Bể mở rộng của hệ thống sưởi: thiết bị, tính toán và lựa chọn phương án tốt nhất

Một bể mở rộng được lựa chọn chính xác và được cài đặt chính xác của hệ thống sưởi ấm sẽ không cho phép nó bị hỏng, nó sẽ duy trì áp suất ở mức yêu cầu. Nó là cần thiết để dự trữ để mở rộng nước khi được làm nóng. Tùy thuộc vào loại hệ thống, thiết bị mở rộng tích hợp có thể mở hoặc đóng.

Chúng ta sẽ nói về cách chọn công suất dự trữ tùy thuộc vào sơ đồ sưởi ấm được tạo ra. Bài báo chúng tôi trình bày mô tả các tính năng thiết kế và chi tiết cụ thể của việc cài đặt các bộ mở rộng. Các khuyến nghị được đưa ra, việc tuân thủ sẽ đảm bảo hoạt động lý tưởng của mạch sưởi ấm của bất kỳ loại nào.

Mở rộng bể chứa

Một tính năng thiết kế của các bộ mở rộng kiểu mở là sự tiếp xúc của chất làm mát với không khí. Lưu thông trong các hệ thống có thiết bị mở rộng kiểu này là đối lưu. Khi đun nóng, thể tích chất lỏng tăng lên, phần dư của nó được hấp thụ bởi bể chứa.

Với sự giảm chỉ số nhiệt độ, chất lỏng trở lại bởi trọng lực, dưới tác động của trọng lực.

Do áp suất bằng không trong bể, do đó, thiết bị không yêu cầu cấu trúc kim loại rắn, do đó:

• bất kỳ kim loại được sử dụng trong sản xuất của trường hợp;
• thùng chứa làm sẵn bằng nhựa chịu nhiệt có thể được sử dụng;
• không quan trọng là hình dạng của bể.

Trong các ngôi nhà mùa hè, các thiết bị như vậy có thể được lắp ráp từ các phương tiện ngẫu hứng. Là một thùng chứa, bạn có thể sử dụng một hộp nhựa hoặc thùng được trang bị một ống tiếp nhận và một ổ cắm cho tràn.

Bộ mở rộng kiểu mở có thể được chế tạo dưới dạng một bể hình chữ nhật có nắp không áp ở mặt phẳng trên

Bên ngoài, nó là một bể kim loại thông thường, mặt phẳng phía trên được trang bị một lỗ mở để phục vụ và thêm chất lỏng.Một bảo vệ chống tắc nghẽn được cung cấp bởi nắp chống rò rỉ. Chốt được cung cấp ở phần dưới hoặc trên mặt phẳng bên.

Hệ thống sưởi mở được sử dụng trong các tòa nhà thấp tầng, nơi khối lượng chất làm mát và thời gian truyền thông sưởi ấm tương đối nhỏ.

Yêu cầu cài đặt rất đơn giản:

• thiết bị mở rộng được đặt ở độ cao tối đa, trên đường cung cấp;
• thức ăn được kết nối với bể thông qua đường ống;
• Để thoát chất lỏng dư thừa, khai thác tràn được thực hiện trên mức tính toán.

Để đảm bảo lưu thông trọng lực, nên sử dụng các ống lớn hơn để lắp đặt.

Một cấu trúc mở được đặt ở điểm trên cùng, từ đó chất lỏng chảy theo trọng lực

Thông thường, họ cố gắng gắn bể trong phòng nóng, được trang bị một gác mái ấm, và nếu điều này là không thể, thì bể sẽ cần phải được cách nhiệt. Sự hiện diện của vật liệu cách nhiệt sẽ không cho phép đóng băng chất lỏng và mất hiệu năng hệ thống.

Bể mở rộng kín

Tính đặc thù cấu trúc của sửa đổi bể kín là độ kín hoàn toàn, cho phép duy trì áp suất cần thiết để lưu thông tại bất kỳ điểm nào trong hệ thống.

Bể chứa bên trong được chia bởi một màng thành các phần không khí và chất lỏng. Mỗi ngăn được niêm phong hoàn toàn - hỗn hợp chứa nitơ từ phần không khí không bao giờ trộn với chất làm mát làm đầy khoang chất lỏng.

Nguyên tắc làm việc bể mở rộng kín nằm trong thực tế là chất lỏng nóng từ hệ thống được đẩy vào phần chất lỏng của bể và bắt đầu ấn vào phần của nó chống lại màng kín. Vách ngăn bị biến dạng và tác động lên phần không khí, nén nó.

Kết quả là, thể tích buồng khí của bể giảm và khí trong đó bị nén lại. Tình trạng này góp phần làm tăng áp lực trong hệ thống. Ngay khi áp suất bình thường hóa, chất làm mát được đẩy lùi khỏi khoang chất lỏng.

Nếu áp suất tăng nhanh, thì khi đạt đến một thể tích chất lỏng quan trọng trong bể, một van an toàn được kích hoạt. Do đó, chất làm mát dư thừa sẽ được loại bỏ khỏi bể.

Thiết kế khép kín được niêm phong hoàn toàn, ở phần dưới của nó có một mặt bích với một vòi tiếp nhận, ở phía trên - một núm vú để đổ đầy khí

Tùy thuộc vào hình thức, tất cả các bộ mở rộng đóng để cài đặt trong hệ thống sưởi được chia thành các loại sau:

1. Hình cầu - Một loại thiết kế màng với một phân vùng đàn hồi. Khi nhận được chất lỏng, nó kéo dài và chiếm hết khối lượng dư thừa. Chiếc xe tăng có sự xuất hiện của một viên nang hình cầu.
2. Hình bầu dục - Một loại thang máy thủy lực màng. Xylanh của thiết bị mở rộng được chia theo truyền thống bởi một màng linh hoạt thành các khoang khí và lỏng, nhưng cấu hình cơ thể có hình dạng thẳng đứng hơi dài.

Bên ngoài, các phần mở rộng hình bầu dục là một hình trụ hình trụ được sơn màu đỏ. Một mặt, một núm vú được cung cấp để tạo áp suất trong buồng khí, mặt khác, một đường ống mà qua đó hệ thống được kết nối.

Các bộ phận gắn được hàn vào vỏ, cung cấp cho việc lắp đặt bản lề của thiết bị và có thể chịu được trọng lượng làm việc của nó. Sự thay đổi hình cầu của bể khác với hình bầu dục chỉ có hình dạng.

Theo các giống, các bộ mở rộng màng kín được chia thành các màng chắn và sửa đổi bóng

Trong các hệ thống kín, tuần hoàn trọng lực không thể cung cấp mức áp suất cần thiết. Do đó, thiết kế bao gồm bơm tuần hoàn.

Bản thân thiết bị mở rộng có thể được cài đặt ở bất cứ đâu trong hệ thống, nhưng khi thực hiện công việc cài đặt, nên tính đến các khuyến nghị sau:

• nơi tốt nhất để cài đặt là đường trở về, đến điểm của máy bơm vào;
• tốt hơn là mang nguồn cung cấp chất làm mát từ trên cao, điều này sẽ làm giảm sự xâm nhập của không khí và duy trì hiệu suất khi màng bị hỏng;
• việc thiếu âm lượng chính có thể được bù lại bằng cách cài đặt một thiết bị mở rộng bổ sung với công suất thấp hơn.

Khi cài đặt, không được phép tính đến nội thất của căn phòng, nếu cần thiết. Để kiểm soát cấp độ áp suất trong hệ thống sưởi thiết bị mở rộng phải được trang bị đồng hồ đo áp suất.

Thiết bị mở rộng kín thường được đặt trước lò hơi, đến vị trí lắp đặt bơm tuần hoàn

Khả năng đặt gần nồi hơi loại bỏ vấn đề về sự cần thiết của cách nhiệt của bể. Các thiết bị được đặt trong một căn phòng ấm áp, đảm bảo dễ sử dụng.

Thiết kế nào tốt hơn?

Các hệ thống, tùy thuộc vào thiết bị và vật liệu của bể mở rộng, khác nhau trong danh sách ưu và nhược điểm. Nhưng, theo các chuyên gia và người dùng có kinh nghiệm, những lợi thế về chức năng nằm ở phía các tùy chọn đóng.

Ưu và nhược điểm của bể mở

Hệ thống tự chảy đòi hỏi các đường ống lớn hơn, do đó trực tiếp làm tăng chi phí. Ngân sách quyết toán hệ thống sưởi mở với một giãn nở không áp lực tăng nhẹ, mặc dù nó vẫn còn tương đối nhỏ.

Ưu điểm chính của tùy chọn này là sự đơn giản, cộng với chi phí thấp cho các thành phần và công việc lắp đặt. Một tính năng tích cực khác là thiếu nhu cầu kiểm soát mức áp suất.

Một thiết bị mở rộng kiểu mở cho các hệ thống nhỏ có thể được lắp ráp từ các phương tiện ngẫu hứng, việc cài đặt nó cũng sẽ đơn giản

Tuy nhiên, có nhiều nhược điểm hơn:

• việc sử dụng không đóng băng là nguy hiểm do khói độc;
• tùy chọn lắp chỉ bị giới hạn bởi điểm trên cùng của hệ thống;
• tiếp xúc liên tục với khí quyển làm tăng nguy cơ tắc nghẽn không khí và ăn mòn;
• khởi động chậm;
• chênh lệch nhiệt độ kèm theo tuần hoàn đối lưu tăng tốc độ hao mòn thiết bị;
• Được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà thấp tầng, tối đa hai tầng;
• mất nhiệt lớn và tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm.

Một nhược điểm khác của hệ thống mở là sự mất mát do bay hơi và tràn. Do đó, khi lắp đặt bể, cần chú ý đến sự sẵn có của lỗ topping.

Ưu và nhược điểm của bể kín

Nếu các bộ mở rộng mở giành chiến thắng về giá cả và dễ lắp đặt, thì chức năng là thế mạnh của một bể kín, còn được gọi là máy đo độ mở rộng. Chúng được sử dụng trong xây dựng hệ thống sưởi kínkhông tiếp xúc trực tiếp với không khí.

Expansomats có những ưu điểm sau:

• độ kín hoàn toàn cho phép sử dụng chất chống đông;
• vị trí của thiết bị mở rộng không ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống;
• cách nhiệt bên trong bể giúp giảm thiểu khả năng tắc nghẽn không khí và ăn mòn;
• sau khi khởi động, hệ thống ấm lên nhanh hơn, nhạy hơn với việc điều chỉnh các điều kiện nhiệt độ;
• một sự khác biệt nhỏ hơn giữa các điều kiện hoạt động của đường cung và đường trở lại, do đó làm tăng tài nguyên vận hành;
• không yêu cầu lắp đặt đường ống lớn, giúp tiết kiệm khi thi công;
• không đòi hỏi sự chú ý liên tục đến mức độ và tình trạng của chất lỏng;
• khả năng ứng dụng trong các hệ thống được thiết kế cho một số tầng;
• tổn thất nhiệt nhỏ làm giảm chi phí vận hành thiết bị.

Khi chọn các thiết bị mở rộng loại này, các xi lanh kín có thiết kế không thể tách rời có thể xảy ra. Nếu màng loa bị trục trặc, xi lanh sẽ phải được thay thế bằng một cái mới.

Để kiểm soát mức áp suất làm việc, một đồng hồ đo áp suất được gắn trên xi lanh, một lỗ thông hơi kiểu tự động hoặc cơ khí được lắp đặt để loại bỏ không khí dư thừa

Trong số các nhược điểm, điều quan trọng cần lưu ý là sự phức tạp của thiết kế, các yêu cầu đặc biệt đối với các vật liệu làm tăng chi phí thiết bị. Để làm điều này, chúng ta có thể thêm nhu cầu theo dõi áp lực liên tục và phục hồi nếu cần thiết.

Quy tắc tính dung tích bể

Một thiết bị mở rộng của bất kỳ loại nào sẽ có hiệu lực chỉ với sự lựa chọn đúng âm lượng. Đối với điều này, cần tính đến khả năng của chất lỏng trong quá trình gia nhiệt. Nước trong các vòng sưởi ấm mở rộng ít nhất 3% tổng khối lượng của hệ thống nước, chất chống đông - gần 5%.

Chất lỏng được phân loại là phương tiện không thể nén, vì vậy bể nên cung cấp cho chúng một lượng dự trữ đủ để giãn nở nhiệt với một lề nhất định. Với điều kiện là mạch chứa đầy chất làm mát, thậm chí sự giãn nở nhiệt trong các thể tích tính toán có thể dẫn đến việc xả chất lỏng qua van an toàn và nước làm mát tràn ra sàn.

Do đó, để khối lượng dư của chất làm mát giãn nở không dẫn đến tai nạn, các bể kín cho các mạch nhỏ trong nhà riêng được lấy để thể tích của chúng bằng 10% tổng thể tích của chất làm mát lưu thông qua hệ thống. Quy tắc này có hiệu lực đối với các hệ thống có dung tích lên tới 150 lít.

Nếu hơn 150 l chất làm mát di chuyển dọc theo vòng gia nhiệt thì công suất của bể kín được tính bằng cách nhân tổng thể tích của chất lỏng với hệ số giãn nở của nó ở nhiệt độ vận hành cụ thể trong hệ thống.

Để giá trị thu được, bạn cần thêm kích thước của màn trập nước, tức là khối lượng chất làm mát hình thành trong bể là kết quả của áp suất chất lỏng tĩnh tiêu chuẩn. Đối với các vòng gia nhiệt lớn, chỉ tiêu này, theo quy luật, bằng 0,5% tổng thể tích chất làm mát, đối với các vòng có kích thước nhỏ có dung tích lên tới 150 l, được lấy 20%.

Lượng kết quả được nhân với hệ số hiệu chỉnh được xác định bởi các giá trị của áp suất sơ bộ và áp suất cuối cùng trong hệ thống gia nhiệt. Người đầu tiên được lấy từ tính toán rằng 1 thanh rơi trên 10 m chiều cao mạch. Áp lực cuối cùng được hình thành như là kết quả của hệ thống.

Việc tính toán thể tích của bể kín cho các cấu trúc gia nhiệt phức tạp lớn trông như thế này:

Trong các tính toán được sử dụng: Vn - thể tích danh nghĩa của bể kín; Ve là thể tích chất mang nhiệt trong quá trình giãn nở nhiệt (được tính theo công thức của hệ thống V × n%, trong đó n là hệ số giãn nở nhiệt của chất mang nhiệt); Vv - màn trập nước; po là áp lực sơ bộ; pe - chỉ báo áp suất cuối cùng, bằng giá trị áp suất tối đa của van an toàn trừ 0,5 bar

Công suất loại mở không được quy định chặt chẽ bởi các tiêu chuẩn, nhưng có một quy tắc: thể tích của bể mở cho ống tràn phải là 3,5 - 4% tổng thể tích của chất làm mát trong mạch gia nhiệt.

Một đánh giá như vậy là đủ cho một ngôi nhà nhỏ ở nông thôn, nhưng cấu trúc cho thường trú sẽ đòi hỏi một tính toán chính xác hơn. Trước hết, bạn cần tìm ra tổng khối lượng của hệ thống sưởi.

Tùy chọn để tính tổng công suất sưởi

Chỉ số này có thể được xác định với mức độ chính xác khác nhau theo ba cách chính. Thứ nhất, dựa trên bảng dữ liệu nồi hơi. Vì vậy, cần khoảng 15 lít chất lỏng trên một đơn vị công suất của thiết bị nồi hơi. Để có được dữ liệu cần thiết, bạn cần gấp 15 lần công suất lò hơi được chỉ định trong bảng dữ liệu.

Thứ hai, bạn có thể tìm ra âm lượng bằng đồng hồ nước khi đổ đầy hệ thống. Khi làm đầy có tính đến lượng chất lỏng được sử dụng. Đây là một lựa chọn chính xác và rắc rối hơn.

Phương pháp thứ ba liên quan đến việc tính toán tổng khối lượng của tất cả các yếu tố của hệ thống sưởi ấm. Đây là lựa chọn chính xác nhất.Công suất của bộ trao đổi nhiệt của nồi hơi, bộ tản nhiệt, bộ đối lưu, dụng cụ đo có thể được xác định bởi các đặc tính của hộ chiếu. Để tính công suất của các đường ống, dữ liệu từ bảng được sử dụng.

Bảng này cho thấy kích thước của các ống tính bằng inch và thể tích của chúng tính bằng lít trên 1 mét, được sử dụng để tóm tắt tổng thể tích

Bảng này cho thấy khối lượng ống trên một mét chiều dài, được làm bằng các vật liệu phổ biến và hiện đại nhất. Đường kính bên trong tính bằng inch từ 0,5 đến 1,5 đơn vị.

Một phương pháp khác tuyên bố là có độ chính xác cao là tính theo công thức:

Tổng số = π x D2 x L / 4,

trong đó:

• π bằng 3,14;
• D - chỉ ra các thông số của đường kính trong của ống;
• L - cho biết chiều dài của hệ thống đường ống.

Sau khi có được dữ liệu cần thiết, chúng được tóm tắt và tổng khối lượng của hệ thống được lấy, được sử dụng trong các tính toán tiếp theo.

Các bước và công thức của một chu trình tính toán đầy đủ cho thiết kế và tổ chức sưởi ấm nhà riêng đưa ra ở đây. Chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với thông tin hữu ích.

Lựa chọn bể mở rộng theo bảng

Nếu bạn có dữ liệu cần thiết, tùy chọn tốt nhất cho thiết bị mở rộng có thể được chọn theo bảng khối lượng và áp suất thiết kế.

Tổng khối lượng của hệ thống được tính theo phương pháp quy định, các thông số áp suất chỉ phù hợp với các sửa đổi đóng và được chỉ định trong bảng dữ liệu thiết bị.

Dữ liệu từ bảng cho phép bạn chọn thể tích của thiết bị mở rộng từ 4 đến 300 lít

Tùy chọn này không yêu cầu tính toán đặc biệt, ngoại trừ việc tính tổng khối lượng của hệ thống. Sử dụng bảng tạo điều kiện thuận lợi và tăng tốc sự lựa chọn thiết bị mở rộng với dung tích bể cần thiết.

Sử dụng công thức để tính toán

Nếu dữ liệu bảng không đủ, có thể tự tính toán chỉ số cần thiết cho khối lượng công suất.

Để làm điều này, sử dụng công thức sau:

Vb = Vc x k / D,

trong đó:

• Vb - biểu thị khả năng mong muốn của thiết bị mở rộng;
• Vc là tổng công suất của hệ thống;
• k là hệ số giãn nở của chất lỏng trong quá trình gia nhiệt;
• D là hệ số hiệu quả của thiết bị mở rộng.

Trong các dữ liệu cần thiết cho việc tính toán, các hệ số k và D vẫn chưa được biết. Đầu tiên là giá trị bảng và thứ hai được tính theo một công thức riêng.

Một bảng mở rộng nhiệt độ cũng tồn tại và được sử dụng. Nó cho phép bạn xác định hệ số cho các hệ thống có nước hoặc chất chống đông. Giá trị không phải là tuyến tính, nó thay đổi khi đun nóng, tùy thuộc vào sự hiện diện và nồng độ glycol trong chất lỏng.

Sử dụng những dữ liệu này, có thể xác định các tham số của hệ số giãn nở của chất lỏng trong quá trình gia nhiệt (k), cần thiết để tính thể tích của xi lanh giãn nở

Đối với nước, nồng độ ethylene glycol được lấy là "0", đối với chất chống đông, nồng độ được xác định theo dữ liệu do nhà sản xuất công bố. Nhiệt độ sưởi ấm được coi là nhiệt độ hoạt động cho một hệ thống cụ thể.

Để tính toán độc lập hệ số hiệu quả của bể giãn nở, công thức được áp dụng:

(Qm - Qb): (Qm + 1),

trong đó:

• Qm là áp suất tối đa của hệ thống theo ngưỡng hộ chiếu hoạt động của van an toàn;
• Qb - áp suất sơ bộ trong buồng không khí của thiết bị mở rộng theo bảng dữ liệu.

Nếu tham số cuối cùng là không xác định, nó được đo bằng cách bơm hoặc chảy máu qua núm vú hình trụ.

Các phương pháp tính toán khác

Ngoài các tính toán độc lập bằng cách sử dụng các công thức và bảng, còn có các phương pháp thay thế. Một tùy chọn tính toán giá cả phải chăng là sự trợ giúp của một máy tính trực tuyến.

Không thiếu tài nguyên mạng cung cấp tính toán trực tuyến của giá trị mong muốn. Chúng rất dễ tìm theo từ khóa

Một lựa chọn khác để có được dữ liệu bạn cần là liên hệ với các nhà thiết kế chuyên nghiệp. Đây là cách đáng tin cậy nhất, nhưng tính chính xác của thông tin nhận được sẽ khá tốn kém.

Với các quy tắc để cài đặt và kết nối các bộ mở rộng kiểu đóng và mở sẽ giới thiệu bài viết tiếp theoDành riêng cho những vấn đề này.

Làm thế nào để chọn bể mở rộng phù hợp?

Nên xác định loại hệ thống sưởi ấm ở giai đoạn lập kế hoạch. Việc lựa chọn một chiếc xe tăng thường được hoãn lại trong một thời gian sau khi xây dựng hộp, khi hệ thống được gắn kết, khối lượng của nó được biết đến.

Khi chọn tùy chọn tốt nhất cho bể mở rộng, nên sử dụng:

• tập trung vào thể tích của bể giãn nở kín vượt quá giá trị giãn nở nhiệt của chất làm mát;
• Khi mua, bạn nên chú ý đến kết nối, hình dạng của hộp chứa và vị trí của các đầu nối cho ốc vít - điều này sẽ tránh được những bất ngờ trong quá trình cài đặt;
• Điều quan trọng là phải chú ý đến các hướng dẫn về trường hợp, trong đó có chứa thông tin cài đặt hữu ích và các thông số kỹ thuật.

Khi mua, tốt hơn là tập trung vào một nhà sản xuất đáng tin cậy, ngay cả khi xi lanh của nó sẽ có giá cao hơn. Đây sẽ là chìa khóa cho tuổi thọ của hệ thống sưởi, tuy nhiên, phải được vận hành đúng cách và bảo trì thường xuyên.

Trước khi kết nối, áp suất sơ bộ trong khoang khí của bể màng được đặt thành giá trị bằng với áp suất tĩnh của cột chất làm mát trong mạch gia nhiệt. Điều chỉnh được thực hiện bởi máy bơm ô tô thông thường, nó được điều khiển bằng áp kế.

Điều chính là không mua một nồi hơi cho hệ thống sưởi ấm - chúng hoàn toàn khác nhau về đặc tính kỹ thuật của chúng

Đừng nhầm lẫn các bộ mở rộng cho các hệ thống sưởi ấm và ắc quy cho dòng nước lạnh. Họ khác nhau về ngoại hình và tính năng thiết kế. Đầu tiên được sơn màu đỏ và thường không thể thu gọn, thứ hai là màu xanh, được trang bị mặt bích có thể tháo rời để sửa chữa màng.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video sẽ giúp xác định các thông số của thiết bị mở rộng của sửa đổi đóng, để hiểu sự khác biệt giữa các xi lanh cho hệ thống sưởi và lò hơi:

Nguyên tắc hoạt động và các tính năng của sự lựa chọn công suất trong video clip:

Hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà tư nhân có thể được thực hiện theo sơ đồ mở hoặc đóng, đòi hỏi phải lắp đặt thiết bị mở rộng của thiết kế phù hợp. Một yếu tố quan trọng trong hiệu suất của nó là khối lượng có thể được tính toán độc lập hoặc ủy thác cho các nhà thiết kế chuyên nghiệp.

Thiết bị được chọn đúng sẽ giúp duy trì thể tích chất lỏng mong muốn trong một hệ thống mở, và trong hệ thống sưởi kín sẽ duy trì mức áp suất làm việc.

Hãy viết bình luận trong khối bên dưới. Chia sẻ kinh nghiệm của riêng bạn trong việc lắp ráp các mạch sưởi ấm với bể mở rộng và thông tin hữu ích cho khách truy cập trang web. Đặt câu hỏi, xuất bản hình ảnh về chủ đề của bài viết.