Δοχείο διαστολής για θέρμανση ανοιχτού τύπου: διάταξη, σκοπός, κύριοι τύποι + συμβουλές για τον υπολογισμό του δοχείου

Στις σημερινές πραγματικότητες, το δοχείο διαστολής ανοιχτού τύπου για θέρμανση έχει προ πολλού και αμετάκλητα χάσει τον ανταγωνισμό από ένα πιο σύγχρονο και αποδοτικό κλειστό δοχείο.

Ωστόσο, ο ηθικά απαρχαιωμένος εξοπλισμός χρησιμοποιείται ενεργά. Και σε ορισμένες περιπτώσεις έχει ακόμη κάποια πλεονεκτήματα έναντι των τεχνολογικών δεξαμενών με μεμβράνη.

Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τον σκοπό και τα δομικά χαρακτηριστικά του, καθώς και θα εξοικειωθούμε με την αρχή λειτουργίας και τους κανόνες υπολογισμού ενός τέτοιου δοχείου.

Σκοπός του δοχείου σε συστήματα ανοιχτού τύπου

Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται σε συστήματα θέρμανσης για την αποφυγή βλαβών όταν αυξάνεται ο όγκος και η πίεση του θερμαντικού μέσου, κάτι που συμβαίνει κατά τη θέρμανση.

Για την ακρίβεια, όταν η θερμοκρασία του νερού που κυκλοφορεί στο σύστημα αυξάνεται από 5 σε 100 °C, ο όγκος του γίνεται 4% μεγαλύτερος. Και αυτό είναί πολύ, καθώς δεν υπάρχει χώρος για να πάει πουθενά μέσα στους σωλήνες και τα θερμαντικά σώματα — δεν υπάρχει ελεύθερος χώρος.

Στο δοχείο διαστολής ανοιχτού τύπου εκτοπίζονται τα πλεονάζοντα του θερμαντικού μέσου από το σύστημα θέρμανσης, αποκλείοντας έτσι την καταστροφή των μερών του λόγω αυξημένης πίεσης. Η πίεση προκύπτει επειδή το νερό δεν μπορεί να συμπιεστεί και αυξάνεται σημαντικά σε όγκο όταν αυξάνεται η θερμοκρασία. Μετά την ψύξη, το θερμαντικό μέσο επιστρέφει στο σύστημα θέρμανσης.

Ως αποτέλεσμα, μερικές εκατοντάδες γραμμάρια σε ένα μικρό σύστημα θέρμανσης ή μερικά λίτρα σε ένα αρκετά μεγάλο αυξάνουν την πίεση σε κρίσιμες τιμές και οδηγούν στην εμφάνιση ισχυρών υδραυλικών κρούσεων.

Αυτό προκαλεί την εκτόπιση των τσιμούχων, την θραύση των εξαρτημάτων, των θερμαντικών σωμάτων και ακριβές επισκευές — όλα αυτά την πιο ακατάλληλη στιγμή.

Και αφού μειωθεί η θερμοκρασία του θερμαντικού μέσου, τα περίσσειά του γίνονται πάλι απαραίτητα για την αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος, επομένως πρέπει να επιστραφούν, και μάλιστα πλήρως. Σε περίπτωση εξάτμισης, τα αποθέματα υγρού πρέπει να αναπληρωθούν.

Χαρακτηριστικά γνωρίσματα του ανοιχτού δοχείου

Τέτοιες δεξαμενές είναι εξαιρετικά απλές — ως δοχείο διαστολής μπορεί πάντα να χρησιμοποιηθεί ένας συνηθισμένος κουβάς, ένα ειδικά κατασκευασμένο δοχείο από υλικά χειρός, ένα δοχείο, ή κάτι παρόμοιο.

Δομικά χαρακτηριστικά του δοχείου

Οι κύριες απαιτήσεις για τη δομή είναι:

• ύπαρξη επαρκούς όγκου;
• απουσία στεγανότητας.

Δηλαδή, επιτρέπεται ακόμα και η απουσία καπακιού, αν και είναι επιθυμητό – προστατεύει από την είσοδο σωματιδίων βρωμιάς στο σύστημα θέρμανσης.

Η δεξαμενή που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί ως δοχείο διαστολής πρέπει να είναι εξοπλισμένη με σωλήνα σύνδεσης, στον οποίο οδηγείται σωλήνας από το σύστημα θέρμανσης. Αυτή είναι η μόνη υποχρεωτική συσκευή.

Η κατασκευή οποιουδήποτε δοχείου διαστολής είναι εξαιρετικά απλή – αποτελεί ένα συνηθισμένο δοχείο, εξοπλισμένο με μία ή περισσότερες εισόδους/εξόδους. Αυτό επιτρέπει στα πλεονάζοντα υγρά να συσσωρεύονται και να αποστραγγίζονται. Οι πιο τεχνολογικά προηγμένες δεξαμενές είναι εξοπλισμένες με παροχή νερού, βρύση αποστράγγισης, η οποία χρειάζεται για τη μεταφορά νερού στην αποχέτευση σε περίπτωση υπερβολικά μεγάλου όγκου πλεονάσματος.

Αλλά για άνεση και αποφυγή μικρών ενοχλήσεων, συνιστάται η χρήση των παρακάτω αξεσουάρ:

• Εύκαμπτο σωλήνα υπερχείλισης ή σωλήνα – ένα τέτοιο δομικό στοιχείο είναι απαραίτητο σε περίπτωση υπερχείλισης του δοχείου διαστολής. Δηλαδή, αυτό το δομικό στοιχείο, εκτρέποντας το υγρό στην αποχέτευση ή απλά εκτός κτιρίου, αποκλείει την πιθανότητα πλημμύρας του.
• Σωλήνα ύδρευσης – είναι απαραίτητος για την αναπλήρωση του συστήματος θέρμανσης με νερό. Είναι απολύτως δυνατό να γίνει χωρίς αυτόν, αλλά πρέπει να γίνει κατανοητό ότι η εν λόγω διαδικασία θα πρέπει να γίνει με έναν κουβά στα χέρια. Αν και στην τελευταία περίπτωση η κατασκευή θα είναι φθηνότερη.

Δεδομένου ότι τα δοχεία διαστολής συχνά εγκαθίστανται σε σοφίτες, θα πρέπει να φροντίσετε για τη θερμομόνωσή τους. Αυτό θα αποκλείσει το πάγωμα του υγρού και την αστοχία ολόκληρου του συστήματος.

Ως μέσο μεταφοράς θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο συνηθισμένο νερό. Διότι τα σύγχρονα αποτελεσματικά αντιψυκτικά σε ανοιχτές δεξαμενές εξατμίζονται γρήγορα. Αυτό οδηγεί σε σημαντική αύξηση του κόστους ολόκληρης της διαδικασίας θέρμανσης του χώρου.

Επιπλέον, οι αναθυμιάσεις των αντιψυκτικών είναι σχεδόν πάντα τοξικές, γεγονός που επηρεάζει την υγεία των ενοίκων. Περισσότερες πληροφορίες για τους τύπους των μέσων μεταφοράς θερμότητας για το σύστημα θέρμανσης και τις ιδιαιτερότητές τους έχουμε αναφέρει σε αυτό το άρθρο.

Σχήμα και υλικό κατασκευής

Το σχήμα της δεξαμενής δεν έχει ουσιαστική σημασία, επομένως μπορεί να είναι οποιοδήποτε:

• κυκλικό;
• ορθογώνιο;
• τραπεζοειδές κ.λπ.

Το υλικό κατασκευής μπορεί να είναι οποιοδήποτε μέταλλο ή ακόμα και πλαστικό, αλλά δεδομένου ότι το μέσο μεταφοράς θερμότητας μπορεί να θερμανθεί σε σημαντικές θερμοκρασίες, πρέπει να είναι ανθεκτικό στη θερμότητα.

Αυτό το σχέδιο βοηθά στην κατανόηση της αρχής λειτουργίας του δοχείου διαστολής. Στην αριστερή εικόνα φαίνεται το ψυκτικό υγρό σε ψυχρή κατάσταση. Του παρέχεται υπερβολικός όγκος. Αλλά όταν αρχίζει η θέρμανση (δεξιά εικόνα), σύντομα δημιουργείται περίσσεια νερού. Στην πραγματικότητα, η περίσσεια υγρού είναι μικρή, αλλά αρκεί για να βρει ένα αδύναμο σημείο στο σύστημα και να προκαλέσει διαρροή ή βλάβη εξοπλισμού.

Υπάρχουν διάφορες επιλογές ανοιχτών δοχείων διαστολής στην αγορά, από τις οποίες είναι εύκολο να επιλέξετε την πιο κατάλληλη. Ή μπορείτε να κατασκευάσετε μια αυτοσχέδια δεξαμενή από υλικά που έχετε στη διάθεσή σας, η οποία θα λειτουργεί ως δοχείο διαστολής.

Αρχή λειτουργίας της συσκεύς

Το δοχείο διαστολής αποτελεί μέρος των απλούστερων συστημάτων θέρμανσης που λειτουργούν σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής. Όταν η μετακίνηση του υγρού μέσω σωλήνων και καλοριφέρ γίνεται με φυσική κυκλοφορία, την ενέργεια για αυτό παρέχει η διαφορά πίεσης.

Για να μην διαταραχθεί η φυσική ανταλλαγή θερμότητας και η κυκλοφορία του νερού, το δοχείο διαστολής πρέπει να εγκατασταθεί στο υψηλότερο σημείο ολόκληρου του συστήματος θέρμανσης, ενώ ο λέβητας πρέπει να βρίσκεται στο χαμηλότερο. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την εγκατάσταση και τη σύνδεση του δοχείου αναφέρονται σε αυτό το άρθρο.

Διαφορετικά, η ύπαρξη του δοχείου δεν θα έχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Δεν θα προστατεύει από την αύξηση της πίεσης, τα υδραυλικά πλήγματα και τις επακόλουθες βλάβες.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των ανοιχτών δοχείων διαστολής είναι η προσβασιμότητά τους. Για παράδειγμα, μπορείτε να κατασκευάσετε ένα δοχείο ακόμη και από αυτοσχέδια υλικά που υπάρχουν σε εξοχικές κατοικίες, σε βοηθητικούς χώρους ιδιωτικών σπιτιών. Οποιοδήποτε μεταλλικό ή πλαστικό δοχείο κατάλληλου μεγέθους μπορεί να γίνει δοχείο διαστολής, όπως φαίνεται στη φωτογραφία.

Το ίδιο το δοχείο, όταν το ψυκτικό υγρό είναι κρύο, δεν συμμετέχει καθόλου στη λειτουργία του συστήματος θέρμανσης.

Όλα αλλάζουν όταν το υγρό θερμαίνεται σε σημαντικές θερμοκρασίες και δημιουργεί υπερβολική πίεση στους σωλήνες και τα καλοριφέρ, καθώς σε τέτοιες καταστάσεις η περίσσεια του δημιουργείται ενεργά και ωθείται στο δοχείο διαστολής. Εκεί παραμένει μέχρι να κρυώσει το ψυκτικό υγρό, και στη συνέχεια επιστρέφει με φυσική ροή στους σωλήνες, τα καλοριφέρ και τον λέβητα.

Η περιγραφόμενη διαδικασία εκτελείται κυκλικά, δηλαδή καθ' όλη τη διάρκεια λειτουργίας του δοχείου.

Λόγω του ότι το σύστημα θέρμανσης είναι ανοιχτό, όπως και το ίδιο το δοχείο, η αντιστάθμιση των συνεπειών της διαστολής δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Ο λόγος είναι ότι το ψυκτικό υγρό, όντας σε άμεση επαφή με τον αέρα, εξατμίζεται, και μάλιστα όσο περισσότερο θερμαίνεται, τόσο πιο ενεργά συμβαίνει αυτή η διαδικασία.

Ως αποτέλεσμα, ο χρήστης πρέπει να ελέγχει τακτικά τη στάθμη του νερού. Και να το αναπληρώνει όταν χρειάζεται.

Η αναφερόμενη λειτουργία εκτελείται χρησιμοποιώντας έναν κουβά ή άλλο δοχείο με νερό. Αυτό είναι δυσάρεστο, επομένως το σύστημα μπορεί να αυτοματοποιηθεί οργανώνοντας την παροχή νερού από το σύστημα ύδρευσης, είτε τοπικό είτε κεντρικό.

Πρέπει να γνωρίζετε ότι τα γεωμετρικά σχήματα και οι ακριβείς υπολογισμοί στην περίπτωση ενός ανοιχτού δοχείου διαστολής δεν είναι καθόλου σημαντικά. Η βασική προϋπόθεση για αποτελεσματική λειτουργία είναι η τοποθέτηση στο υψηλότερο σημείο του συστήματος και η ύπαρξη επαρκούς όγκου δοχείου μέχρι τον σωλήνα υπερχείλισης.

Επιπλέον, χρησιμοποιώντας πρόσθετο εξοπλισμό, η περιγραφόμενη διαδικασία μπορεί να γίνει πλήρως αυτόνομη.

Αλλά σε αυτήν την περίπτωση χάνονται τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα όλων των ανοιχτών δοχείων και συστημάτων θέρμανσης:

• χαμηλό κόστος;
• πλήρης αυτονομία, δηλαδή ανεξαρτησία από τη λειτουργικότητα, την καλή κατάσταση και την παρουσία οποιωνδήποτε μηχανολογικών συστημάτων στο χώρο.

Όλες οι διαδικασίες σε ένα ανοιχτό δοχείο συμβαίνουν σύμφωνα με τον φυσικό κύκλο, χωρίς τη βοήθεια αντλιών και άλλου εξοπλισμού.

Ως αποτέλεσμα, για να είναι εγγυημένα χρήσιμο το δοχείο διαστολής, οι διαστάσεις του ίδιου του συστήματος πρέπει να είναι μέτριες, δηλαδή δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για τη θέρμανση εξοχικών κατοικιών και κτιρίων με επιφάνεια άνω των 100 m².

Το βέλτιστο μέρος για την τοποθέτηση δοχείων διαστολής είναι οι θερμές σοφίτες. Επειδή εκεί θα είναι εγγυημένα το υψηλότερο σημείο του συστήματος, και επιπλέον αυτή η λύση επιτρέπει να κρύψετε τη δομή με χαμηλές αισθητικές ιδιότητες μακριά από τα μάτια.

Εάν αγνοηθεί ο αναφερόμενος κανόνας, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές οικονομικές απώλειες, καθώς θα πρέπει να γίνουν μια σειρά από τροποποιήσεις για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα του δοχείου και ολόκληρου του συστήματος ως ενιαίου συνόλου.

Επιπλέον, πρέπει να περιοριστεί το ύψος. Διότι είναι πολύ προβληματικό να επιτύχετε το αναμενόμενο αποτέλεσμα όταν προσπαθείτε να θερμάνετε με αυτόν τον τρόπο ένα κτίριο άνω των δύο ορόφων.

Πώς γίνεται ο υπολογισμός;

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, κάθε δοχείο διαστολής που χρησιμοποιείται για θέρμανση ανοιχτού τύπου χαρακτηρίζεται από απλότητα κατασκευής και παραγωγής. Και ο υπολογισμός των διαστάσεων ενός τέτοιου προϊόντος δεν είναι πιο περίπλοκος.

Για αυτό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τύπους ή μια μέθοδο που συνίσταται στον κατά προσέγγιση υπολογισμό του ωφέλιμου όγκου της δεξαμενής.

Παράδειγμα χρήσης του τύπου για τον υπολογισμό του απαιτούμενου όγκου του δοχείου. Με βάση τον πραγματικό όγκο νερού που κυκλοφορεί στο κύκλωμα, υπολογίζεται μόνο η αύξησή του κατά τη θέρμανση σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, στρογγυλοποιώντας προς τα πάνω. Στη συνέχεια, το αποτέλεσμα προστίθεται στον όγκο του μέσου μεταφοράς θερμότητας στο σύστημα θέρμανσης και προστίθεται μια αυθαίρετη ποσότητα λίτρων «για κάθε ενδεχόμενο».

Στην πραγματικότητα, για τον προσδιορισμό της απαραίτητης χωρητικότητας του δοχείου, οι ιδιοκτήτες ενός μικρού εξοχικού σπιτιού σπάνια χρησιμοποιούν τύπους. Τις περισσότερες φορές, υπολογίζουν κατά προσέγγιση τον όγκο του δοχείου διαστολής, στον οποίο μπορούν να προσθέσουν οποιαδήποτε ποσότητα λίτρων για ασφάλεια.

Αιτία: στην περίπτωση των ανοικτών δοχείων, οι επιπλέον όγκοι δεν επηρεάζουν σημαντικά το κόστος και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν οδηγούν καθόλου σε αύξηση της τιμής.

Ως αποτέλεσμα, ολόκληρος ο υπολογισμός της χωρητικότητας συνοψίζεται στον προσδιορισμό του 10% του συνολικού όγκου του μέσου μεταφοράς θερμότητας, το οποίο πρέπει να είναι η ελάχιστη τιμή του δοχείου διαστολής.

Ο ευκολότερος τρόπος να γίνει αυτό είναι κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της δημιουργίας του συστήματος θέρμανσης, όταν είναι γνωστές όλες οι παράμετροι των θερμαντικών σωμάτων, των σωλήνων και άλλων δομικών στοιχείων ή είναι εύκολο να μάθετε με μετρήσεις. Στη συνέχεια, απλώς προσθέτετε τους όγκους όλων των εξαρτημάτων.

Αν και τα ανοικτά δοχεία διαστολής και τα συστήματα για τα οποία προορίζονται έχουν από καιρό ξεπεραστεί, η διαθεσιμότητα και κυρίως η υψηλή αυτονομία τα καθιστούν περιζήτητα σε συνθήκες μακριά από τις ιδανικές. Για παράδειγμα, εάν υπάρχει πρόβλημα με τη σταθερή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας ή οι ιδιοκτήτες των χώρων δεν διαμένουν εκεί μόνιμα.

Εάν τα αρχικά δεδομένα είναι άγνωστα, ο πιο πρακτικός τρόπος υπολογισμού είναι ο εμπειρικός. Για αυτό, πρέπει να αποστραγγίσετε όλο το νερό από το σύστημα και στη συνέχεια να το γεμίσετε με μέσο μεταφοράς θερμότητας εκ νέου.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, πρέπει να γίνεται μέτρηση, η οποία μπορεί να γίνει με τη βοήθεια ενός μετρητή ή χρησιμοποιώντας δοχείο γνωςτού όγκου. Στη συνεχεία, απλώς θα πρεπει να μάθετε το 10% του όγκου του μεσου μεταφορας θερμότητας, το οποιο χρησιμεύει ως κττήριο για την κατασκευή ή αγορά του δοχείου.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Το παρακάτω βίντεο θα σας βοηθήσει να κτανοήσετε καλύτερα τι αντιπροσωπεύουν τα ανοικτά δοχεία διαστολής, πώς κατασκευάζονται και εγκαθιστώνται:

Το επόμενο βίντεο αφρορά τα αυτοσχέδια δοχεία για το σύστημα θέρμανσης:

Το ανοικτό δοχείο διαστολής θεωρείται παλϊωμένη συσκευή, όπως και όλη η ποικιλία του συστήματος θέρμανσης στο οποίο χρησιμοποιείται. Δηλαδή, τέτοιος εξοπλισμός είναι χαμηλής αποδοτικότητας, καθώς η λειτουργία του συνοδεύεται από σημαντικές απώλειες θερμότητας και η προθέρμανση γίνεται εξαιρετικά αργά.

Παρ’ όλα αυτά, η πλήρης αυτονομία, η ανεξαρτησία, η ευκολία στη συντήρηση και το προσιτό κόστος καθιστούν το ανοικτό δοχείο περιζήτητο μακριά από τις σταθερές συνθήκες των μεγάλων πόλεων – σε εξοχικές κατοικίες, χωριά κ.λπ.

Έχετε απορίες σχετικά με τον υπολογισμό του δοχείου ή θέλετε να διευκρινίσετε άλλα σημεία που δεν αναφέραμε σε αυτό το άρθρο; Ρωτήστε για τις λεπτομέρειες που σας ενδιαφέρουν, υποβάλετε τις ερωτήσεις σας στο παρακάτω πλαίσιο – οι ειδικοί μας και άλλοι επισκέπτες του ιστότοπου θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε.

Εάν πρόσφατα ασχοληθήκατε με την κατασκευή ή την εγκατάσταση ενός δοχείου ανοιχτού τύπου, μοιραστείτε το στο μπλοκ σχολίων – οι πληροφορίες σας θα είναι χρήσιμες σε πολλούς αρχάριους. Επίσης, προσθέστε μοναδικές φωτογραφίες του δοχείου διαστολής σας.