstādīšanas procesā;
• Ir svarīgi pievērst uzmanību instrukcijām uz korpusa, kurā ir noderīga uzstādīšanas informācija un tehniskie parametri.

Iegādājoties, labāk ir koncentrēties uz uzticamu ražotāju, pat ja tā cilindri maksās vairāk. Tas būs atslēga uz apkures sistēmas ilgmūžību, ja tā tiks pareizi izmantota un regulāri apkopta.

Pirms pievienošanas sākotnējais spiediens membrānas tvertnes gāzes nodalījumā tiek noregulēts līdz vērtībai, kas vienāda ar dzesēšanas šķidruma kolonnas statisko spiedienu apkures lokā. Regulēšana tiek veikta, izmantojot parasto automašīnas sūkni, un to kontrolē ar manometru.

Galvenais ir nevis iegādāties apkures sistēmas katla tvertni - tie ir pilnīgi atšķirīgi pēc to tehniskajiem parametriem

Nejauciet paplašinātājus apkures sistēmām un hidrauliskie akumulatori aukstā ūdens padeves līnijām. Tie atšķiras pēc izskata un dizaina iezīmēm.Pirmie ir nokrāsoti sarkanā krāsā un parasti nav noņemami, pēdējie ir zilā krāsā un aprīkoti ar noņemamu atloku membrānas remontam.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Videoklips palīdzēs noteikt slēgtā modifikācijas paplašinātāja parametrus un izprast atšķirības starp apkures cilindriem un katlu sistēmām:

Darbības princips un konteinera izvēles iespējas videoklipā:

Privātmājas apkures sistēmu var izgatavot pēc atvērtas vai slēgtas ķēdes, kam nepieciešams uzstādīt atbilstošas ​​konstrukcijas paplašinātāju. Galvenais tā veiktspējas faktors ir apjoms, kuru varat aprēķināt pats vai uzticēt šo lietu profesionāliem dizaineriem.

Pareizi izvēlēts aprīkojums palīdzēs uzturēt nepieciešamo šķidruma daudzumu atvērtā sistēmā, un noslēgtā apkurē tas uzturēs darba spiediena līmeni.

Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Dalieties savā pieredzē apkures loku montāžā ar izplešanās tvertni un vietnes apmeklētājiem noderīgu informāciju. Uzdodiet jautājumus, ievietojiet fotoattēlus, kas saistīti ar raksta tēmu.