Aušinimo skysčio išplėtimo talpa yra būtinas šildymo sistemos elementas. Projektavimo procese kyla klausimas: kaip apskaičiuoti išsiplėtimo baką šildymui, nustatyti jo tūrį ir matmenis? Parametrai priklausys nuo kelių veiksnių, kurie bus išsamiai išnagrinėti straipsnyje.
Kam skirtas išsiplėtimo bakas
Šildymo sistemoje cirkuliuojantis skystis kaitinant žymiai išsiplečia. Skirtingiems aušinimo skysčiams šis koeficientas skirsis. Pavyzdžiui, vanduo kaip aušinimo skystis yra daug efektyvesnis. Jis turi mažesnį šiluminio plėtimosi koeficientą ir didesnį šilumos išsklaidymą nei etilenglikolio antifrizas. Be to, garsumo padidėjimas priklauso nuo darbinės temperatūros.
Siekiant kompensuoti skysčio lygio padidėjimą sistemoje, įmontuotas išsiplėtimo bakas, kurio apskaičiavimas priklausys nuo:
- Skysčio kiekis sistemoje.
- Šildymo konstrukcijos. Yra dvi veislės: uždaros ir atviros. Kiekvienam iš jų tūris apskaičiuojamas skirtingai.
- Didžiausia skysčio temperatūra sistemoje. Jei apskaičiuojama pagal darbinę temperatūrą, bako dydis bus mažesnis, tačiau reikia atsižvelgti į avarines situacijas, kai aušinimo skystis artėja prie perėjimo į garų būseną, o tai žymiai padidina jo tūrį.
- Skysčio rūšis. Naudojamos kelios skirtingos medžiagos: vanduo, antifrizas, vanduo su alkoholio priedu, aliejus. Kiekvieno iš šių aušinimo skysčių plėtimosi bako tūris bus apskaičiuojamas skirtingai.
Atidaryti bakus
Šiuo metu naudojami trijų tipų išsiplėtimo bakai. Labiausiai priešpilnis naudojamas gravitacinėje šildymo sistemoje. Tai atviras bakas. Jis sumontuotas aukščiausiame taške ir ne tik surenka skysčio perteklių, bet ir padeda pašalinti orą iš sistemos.
Toks šildymas veikia tik ant vandens, nes likusieji aušinimo skysčiai yra gana toksiški. Jų naudojimas atviroje sistemoje gali sukelti apsinuodijimą garais. Pagrindinis atviros sistemos trūkumas yra vandens užšalimas esant žemai temperatūrai. Tokio namo žiemą negalima palikti be šildymo kelias dienas. Jei taip atsitiks, užšalimo metu išsiplėtęs vanduo susprogdins šildymo vamzdžius.
Atviro tipo plėtimosi bakų apskaičiavimas grindžiamas vandens plėtimosi koeficientu, kuriame ši vertė priklauso nuo temperatūros: kuo jis didesnis, tuodaugiau vertės. Norėdami apskaičiuoti šildymo metu išstumto skysčio tūrį, turite padauginti koeficientą, atitinkantį darbo temperatūrą, iš aušinimo skysčio kiekio šildymo sistemoje. Taip gausite reikiamą išsiplėtimo bako tūrį.
Pavyzdžiui, jei yra tinklas, kurio tūris yra 400 litrų vandens, veikiantis 75 laipsnių temperatūroje, tada išsiplėtimo tūris bus: 4000,0258=10,32 litro.
Atvirai sistemai nėra prasmės didinti bako dydį, nes tokia konstrukcija numato aplinkkelį, kuris yra prijungtas prie kanalizacijos. Vandens perteklius patenka į jį, jei temperatūra viršija vardinę vertę.
Užsandarinti išsiplėtimo bakai
Kita įvairovė yra uždaro tipo išsiplėtimo bakai. Jie naudojami tiek gravitacinėse sistemose, tiek šildymui su priverstine cirkuliacija. Pagrindinis skirtumas tarp uždarų rezervuarų yra visiškas jų sandarumas. Tai buvo padaryta siekiant išvengti vandens sąlyčio su atmosferos oru, kuriame yra daug deguonies, o tai neigiamai veikia vamzdžių būklę. Perteklinis slėgis čia išleidžiamas į atmosferą apsauginių vožtuvų pagalba.
Šio tipo išsiplėtimo bako apskaičiavimas yra toks pat kaip ir ankstesnis. Tačiau čia reikia pridėti oro tūrį, kuris bus suspaustas, kai vanduo bus priverstas į rezervuarą. Skirtingai nuo skysčių, dujos turi didelį gebėjimą suspausti. Todėl rezervuaro oro tūris gali būti mažas – apie 30 % vandens tūrio.
Kaip veikia membranos tipo išsiplėtimo bakas
Pagrindinė šiuolaikinių šildymo sistemų įvairovė yra priverstinis šildymas su membraninio išsiplėtimo baku. Nuo įprastos sandarios talpyklos jis skiriasi tuo, kad yra guminis sluoksnis, skiriantis skystą dalį nuo oro.
Kai sistema visiškai užpildyta, skystis bake pasiekia aukščiausią diafragmos lygį. Šildymo metu aušinimo skystis pradeda plėstis ir, įveikęs membranos ir oro pasipriešinimą, kyla į viršutinį bako lygį, kol suslėgto oro slėgis ir aušinimo skysčio slėgis susilygins. Jei antifrizo slėgis gerokai viršija leistinas vertes, veiks saugos sistemos apsauginis vožtuvas.
Skaičiuojant uždarojo tipo šildymo plėtimosi baką, plėtimosi koeficientas koreguojamas atsižvelgiant į antifrizo naudojimą. Tai padidina jo tūrį maždaug 15 % daugiau vandens.
Uždaros membranos tipo plėtimosi bako apskaičiavimas
Nustatydami membranos tipo bako dydį, galite vadovautis paprastu keliu. Žinant, kad 80 laipsnių temperatūros vandens plėtimosi koeficientas yra 0,029, taip pat sistemos tūrį, galima atlikti primityvų skaičiavimą.
Tarkime, sistemoje yra 100 litrų. Skysčio kiekį padauginę iš koeficiento, gauname išsiplėtimo tūrį 2, 9. Norint supaprastinti skaičiavimą, ši vertė turi būti padvigubinta. Be to, atminkite, kad antifrizo išsiplėtimas yra maždaug 15% didesnis nei vandens, ir pridėkite šią vertę. Įvykoapie 7 l.
Jei norite tiksliau apskaičiuoti išsiplėtimo baką, naudokite formulę:
V=(Ve + Vv)(Pe + 1) / (Pe - Po), kur
V- reikalingas šildymo sistemos membraninio bako tūris.
Ve – aušinimo skysčio tūris, gaunamas šildant sistemą. Tai visų šildytuvų, vamzdžių, katilo suma.
Vv – vandens sandariklio tūris bake. Kitaip tariant, skysčio kiekis, kuris visada yra rezervuare dėl hidrostatinio slėgio. Maždaug 20 % mažose talpyklose ir apie 5 % didelėse. Bet ne ilgiau kaip 3 metus.
Po – pastovus slėgis. Priklauso nuo skysčio kolonėlės aukščio sistemoje.
Pe – didžiausias slėgis, atsirandantis, kai įjungiamas apsauginis vožtuvas.
Išvada
Išsiplėtimo bako apskaičiavimas yra paprastas procesas, kurį gali atlikti visi, išmanantys paprastą aritmetiką. Būtina atsižvelgti tik į šildymo sistemos konstrukciją, jos tūrį ir aušinimo skysčio tipą.
