خزان التمدد

خزان التمدد هو خزان صغير يُستخدم لحماية أنظمة تسخين المياه المغلقة وأنظمة المياه الساخنة المنزلية من الضغط الزائد. يُملأ الخزان جزئيًا بالهواء، الذي يمتص ضغط الماء الزائد الناتج عن التمدد الحراري [ 1 ] ويخفف الصدمات الناتجة عن ظاهرة الطرق المائي [ 2 ] .
وصف
الوعاء الحديث عبارة عن حاوية صغيرة أو خزان مقسم إلى قسمين بواسطة غشاء مطاطي . يتصل أحد القسمين بأنابيب نظام التدفئة، وبالتالي يحتوي على الماء. أما القسم الآخر، وهو القسم الجاف، فيحتوي على هواء مضغوط، وعادةً ما يحتوي على صمام شريدر (صمام مشابه لصمامات إطارات السيارات) لفحص الضغط وإضافة الهواء عند الحاجة. عندما يكون نظام التدفئة فارغًا أو عند الحد الأدنى لنطاق ضغط التشغيل الطبيعي، يُدفع الغشاء باتجاه مدخل الماء؛ ومع ازدياد ضغط الماء، يتحرك الغشاء ضاغطًا الهواء على جانبه الآخر. [ 3 ]
كان خزان التمدد القديم أكبر حجمًا، ومثبتًا أفقيًا، ولا يحتوي على غشاء مطاطي يفصل الماء عن جيب الهواء. هذا النوع، الذي أصبح الآن قديمًا، كان ينقل الهواء تدريجيًا من الخزان إلى أعلى نقطة في النظام، نتيجة ذوبان الهواء في الماء ثم خروجه من المحلول في أجزاء أخرى من النظام. وهذا بدوره كان يتطلب تفريغ خزان التمدد دوريًا، [ 4 ] بالإضافة إلى تفريغ الهواء غير المرغوب فيه دوريًا من أجزاء أخرى من النظام، للحفاظ على فعاليته.
يمنع الغشاء المطاطي في خزانات التمدد الحديثة هذا الانتقال غير المرغوب فيه للهواء، ويساعد في الحفاظ على مستويات منخفضة من الأكسجين المذاب داخل الأنابيب، مما يقلل من التآكل في النظام.
التطبيقات المنزلية
الماء الساخن للاستخدام المنزلي
عند استخدام خزانات التمدد في أنظمة تسخين المياه المنزلية ، يجب أن يتوافق الخزان والغشاء مع لوائح مياه الشرب ، وأن يكونا قادرين على استيعاب الكمية المطلوبة من الماء. في الأنظمة الجديدة والمطورة، يتم تصميم خزانات التمدد وتركيبها بشكل أكثر شيوعًا من السابق.
في المملكة المتحدة، قبل استخدام خزانات التمدد المغلقة، كانت تُركّب خزانات مفتوحة في مساحة السطح لاستيعاب تمدد الماء ؛ إلا أن هذه الخزانات كانت تعاني من عيب التعرّض للهواء البارد في مساحة السطح. وبدون عزل فعّال للسقف، قد تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر، مما قد يؤدي إلى تجمّد الأنابيب المغذية للخزان. مع ذلك، كان هذا نادر الحدوث عمليًا بفضل العزل الجيد للأنابيب والخزان. ورغم أن هذه الأنظمة كانت خالية من المشاكل بشكل ملحوظ، إلا أن هناك مخاوف بشأن صلاحية مياه خزانات السطح للشرب نظرًا لاحتمالية التلوث. أما العيب الرئيسي الآخر فهو أن ضغط الماء من خزان السطح أقل بكثير من ضغط مياه الشبكة الرئيسية، مما يجعل استخدام صنابير الخلاط غير مضمون في بعض الأحيان.
التدفئة والتبريد المائي
تتضمن أنظمة التدفئة والتبريد المائية المنزلية بشكل عام خزان تمدد لتخفيف تغيرات الضغط الناتجة عن تمدد وانكماش المياه المستخدمة لنقل الحرارة.
يُقترح ضغط أدنى يتراوح بين 28 و34 كيلو باسكال؛ أي ما يعادل 0.28 إلى 0.34 بار (4 إلى 5 رطل لكل بوصة مربعة) في الجزء العلوي من نظام التدفئة المائية المغلق. [ 5 ]
المعايير
في أوروبا، يتم تنظيم تصميم وبناء خزانات التمدد وفقًا للمعيار EN 13831 وفقًا لتوجيهات معدات الضغط (PED) 97/23/EC.
تطبيقات السيارات

يُستخدم خزان التمدد، المعروف أيضًا باسم "خزان الفائض"، في نظام تبريد معظم محركات الاحتراق الداخلي ، للسماح لسائل التبريد، مثل مانع التجمد ، والهواء الموجود في النظام بالتمدد مع ارتفاع درجة الحرارة والضغط. يُطلق على هذا الخزان أيضًا اسم "خزان استعادة سائل التبريد"، لأنه يمنع تسرب سائل التبريد وفقدانه بشكل دائم، وذلك بالسماح له بالعودة إلى نظام التبريد أثناء تبريد المحرك.
الأنظمة الأكبر
تُستخدم أجهزة مماثلة في محطات الضخ واسعة النطاق ، حيث يمكن تسميتها غرفة التمدد [ 6 ] أو الهيدروفور، للحفاظ على ضغط متساوٍ وتقليل آثار المطرقة المائية .
الآليات ذات الصلة
تُستخدم خزانات الضغط مع أنظمة إمداد مياه الآبار لتقليل دورات التشغيل والإيقاف المفرطة لمضخة البئر عند سحب كميات معتدلة من المياه من الصنبور، وبالتالي من خزان الضغط، دون حدوث تآكل مفرط لمضخة البئر نتيجة تشغيلها وإيقافها لبضع ثوانٍ فقط.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بويل شوارتز، دونا (16 أبريل 2014). "خزانات التمدد: ما هي ولماذا هي مهمة؟" . bobvila.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2022 .
- ↑ "إليك الطريقة: تخلص من صوت فرقعة الماء في نظام السباكة لديك" . صحيفة نورث ويست فلوريدا ديلي نيوز . 3 نوفمبر 2016. تاريخ الاطلاع: 14 يناير 2026 .
- ↑ تحسين المنزل ١-٢-٣ . دار ميريديث للنشر. ٢٠٠٣. الصفحات ٥١٦-٥١٧ . رقم ISBN 978-0-696-21327-4.
- ↑ جاكسون، ألبرت؛ داي، ديفيد (2006). السباكة والتدفئة . شركة ستيرلينغ للنشر، ص 64. ISBN 978-1-58816-531-2.
- ↑ أخبار ACHR | ضغط أنظمة التدفئة المائية المغلقة
- ↑ جونز، غار م.؛ سانكس، روبرت ل.؛ بوسرمان الثاني، بايرد إ.؛ تشوبانوغلو، جورج (6 أغسطس 2008 ) . "الاهتزاز والضوضاء". تصميم محطات الضخ ( الطبعة الثالثة المنقحة). الولايات المتحدة الأمريكية: باتروورث-هاينمان. الصفحات 22.43-22.44 . ISBN 9781856175135تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2020 .
- أعمال السباكة
- أنظمة تبريد المحرك
- التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
