خزان التمدد وعاء ضغط بغشاء يستوعب الحجم الزائد من الماء المسخَّن في المنظومة المغلقة فيمنع ارتفاع الضغط. وفي منظومات رفع الضغط يعمل كخزان ضغط: يغطي الاستهلاك الصغير ويقلل عدد مرات تشغيل المضخة وإيقافها.
المحتويات
ما وظيفة خزان التمدد؟
يوفّر خزان التمدد مساحة للحجم المتزايد من الماء المسخَّن، فيمنع وصول الضغط في المنظومة المغلقة إلى مستوى خطر. فالماء لا ينضغط، وإنما يزداد حجمه عند التسخين. وإذا لم يجد هذا الماء الزائد مكانًا يذهب إليه في دائرة مغلقة، ارتفع الضغط بسرعة وفتح صمام الأمان للتصريف.
والأثر ليس بسيطًا: فمعامل تمدد الماء عند 90 درجة مئوية يبلغ نحو 0.0356، أي أن منظومة تحتوي على 1,000 لتر تنتج نحو 36 لترًا من الماء الزائد.
ويلخّص كتالوج Aquasan دور الخزان في حماية منظومات التدفئة المغلقة من الضغط المرتفع الناتج عن تمدد الماء، وفي العمل كخزان ضغط في منظومات رفع الضغط (كتالوج Aquapump، ص 36، النسخة التركية).
كيف يعمل خزان التمدد؟
يفصل غشاء مرن داخل الخزان بين قسم الغاز وقسم الماء. وتستخدم خزانات Aquamax غشاء EPDM قابلًا للاستبدال (كتالوج Aquapump، ص 36).
- المنظومة الباردة: يحتفظ قسم الغاز بضغط الشحن المسبق، ويدفع الغشاء الماء خارج الخزان.
- أثناء التسخين: يدخل الماء المتمدد إلى الخزان ويدفع الغشاء فيضغط الغاز.
- أثناء التبريد: يعيد الغاز المضغوط الماء إلى المنظومة فينخفض الضغط من جديد.
والمبدأ نفسه في مجموعة رفع الضغط: يدخل الماء إلى الخزان أثناء تشغيل المضخة، ثم يدفعه الغاز إلى شبكة الأنابيب أثناء الاستخدام.
أين تُستخدم خزانات التمدد؟
تُستخدم خزانات التمدد في دوائر التدفئة والتبريد المغلقة وفي منظومات رفع الضغط. وملاحظات الكتالوج الخاصة بخزانات Aquamax هي (كتالوج Aquapump، ص 36):
- تصلح لمنظومات التدفئة ولمجموعات رفع الضغط على السواء.
- في منظومات التدفئة يجب توصيل الخزان بخط العودة.
- تصلح للمنظومات المحتوية على مانع تجمد.
- تتراوح درجة حرارة التشغيل من 10 درجات مئوية تحت الصفر إلى 120 درجة مئوية.
وللاطلاع على جانب رفع الضغط، راجعوا ما هي مجموعة رفع الضغط (الهيدروفور).
مقارنة بين خزان التمدد المفتوح والمغلق
يُركَّب خزان التمدد المفتوح في أعلى نقطة من المنظومة وهو مفتوح على الهواء الجوي، أما خزان التمدد المغلق فيعمل تحت الضغط داخل المنظومة.
| الخاصية | الخزان المفتوح | الخزان المغلق |
|---|---|---|
| الموقع | أعلى نقطة في المنظومة | غرفة المعدات أو أي نقطة مناسبة أخرى في المنظومة |
| التلامس مع الهواء | نعم | لا، فالغشاء يفصل بينهما |
| الضغط | مفتوح على الضغط الجوي | يعمل تحت الضغط |
| الاستخدام في مجموعات رفع الضغط | لا | يُستخدم كخزان ضغط |
كيف يُحسب حجم خزان التمدد؟
يُحدَّد حجم الخزان من حجم الماء في المنظومة ودرجة حرارة التشغيل وحدود الضغط فيها. والطريقة الشائعة المبنية على نهج EN 12828 هي:
- الماء المتمدد: Vex = Vs × n (Vs هو حجم الماء في المنظومة، و n هو معامل التمدد)
- احتياطي الماء: Wres = Vs × 0.005
- ضغط الشحن المسبق: P0 = الارتفاع الاستاتيكي (م) / 10 + 0.2 بار
- الضغط النهائي: Pfin = ضغط صمام الأمان − 0.5 بار (للصمامات التي يقل ضغطها عن 5 بار)
- حجم الخزان: Vn ≥ (Vex + Wres) × (Pfin + 1) / (Pfin − P0)
مثال: منظومة تدفئة تعمل عند 70/50 °م وتحتوي على 1,500 لتر، بارتفاع استاتيكي قدره 15 م وصمام أمان ضغطه 3 بار:
| البند | العملية الحسابية | النتيجة |
|---|---|---|
| الماء المتمدد (n = 0.0228) | 1,500 × 0.0228 | 34.2 لتر |
| احتياطي الماء | 1,500 × 0.005 | 7.5 لتر |
| ضغط الشحن المسبق | 15 / 10 + 0.2 | 1.7 بار |
| الضغط النهائي | 3 − 0.5 | 2.5 بار |
| حجم الخزان | 41.7 × 3.5 / 0.8 | 182 لترًا، أي خزان سعته 200 لتر |
المثال يوضح الطريقة فقط. ويجب أن يُجري المهندس المصمم للأعمال الميكانيكية الحساب النهائي بالقيم الفعلية للمنظومة.
كيف يُضبط ضغط الشحن المسبق؟
ضغط الشحن المسبق هو الضغط في قسم الغاز عندما لا يحتوي الخزان على ماء، ويجب ضبطه لكل مشروع. وتخرج خزانات Aquamax من المصنع بضغط شحن مسبق قدره 4 بار (كتالوج Aquapump، ص 36)، وهذه القيمة لا تناسب كل منظومة.
- منظومات التدفئة: أضيفوا 0.2 بار إلى الضغط الناتج عن الارتفاع الاستاتيكي: 1.7 بار لارتفاع 15 م.
- مجموعات رفع الضغط: الرقم الشائع في أدلة المصنّعين نحو 90% من ضغط بدء تشغيل المضخة.
- القياس: استخدموا مقياس ضغط عند صمام الغاز في غياب أي ضغط على جانب الماء؛ فالقراءة تحت ضغط الماء مضللة.
- ضغط التعبئة: املأوا منظومة التدفئة وهي باردة حتى ضغط يزيد بنحو 0.3 بار على ضغط الشحن المسبق.
بيانات خزانات التمدد Aquamax
تُصنَّع خزانات التمدد المغلقة Aquamax بسعات من 24 لترًا إلى 5,000 لتر. وفيما يلي أهم القيم (كتالوج Aquapump، ص 36):
| الخاصية | القيمة |
|---|---|
| سعة الخزان | من 24 إلى 5,000 لتر |
| أقصى ضغط تشغيل | 6 و10 بار حتى 400 لتر، و10 و16 بار من 500 لتر |
| ضغط الشحن المسبق من المصنع | 4 بار |
| درجة حرارة التشغيل | من 10 درجات مئوية تحت الصفر إلى 120 درجة مئوية |
| الغشاء | EPDM قابل للاستبدال |
| وصلة الماء | 1 بوصة، 1 1/4 بوصة، 2 بوصة، NW65، NW80 |
| الطلاء | طلاء بالبودرة الكهروستاتيكية |
| معيار التصنيع | TS EN 13831 |
تجدون أبعاد الطرازات في صفحتي المنتج 10 بار و16 بار. وللاطلاع على الوثائق راجعوا صفحة الشهادات.
كيف تعرفون أن خزان التمدد تعطّل؟
عندما لا يؤدي الخزان وظيفته، يتذبذب ضغط المنظومة بسرعة مع تغيّر الحرارة. ابحثوا عن هذه العلامات:
- يرتفع الضغط بسرعة عند التسخين ويفتح صمام الأمان للتصريف.
- ينخفض الضغط كثيرًا عند التبريد وتحتاج المنظومة إلى إعادة تعبئة متكررة.
- يخرج الماء من صمام الغاز، وهذا يدل على تلف الغشاء.
- في مجموعة رفع الضغط، تعمل المضخة وتتوقف بمعدل مرتفع.
تحققوا من ضغط الشحن المسبق أولًا. وخزانات Aquamax غشاؤها قابل للاستبدال؛ تواصلوا معنا لاستبداله.
الأسئلة الشائعة
كم يجب أن يكون ضغط خزان التمدد؟
يتوقف ضغط الشحن المسبق على المنظومة. ففي منظومات التدفئة يُضاف 0.2 بار إلى الضغط الناتج عن الارتفاع الاستاتيكي؛ وفي مبنى ارتفاعه 15 م يبلغ نحو 1.7 بار. وتخرج خزانات Aquamax من المصنع بضغط 4 بار، لذا تحققوا من القيمة أثناء التركيب.
أين يُوصَّل خزان التمدد؟
في منظومات التدفئة يجب توصيله بخط العودة (كتالوج Aquapump، ص 36). وفي مجموعة رفع الضغط يُوصَّل بالمجموعة بوصفه خزان ضغط.
ما حجم خزان التمدد الذي أحتاج إليه؟
يُحسب الحجم من حجم الماء في المنظومة ودرجة حرارة التشغيل وحدود الضغط. وفي المثال الوارد في هذا الدليل، تحتاج منظومة تحتوي على 1,500 لتر إلى خزان سعته 200 لتر.
هل يمكن استبدال الغشاء؟
تستخدم خزانات Aquamax غشاء EPDM قابلًا للاستبدال (كتالوج Aquapump، ص 36). وإذا كان جسم الخزان سليمًا، يمكن تغيير الغشاء.
هل خزان الضغط هو نفسه خزان التمدد؟
تركيبهما متشابه: فلكل منهما قسم للغاز وقسم للماء يفصل بينهما غشاء. ويمكن استخدام خزانات Aquamax في منظومات التدفئة ومجموعات رفع الضغط، ويُضبط ضغط الشحن المسبق بما يناسب الاستخدام.
احصلوا على عرض سعر لمشروعكم
شاركونا نوع المبنى وعدد الطوابق ومصدر المياه وتدفق التصميم إن وُجد، وسيعود إليكم فريقنا بمقترح مجموعة رفع الضغط (هيدروفور) أو خزان التمدد المناسب.