Capacitatea de extindere a lichidului de răcire este un element necesar al sistemului de încălzire. În procesul de proiectare, se pune întrebarea: cum se calculează rezervorul de expansiune pentru încălzire, se determină volumul și dimensiunile acestuia? Parametrii vor depinde de mai mulți factori, care vor fi studiați în detaliu în articol.
Pentru ce este rezervorul de expansiune
Lichidul care circulă în sistemul de încălzire se extinde semnificativ atunci când este încălzit. Pentru diferiți lichide de răcire, acest coeficient va fi diferit. De exemplu, apa ca lichid de răcire este mult mai eficientă. Are un coeficient de dilatare termică mai scăzut și o disipare a căldurii mai mare decât antigelul etilenglicol. De asemenea, creșterea volumului depinde de temperatura de funcționare.
Pentru a compensa creșterea nivelului de lichid în sistem, este încorporat un vas de expansiune, al cărui calcul va depinde de:
- Cantități de lichid în sistem.
- Structuri de încălzire. Există două soiuri: tip închis și tip deschis. Pentru fiecare dintre ele, calculul volumului se face diferit.
- Temperatura maximă a fluidului în sistem. Dacă calculul se bazează pe temperatura de funcționare, atunci dimensiunea rezervorului va fi mai mică, dar situațiile de urgență trebuie luate în considerare atunci când lichidul de răcire este aproape de trecerea la starea de vapori, ceea ce îi crește semnificativ volumul.
- Un tip de lichid. Se folosesc mai multe substanțe diferite: apă, antigel, apă cu adaos de alcool, ulei. Pentru fiecare dintre acești lichide de răcire, calculul volumului vasului de expansiune va fi diferit.
Deschideți rezervoare
În prezent, sunt utilizate trei tipuri de rezervoare de expansiune. Cel mai antediluvian este folosit în sistemul de încălzire gravitațională. Este un rezervor deschis. Este instalat în cel mai în alt punct și servește nu numai la colectarea excesului de lichid, ci și la eliminarea aerului din sistem.
O astfel de încălzire funcționează doar pe apă, deoarece restul lichidelor de răcire sunt destul de toxice. Utilizarea lor într-un sistem deschis va duce la otrăvire cu vapori. Principalul dezavantaj al unui sistem deschis este înghețarea apei la temperaturi scăzute. O astfel de casă nu poate fi lăsată mai multe zile fără încălzire iarna. Dacă se întâmplă acest lucru, apa extinsă în timpul înghețului va sparge conductele de încălzire.
Calculul vaselor de expansiune de tip deschis se bazează pe coeficientul de dilatare al apei, în care această valoare depinde de temperatură: cu cât este mai mare, cu atâtmai multă valoare. Pentru a calcula volumul de fluid deplasat în timpul încălzirii, trebuie să înmulțiți coeficientul corespunzător temperaturii de funcționare cu cantitatea de lichid de răcire din sistemul de încălzire. Acest lucru va oferi volumul necesar al rezervorului de expansiune.
De exemplu, dacă există o rețea cu un volum de 400 de litri de apă, care funcționează la o temperatură de 75 de grade, atunci volumul de expansiune va fi: 4000,0258=10,32 litri.
Pentru un sistem deschis, nu are sens să supradimensionezi rezervorul, deoarece un astfel de design prevede o derivație care este conectată la canalizare. Excesul de apă curge în el dacă temperatura depășește valoarea nominală.
Rezerve de expansiune sigilate
Următorul soi sunt rezervoarele de expansiune de tip închis. Sunt utilizate atât în sistemele gravitaționale, cât și în încălzirea cu circulație forțată. Principala diferență dintre rezervoarele închise este etanșeitatea lor completă. Acest lucru a fost făcut pentru a preveni contactul apei cu aerul atmosferic, care conține o cantitate mare de oxigen, ceea ce afectează negativ starea țevilor. Excesul de presiune aici este evacuat în atmosferă cu ajutorul supapelor de siguranță.
Calculul acestui tip de vas de expansiune este același cu cel anterior. Totuși, aici trebuie să adăugați volumul de aer care va fi comprimat atunci când apa este forțată în rezervor. Spre deosebire de lichide, gazele au o capacitate semnificativă de comprimare. Prin urmare, volumul de aer din rezervor poate fi menținut mic - aproximativ 30% din volumul de apă.
Cum funcționează un rezervor de expansiune cu membrană
Principala varietate de sisteme moderne de încălzire este încălzirea forțată cu un vas de expansiune tip membrană. Se deosebește de recipientul obișnuit etanș prin prezența unui strat de cauciuc care separă partea lichidă de aer.
Când sistemul este complet umplut, lichidul din rezervor ajunge la nivelul superior al diafragmei. În timpul încălzirii, lichidul de răcire începe să se extindă și, depășind rezistența membranei și a aerului, se ridică la nivelul superior al rezervorului până când presiunea aerului comprimat și presiunea lichidului de răcire sunt egale. Dacă presiunea antigel depășește semnificativ valorile admise, supapa de siguranță a sistemului de siguranță va funcționa.
La calcularea vasului de expansiune pentru încălzire de tip închis, coeficientul de dilatare este corectat pentru utilizarea antigelului. Își crește volumul cu aproximativ 15% mai multă apă.
Calculul unui rezervor de expansiune de tip membrană închis
Când determinați dimensiunea unui rezervor de tip membrană, puteți urma o cale simplă. Știind că coeficientul de dilatare al apei la o temperatură de 80 de grade este 0,029, precum și volumul sistemului, se poate face un calcul primitiv.
Să spunem că există 100 de litri în sistem. Înmulțind cantitatea de lichid cu un coeficient, obținem volumul de expansiune 2, 9. Pentru un calcul simplificat, această valoare trebuie dublată. În plus, rețineți că expansiunea antigelului este cu aproximativ 15% mai mare decât apa și adăugați această valoare. S-a întâmplataproximativ 7 l.
Pentru un calcul mai precis al rezervorului de expansiune, utilizați formula:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), unde
V- volumul necesar al rezervorului cu membrană pentru sistemul de încălzire.
Ve - volumul de lichid de răcire obținut atunci când sistemul este încălzit. Acesta este totalul tuturor încălzitoarelor, țevilor, cazanului.
Vv - volumul sigiliului de apă din rezervor. Cu alte cuvinte, cantitatea de lichid care este întotdeauna prezentă în rezervor ca urmare a presiunii hidrostatice. Aproximativ 20% în rezervoarele mici și aproximativ 5% în cele mari. Dar nu mai mult de 3 ani.
Po - presiune constantă. Depinde de înălțimea coloanei de lichid din sistem.
Pe - presiunea maximă care apare atunci când supapa de siguranță este activată.
Concluzie
Calculul unui rezervor de expansiune este un proces simplu disponibil pentru oricine familiarizat cu aritmetica simplă. Este necesar să se țină cont doar de designul sistemului de încălzire, de volumul acestuia și de tipul de lichid de răcire.
