خزان التمدد للتدفئة المفتوحة: الجهاز والغرض والأنواع الرئيسية + نصائح لحساب الخزان

في واقع اليوم، فقد خزان التمدد المفتوح للتدفئة لفترة طويلة وبشكل لا رجعة فيه المنافسة مع خزان مغلق أكثر حداثة وكفاءة.

ومع ذلك، يتم استخدام المعدات القديمة بنشاط. وفي عدد من المواقف، تتمتع ببعض المزايا مقارنة بالخزانات الغشائية المتقدمة تقنيًا.

في هذه المادة سنقوم بتحليل الغرض وميزات التصميم، وكذلك التعرف على مبدأ التشغيل وقواعد حساب هذا النوع من الخزانات.

الغرض من الخزان في الأنظمة المفتوحة

يستخدم هذا الجهاز في أنظمة التدفئة لمنع الأعطال عند زيادة حجم وضغط سائل التبريد الذي يحدث عند التسخين.

على وجه الدقة، عندما تزيد درجة حرارة الماء المتداول في النظام من 5 إلى 100 درجة مئوية، يصبح حجمه أكبر بنسبة 4٪. وهذا كثير، لأنه لا يوجد مكان للذهاب إليه في الأنابيب والمشعات - لا توجد مساحة خالية هناك.

يتم ضغط سائل التبريد الزائد من نظام التسخين في خزان تمدد من النوع المفتوح، مما يمنع تلف أجزائه نتيجة لزيادة الضغط. والذي ينشأ بسبب عدم إمكانية ضغط الماء، ويزداد حجمه بشكل ملحوظ مع زيادة درجة الحرارة. بعد التبريد، يعود المبرد إلى نظام التدفئة

ونتيجة لذلك، فإن بضع مئات من الجرامات في نظام تسخين صغير أو عدة لترات في نظام كبير إلى حد ما يزيد الضغط إلى القيم الحرجة ويؤدي إلى حدوث قوية مطرقة الماء.

الأمر الذي يستلزم عصر الحشيات وكسر التركيبات والمشعات والإصلاحات المكلفة - كل هذا في أكثر اللحظات غير المناسبة.

وبعد انخفاض درجة حرارة سائل التبريد، يصبح فائضه مرة أخرى ضروريا لعمل النظام بشكل فعال، لذلك يجب إعادته، وبشكل كامل. في حالة التبخر، يجب تجديد احتياطيات السائل.

خصائص الخزان المفتوح

هذه الخزانات بسيطة للغاية - يمكن دائمًا استخدام دلو عادي أو حاوية مصنوعة خصيصًا من المواد المرتجلة أو علبة أو شيء مشابه كخزان توسع.

ميزات تصميم الحاوية

متطلبات التصميم الرئيسية هي:

• توافر حجم كاف.
• عدم وجود ضيق.

وهذا هو، حتى عدم وجود غطاء مسموح به، على الرغم من أنه مرغوب فيه - فهو يحمي من دخول جزيئات الأوساخ إلى نظام التدفئة.

يجب أن يكون الخزان، المقرر استخدامه كخزان توسع، مزودًا بأنبوب يتم توصيله إليه يضخ من نظام التدفئة. هذا هو الجهاز الوحيد المطلوب

تصميم أي خزان توسع بسيط للغاية - فهو عبارة عن حاوية عادية مجهزة بمدخل/مخرج واحد أو أكثر. وهذا يسمح للسائل الزائد بالتراكم والتصريف. تم تجهيز الخزانات الأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية بإمدادات المياه وصمام الصرف اللازم لنقل المياه إلى المجاري عندما تكون هناك كميات كبيرة جدًا من المياه الزائدة.

لكن من أجل الراحة وتجنب المشاكل البسيطة، يُنصح باستخدام الملحقات التالية:

• خرطوم أو أنبوب الفائض - عنصر التصميم هذا ضروري في حالة فيضان خزان التمدد. وهذا يعني أن هذا العنصر الهيكلي، عن طريق تصريف السائل في المجاري أو ببساطة خارج المبنى، يلغي إمكانية حدوث فيضانه.
• أنابيب إمدادات المياه — من الضروري تجديد نظام التدفئة بالماء. من الممكن تمامًا الاستغناء عنها، لكن يجب أن تفهم أن هذا الإجراء يجب أن يتم تنفيذه باستخدام دلو في يديك. على الرغم من أن التصميم في الحالة الأخيرة سيكون أرخص.

نظرًا لأنه غالبًا ما يتم تركيب خزانات التمدد في العلية، فيجب توخي الحذر لعزلها. سيؤدي ذلك إلى منع السائل من التجمد والتسبب في فشل النظام بأكمله.

يمكن استخدام الماء العادي فقط كمبرد. لأن مضادات التجمد الفعالة الحديثة تتبخر بسرعة في الخزانات المفتوحة. وهذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في تكلفة إجراء التدفئة بأكمله.

بالإضافة إلى ذلك، تكون الأبخرة المضادة للتجمد سامة دائمًا تقريبًا، مما يؤثر على صحة السكان. تحدثنا أكثر عن أنواع المبردات لنظام التدفئة وميزاتها هذه المادة.

شكل و مادة الصنع

شكل الخزان ليس مهمًا بشكل أساسي، لذلك يمكن أن يكون أي شيء:

• دائري؛
• مستطيلي؛
• شبه منحرف، الخ.

يمكن أن تكون مادة التصنيع أي معدن أو حتى من البلاستيك، ولكن بما أن المبرد يمكن أن يسخن إلى درجات حرارة كبيرة، فيجب أن يكون مقاومًا للحرارة.

يساعد هذا الرسم على فهم مبدأ عمل خزان التمدد. تُظهر الصورة الموجودة على اليسار سائل التبريد في حالة باردة.الحجم المقدم أكثر من كافٍ بالنسبة له. لكن عندما يبدأ التسخين (الصورة على اليمين)، سرعان ما يظهر الماء الزائد. في الواقع، لا يوجد الكثير من السوائل الزائدة، ولكن هذا يكفي للعثور على نقطة ضعف في النظام وتشكيل تسرب أو يؤدي إلى فشل المعدات

هناك خيارات مختلفة لخزانات التوسع المفتوحة للبيع، من السهل اختيار الأنسب منها. أو اصنع خزانًا محلي الصنع من المواد المرتجلة، والذي سيكون بمثابة خزان توسع.

مبدأ تشغيل الجهاز

يعد خزان التمدد جزءًا من أبسط أنظمة التدفئة التي تعمل وفقًا لقوانين الفيزياء. عندما يتحرك السائل عبر الأنابيب والمشعات بواسطة الجاذبية، يتم توفير الطاقة اللازمة لذلك من خلال فرق الضغط.

من أجل عدم تعطيل التبادل الحراري الطبيعي ودوران المياه، يجب تركيب خزان التمدد في أعلى نقطة في نظام التدفئة بأكمله، في حين يجب أن يكون المرجل في أدنى نقطة. تحدثنا بمزيد من التفاصيل حول تركيب الخزان وتوصيله هذا المقال.

وإلا فإن وجود الخزان لن يعطي التأثير المطلوب. هذا لن يحمي من الضغط المتزايد والمطرقة المائية والأعطال اللاحقة.

الميزة المهمة لخزانات التوسع المفتوحة هي توفرها. على سبيل المثال، يمكن صنع الخزان حتى من المواد المرتجلة، وهي كافية في البيوت الصيفية وفي غرف المرافق في المنازل الخاصة. أي حاوية معدنية أو بلاستيكية بالحجم المطلوب يمكن أن تصبح حاوية توسعة، كما يتضح من الصورة

عندما يكون المبرد باردا، فإن الخزان نفسه لا يشارك في تشغيل نظام التدفئة.

يتغير كل شيء عندما يسخن السائل إلى درجات حرارة كبيرة ويخلق ضغطًا زائدًا في الأنابيب والمشعات، لأنه في مثل هذه الحالات يتم إنشاء فائضه بشكل نشط وضغطه في خزان التمدد. حيث يبقى حتى يبرد سائل التبريد، وبعد ذلك يتدفق مرة أخرى عن طريق الجاذبية إلى الأنابيب والمشعات، والغلاية.

يتم تنفيذ الإجراء الموصوف بشكل دوري، أي طوال فترة تشغيل الخزان.

يرجع ذلك إلى حقيقة أن نظام التدفئة يفتحمثل الدبابة نفسها، لا يمكن التعويض عن عواقب التوسع دون تدخل بشري.

والسبب هو أن سائل التبريد، الذي يكون على اتصال مباشر بالهواء، يتبخر، وكلما ارتفعت درجة حرارته، زاد نشاط هذا الإجراء.

ونتيجة لذلك، يتعين على المستخدم مراقبة مستوى المياه المتاحة بانتظام. وإضافته حسب الحاجة.

يتم تنفيذ العملية المحددة باستخدام دلو أو حاوية أخرى بها ماء. هذا أمر غير سار، لذلك يمكن أتمتة النظام من خلال تنظيم إمدادات المياه من نظام إمدادات المياه، من أي نظام: محلي أو مركزي.

يجب أن تعلم أن الأشكال الهندسية والحسابات الدقيقة في حالة خزان التمدد المفتوح غير مهمة على الإطلاق. الشرط الرئيسي للتشغيل الفعال هو وضعه في أعلى نقطة في النظام ووجود حجم كافٍ من الحاوية حتى أنبوب الفائض

بالإضافة إلى ذلك، باستخدام معدات إضافية، يمكن جعل الإجراء الموصوف مستقلاً تمامًا.

لكن في هذه الحالة يتم فقدان أهم المزايا لجميع الخزانات المفتوحة وأنظمة التدفئة:

• رخص;
• الحكم الذاتي الكاملأي الاستقلال عن الأداء وقابلية الخدمة ووجود أي أنظمة هندسية في الغرفة.

تتم جميع العمليات في الخزان المفتوح وفقًا للدورة الطبيعية، دون مساعدة المضخات وغيرها من المعدات.

ونتيجة لذلك، لكي يتم ضمان فائدة خزان التمدد، يجب أن تكون أبعاد النظام نفسه معتدلة، أي لا ينبغي استخدامه لتدفئة الأكواخ والمباني التي تزيد مساحتها عن 100 متر مربع.

الموقع الأمثل لخزانات التوسع هو السندرات الدافئة. حيث أن أعلى نقطة في النظام مضمونة هناك، وهذا الحل يسمح لك أيضًا بإخفاء هيكل ذو خصائص جمالية منخفضة بعيدًا عن العيون

إذا تم تجاهل هذه القاعدة، فقد يؤدي ذلك إلى خسائر مالية كبيرة، حيث سيتعين إجراء عدد من التعديلات لضمان كفاءة الخزان والنظام بأكمله ككل.

وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن يكون الارتفاع محدودا. نظرًا لأنه من الصعب جدًا تحقيق النتيجة المتوقعة عند محاولة تدفئة أكثر من مبنى مكون من طابقين بهذه الطريقة.

كيفية إجراء عملية حسابية؟

كما ذكر أعلاه، فإن أي خزان توسع يستخدم للتدفئة المفتوحة يتميز ببساطة التصميم والتصنيع. وحساب أبعاد مثل هذا المنتج ليس أكثر تعقيدًا.

لهذا الغرض، يمكنك استخدام الصيغ أو الطريقة التي تتضمن حسابًا تقريبيًا لحجم عمل الخزان.

مثال على استخدام صيغة لحساب حجم الخزان المطلوب. بناءً على الحجم الفعلي للمياه المتداولة في الدائرة، يتم حساب الزيادة فقط عند تسخينها إلى درجة حرارة معينة، مع التقريب للأعلى.ثم أضف النتيجة التي تم الحصول عليها إلى حجم سائل التبريد في نظام التدفئة وأضف عددًا تعسفيًا من اللترات "احتياطي"

في الواقع، لتحديد القدرة المطلوبة للدبابات، نادرا ما يستخدم أصحاب منزل ريفي صغير الصيغ. في أغلب الأحيان، يتم حساب الحجم التقريبي لخزان التوسع، والذي يمكن إضافة أي عدد من اللترات للتأمين.

السبب: في حالة الخزانات المفتوحة فإن الحجم الزائد لا يؤثر بشكل كبير على التكلفة، وفي بعض الحالات لا يؤدي إلى زيادة في السعر على الإطلاق.

ونتيجة لذلك، فإن حساب السعة بالكامل يتلخص في تحديد 10٪ من حجم سائل التبريد بأكمله، والذي يجب أن يكون الحد الأدنى لقيمته بالنسبة لخزان التمدد.

أسهل طريقة للقيام بذلك هي وقت تصميم وإنشاء نظام التدفئة، عندما تكون جميع معلمات المشعات والأنابيب والعناصر الهيكلية الأخرى معروفة أو يمكن اكتشافها بسهولة عن طريق إجراء القياسات. ومن ثم قم ببساطة بإضافة أحجام جميع المكونات.

على الرغم من أن خزانات التوسع المفتوحة والأنظمة المخصصة لها قد عفا عليها الزمن منذ فترة طويلة، إلا أن توفرها، والأهم من ذلك، استقلاليتها العالية يجعلها مطلوبة في ظروف بعيدة عن المثالية. على سبيل المثال، إذا كانت هناك مشكلة في إمدادات الكهرباء المستقرة أو أن أصحاب المبنى لا يعيشون هناك بشكل دائم

إذا كانت البيانات المصدر غير معروفة، فإن الطريقة الأكثر عملية للحساب هي الطريقة التجريبية. لماذا تحتاج إلى تصريف كل المياه من النظام وبعد ذلك املأه بالمبرد على واحدة جديدة.

وفي هذه الحالة يجب إجراء القياس، وهو ما يمكن إجراؤه باستخدام جهاز قياس أو باستخدام أوعية ذات حجم معروف.بعد ذلك، يبقى فقط معرفة نسبة 10٪ المطلوبة من حجم سائل التبريد، والتي تكون بمثابة دليل إرشادي عند تصنيع الخزان أو شرائه.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

سيسمح لك الفيديو أدناه بفهم أفضل لخزانات التمدد المفتوحة وكيفية تصنيعها وتركيبها:

الفيديو التالي يدور حول الخزانات محلية الصنع لنظام التدفئة:

يعتبر خزان التمدد المفتوح جهازًا قديمًا، كما هو الحال مع كامل نوع نظام التدفئة الذي يتم استخدامه فيه. وهذا هو، هذه المعدات غير فعالة، لأن تشغيلها يرافقه فقدان كبير للحرارة، والتدفئة بطيئة للغاية.

ومع ذلك، فإن الاستقلالية الكاملة والاستقلال وسهولة الصيانة والتكلفة المعقولة تجعل الخزان المفتوح مطلوبًا بعيدًا عن الظروف المستقرة للمدن الكبيرة - في الأكواخ والقرى وما إلى ذلك..

هل لا تزال لديك أسئلة حول حساب الخزان أم تريد توضيح نقاط أخرى لم نذكرها في هذا المقال؟ اسأل عن الفروق الدقيقة التي تهمك، واطرح أسئلتك في المربع أدناه - سيساعدك خبراؤنا وزوار الموقع الآخرون على اكتشاف ذلك.

إذا كنت قد شاركت مؤخرًا في تصنيع أو تركيب دبابة من النوع المفتوح، فأخبرنا عنها في كتلة التعليقات - سيجد العديد من المبتدئين معلوماتك مفيدة. أضف أيضًا صورًا فريدة لخزان التوسعة الخاص بك.