Công suất mở rộng chất làm mát là yếu tố cần thiết của hệ thống sưởi. Trong quá trình thiết kế, câu hỏi đặt ra: làm thế nào để tính toán bình giãn nở để sưởi ấm, xác định thể tích và kích thước của nó? Các thông số sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố, sẽ được nghiên cứu chi tiết trong bài viết.
Bình giãn nở là gì cho
Chất lỏng lưu thông trong hệ thống sưởi sẽ giãn nở đáng kể khi được làm nóng. Đối với các chất làm mát khác nhau, hệ số này sẽ khác nhau. Ví dụ, nước làm chất làm mát hiệu quả hơn nhiều. Nó có hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn và tản nhiệt cao hơn chất chống đông ethylene glycol. Ngoài ra, việc tăng âm lượng phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động.
Để bù đắp cho sự gia tăng mực chất lỏng trong hệ thống, một bình giãn nở được tích hợp sẵn, việc tính toán nó sẽ phụ thuộc vào:
- Lượng chất lỏng trong hệ thống.
- Cấu trúc gia nhiệt. Có hai loại: loại đóng và loại mở. Đối với mỗi người trong số họ, việc tính toán khối lượng được thực hiện khác nhau.
- Nhiệt độ cao nhất của chất lỏng trong hệ thống. Nếu tính toán dựa trên nhiệt độ hoạt động, thì kích thước của bồn chứa sẽ thấp hơn, nhưng cần tính đến các tình huống khẩn cấp khi chất làm mát gần chuyển sang trạng thái hơi, điều này làm tăng đáng kể thể tích của nó.
- Một loại chất lỏng. Một số chất khác nhau được sử dụng: nước, chất chống đông, nước có bổ sung cồn, dầu. Đối với mỗi chất làm mát này, cách tính thể tích của bình giãn nở sẽ khác nhau.
Mở bể
Hiện nay, ba loại bình giãn nở được sử dụng. Antediluvian nhiều nhất được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm trọng trường. Nó là một bể chứa mở. Nó được lắp đặt ở điểm cao nhất và không chỉ phục vụ việc thu gom chất lỏng dư thừa mà còn giúp loại bỏ không khí khỏi hệ thống.
Hệ thống sưởi như vậy chỉ hoạt động trên nước, vì phần còn lại của chất làm mát khá độc hại. Việc sử dụng chúng trong một hệ thống mở sẽ dẫn đến ngộ độc hơi. Nhược điểm chính của hệ thống mở là nước bị đóng băng ở nhiệt độ thấp. Một ngôi nhà như vậy không thể để trong vài ngày mà không có hệ thống sưởi vào mùa đông. Nếu điều này xảy ra, thì nước nở ra trong quá trình đóng băng sẽ làm vỡ các đường ống sưởi.
Tính toán bình giãn nở kiểu hở dựa trên hệ số giãn nở của nước, trong đó giá trị này phụ thuộc vào nhiệt độ: càng cao thìgiá trị hơn. Để tính toán thể tích chất lỏng bị dịch chuyển trong quá trình sưởi ấm, bạn cần nhân hệ số tương ứng với nhiệt độ hoạt động với lượng chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm. Điều này sẽ cung cấp thể tích yêu cầu của bình giãn nở.
Ví dụ, nếu có một mạng lưới có thể tích 400 lít nước, hoạt động ở nhiệt độ 75 độ, thì thể tích giãn nở sẽ là: 4000,0258=10,32 lít.
Đối với một hệ thống mở, không có ý nghĩa gì nếu tăng kích thước bể chứa, vì thiết kế như vậy tạo ra một đường tránh được kết nối với cống. Nước thừa sẽ chảy vào nếu nhiệt độ vượt quá giá trị danh nghĩa.
Bể giãn nở kín
Loại tiếp theo là các thùng mở rộng kiểu kín. Chúng được sử dụng cả trong hệ thống trọng lực và hệ thống sưởi với tuần hoàn cưỡng bức. Sự khác biệt chính giữa các bể kín là độ kín hoàn toàn của chúng. Điều này được thực hiện để ngăn chặn sự tiếp xúc của nước với không khí trong khí quyển, nơi chứa một lượng lớn oxy, gây ảnh hưởng xấu đến tình trạng của các đường ống. Áp suất dư thừa ở đây được thải vào khí quyển với sự trợ giúp của van an toàn.
Cách tính loại bình giãn nở này cũng giống như loại trước. Tuy nhiên, ở đây bạn cần thêm thể tích không khí sẽ bị nén khi nước được ép vào bình. Không giống như chất lỏng, chất khí có khả năng nén đáng kể. Do đó, thể tích không khí trong bể có thể được giữ ở mức nhỏ - khoảng 30% thể tích đối với nước.
Cách hoạt động của bể giãn nở kiểu màng
Sự đa dạng chính của các hệ thống sưởi hiện đại là gia nhiệt cưỡng bức với bể giãn nở kiểu màng. Nó khác với bình kín thông thường bởi sự hiện diện của một lớp cao su ngăn cách phần chất lỏng với không khí.
Khi hệ thống được làm đầy hoàn toàn, chất lỏng trong bể đạt đến mức cao nhất của màng ngăn. Trong quá trình gia nhiệt, chất làm mát bắt đầu nở ra, vượt qua sức cản của màng và không khí, tăng lên mức trên của bình cho đến khi áp suất của khí nén và áp suất của chất làm mát bằng nhau. Nếu áp suất chất chống đông vượt quá giá trị cho phép một cách đáng kể, van an toàn của hệ thống an toàn sẽ hoạt động.
Khi tính toán thùng giãn nở cho hệ thống sưởi kiểu kín, hệ số giãn nở được hiệu chỉnh cho việc sử dụng chất chống đông. Nó làm tăng thể tích thêm khoảng 15% nước.
Tính toán bình giãn nở kiểu màng kín
Khi xác định kích thước của bể loại màng, bạn có thể làm theo một con đường đơn giản. Biết rằng hệ số nở ra của nước ở nhiệt độ 80 độ C là 0,029, cũng như thể tích của hệ thống, một phép tính ban đầu có thể được thực hiện.
Giả sử có 100 lít trong hệ thống. Nhân lượng chất lỏng với một hệ số, ta được thể tích giãn nở là 2, 9. Để tính toán đơn giản, giá trị này phải được nhân đôi. Ngoài ra, hãy nhớ rằng độ giãn nở của chất chống đông lớn hơn nước khoảng 15% và hãy thêm giá trị này. Đã xảy rakhoảng 7 l.
Để tính toán chính xác hơn về bình giãn nở, hãy sử dụng công thức:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), trong đó
V- thể tích yêu cầu của bể màng cho hệ thống sưởi.
Ve - thể tích chất làm mát thu được khi hệ thống được làm nóng. Đây là tổng số tất cả các lò sưởi, đường ống, lò hơi.
Vv - thể tích của đệm nước trong bể. Nói cách khác, lượng chất lỏng luôn có trong bình chứa là kết quả của áp suất thủy tĩnh. Khoảng 20% trong bể nhỏ và khoảng 5% trong bể lớn. Nhưng không quá 3 năm.
Po - áp suất không đổi. Phụ thuộc vào chiều cao của cột chất lỏng trong hệ thống.
Pe - áp suất tối đa xảy ra khi van an toàn được kích hoạt.
Kết
Tính toán một thùng giãn nở là một quá trình đơn giản có sẵn cho bất kỳ ai quen thuộc với số học đơn giản. Chỉ cần tính đến thiết kế của hệ thống sưởi, khối lượng và loại chất làm mát.
