Капацитетът за разширяване на охлаждащата течност е необходим елемент от отоплителната система. В процеса на проектиране възниква въпросът: как да изчислим разширителния резервоар за отопление, да определим неговия обем и размери? Параметрите ще зависят от няколко фактора, които ще бъдат разгледани подробно в статията.
За какво е разширителният резервоар
Флуидът, циркулиращ в отоплителната система, се разширява значително при нагряване. За различните охлаждащи течности този коефициент ще бъде различен. Например водата като охлаждаща течност е много по-ефективна. Има по-нисък коефициент на термично разширение и по-високо разсейване на топлината от антифриза с етилен гликол. Освен това увеличаването на обема зависи от работната температура.
За да се компенсира повишаването на нивото на течността в системата, е вграден разширителен резервоар, чието изчисление ще зависи от:
- Количество течност в системата.
- Отоплителни конструкции. Има две разновидности: затворен и отворен тип. За всеки от тях изчислението на обема се извършва по различен начин.
- Пикова температура на течността в системата. Ако изчислението се основава на работната температура, тогава размерът на резервоара ще бъде по-малък, но трябва да се вземат предвид аварийните ситуации, когато охлаждащата течност е близо до прехода в състояние на пара, което значително увеличава неговия обем.
- Тип течност. Използват се няколко различни вещества: вода, антифриз, вода с добавка на алкохол, масло. За всяка от тези охлаждащи течности изчислението на обема на разширителния резервоар ще бъде различно.
Отворени резервоари
В момента се използват три вида разширителни резервоари. Най-допотопната се използва в гравитационната отоплителна система. Това е отворен резервоар. Той е инсталиран в най-високата точка и служи не само за събиране на излишната течност, но също така помага за отстраняване на въздуха от системата.
Такова отопление работи само на вода, защото останалите охлаждащи течности са доста токсични. Използването им в отворена система ще доведе до отравяне с пари. Основният недостатък на отворената система е замръзването на водата при ниски температури. Такава къща не може да бъде оставена за няколко дни без отопление през зимата. Ако това се случи, тогава водата, разширена по време на замръзване, ще спука тръбите за отопление.
Изчисляването на разширителния резервоар от отворен тип се основава на коефициента на разширение на водата, при който тази стойност зависи от температурата: колкото по-висока е тя, толковаповече стойност. За да изчислите обема на течността, изместена по време на нагряване, трябва да умножите коефициента, съответстващ на работната температура, по количеството охлаждаща течност в отоплителната система. Това ще даде необходимия обем на разширителния резервоар.
Например, ако има мрежа с обем от 400 литра вода, работеща при температура от 75 градуса, тогава обемът на разширение ще бъде: 4000,0258=10,32 литра.
За отворена система няма смисъл да се увеличава резервоарът, тъй като такъв дизайн предвижда байпас, който е свързан към канализацията. Излишната вода се влива в него, ако температурата надвиши номиналната стойност.
Запечатани разширителни резервоари
Следващият сорт са разширителни резервоари от затворен тип. Използват се както в гравитационни системи, така и при отопление с принудителна циркулация. Основната разлика между затворените резервоари е тяхната пълна херметичност. Това беше направено, за да се предотврати контактът на водата с атмосферния въздух, който съдържа голямо количество кислород, което се отразява неблагоприятно на състоянието на тръбите. Излишното налягане тук се изхвърля в атмосферата с помощта на предпазни клапани.
Изчислението на този тип разширителен съд е същото като предишния. Тук обаче трябва да добавите обема въздух, който ще бъде компресиран, когато водата бъде принудена в резервоара. За разлика от течностите, газовете имат значителна способност да се компресират. Следователно, обемът на въздуха в резервоара може да се поддържа малък - около 30% от обема за вода.
Как работи разширителен резервоар от мембранен тип
Основната разновидност на съвременните отоплителни системи е принудителното отопление с мембранен разширителен резервоар. Различава се от обичайния запечатан контейнер по наличието на гумен слой, който отделя течната част от въздуха.
Когато системата е напълно напълнена, течността в резервоара достига най-горното ниво на диафрагмата. По време на нагряване охлаждащата течност започва да се разширява и, преодолявайки съпротивлението на мембраната и въздуха, се издига до горното ниво на резервоара, докато налягането на сгъстен въздух и налягането на охлаждащата течност се изравнят. Ако налягането на антифриза значително надвишава допустимите стойности, предпазният клапан на системата за безопасност ще работи.
При изчисляване на разширителния съд за затворен тип отопление, коефициентът на разширение се коригира за използването на антифриз. Увеличава обема си с около 15% повече вода.
Изчисляване на затворен разширителен резервоар от мембранен тип
Когато определяте размера на резервоар от мембранен тип, можете да следвате прост път. Знаейки, че коефициентът на разширение на водата при температура 80 градуса е 0,029, както и обемът на системата, може да се направи примитивно изчисление.
Да кажем, че има 100 литра в системата. Умножавайки количеството течност по коефициент, получаваме обема на разширение 2, 9. За опростено изчисление тази стойност трябва да се удвои. Освен това не забравяйте, че разширяването на антифриза е приблизително 15% повече от водата и добавете тази стойност. Се случиоколо 7 л.
За по-точно изчисление на разширителния съд, използвайте формулата:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), където
V- необходимия обем на мембранния резервоар за отоплителната система.
Ve - обемът на охлаждащата течност, получен при нагряване на системата. Това е общата сума на всички нагреватели, тръби, бойлери.
Vv - обемът на водното уплътнение в резервоара. С други думи, количеството течност, което винаги присъства в резервоара в резултат на хидростатичното налягане. Приблизително 20% в малки резервоари и около 5% в големи. Но не повече от 3 години.
Po - постоянно налягане. Зависи от височината на колоната на течността в системата.
Pe - максималното налягане, което се получава, когато предпазният клапан е активиран.
Заключение
Изчисляването на разширителен резервоар е прост процес, достъпен за всеки, запознат с простата аритметика. Необходимо е само да се вземе предвид дизайна на отоплителната система, нейния обем и вид на охлаждащата течност.
