Расчет расширительного бака для открытой системы отопления: Простой расчет расширительного бака для отопления

Ниже мы приведем стандартные формулы для расчета объема расширительного бака. Они позволят точно определить, бак какого типа понадобится для вашей отопительной системы.

Потребуются следующие данные:

·         мощность системы;

·         объемы теплоносителя;

·         статическое давление;

·         предварительное давление;

·         максимальное давление;

·         средняя температура системы в процессе работы.

Объем бака рассчитывается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя давление в системе не превышало максимально допустимого значения.

Общая формула:

·         КЕ — объем отопительной системы в целом;

·         Z — постоянное значения расширения жидкости теплоносителя;

·         N — величина эффективности мембранного бака.

Необходимо помнить, что идеальные расчеты, произвести практически невозможно. Ориентировочно объем рассчитывается исходя из значения, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 литрам объема теплоносителя. Тогда средняя мощность для обычного дома равна 44 кВт. По формуле получается КЕ = 15х44 = 660л.
Константа расширения жидкости около 4%, для систем в которых используется обычная вода с максимальной температурой нагрева 95 градусов Цельсия. Если вместе воды закачивается элиленгликоль, то  коэффициент расширения можно вычислить так:

10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8%

Зачастую результативность работы мембранного бачка указана производителем, но и самому ее рассчитать не сложно:

DV — наибольшее допустимое значения давления в системе, которое равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает показатель в 2,5 — 3 бар.
DS — значения давления начальной зарядки мембранного бака исходя из постоянного значения в пол атмосферы на 5 метров протяженности отопительной системы.

В итоге получается, что если общая площадь помещения, в котором оборудуется система отопления, равна 400 кв. м., максимальная верхняя точка системы равна 5 м, и расчётная мощность оборудования 44 кВт, то требуемый объем бачка при таких значениях будет:

K 660×0.04 / 0.57 = 46.2

Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар.
Также для стандартных элементов отопительной системы существуют стандартные примерные значения:

1.      Радиаторы около 10,5 л.

2.      Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.

3.      Конвекторы 7,0 л.

Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой смеси в зависимости от температурных показателей:

Расширительный бак для отопления закрытого и открытого типа: установка, давление

Как подсоединить мембранный бачок: схема. Настройка прибора

После проведения монтажных работ по врезке резервуара в общую сеть проводится его настройка. При этом основной задачей является достижение нужного давления, соответствующего отопительной системе. Такая настройка касается баков закрытого типа и осуществляется следующим образом:

• после установки расширителя систему наполняют водой;
• стравливают воздух из радиаторов и труб, для этого используют клапаны и краны Маевского;
• измеряют давление (манометром) в воздушном отсеке бачка и в остальной системе;
• по правилам, давление в резервуаре должно быть на 0,2 Бар ниже, чем в остальной части контура, такой разницы добиваются с помощью стравливания и подкачивания компрессором давления в камере.

Если в результате расчётов давление в системе должно быть 1,3 Бар то в воздушном отделении резервуара его необходимо опустить до значения 1 Бар. Это нужно, чтобы со стороны воды на резиновую «грушу» оказывалось достаточное давление, и при остывании теплоносителя не произошло втягивания воздуха. После подобной настройки системы, включают котёл, теперь давление в расширителе будет увеличиваться плавно, независимо от того, остывает или нагревается жидкость.

Фото 3. Схема подключения мембранного бака к закрытой системе отопления. Все части конструкции обозначены цифрами.

Типы схем подключения

В зависимости от вида инженерной сети выбирают схему подключения расширительного бака. Стандартный вариант – установить в самой высокой точке системы. Исключение касается герметичных баков – их надо ставить после обогревательного котла до насосного оборудования.

Правила монтажа в открытую схему

Простое устройство расширительного бака системы отопления ограничивает зону монтажа. Компенсатор устанавливают только вверху системы. Чаще всего это чердак, мансарда или пространство под крышей. Правило обязательно для сетей с гравитационной циркуляцией – монтаж емкости в другой точке не запустит систему в работу. В этом случае от котла должен идти длинный разгонный вертикальный стояк для набора нормативного давления.

Если в сеть встроен насос, бак компенсатора можно монтировать в любую точку на трубе обратной подачи воды, то есть после насоса и до котла. Перед насосом емкость не ставят, потому что горячий теплоноситель покажет избыток давления, компенсатор не сработает на выравнивание уровня.

Особенности установки компенсатора в закрытую сеть

Установка бака требует соблюдения правил:

• монтаж в теплом помещении;
• наличие свободного доступа к клапанам и патрубкам;
• размещение предохранительного клапана до зоны установки проточной арматуры.

Монтировать компенсатор следует так:

1. Отключить котел нагрева от сети. Перекрыть кран подачи и циркуляции воды.
2. На подводящий отрезок контура установить дренажный, запорный вентили. Врезать бак в систему, фиксация винтами. Если сеть из полипропиленовых труб, врезку организуют муфтами, фитингами, уголками. А для пайки нужен специальный паяльник.
3. После слива теплоносителя ПП трубу разрезать ножницами, установить тройник, манометр и предохранительный клапан. Перед включением сети очистить грязевик.
4. Протестировать показатель рабочего давления после установки компенсатора. Открыть краны, включить нагревательный котел.

Если выбор расширительного бака системы отопления выполнен с учетом рекомендаций, не нарушена технология установки, сеть заработает без сбоев и рывков. Мастера советуют ставить емкость так, чтобы жидкость поступала сверху и с отступом от насосного узла.

Предназначение и принцип работы

Открытый расширительный бак

Бывает два типа баков: закрытые и открытые. Само название говорит об особенностях их конструкции. Открытый представлен обычным резервуаром довольно большого размера, который имеет отверстие сверху для выпуска пара.

Зачастую их изготавливают своими руками. Баки закрытого типа имеют более сложную конструкцию.

Расширительный бачок закрытого типа используют в автономной системе отопления, где давление в рабочей среде создается при помощи насоса. Как правило, размеры его относительно конструкции открытого типа небольшие, но конструкция значительно сложнее.

К особенностям конструкции можно отнести следующее:

1. Стальной прочный корпус, который может надежно защитить содержимое от внешнего механического воздействия.
2. Внутреннее пространство разделено при помощи резиновой мембраны на две ячейки: одна ячейка служит для накопления теплоносителя, вторая содержит газ: азот или простоя воздух.
3. Ячейка, которая предназначена для накопления теплоносителя, имеет штуцер, подключаемый к системе отопления, вторая ниппель для измерения давления газа или воздуха и подключения насоса при необходимости подкачки.

Подобный бак позволит исключить повышение давления в системе выше предела.

Устройство закрытого бака:

Как правильно подобрать и устанавливать расширительный бак

При выборе модели расширительного бака учитывается ряд параметров:

Начальное настроечное и максимальное давление в системе в свою очередь рассчитываются по формулам:

Pmin =Ратм+Рст.max-0,1(H+h3+1),Pmaх= Ратм+Pпк+ Рст.Б- Рст.пк-0,1h3,

где Ратм — атмосферное давление, Рст.max – статическое давление в нижней точке системы, Н – разница в высоте между точкой расположения бака и нижним уровнем системы, h3- разница между центром бака и точкой врезки, Pпк — настроечное давление предохранительного клапана, Рст.Б и Рст.пк – статическое давление на уровне монтажа клапана и установки бака, соответственно. Все показатели давления измеряются в барах, высоты – в м., при расположении бака ниже основной линии h3 ставится в формулу со знаком «-».

Последнее значение определяется опытным (сливом воды с системы) или расчетным путем (сложением объема котла, всех радиаторов и трубопровода или навскидку, от 15 л на 1 кВт тепловой мощности системы).

При использовании антифризов с большим чем у воды коэффициентом расширения объем бака увеличивают на этот процент. Отклонения в меньшую сторону (3-6% от объема циркуляции) допускаются лишь в контролируемых низкотемпературных системах.

Расчет мембранного бака

Перед тем как установить расширительный бачок с мембраной в системе отопления нужно выполнить расчет его объема. Простая схема для отрытой емкости в данном случае не подходит. Для этого нужно воспользоваться другой методикой.

Определяющим параметром будет коэффициент заполнения расширительного бака закрытого типа. Сначала нужно вычислить максимальный объем расширения воды в системе по следующей формуле:

Где Е – Коэффициент теплового расширения, С – Общий объем теплоносителя в системе, Рмин – Начальное давление в системе, Рмакс – Максимально допустимая величина давления, Кзап – Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления. Данные берутся из таблицы.

Значения давления должны быть точными. В противном случае, независимо от расположения расширительного бачка в системе отопления, он не будет выполнять своих функций или быстро выйдет из строя. Рекомендуется к получившимся расчетным показателям прибавить 5% для запаса. Он может потребоваться при установке дополнительных секций радиаторов в системе и увеличения общего объема теплоносителя.

Для чего нужен расширительный бак?

Еще из школьного курса физики всем хорошо известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ увеличиваются в объеме. В отличие от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее нагревать в закрытом сосуде, каковым является и бак для котла, то это приведет к росту давления внутри него, поскольку расширяться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.

Представьте теплоноситель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ºС до 80 ºС. Если не поставить расширительный бак в системе отопления, то при нагреве жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом слабом месте. Хорошо, когда есть предохранительный клапан безопасности. Через него и уйдет лишняя вода, поскольку больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана теплоноситель просто прорвется наружу на каком-то из соединений.

В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания вернуть ее назад он не может и запустит на освободившееся место воздух. Это приведет к образованию воздушной пробки, а она не даст системе нормально работать.

Принцип работы и область использования

Применяют компенсатор во всех сетях – герметичных, открытых.

Принцип работы простой:

• при нагревании объем воды увеличен;
• избыток объема повышает давление;
• трубопровод контура рассчитан с определенной пропускной способностью, избыточное давление может вызвать гидроудар, разорвать магистраль;
• бачок накапливает излишки воды, не допуская повышения давления;
• после остывания жидкости объем снижен, давление падает;
• компенсатор восстанавливает нормальный уровень давления, отдавая накопленный объем воды.

Так работают все баки, вне зависимости от их назначения и конструкции.

Емкость выполняет две функции:

1. Гидроаккумулятора. Избыток горячей воды можно применять для раздачи ГВС без включения насоса за счет давления, запасенного в емкости.
2. Компенсатора. При резких включениях/выключения воды демпфер снижает воздействие давления на узлы системы.

Что представляет собой расширительный бачок

Расширитель – это металлическая емкость, которая предназначена для регулировки давления внутри теплосети. Выделяют всего три разновидности, но применяют всего две.

Суть работы механизма заключается в том, что при существенном увеличении уровня нагрузки в обогревательном сооружении появляются излишки воды, которые упорно ищут выход.

Вода при подъеме температуры расширяется все больше, постепенно нарастает сила, с которой влага давит на стенки труб изнутри. Если не установлено расширительного оборудования, то трубы может прорвать в любом месте, что чревато получением ожогов от кипятка, порчей имущества, остыванием дома.

Чтобы подобного не произошло, нужно выбрать подходящую модель бачка и правильно установить, регулярно проверять исправность работы агрегата.

Какой вариант расширительной техники выбрать и как его установить можно посмотреть в следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=4hyn0uzrf4Y

Подключение расширительного бака на подачу

Что же означает «установка бака на подачу»? Очень даже просто — это такой тип установки расширительного бачка, при котором циркуляционный насос выкачивает давление из расширительного бочонка. То есть бак устанавливается на всасывающей стороне насоса. Рассмотрим ниже, как это отобразится на работоспособности системы домашнего отопления в целом.

После сборки такой отопительной цепи, при которой насос качает из расширительного бака, мы наполняем ее водой. Пусть, для примера, будет закачано воды на 1 бар статического давления. Когда будет включен насос, он начнет создавать динамическое давление. Это легко можно увидеть, посмотрев на показания манометров, установленных в разных углах системы.

И так, насос включен. Он создает давление в 1,5 атмосферных давления. На ближайшем к нему манометре отображаются показания давления равные 1,4 бар. Пока жидкость в системе добирается до последующих измерительных приборов, давление опускается все ниже и ниже.

Когда жидкость совершает практически полный круг обращения по системе и доходит до установленного расширительного бачка — можно увидеть, что динамическое давление системы отопления будет равняться статическому. И на участке между насосом и бачком давление опустится еще ниже, снижая нагрузку на систему.

Как подобрать?

К подбору расширительного бака нужно подходить очень ответственно, поскольку данное изделие играет одну из важнейших ролей в водяных отопительных системах.

Осветим несколько несложных советов, которые позволят выбрать покупателю подходящую модель хорошего качества.

Специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на мембранных или емкостях закрытого типа. Несмотря на то что подобные разновидности бачков обычно стоят дорого, отопительная система, в которой они имеются, может проработать очень долго. Это объясняется тем, что в данной конструкции теплоноситель и кислород никак не «встречаются» друг с другом

Но это лишь совет – выбор, так или иначе, остается за хозяином жилища.
Всегда обращайте особое внимание на материал, из которого произведена резиновая перегородка в моделях закрытого типа.

• Если вы собираетесь применять бак вкупе с системой центрального отопления, то резина мембраны должна отличаться повышенными прочностными характеристиками и устойчивостью к воздействию высоких температурных значений. Это обусловлено тем, что центральное отопление в большинстве случаев не подразумевает существенных перепадов давления, однако температура все равно будет довольно высокой.
• Бачок с мембраной, отличающейся повышенной эластичностью, можно смело покупать для частной отопительной системы, поскольку резкие скачки давления – обычное дело для такого варианта отопления.
• Дабы использовать расширитель не только в системе отопления, но и в системе, ответственной за водоснабжение, то резина, из которой изготовлена мембрана, должна быть пищевой. Это необходимо, чтобы не умалять положительные качества воды.

Выбирая между незаменяемыми и заменяемыми типами мембран, рекомендуется выбирать именно первые, поскольку в случае повреждения незаменяемой детали придется менять весь агрегат вместо одного элемента.
Прежде чем приобрести расширительный бачок, рекомендуется внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Запросите у продавца все необходимые сертификаты качества

Если таковых у товара не имеется либо их не хотят вам предъявить – от покупки лучше отказаться.
Не забудьте оформить гарантийный талон.
Учтите, что одним из самых важных параметров, на который вам следует обратить внимание, выбирая бачок, является его стойкость перед диффузией, температурными скачками. Кроме того, все элементы агрегата (от корпуса до мембраны) должны быть изготовлены из качественных материалов.

Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Системы отопления бывают открытые и закрытые. Соответственно, расширительные бачки отопления существуют открытого типа и закрытого.

Баки открытого типа

Открытый расширительный бак для отопления – это ёмкость в форме параллелепипеда, выполненная из нержавейки. Такой бак ставится в самой высокой точке открытой отопительной системы, обычно на чердаке.

К бачку подключаются трубы:

• магистральная;
• циркуляционная;
• сигнальная, с запорным устройством.

В отопительной системе этого типа теплоноситель (вода) циркулирует естественным образом, без насосов. Несмотря на сравнительную дешевизну и простоту такого отопления, оно постепенно уходит в прошлое из-за многочисленных недостатков.

• В открытом баке теплоноситель постоянно испаряется, поэтому нужно контролировать уровень воды и по мере необходимости подливать. По этой же причине проблематично использовать другой теплоноситель, например антифриз – он испаряется ещё быстрее.
• Возможен перелив воды из бака, поэтому необходимо предусмотреть её отвод в канализацию или дренаж.
• Открытый расширительный бачок требует хорошей теплоизоляции, чтобы вода не замёрзла в сильные морозы.
• Для установки на чердаке потребуются дополнительные трубы и соединительные элементы.
• Воздух, попадая из расширительного устройства в систему, провоцирует коррозию трубопровода и радиаторов, а также приводит к появлению воздушных пробок.

Система с открытым компенсатором подходит для отопления небольших одноэтажных домиков. Более крупные дома отапливаются закрытыми системами.

Баки закрытого типа

Закрытый, или мембранный расширительный бак системы отопления, содержит внутри эластичную мембрану, которая делит внутренний объём бака-компенсатора на два отсека, газовый и жидкостный. В газовой части содержится воздух под давлением (в некоторых моделях – азот или инертный газ), а в жидкостную поступают излишки теплоносителя при нагреве.

Чем выше температура, тем больше заполняется жидкостная часть гидроаккумулятора. Газовая часть при этом сокращается и давление в ней возрастает. При достижении порогового значения срабатывает предохранительный клапан, лишнее давление сбрасывается. А когда отопительная система остывает, то происходит обратный процесс, и теплоноситель возвращается из бака в трубопровод.

Есть два вида мембранных компенсаторов.

1. С мембраной диафрагменного типа. Это небольшие по размеру бачки. Диафрагменная мембрана в них несъёмная и не подлежит замене: если она порвётся, то придётся полностью менять прибор.
2. С баллонной (грушевидной) мембраной. Её можно менять при износе, она используется в крупных тысячелитровых баках.

Объем расширительных баков для отопления может варьироваться в широких пределах от двух до нескольких тысяч литров. Форма закрытого гидроаккумулятора – плоская либо цилиндрическая. В плоском расширительном баке мембрана-диафрагма расположена вертикально, в цилиндрическом горизонтально.

Как рассчитать объем?

Коэффициенты полезного объема

При самостоятельном монтаже автономной отопительной системы особое внимание следует уделить расчеты объема бака. Если он будет выбран неправильно по этому показателю, в системе отопления может возникать избыточное давление, которое будет подвергать износу все ее элементы вплоть до появления течи

Рассчитать объем можно по формуле:

V =( E x C /( 1 – Рmin / Pmax) / Кзап;

В этой формуле используются следующие обозначения:

1. С – обозначение общего объема автономной отопительной системы. Это обозначение включает в себя показатель объема котла и его бака при наличии, радиаторов и труб и так далее.
2. Е – коэффициент, который характеризует расширяемость теплоносителя. Она зависит от следующих показателей: типа жидкости в системе и максимально допустимая температура, до которой она может быть нагрета. Этот показатель берут из справочника.
3. Рmin – изначальное давление в расширительном бочке, указывается в атмосферах.
4. Pmax – максимально допустимый показатель давления, допустимый в расширительной емкости. При его превышении, как правило, срабатывает предохранительный клапан. Этот показатель также измеряется в атмосферах.
5. Кзап – показатель, обозначающий максимальный коэффициент заполнения емкости в зависимости его объема. Измеряется в процентном соотношении.

При сборке готовой отопительной системы, расширительный бак также подобран с учетом протяженности трубопровода. Если его протяженность будет увеличена, следует учитывать, что общий объем отопительной системы также повышается, а это влияет на показатель нужного объема бака.

Настройка параметров работы расширительных баков

Заводские настройки показывают избыточное давление в расширительном бачке отопления закрытого типа. Абсолютное давление будет равно показателям манометра плюс 1 бар. Начальный уровень выставляют на 0,2 бар больше, чем давление остывшего теплоносителя в сети.

Этот показатель – статический напор в системе. Считают напор по формуле: длина от верхней точки контура до середины компенсатора. Например, если магистраль высотой 8 м, напор статистический будет ΔP = 0,8 бар. Теперь давление – 0,8+0,2 = 1,0 бар. При длине магистрали в 10 м, давление в бачке: 1,0+0,2 = 1,2 бар. И так далее.

Выставить нормативные показатели можно своими руками. Если параметры низкие, надо знать, как подкачать расширительный бачок для отопления закрытого типа.

Алгоритм работы:

1. Найти на емкости ниппель с золотником. Устройство расположено на другой стороне от патрубка для подачи воды. Ниппель идентичен автомобильному, поэтому пригодится насос для автомобиля с манометром.
2. Насос присоединить к ниппелю, накачать газ до показателя 1,5 бар. Дождаться спуска остатков воды из бака, еще раз спустить воздух.
3. Перекрыть запорную арматуру, накачать давление до нужного параметра. Небольшую порцию воздуха спустить через золотник.
4. Убрать насос, перекрыть штуцер слива воды.
5. Открыть запорную арматуру, долить через кран подпитки в сеть теплоноситель, проверить давление. Запустить магистраль в работу.

Если давление подкачано правильно, при включении сети стрелка манометра пойдет плавно, без скачков.

Распространенные ошибки при настройке расширительного бака в системе отопления:

• Малая накачка. Вода заполнит оба отсека, продавит мембрану. Как только теплоноситель начнет нагреваться, сработает предохранительный клапан, – бак окажется бесполезным. При правильной накачке, но сработке компенсатора, бак надо менять – емкость не вмещает весь объем теплоносителя.
• Излишняя накачка. Если показатель статистического напора не более 1,5 бар, а в баке воздух показывает 3 бар, воздушная масса вытолкнет воду из бака при нагревании. Запуск насоса приведет к увеличению давления на 1 атм., манометр сразу покажет максимальное давление в 2,5 атм. При условии накачки воздуха с давлением в 3 бар, компенсатор не сможет работать нормально.

Советы

В заключение, отметим довольно важную особенность выбора и настройки клапана безопасности. Этот элемент входит в обязательный список оснащения тепловых пунктов.

Пороговым значением, после которого должен срабатывать клапан, считается 10% больше допустимого для самого слабого звена в этом плане. Для того, чтобы присутствовала возможность регулирования этого показателя при выборе предохранительных клапанов, следует отдавать предпочтение тем, которые позволяют указывать предел, на котором они срабатывают.

Также, важно обратить внимание на то, что должен быть механизм принудительного открывания. Его наличие позволит проводить периодическую проверку клапана, так как золотник может залипать, и он не сработает при значительном повышении давления

Виды (закрытого и открытого типа)

В зависимости от целевого назначения и конструктивного исполнения выделяют:

• Расширительные баки открытого типа, имеющие прямую связь с атмосферой и устанавливаемые преимущественно в системах отопления с естественной циркуляцией в верхней точке, после участка разгона теплоносителя. Чаще всего их изготавливают их листовой стали и оснащают люками для осмотра и двумя и более патрубками для ввода или отвода воды, соединения с приборами контроля или сброса. При всех плюсах (дешевизна, неограниченный объем, простота) установка открытого бака отрицательно сказывается на работе системы из-за испарения и необходимости периодического долива теплоносителя.

• Закрытые расширительные баки, в обязательном порядке устанавливаемые в системах с насосами. Данная группа представлена как обычными закрытыми емкостями большого объема (гидроаккумуляторами), так и устройствами с гибкими разделительными мембранами баллонного и тарельчатого типа, смещаемыми в сторону воздушной камеры при избыточном давлении в системе и возвращающимися в обратное положение при нормальных параметрах. Из-за ряда преимуществ баки с мембранами постепенно вытесняют остальные разновидности и устанавливаются во всех современных системах отопления и горячего водоснабжения.

В частности, закрытые расширительные баки с мембранами могут устанавливаться в любой точке системы отопления (предпочтение отдается обратным участкам с ламинарным движением, но это условие некритично, в выносе устройства в верхнюю точку после разгона нет необходимости), работать при избыточном давлении теплоносителя и реагировать на изменения его давления с высокой точностью.

В системы с такими баками не нужно доливать теплоноситель, что положительно сказывается на стабильности их работы и защищенности от коррозии. Закрытые мембранные баки не нуждаются в дополнительной изоляции и эксплуатируются при минимальных расходах.

Составляющие и их назначение

Состав системы отопления закрытого типа

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

• Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
• Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
• Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
• Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Нюансы монтажа

Установка расширителя может быть произведена только при температуре от 0 градусов и выше.

Не все модели закрытый расширительных бачков укомплектованы аварийным клапаном сброса жидкости. Если таковой отсутствует, необходимо приобрести его отдельно. Монтаж предохранителя проводят в непосредственной близости к бачку по направлению подачи воды.

Манометр для контроля давления ставят около расширителя и вентиля, соединяющего отопление с водопроводной системой.

Величина используемого бака должна составлять не менее, чем 1/10 количества воды, закачиваемой внутрь труб теплосети. Дополнительным критерием выступает мощность котла обогрева: чем мощнее котел, тем больший объем понадобится.

Чтобы иметь возможность в любой момент снять баллон для ремонта или полной замены, рекомендуется сразу выполнить подсоединение второго крана, крепеж опорожняющего штуцера.

Некоторые умельцы советуют вешать расширитель как угодно, хоть «вниз головой». Внизу расположен клапан, который впускает и выпускает воду. Подобное допускается, но в случае прорыва мембраны аппарат моментально выйдет из строя. Правильное расположение даже в случае прорыва мембранной прослойки способствует тому, что воздух и влага будут смешивать еще долго, а установка прослужит еще некоторое время до полного излома.

Некоторые производители намеренно закрепляют штуцер ниже серединной отметки, чтобы прикрепить расширительную установку иначе было невозможно.

Неисправности в работе расширительного бака и способы их устранения

Стандартное обслуживание бака заключается в периодическом осмотре его корпуса (и закрашивании вмятин или пятен коррозии при необходимости), проверке давления в газовой камере раз в 2-3 месяца, отслеживании целостности мембраны и проведении его замены при обнаружении протечек.

В летнее время или при других длительных простоях системы с бака обязательно сливают воду, устройство во возможности хранится в сухом месте.

В целом качественные  устройства редко выходят из строя, но в последнее время на рынке появилось много поддклок. Например на одном из моих обьектов, за два года мы уже поменяли баки, на новые. Так, что покупайте баки проверенного производителя.

Исключение составляют случаи залипания или износа встроенного предохранительного клапана (при наличии), случайные поломки крышки или механические повреждения корпуса бака, износ мембраны или резиновых уплотнителей.

К признакам неполадок или неправильной работы расширительного бака в контурах отопления относят:

• Резкие скачки давления в системе. В правильно настроенных и функционирующих контурах отопления разница в давлении холодного и максимально нагретого теплоносителя не превышает 0,5-1 бара. В системах с вышедшими из строя или неправильно настроенными баками, наоборот, показатели давления далеки от стабильности.

• Потребность в доливе теплоносителя при отсутствии других утечек.

• Вытечка воды, а не сброс воздуха, при кратковременном нажатии золотника пневматического клапана. Этот признак явно свидетельствует о повреждении и необходимости замены мембраны или самого расширительного бака.

Для проверки работоспособности бака после исключения других проблем (завоздушивания, неисправностей насоса, забивки сетевых фильтров, блокировки теплоносителя арматурой) устройство отключается от системы.

После этого давление камер бака проверяется с помощью манометра и автомобильного насоса. Показатели проверяются в обычном состоянии и после слива теплоносителя, при необходимости давление в баке поднимается до нужного значения.

После этого закрываются все сливные краны, убирается автомобильный насос и манометр, система отопления дополняется теплоносителем и запускается в работу.

При стабильных показаниях давления бак просто оставляется в покое с чуть более частым отслеживанием параметров системы.

Если подкачка камеры не помогла последовательно проверяется:

Для замены мембраны (при наличии такой опции) баки отключаются от системы, разгерметизируются и раскручиваются.

Как правило фланцы мембран размещаются на той же стороне, что и присоединительные патрубки, в ряде случаев каучук удерживают дополнительные крепления, также нуждающиеся в снятии.

Мембрана достается через специальное отверстие, после чего бак промывается от грязи и коррозийных отложений и просушивается.

Новая мембрана вставляется в обратном порядке, ее фланец закручивается после сборки всех дополнительных креплений.

Отремонтированный бак подключается к системе, при необходимости – с корректировкой начального и рабочего давления.

Визуальные признаки неисправностей бака в системах ГВС в целом схожи: в режимах нагрева воды показатели роста давления близки к аварийным, через предохранительный клапан часто сбрасывается вода.

Порядок действий также неизменный: при обнаружении неполадок последовательно проводится диагностика наличия и давления воздуха во внешней камере бака и целостности мембраны.

Поврежденные мембраны в баках для контуров ГВС меняются с учетом потребности использования изделий из пищевой резины, выдерживающих более высокое давление.

Теперь вы знаете ответ на вопрос расширительный бак для отопления закрытого типа установка давление, принципы работы, неисправности и способы их устранения.

Расчет

Чтобы определить объем расширителя, можно опираться на несколько разных способов. Для этого советуют обратиться к мастерам в специальных бюро. Как правило, для проведения всех необходимых расчетов они используют особые программы, позволяющие учитывать все особенности и нюансы, которые оказывают влияние на работу отопительной системы. Однако нужно учесть, что услуги таких специалистов в большинстве случаев являются дорогими.

Расчет объема бачка можно произвести и самостоятельно. Для этого следует использовать общепринятую формулу. В данном случае надо быть максимально внимательным, поскольку даже маленькая ошибка может привести к получению неверных значений

При расчете важно учитывать абсолютно все нюансы: и объем отопительной системы, и конкретный тип теплового носителя, и даже его физические свойства

В приведенной формуле:

• С – это общий объем теплового носителя в системе;
• Pa min – показатель изначального абсолютного давления в резервуаре;
• Pa max – самый большой параметр давления, который может иметь место в агрегате.

Если же вы боитесь ошибиться либо у вас нет времени на проведение всех требуемых расчетов, то стоит обратиться к помощи специальных онлайн-калькуляторов. Правда, в таком случае рекомендуется перепроверить полученные результаты на нескольких сайтах, чтобы не столкнуться с неправильной работой того или иного портала.

Некоторые люди делают проще – прикидывают нужные параметры на глаз. При этом удельную емкость отопительной системы приравнивают к 15 л/кВт. В результате получатся примерные значения. Но учтите, что обращаться к этому способу разрешено только в процессе технико-экономического обоснования.

Выводы и советы по установке расширительного бака

Из этой статьи становиться понятно, что универсальным способом установки расширительного бака — является подключение его на подачу, перед всасывающей стороной насоса. Это всегда обеспечит систему отопления стабильной работоспособностью и износоустойчивостью, а, следовательно, и уменьшит затраты как энергии, так и времени, и денег

При этом на подачю или на обратку работает насос — неважно

В случае, если в отопительной системе имеется 2 или более циркуляционных насосов, то расширительный бак следует смонтировать как можно ближе к всасывающей стороне всех насосов. Когда отопительная система вашего помещения имеет большие размеры, можно установить несколько расширительных баков, при установке ориентируюсь на указание выше — как можно ближе к всасывающей стороне насоса.

Читайте так же:

Какой расширительный бак для системы отопления лучше?

Расширительный бак для отопления водяного типа – это обычная емкость, где хранится излишек теплоносителя, увеличившегося в объемах после нагревания в котле. Однако  после доработки конструкции бака этот узел можно превратить в регулятор давления, с помощью которого можно повысить эффективность системы отопления.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим разновидности конструкции подобной арматуры и нюансы монтажа баков в разводку. Прочитав этот материал, вы поймете, какой расширительный бак для отопления лучше использовать именно в вашей системе отопления.

Разновидности расширительных баков

Ассортимент расширительных баков делится на две группы. В первую входят открытые емкости, а во вторую – закрытые баки.

Открытый расширительный бак предполагает контакт теплоносителя с атмосферой. То есть при расширении объема, спровоцированном нагревом теплоносителя, уровень воды в открытом баке возрастает.

В итоге такой бак можно использовать только в роли хранилища «лишнего» объема жидкости. Поэтому открытые емкости монтируют в системы отопления с естественной или слабонапорной циркуляцией теплоносителя. Такие системы обслуживают только малоэтажные строения. Кроме того, сквозь открытый бак мы можем залить воду (теплоноситель) в разводку системы отопления.

Герметичный расширительный бак не предполагает контакта теплоносителя с атмосферой. Такая емкость состоит из двух отсеков – воздушной (верхней) и водяной (нижней) камеры, разделенных эластичной мембраной. При нагреве теплоносителя объемы нижней камеры увеличиваются за счет растяжения мембраны и уплотнения воздушной среды в верхнем отсеке бака.

Поэтому мембранный расширительный бак используют не только для хранения «лишнего» объема теплоносителя. Регулируя давление в верхней камере, мы можем увеличить напор в разводке системы отопления. В итоге герметичный бак дает возможность «доставить» теплоноситель на самые верхние этажи отапливаемого строения.

Кроме того, увеличивая напор, мы повышаем скорость циркуляции теплоносителя. А чем выше скорость, тем меньше разница температур в напорных и обратных трубах. В итоге  котел тратит меньше энергии на разогрев «обратного» потока.

Словом, если ваша система настроена на циркуляцию самотеком или вы собираетесь отапливать малоэтажное строение, то вам необходим открытый бак. Если вам придется отапливать многоэтажное строение или экономить энергию, потребляемую котлом, то лучшим вариантом бака будет герметичная емкость с разделительной мембраной.

Расчет объема расширительного бака

Расширительный бак для открытой системы отопления в расчетах не нуждается. Заливая теплоноситель в систему, вы просто не заполняете емкость «до верха», оставляя бак полупустым. Объем среднего открытого бака – 40-60 литров.

Объем закрытого (герметичного) бака считают по этой формуле:

Где:

• C – это объем теплоносителя, залитого в систему.
• Pmin – это минимальное давление в системе. Оно равно 1 атмосфере или давлению в верхней «половинке» герметичного бака при отключенном котле.
• Pmax – это максимальное давление в системе, которую определяют по манометру при включенном котле или ограничивают конкретным значением.
• E – это коэффициент расширения теплоносителя. Он выбирается из таблиц, исходя из температуры воды в обратке.
• K – это процентный коэффициент заполнения расширительного бака. Он определяется соотношением объемов емкости и поступившей в бак воды. Причем для вычисления коэффициента нужно использовать особые таблицы.

Установка расширительного бака в системе отопления

Монтаж бака в систему осуществляется по следующим правилам:

• Если в разводку монтируют открытую емкость, то ее соединяют с отводом от напорной трубы, который располагается в наивысшей точке этой ветви.

• Если в разводку монтируют мембранный бак, то его соединяют, с помощью того же отвода, с обратной ветвью, врезая емкость за насосом.

На практике обе операции реализуются следующим образом:

• В нужный участок разводки монтируется тройник.
• Над тройником крепят расширительный бак, используя в качестве опорной поверхности кронштейн или стену. Очень большие баки монтируют на цокольное или чердачное перекрытие, усиленное дополнительными балками. Причем габаритная емкость покоится на особой подставке, открывающей доступ к штуцеру в нижней точке корпуса.
• На штуцер бака или вертикальный отвод тройника крепят шатровый вентиль. Эта деталь облегчит демонтаж бака в случае обнаружения протечки корпуса.
• Бак и тройник соединяют коротким отрезком трубопровода.

Кроме того, после монтажа мембранного бака и заполнения системы теплоносителем (водой) возникает необходимость откалибровать минимальное давление в герметичной разводке. Для этого используют манометр и велосипедный насос, которым закачивают воздух в верхний ниппель бака.

После завершения монтажа расположенные за пределами отапливаемой зоны баки придется утеплить. Обычно эту операцию проделывают после монтажа открытого бака, выведенного на чердак.

Такую емкость помещают в деревянный или картонный ящик, засыпая в  пространство между стенками и корпусом бака опилки. Именно поэтому большинство открытых баков имеют квадратную форму. Впрочем, плиты из пенопласта или экструдированного пенополистирола будут куда эффективнее тирсы или опилок. К тому же их можно просто наклеить на корпус бака.

Расширительный бак своими руками

Мембранный бак, монтируемый в герметичную разводку лучше купить в магазине. А вот открытую емкость можно изготовить своими руками, используя для этого дешевые и доступные «стройматериалы».

Для открытых систем отопления, обслуживающих большие строения, расширительный бак можно изготовить из газового баллона, срезав болгаркой днище этой емкости. Только перед этим не забудьте опорожнить баллон, слить «отдушку», выкрутить вентиль и промыть емкость щелоком. Иначе «запах газа» будет преследовать вас долгие годы.

Если вы умеете обращаться со сварочным аппаратом, то вы можете собрать квадратный бак из листовой стали и уголков. Причем вначале «варится» кубический каркас, а затем на внешнюю часть каркаса «наваривают» пластины-грани. В финале в нижнюю часть вваривают напорный штуцер, а в верхней части вырезают «окно» для заливки воды и контроля уровня. Ну а более «продвинутые» модели комплектуют штуцером перелива – его «вваривают» в стенку бака, отступив от днища 2/3 высоты емкости, и заливочным штуцером, который соединяют с водопроводом.

Небольшой открытый бак, обслуживающий систему на 25-50 литров, можно изготовить и без сварочного аппарата. Для этого вам понадобится 5 или 10-литровая канистра, резьбовой сгон, пара контргаек и силиконовая прокладка, которую можно «натянуть» а сгон с усилием.

Сам процесс «изготовления» бака выглядит следующим образом:

• Горловина канистры срезается. Она уже не нужна – завинчивать крышку мы не будем.
• В днище канистры высверливается отверстие, диаметр которого совпадает с габаритами штуцера. Если канистра изготовлена из пластика, то дыру можно «прожечь» разогрев на огне сам штуцер.
• Далее на сгон навинчивается первая контргайка и натягивается силиконовая шайба. После чего резьбовой торец вводят в отверстие в днище канистры.
• Изнутри на сгон навинчивается вторая контргайка. Причем над дном канистры должен возвышаться лишь небольшой участок сгона. Поэтому вторую контргайку накручивают на резьбу до тех пор. Пока торец сгона не «вынырнет» с обратной стороны.
• Далее нужно зафиксировать вторую (внутреннюю) гайку и прижать к корпусу силиконовую прокладку, подтягивая ее первой, предварительно накрученной, внешней контргайкой.

В финале вы проверяете герметичность вашего «изделия» и переходите к установке самодельного бака в систему.

Расчет размера расширительного бака (гидронная система)

Расширительный бак EasyCalc РАСЧЕТ ГИДРОННОЙ СИСТЕМЫ РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА (c) 2000 ASHRAE Handbook, HVAC Systems & Equipment,

Просмотры 48 Загрузки 2 Размер файла 398KB

Отчет DMCA / Copyright

СКАЧАТЬ ФАЙЛ