מחשבון לחישוב הנפח הכולל של מערכת החימום

התקנת מיכל הרחבה

בעת התקנת מיכל הרחבה, יש לקחת בחשבון שתי נסיבות:

1. כאשר המיכל מתמלא בנוזל, משקלו יגדל באופן משמעותי, ולכן התושבת חייבת להיות מתוכננת לעומסים.
2. היחידה חייבת להיות נגישה באופן חופשי לתחזוקה (במיוחד במערכות פתוחות, בהן יהיה צורך להוסיף מים מעת לעת).

שיטת ההתקנה תהיה תלויה בחומרים המשמשים. זה יכול להיות ריתוך, אוגנים או חיבור פלסטיק עם מלחם מיוחד.

טעות נפוצה למדי בשימוש בחומרי איטום שאינם מתאימים להרכבת גופי חימום.
לדוגמה, חומר איטום לחלונות פלסטיק - הוא לא מיועד לעבוד עם טמפרטורות גבוהות, ולכן לאחר זמן מה הוא ידלוף.

טיפים להתקנת מיכל הרחבה למערכת חימום:

• העבודות מתוכננות במהלך התקופה החמה, בטמפרטורות חיוביות;
• הקפד להתקין שסתום בטיחות;
• הדגמים העדכניים ביותר של דודי גז כוללים מיכל קטן בעיצובם; אין לסמוך עליו רק אם אורך הצינור הוא ניכר. יש צורך לחשב הכל מחדש ובמידת הצורך להתקין מרחיב נוסף.
• אם מותקן ברז בקטע קצר בין המיכל לצינורות החימום, הדבר יאפשר, במידת הצורך, לפרק את היחידה מבלי להפריע לפעולת המערכת כולה.

ארגון מערכת רצפה חמה הוא הקשה ביותר בחדר האמבטיה, כי אתה צריך לעשות הכל אטום כדי שהמערכת לא תיצור אינטראקציה עם לחות. - אפשרויות מכשיר ושלבי התקנה.

מיכלים עם ממברנה מסוג בלון.

במקרה זה, תא האוויר ממוקם לאורך כל הטנק ומקיף את תא הגומי עבור נוזל הקירור. כשהוא מגיע, האחרון מתחיל להתרחב כמו בלון מנופח. הודות למכשיר הטנק הזה, ניתן לשלוט בצורה מדויקת יותר על הלחץ במערכת.

יש לציין שניתן להחליף ממברנות בלון כשהן מתבלות, בעוד שלא ניתן להחליף ממברנות דיאפרגמה. החומר שממנו עשוי הממברנה חשוב מאוד. הוא חייב להיות בעל יציבות תרמית ובו זמנית גמישות גבוהה. בעת בחירת מיכל, עליך להכיר מאפייני ממברנה כגון עמידות, טמפרטורת פעולה, עמידות למים ועמידה בתקנים סניטריים והיגייניים.

ערכת תפעול מיכל הרחבה

עקרון הפעולה

ממהלך הפיזיקה ידוע שהנוזל אינו ניתן לדחיסה.

במעגל החימום משתמשים במים כמוביל חום.

בטווח הטמפרטורות שבין 20 ל-90 מעלות, הוא משנה נפח, מתרחב ככל שהוא מתחמם.

אם נדמיין את רשת החימום ככלי בעל תצורה מורכבת, אז חימום התוכן יגרום לשבירת הקירות עקב התרחבות הנוזל.

כדי לפצות על תופעה זו, נעשה שימוש במיכל הרחבה, המשמש כנפח נוסף להנחת נוזל קירור עודף.

לאחר התרחבות, המים נכנסים למיכל, וכאשר מתקררים (מחירים משוערים לכבל חימום לאספקת מים) חוזרים למערכת.

זה פשוט בלתי אפשרי להסיר עודפי מים, כי כאשר הם מתקררים, החלל יהיה תפוס על ידי אוויר, והמעגל יפסיק לתפקד.

האם אתה יודע מה לעשות אם מים זורמים מהמיכל לשירותים. קראו את המאמר השימושי לקבלת טיפים ועצות מאסטר אינסטלטורים על פתרון תקלות.

על היקף צינורות אסבסט צמנט בגודל 150 מ"מ כתוב בעמוד זה.

לפיכך, מיכל ההרחבה מגן על מערכת החימום הן מפני עודף ומחסור בנוזל קירור, ומפצה על כל התנועות בנפח שלה.

עיצוב מיכל הרחבה

מיכל ההרחבה הוא גוף פלדת פחמן עם ציפוי אבקה אדום, אפור או לבן, שבתוכו קרום גומי בצורת דיאפרגמה או בצורת גליל. הראשון משמש בעיקר במיכלים קטנים, השני - בגדולים. מיכלים במפעל מצוידים לעיתים בשסתום בטיחות המגן על המערכת מפני חריגה מהלחץ המותר. אם זה קורה, השסתום נפתח ומשחרר עודפי מים. עדיף לשחק בזה בטוח ולוודא שהמוצר שלך מכיל את זה. אם לא, קנו והרכיבו ליד המיכל.

מיכל הרחבה עם ממברנה בצורת דיאפרגמה. מכשיר כזה דומה יותר לחבית, מחולקת לשניים על ידי מחיצת גומי ניתנת להזזה. בייצור נשאב אוויר לחלק העליון של המיכל, מה שיוצר לחץ ראשוני. לאחר חיבור המיכל, נוזל קירור מהרשת מתחיל לזרום לתוך החדר התחתון שלו. באותו רגע, כאשר הממברנה האלסטית הופכת למצב אפס רגוע וכאילו שוכבת על פני השטח של נוזל הקירור, מערכת החימום נחשבת למילויה לחלוטין ומוכנה להתחיל. כאשר טמפרטורת נוזל הקירור עולה, נפחו גדל, והעודף נפרק לתוך מיכל ההרחבה. על ידי דחיסת האוויר, הממברנה מועברת לתוך תא האוויר, עקב כך החלל הפנימי של המיכל הופך גדול יותר, ונכנס לשם עודף של נוזל קירור. ברגע שנוזל הקירור מתקרר וחוזר לנפחו המקורי, ההשפעה על הממברנה נעצרת והאוויר בחדר העליון, ללא התנגדות, מביא את הממברנה למצבה המקורי והרגוע, ובכך מכוון אוטומטית את הלחץ במערכת.

תכונות של בחירת מיכל הרחבה למערכת חימום, כמה ניואנסים

בעת בחירת מיכל הרחבה, עליך לשים לב לקריטריונים הבאים:

• מיקום ההתקנה;
• סוג מערכת חימום (עם מחזור טבעי ומאולץ);
• פרמטרי הפעלה של המערכת, כולל לחץ (יש צורך לבצע חישובי לחץ עבור הטנק, נוזל הקירור, מחליף חום);
• נפח מיכל ההרחבה (לא יכול להיות פחות מ-10% מנפח המים הכולל במערכת);
• הצורך בבקרה אוטומטית;
• תכונות פעולת הטנק (אוטונומי לא נדיף, עם מחזור מאולץ וחיבור לרשת החשמל)

אחד הקריטריונים לבחירת ציוד הוא חישוב המים והלחץ שלהם. בחישובים כאלה של מערכת החימום, נלקחים בחשבון הבאות:

• נפח המים ביחידת הדוד (מצוין בדרכון של הדוד);
• נפח המים עבור רדיאטורים (יש צורך לחשב בנפרד עבור כל רדיאטור ולסכם את הערכים שהתקבלו);
• נפח נוזל הקירור בצינורות המערכת (מחושב עבור כל המעגלים באמצעות הנוסחה Vtot = π × D2 × L/4, כאשר D הוא קוטר הצינור, L הוא אורך הצינור).

חישוב זה מחשב כמה נפח צריך להיות למיכל. בדרך כלל, בעת התכנון, נקבע כי נפח מיכל ההרחבה אינו יכול להיות פחות מ-10-15%. ערך זה יספיק כדי להסיר אוויר ממעגל החימום ולהגן על הציוד מפני קרעים או דליפות במהלך התפשטות תרמית.

מערכות חימום פתוחות וסגורות

מיכלים פתוחים משמשים למערכות חימום שבהן נוזל הקירור מסתובב על ידי כוח הכבידה. המיכל הוא בדרך כלל גלילי או מלבני עם חלק עליון פתוח והוא מחובר למערכת החימום דרך שקע בתחתית.

ישנם עוד חסרונות רבים בשימוש במיכלים פתוחים:

• נדרשת תחזוקה שוטפת;
• הפסדי חום במערכת גבוהים למדי;
• הקירות הפנימיים של הטנק נתונים לקורוזיה;
• במהלך ההתקנה, נדרשת צנרת נוספת;
• ההתקנה מתבצעת בעליית הגג, מה שמצריך חיזוק נוסף של הרצפות בשל המשקל הגדול של המיכל.

דוגמה למיכל הרחבה פתוח עשוי נירוסטה

מיכלים סגורים יכולים לשמש לכל מערכת חימום, אך הם נדרשים בדרך כלל לחימום מאולץ. המיכל סגור, כלומר, מגע בין נוזל הקירור לאוויר שמסביב אינו נכלל. בנוסף, ניתן לצייד מיכלים אטומים בשסתומים אוטומטיים או ידניים, מדי לחץ למדידת הלחץ במערכת.

היתרונות של ציוד כזה הם רבים:

• ניתן להרכיב את המיכל בחדר הדוודים, הוא אינו דורש הגנה מפני כפור;
• רמת הלחץ במערכת יכולה להיות גבוהה למדי;
• הטנק מוגן יותר מפני קורוזיה, חיי השירות שלו ארוכים;
• נוזל הקירור אינו מתאדה;
• אין הפסדי חום;
• תחזוקה של המערכת פשוטה יותר, אין צורך לפקח על הלחץ, מפלס המים.

מיכל הרחבה סגור מסוג WESTER

מיכל ממברנה סגור

עבור מערכת הממברנה, נעשה שימוש במיכל אטום, אשר פעולתו דומה לסגור קונבנציונלי. עקרון הפעולה הוא פשוט מאוד - כאשר מחומם, נוזל הקירור מתרחב, מים "עודפים" נכנסים לתא אחד של המיכל, מפעילים לחץ על הממברנה האלסטית. בעת הקירור, הלחץ יורד, האוויר מהמיכל השני דוחף מים קרירים בחזרה למערכת, כלומר, הוא מסתובב.

הממברנה יכולה להיות ניתנת להסרה או לא ניתנת להסרה, היא אינה באה במגע עם הקירות הפנימיים של המכשיר. אם הממברנה פגומה, יש להחליף אותה, שכן המיכל מפסיק לתפקד.

בין היתרונות של שימוש בציוד כזה, יש לציין:

• ממדי מיכל קומפקטי;
• נוזל הקירור אינו מתאדה;
• הפסדי חום של המערכת הם מינימליים;
• המערכת מוגנת מפני קורוזיה;
• ניתן לעבוד בלחץ גבוה ללא חשש לפגיעה במערכת.

מיכל הרחבת דיאפרגמה

מיכל הרחבה של מערכת חימום פתוחה חישוב וכללי התקנה

מיכלי הרחבה משמשים בכל התוכניות של מערכות חימום בודדות. המטרה העיקרית של מיכל ההרחבה היא לפצות על נפח מערכת החימום הנגרם מההתפשטות התרמית של נוזל הקירור.

תכונות של מיכל חימום פתוח

העובדה היא שנפח נוזל הקירור גדל עם הלחץ הגובר, ואם לא מסופקת קיבולת נוספת שבה הנפח העודף יכול להתאים, אז הלחץ במערכת החימום יכול לגדול עד כדי פריצת דרך. מיכל הרחבה משמש לביטול לחץ עודף במערכת.

בנוסף, מיכל ההרחבה של מערכת חימום פתוח שונה ממיכלים המיועדים למערכות סגורות. במערכות סגורות משתמשים במיכלים שאינם מתקשרים עם האטמוספירה. במערכת פתוחה, השימוש במיכל כזה הוא בלתי אפשרי, שכן לחץ עודף במיכל יצור התנגדות גדולה למחזור נוזל הקירור. לכן, מיכלים פתוחים משמשים למערכות חימום פתוחות.

לפיכך, יש חסרון גדול של מערכות חימום פתוחות - זהו אידוי של נוזל הקירור מהמיכל. כתוצאה מכך, מעת לעת יש צורך לשלוט ברמת נוזל הקירור במיכל ובמידת הצורך לפצות על הפסדים.

בנוסף, למערכות חימום פתוחות חשוב לא רק שהמיכל יוכל לתקשר עם האטמוספרה, אלא גם חישוב נכון של נפח המיכל והתקנה נכונה וחיבור למערכת החימום.

חישוב נפח מיכל הרחבה פתוח

באופן מסורתי, נפח מיכל ההרחבה מוגדר כ-5% מנפח מערכת החימום כולה. זאת בשל העובדה שעם עלייה בטמפרטורת המים ל-80 מעלות, נפחם גדל בכ-4%. כשמוסיפים לכך חלל קטן כדי שהמים לא יגלשו מעל קצוות המיכל בעוד 1%, בסך הכל נקבל את נפח מיכל ההרחבה כאחוז מנפח מערכת החימום כולה.

אם נעשה שימוש בנוזל קירור אחר במערכת פתוחה, יש להתאים את נפח המיכל בהתבסס על ההתפשטות התרמית של נוזל הקירור המשמש.

רוב הקשיים מתעוררים עם חישוב נפח נוזל הקירור במערכת החימום. כדי לחשב את נפח המערכת, יש צורך לסכם את הנפח הפנימי של כל האלמנטים של מערכת הצינורות של רדיאטורים, חימום והדוד. כמו כן, ניתן לקבוע את נפח המערכת בעקיפין על ידי הספק של הדוד, בהתבסס על העובדה שיש צורך ב-1 קילוואט של כוח הדוד כדי לחמם 15 ליטר נוזל קירור.

התקנה וחיבור של מיכל הרחבה פתוח

שלא כמו מיכל הרחבה סגור, ישנם כללים מסוימים עבור אחד פתוח.

הכלל החשוב ביותר הוא שהטנק חייב להיות ממוקם מעל כל מערכת החימום. אחרת, על פי העיקרון של כלי תקשורת, מים יזרמו ממנו.

נסיבות אלה מובילות לעתים קרובות לדחיית מערכת חימום מסוג פתוח, משום. לא תמיד ניתן להתקין בנוחות מיכל הרחבה.

התכונה החשובה השנייה היא שהטנק חייב להיות מחובר לקו ההחזרה. העובדה היא שטמפרטורת ההחזר של המים נמוכה יותר, ולכן המים יתאדו לאט יותר.

בנוסף, לאור טמפרטורת המים החוזרת הנמוכה, ניתן לחבר את מיכל ההרחבה למערכת באמצעות צינור שקוף, מה שיקל על השליטה בכמות המים במערכת.

בנוסף, ניתן לספק למיכל ההרחבה צינורות מיוחדים למניעת הצפה ולבקרת מפלס המים במיכל.

בחירת מכשיר לפי החישוב

לפני שתמשיך בחישוב הממברנה, אתה צריך לדעת שככל שנפח מערכת החימום גדול יותר וככל שמדד הטמפרטורה המרבי של נוזל הקירור גבוה יותר, כך המיכל עצמו צריך להיות גדול יותר.

ישנן מספר דרכים לביצוע החישוב: פנייה למומחים בלשכת התכנון, ביצוע חישובים בכוחות עצמם באמצעות נוסחה מיוחדת או חישוב באמצעות מחשבון מקוון.

נוסחת החישוב נראית כך: V = (VL x E) / D, כאשר:

• VL - נפח כל החלקים העיקריים, כולל הדוד והתקני חימום אחרים;
• E הוא מקדם ההתפשטות של נוזל הקירור (באחוזים);
• D הוא אינדיקטור ליעילות הממברנה.

קביעת נפח

הדרך הקלה ביותר לקבוע את הנפח הממוצע של מערכת החימום היא על ידי קיבולת דוד חימום מבוסס על 15 ליטר/קוואט. כלומר, עם הספק דוד של 44 קילוואט, נפח כל הכבישים המהירים של המערכת יהיה שווה ל-660 ליטר (15x44).

מקדם ההתפשטות למערכת מים הוא כ-4% (בטמפרטורת מדיום חימום של 95 מעלות צלזיוס).

אם יוצקים חומר מונע קפיאה לתוך הצינורות, אז הם פונים לחישוב הבא:

דירוג היעילות (D) מבוסס על הלחץ הראשוני והגבוה ביותר במערכת, כמו גם לחץ האוויר ההתחלתי בתא. שסתום הבטיחות תמיד מכוון ללחץ מרבי. כדי למצוא את הערך של מחוון הביצועים, עליך לבצע את החישוב הבא: D = (PV - PS) / (PV + 1), כאשר:

• PV - סימן הלחץ המרבי במערכת, עבור חימום בודד, המחוון הוא 2.5 בר;
• נ.ב. - לחץ הטעינה של הממברנה הוא בדרך כלל 0.5 בר.

כעת נותר לאסוף את כל האינדיקטורים בנוסחה ולקבל את החישוב הסופי:

ניתן לעגל את המספר המתקבל כלפי מעלה ולבחור בדגם מיכל הרחבה החל מ-46 ליטר. אם משתמשים במים כמוביל חום, אזי נפח המיכל יהיה לפחות 15% מהקיבולת של המערכת כולה. עבור אנטיפריז, נתון זה הוא 20%. ראוי לציין כי נפח המכשיר עשוי להיות מעט גדול מהמספר המחושב, אך בשום מקרה, לא פחות.

נוסחה לחישוב נפח מיכל ההרחבה

KE - הנפח הכולל של מערכת החימום כולה. מחוון זה מחושב על סמך העובדה ש- I kW של כוח ציוד חימום שווה ל -15 ליטר של נפח נוזל קירור. אם הספק הדוד הוא 40 קילוואט, אז הנפח הכולל של המערכת יהיה KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;

Z הוא הערך של מקדם הטמפרטורה של נוזל הקירור.כפי שכבר צוין, עבור מים מדובר בכ-4%, ולחומר מונע קפיאה בריכוזים שונים, למשל 10-20% אתילן גליקול, מ-4.4 ל-4.8%;

N הוא ערך היעילות של מיכל הממברנה, התלוי בלחץ ההתחלתי והמקסימלי במערכת, לחץ האוויר ההתחלתי בתא. לעתים קרובות פרמטר זה מצוין על ידי היצרן, אבל אם הוא לא שם, אתה יכול לבצע את החישוב בעצמך באמצעות הנוסחה:

DV - הלחץ הגבוה ביותר המותר ברשת. ככלל, הוא שווה ללחץ המותר של שסתום הבטיחות ולעתים רחוקות עולה על 2.5-3 אטמוספירה עבור מערכות חימום ביתיות רגילות;

DS הוא ערך הלחץ של המטען הראשוני של מיכל הממברנה על בסיס ערך קבוע של 0.5 atm. עבור 5 מ' מאורך מערכת החימום.

N = (2.5-0.5)/

אז, מהנתונים שהתקבלו, אנו יכולים להסיק את נפח מיכל ההרחבה עם הספק הדוד של 40 קילוואט:

K \u003d 600 x 0.04 / 0.57 \u003d 42.1 ליטר.

מומלץ מיכל של 50 ליטר בלחץ התחלתי של 0.5 אטמ'. מכיוון שהאינדיקטורים הסופיים לבחירת מוצר צריכים להיות מעט גבוהים יותר מאלה המחושבים. עודף קל בנפח המיכל אינו גרוע כמו חוסר הנפח שלו. בנוסף, בעת שימוש בחומר מונע קפיאה במערכת, מומחים מייעצים לבחור מיכל בנפח של 50% יותר מהמחושב.

מחשבון לחישוב נפח מיכל הרחבה למערכת חימום

מה שאתה צריך לדעת בעת ביצוע חישובים

כאשר מתקינים מערכת חימום, לא תמיד ניתן לחסוך בשטח שמיש, שהוא כל כך חשוב בחדרים קטנים. אבל באותו זמן, אתה יכול לגלות את הנפח המדויק של המכשיר הרצוי.

בעת החישוב, נעשה שימוש בנוסחה הבאה:

Vb (נפח מיכל) = Vt (נפח נוזל העברת חום) * Kt (גורם התפשטות חום) / F (גורם קיבולת מיכל ממברנה)

כדי לקבוע את נפח נוזל הקירור, נעשה שימוש בשיטות הבאות:

• זמן מילוי הניסיון של המבנה כולו נרשם. זה יכול להיעשות עם מד מים;
• לחבר את כל הנפחים של המנגנונים הקיימים - צינורות, סוללות ומקורות חום;
• מופעלת התאמה של 15 ליטר נוזל קירור לכל קילוואט של כוח ציוד.

חישוב נפח על דוגמה נפרדת

המקדם שלוקח בחשבון את ההתפשטות התרמית של נוזל הקירור בשימוש תלוי בנוכחות של תוספי אנטיפריז. זה משתנה בהתאם לאחוז של תוספים אלה, ויכול להשתנות גם בהשפעת הטמפרטורה. יש טבלאות מיוחדות שבהן ניתן לראות את הנתונים מחישוב החימום של נוזל הקירור. מידע זה מוזן לתוך המחשבון. אם נעשה שימוש במים, זה בהכרח מוצג בתוכנית.

נוזלי אנטיפריז כמוביל חום רלוונטיים במיוחד אם יש צורך לכבות את החימום בעונה הקרה.

הקפד לקחת בחשבון את גורם היעילות של מיכל הרחבת הממברנה. ניתן לקבוע זאת על ידי הנוסחה הבאה:

F= (Pm-Pb)/(P1+1)

במקרה זה, Pm מייצג את הלחץ המרבי שיכול להוביל להפעלת שסתום בטיחות מיוחד בחירום. יש לציין ערך זה בנתוני הדרכון של המוצר.

התרשים מציג את אפשרות ההתקנה של המכשיר

Pb הוא הלחץ לשאיבת תא האוויר של המכשיר. אם העיצוב כבר נשאב, אז הפרמטר מצוין במפרט הטכני. ניתן לשנות ערך זה באופן עצמאי. למשל, לחדש את השאיבה עם משאבת רכב או לסלק עודפי אוויר באמצעות פטמה מובנית. עבור מערכות אוטונומיות, המחוון המומלץ הוא 1-1.5 אטמוספרות.

מאמר קשור:

מיכל במערכת חימום פתוחה

במערכת כזו נוזל הקירור – מים רגילים – נע על פי חוקי הפיזיקה בצורה טבעית בשל הצפיפויות השונות של מים קרים וחמים. גם שיפוע הצינורות תורם לכך. נוזל הקירור, המחומם לטמפרטורה גבוהה, נוטה כלפי מעלה ביציאת הדוד, נדחק החוצה על ידי מים קרים המגיעים מצינור החזרה מלמטה. כך מתרחשת זרימת דם טבעית, וכתוצאה מכך הרדיאטורים מתחממים. זה בעייתי להשתמש בחומר מונע קיפאון במערכת זורמת עצמית בגלל העובדה שבמיכל ההרחבה נוזל הקירור נמצא במצב פתוח ומתאדה במהירות, וזו הסיבה שרק מים פועלים ביכולת זו.בחימום הוא גדל בנפחו, והעודף שלו נכנס לטנק, וכשהוא מתקרר הוא חוזר למערכת. הטנק ממוקם בנקודה הגבוהה ביותר של קו המתאר, בדרך כלל בעליית הגג. כדי שהמים בו לא יקפאו, הוא מבודד בחומרי בידוד ומחובר לצינור החוזר כדי למנוע רתיחה. במקרה של מילוי יתר של המיכל, מים מוזרמים לביוב.

מיכל ההרחבה אינו סגור במכסה, ומכאן שמה של מערכת החימום - פתוח. יש לשלוט על מפלס המים במיכל כך שלא יהיו כיסי אוויר בצנרת, מה שמוביל לפעולה לא יעילה של הרדיאטורים. המיכל מחובר לרשת באמצעות צינור הרחבה, וצינור מחזור מסופק כדי להבטיח את תנועת המים. כאשר המערכת מתמלאת, מים מגיעים לצינור האות, שעליו

בֶּרֶז. צינור הצפת משמש לשליטה על התרחבות המים. הוא אחראי לתנועה החופשית של האוויר בתוך המיכל. כדי לחשב את הנפח של מיכל פתוח, אתה צריך לדעת את נפח המים במערכת.