Куда ставить расширительный бак в открытой системе отопления: Установка расширительного бака в открытой системе отопления
Так уж устроено, что частные дома практически повсеместно обделяют поставками центрального отопления. Но зимы суровые и простым заклеиванием и запениванием щелей в доме тепло не сохранить. Поэтому очень важно свой дом оборудовать собственной системой отопления. Однако не все знают, как проходит выбор и установка расширительного бака. Ведь даже при подключении такой, казалось бы, посредственной и простой, детали есть свои нюансы.
Говорить о различных видах расширительных баков мы в этой статье не будем, так как их всего 2: открытый и закрытый. Первый тип, открытый, в наше время можно встретить в основном в старых домах. А второй тип между собой отличается только объемом, да внешним видом. Здесь будет обозреваться закрытый тип расширительных мембранных баков и то, как именно следует его устанавливать в системе домашнего отопления.
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.
Монтаж расширительного бака в системе на обратку
Как мы определились, установка расширительного бака на подачу делает так, чтобы динамическое давление системы отопления на подходе к баку выравнивалось со статическим давлением. Подключение же бака на обработку даст нам совершенно другую картину.
Для удобства представьте, что система выглядит точно также, имеет те же размеры и параметры. Единственное отличие — бак установлен на выходе напора насоса. Это приводит к тому, что насос давит, в первую очередь, внутрь расширительного бака.
Система вновь наполняется жидкостью, которая создает давление 1 бар. Что следует после включения насоса? Он также создает давление 1,5 бар. Следом давление перераспределяется в расширительный бак. В данной точке, как и в случае с установкой бака на подачу, давление динамическое становиться равно давлению статическому. Но вот уже после того, как нагнетание покинет пределы расширительного бака, при изучении показаний манометров будет видно, что динамическое давление системы ниже, чем статическое!
Однако, несмотря на кажущиеся удобство второго метода установки, при неправильном расчете длинны системы отопления и наполнении её статическим давлением, давление может упасть ниже, чем атмосферное давление. Это приводит к тому, что вода начинает вскипать при более низких температурах, что приводит к крайне быстрому изнашиванию насоса, из-за чего его лопасти разрушаются в течении короткого времени.
Что следует помнить при монтаже расширительного бака
⦁ Установка мембранного бака должна производиться в помещении отопленном выше 0.
⦁ Бак необходимо подключить так, чтобы не был перекрыт доступ к его запору и сливу.
⦁ Система, в которой редуктор давления устанавливается после водомера, обеспечивает постоянное начальное давление в баке.
⦁ Расширительный бак устанавливается так, чтобы клапан предохранения устанавливался перед проточной арматурой.
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:
В отопительной структуре расширительный бак можно по праву назвать незаменимым элементом. Работа бака обеспечивает полноценное движение теплоносителя без непредвиденных утечек и разрыва труб.
Это явление происходит в процессе нагревания жидкости, её естественного расширения и, как следствие, повышения давления в системе. Излишки теплоносителя как раз и компенсирует расширительный бак.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Расширительный бак открытого типа для систем отопления
Большие отопительные структуры используют дорогие баки закрытого типа.
Они характеризуются герметичностью корпуса с внутренней резиновой перегородкой (мембраной) благодаря которой происходит регулировка давления при расширении теплоносителя.
Для полноценной работы домашних систем, расширительный бачок открытого типа — подходящая альтернатива, не требующая специальных знаний или профессиональной подготовки для эксплуатации и дальнейшего ремонта оборудования.
Открытый бак выполняет некоторые функции, для бесперебойной работы отопительного механизма:
- «забирает» излишки нагретого теплоносителя и «возвращает» охлаждённую жидкость назад в систему для регулировки давления;
- выводит воздух, который, благодаря наклону труб с парой градусов, сам поднимается к расширительному открытому бачку, расположенному в верхней точке отопительной системы;
- особенность открытой конструкции позволяет добавлять испарившийся
Те, кто самостоятельно собирает и монтирует систему отопления, нередко задаются вопросом, как правильно установить расширительный бак. Предлагаю сначала разобраться, что такое расширительный бак вообще и зачем он нужен.
Расширительный бак в системе отопления
Поэтому всё будем делать по порядку, и для начала вспомним уроки физики.
Физические свойства воды
Одно из физических свойств воды – практически нулевая способность сжиматься. Это значит, что при попытке уменьшить её объём (то есть сжать) происходит резкое увеличение давления.
А ещё вода (как и другие материалы) может увеличивать свой объем при нагревании. Это свойство называется термическое расширение. У воды оно начинается уже при температуре +4°C. Впрочем, при понижении температуры ниже этой отметки вода тоже начинает расширяться. Это явление называют парадоксом воды. При температуре в +4°C вода имеет наибольшую плотность: вес 1 л = 1 кг.
Однако для систем отопления этот парадокс не важен, потому что температура воды, подаваемой котлом в радиаторы, значительно выше.
Увеличение объёма воды при нагревании. Фото с сайта agrovodcom.ru
Возьмём ёмкость с переливом, который ограничивает объём, равный 1000 см³. Нальём в неё 1 л воды, имеющей температуру +4°C, а затем приступим к нагреву. Плотность воды начнёт уменьшаться, а объём – увеличиваться.
Так как перелив ограничивает известный объём, излишек воды выльется. При нагреве от +4°C до +90°C (обычная температура воды в системе отопления) этот излишек составит 39,95 см³ (или 34,7 г). Именно этот процесс и происходит в системе отопления, когда котёл нагревает воду.
Что такое расширительный бак
Вспомним: если мы пытаемся сжать воду (то есть в нашем случае уместить увеличившееся количество теплоносителя в заданный объём отопительной системы), растёт давление. Чтобы излишек воды, образовавшийся при нагреве, не испортил трубы и приборы, нужно его куда-то слить, как в мерную ёмкость в опыте.
Но сливать воду из системы отопления мы не можем. Значит, излишек нужно временно «отложить» в какой-нибудь «карман», чтобы потом, когда температура воды снизится, а плотность её повысится, он вернулся в систему, и вода заняла тот же объём, что был изначально.
Расширительный бак в системе отопления
В системе отопления таким «карманом», принимающим избыток воды, образующийся при тепловом расширении, служит расширительный бак. Его задача – быть демпфером (компенсатором) давления в системе.
Открытые и закрытые расширительные баки
Расширительные баки могут быть открытого и закрытого типа. То есть сообщающиеся с атмосферой или с контролируемым, хотя и изменяющимся давлением.
Открытый расширительный бак
Мензурка из описанного опыта, в которую вылился излишек воды при температурном расширении, и есть самый простой открытый расширительный бак. Его недостаток в том, что вылившуюся воду нужно вернуть в систему в ручном режиме. Попросту говоря, перелив обратно в ёмкость, в которой воду нагревали.
Естественно, для системы отопления такой примитивный способ не подходит. Поэтому расширительный бак открытого типа для отопления схематично выглядит так:
Схематичное устройство расширительного бака открытого типа. Иллюстрация из книги Сканави А. Н. и Махова Л. М. «Отопление»
Открытый расширительный бак можно либо купить готовый, либо сделать самостоятельно. Для этого подходит любая ёмкость нужного объёма, например, пластиковая канистра.
Расширительный бак закрытого типа
Сейчас чаще стараются использовать закрытые баки: они более компактны и лишены отрицательных черт открытых, которым свойственно обмерзание, насыщение теплоносителя кислородом, повышенная коррозийность. Баки закрытого типа герметичны и состоят из двух камер: водяной и воздушной.
Компенсация давления происходит следующим образом: излишек воды заполняет водяной отсек и давит на эластичную перегородку между двумя камерами, а воздух (или газ), находящийся в воздушном отсеке, сжимается. В отличие от воды газ можно подвергнуть значительному сжатию без сильного увеличения давления.
Разновидности мембран расширительного бака. Фото с сайта profiteplo.com
В продаже есть два типа закрытых расширительных баков, различающихся по своему устройству:
- с мембраной тарельчатой формы;
- с грушевидной мембраной.
Как правильно установить расширительный бак в системе отопления
Разобравшись с теоретическими основами и видами компенсационных ёмкостей, перейдём к главному вопросу: где и как установить расширительный бак в системе отопления.
Правильный ответ на него – где хотите. То есть расширительный бак можно установить и на «подаче» – магистрали системы, ведущей от котла к отопительным приборам, и на «обратке» – трубе, по которой вода возвращается в нагревательный прибор (котёл), отдав своё тепло радиаторам. Свою функцию буфера, сдерживающего рост давления, он будет выполнять в любом случае.
Расширительный бак, установленный на обратной магистрали
И в том и в другом способе есть свои плюсы и минусы. Место установки выбирают, ориентируясь на проектные особенности конкретной отопительной системы. А также на удобство монтажа и последующего обслуживания.
Нюансы
Открытый бак, в отличие от мембранного, можно установить в системе с естественной циркуляцией воды, то есть в энергонезависимой – не требующей электричества. В системе с принуждением необходим насос. Поэтому открытый расширительный бак устанавливается в самой высокой точке, расположенной выше всех отопительных приборов. Чаще всего такая точка находится на чердаке. Сегодня, когда подкрышное пространство в частных домах тоже задействуют, устраивая там жилое помещение, такой вариант часто оказывается неподходящим.
Ограничений по размещению закрытого бака нет. Он может стоять в любом удобном месте и в любом положении.
Схема установки открытого расширительного бака. 1 – котёл, 2 –магистраль подачи теплоносителя, 3 – открытый расширительный бак, 4 – отопительный прибор, 5 – насосный узел. Фото с сайта stroim-svoi-dom.ru
Хотя мембранный бак можно установить и перед отопительными приборами, и после них, обычно его монтаж проводят по второй схеме (на «обратке»). Потому что после котла вода, как правило, подаётся очень высокой температуры, от которой мембрана бака может в скором времени прийти в негодность. К тому же при таком варианте установки (после отопительных приборов) котёл и насос не подвергаются скачкам давления и работают в более комфортном режиме.
Следует обратить внимание, что если насос в системе внешний (не встроен в котёл), то компенсирующую ёмкость нужно устанавливать перед насосом, а не после него. Иначе расширительный бак будет реагировать на избыточное давление, создаваемое насосом, и работать неправильно.
Кстати, не спешите с выбором и покупкой расширительного бака. Прежде уточните, возможно, ваш котёл уже оборудован не только собственным насосом, но и компенсирующей ёмкостью, находящейся в корпусе котла.
Общие правила
Определив гипотетическое расположение расширительного бака, выберите правильно фактическое место его монтажа.
Расширительный бак нужно устанавливать так, чтобы его было удобно обслуживать
- компенсирующую ёмкость нужно устанавливать так, чтобы её было удобно обслуживать: между баком и стеной или другим оборудованием необходимо оставить свободное пространство;
- водоподводящая арматура не должна давить или тянуть за патрубок бака: закрепляйте подводящие трубы отдельно; это также упростит демонтаж ёмкости при необходимости;
- для демонтажа и ремонта или замены установите перед баком отдельный отсекающий кран.
После монтажа закрытой расширительной ёмкости, возможно, потребуется рассчитать давление и произвести её настройку.
Чтобы обеспечить теплоносителю возможность расширяться при нагреве, нужна установка расширительного бака в системе отопления. Это весьма важное мероприятие. Оно защитит трубы и радиаторы от ненужных нагрузок и значительно увеличит срок службы функциональных элементов автономной системы обогрева.
Мы расскажем о том, как работает расширительный бачок в открытых и закрытых контурах. Подскажем, как его грамотно установить в оба варианта системы. В представленной нами статье вы найдете описание технологии подключения этой резервной емкости и полезные рекомендации.
Содержание статьи:
Виды и функции расширителей для отопления
Расширительный бак нужен, чтобы компенсировать воздействие, которое оказывает на систему отопления увеличение объема теплоносителя при нагреве. Дополнительная емкость, подключенная к контуру, становится местом хранения образовавшегося избытка воды. Когда температура падает, часть теплоносителя покидает бак и возвращается в трубы.
Процесс повторяется с каждым циклом нагрева и охлаждения. Если бы в системе отсутствовал такой резервуар, то при нагревании воды внутри труб возрастало, а затем уменьшалось бы давление.
Такие перепады отрицательно сказываются на состоянии системы. Они приводят к возникновению протечек в местах соединения приборов и труб и даже могут спровоцировать поломку оборудования.
Мембранный бак для отопления обычно ставят в котельной. Подходящее место – на обратной магистрали между насосом и отопительным прибором
Подбирают расширительный бак в зависимости от особенностей системы отопления. Для закрытых контуров нужен особая замкнутая капсула с мембраной, а для открытых – подойдет негерметичная емкость удобной конфигурации и нужного размера.
Следует выбирать мембранный бак, который предназначен для контакта с горячей водой. Обычно корпус таких устройств окрашен в красный цвет. Емкость для установки в открытом контуре можно сделать самостоятельно, например, сварить из листового металла. Но важно не только выбрать подходящий прибор, но и правильно его установить.
Для закрытых систем отопления в качестве расширительного бака используют емкости с мембраной, которая позволяет хранить теплоноситель под определенным давлением
Монтаж мембранного устройства
Гидроаккумулятор этого типа устанавливают там, где имеется минимальная вероятность завихрений теплоносителя, поскольку для нормальной циркуляции водяного потока по контуру используется насос.
Правильное положение емкости
При подключении расширительного бака к обязательно нужно учесть расположение воздушной камеры устройства.
Резиновая мембрана периодически растягивается и затем сокращается. Из-за такого воздействия со временем на ней появляются микротрещины, которые постепенно увеличиваются. После этого мембрану приходится заменять новой.
Расширительный бак с мембраной лучше устанавливать так, чтобы заполненный воздухом отсек находился сверху, это продлит срок работы устройства
Если воздушная камера такого бака при установке останется внизу, то давление на мембрану усилится за счет гравитационного воздействия. Трещины появятся быстрее, ремонт понадобится раньше.
Разумнее устанавливать расширительный бачок таким образом, чтобы отсек, заполненный воздухом, оставался сверху. Это позволит продлить срок службы устройства.
Особенности выбора места установки
Существует ряд требований, которые нужно учитывать при установке мембранного расширительного бака:
- Его нельзя ставить вплотную к стене.
- Следует обеспечить свободный доступ к устройству для его регулярного обслуживания и необходимого ремонта.
- Подвешенный на стене бак не должен располагаться слишком высоко.
- Между баком и трубами отопления следует поставить запорный кран, который позволит снимать устройство без полного слива теплоносителя из системы.
- Трубы, подведенные к расширительной емкости, при настенной установке также нужно прикрепить к стене, чтобы снять возможную дополнительную нагрузку с патрубка бака.
Для мембранного устройства наиболее подходящим местом подключения считается обратный отрезок магистрали между циркуляционным насосом и котлом. Теоретически можно поставить и на подающей трубе, но высокая температура воды отрицательно скажется на целостности мембраны и сроке ее службы.
При установке расширительного бака необходимо предусмотреть запорные краны, которые позволят отключить устройство от системы и слить с него воду
При использовании твердотопливного оборудование такое размещение опасно еще и тем, что из-за перегрева в емкость может попасть пар. Это серьезно нарушит работу мембраны и даже может ее повредить.
Помимо запорного крана и “американки” рекомендуется при подключении устанавливать дополнительно тройник и кран, который позволит опустошить расширительный бачок перед отключением.
Настройка прибора перед использованием
Перед установкой или непосредственно после нее необходимо правильно настроить расширительный бак, иначе называемый экспанзомат. Это сделать несложно, но сначала нужно узнать, какое давление должно быть в системе отопления. Допустим, приемлемый показатель составляет 1,5 бар.
Теперь нужно измерить давление внутри воздушной части мембранного бака. Оно должно быть меньше примерно на 0,2-0,3 бар. Измерения проводят манометром с подходящей градацией через ниппельное соединение, которое имеется на корпусе бака. Если необходимо, воздух подкачивают внутрь отсека или стравливают его избыток.
Перед установкой мембранного бака в систему отопления следует проверить давление воздуха в воздушном отсеке и отрегулировать его в соответствии с требованиями
В технической документации обычно указано рабочее давление, которое устанавливается изготовителем на заводе. Но практика показывает, что это не всегда соответствует действительности. Во время хранения и транспортировки часть воздуха могла выйти из отсека. Нужно обязательно провести собственные измерения.
Если давление в баке выставлено неправильно, это может привести к подсосу воздуха через устройство для его отведения. Такое явление вызывает постепенное остывание теплоносителя в баке. Предварительно заполнять мембранный бак теплоносителем не нужно, достаточно просто заполнить систему.
Бак как дополнительная емкость
Современные нередко уже снабжены встроенным расширительным баком. Однако его характеристики далеко не всегда соответствуют требованиям конкретной отопительной системы. Если встроенная емкость слишком мала, нужно установить дополнительный резервуар.
Он обеспечит нормальное в системе. Такое дополнение будет актуальным и в случае изменения конфигурации отопительного контура. Например, когда самотечную систему переделывают под циркуляционный насос и оставляют старые трубы.
Это верно и для любых систем со значительным объемом теплоносителя, например, в двух-трехэтажном коттедже или там, где помимо радиаторов имеется теплый пол. Если используется котел со встроенным мембранным баком небольшого размера, установка еще одной емкости практически неизбежна.
Расширительный бак будет уместен и при использовании . Клапан сброса, подобный тому, что устанавливают на электрокотлах, здесь не будет эффективным, экспанзомат – адекватный выход из положения.
Подключение расширительного бачка
Место для монтажа такого бака выбирают там, где забор избыточного теплоносителя будет максимально эффективным.
Выясняя, как правильно установить расширительный бак в , нужно обратить внимание на три важных момента:
- выбрать самую высокую точку контура;
- поместить бак непосредственно над котлом отопления, чтобы их можно было соединить вертикальной трубой;
- обеспечить перелив на случай аварии.
Требования объясняются особенностями функционирования самотечных систем отопления. Горячий теплоноситель перемещается от котла по трубам и достигает расширительного бака, потеряв значительную часть тепловой энергии.
Открытый расширительный бак нужно ставить в самой высокой точке отопительного контура, а также непосредственно над котлом отопления
Остывшая вода естественным образом перетекает по трубам в теплообменник для нового нагрева. Расположение бака в наиболее высокой точке позволяет удалять из теплоносителя пузырьки воздуха, попавшие в систему.
Рассчитать вместительность росто. Измеряют общий объем теплоносителя в контуре, 10% от этого показателя составит искомую цифру. Чаще всего расширительный резервуар устанавливают на чердаке.
Это особенно удобно, если нужна большая емкость, ведь для нормальной работы самотечной системы может понадобиться значительное количество теплоносителя. А расширительный бак малого размера можно поставить даже на кухне под потолком, если это позволяет правильным образом связать его с отопительным котлом.
Если расширительный бак установлен на неотапливаемом чердаке, его следует утеплить, чтобы максимально сохранить тепловую энергию в доме
Если же устройство пришлось поставить на чердаке, нужно позаботиться о его утеплении. Это особенно важно, если чердак не отапливается. Хотя и поступает в бак уже остывшим, не стоит пренебрегать возможностью сохранить часть тепловой энергии. В дальнейшем для нагрева понадобится меньше времени и топлива, что заметно сократит расходы на отопление.
Для подключения расширительного бака и перелива нужно провести в котельную две трубы. Перелив обычно подключают к канализации, но иногда владельцы дома решают просто вывести трубу наружу, аварийный сброс производится наружу.
Конфигурация расширительного бака может быть любой, такие устройства изготавливают из листового железа, пластиковых баков и других материалов, которые хорошо переносят нагрев
После того, как место для выбрано и рассчитан его объем, нужно найти и установить подходящую емкость. Небольшие баки крепят на стене с помощью кронштейнов или хомутов.
Вместительные емкости нужно устанавливать на полу. Герметично закрывать такой бак не нужно, но крышка все же понадобится. Она необходима, чтобы защитить теплоноситель от мусора.
Часть воды из открытой системы испаряется, потерянный объем необходимо восполнять. Теплоноситель обычно доливают в открытый контур именно через расширительный бак.
Этот момент нужно учесть при выборе места для монтажа устройства. Не всегда удобно носить воду ведром на чердак. Проще заранее предусмотреть установку подающей трубы, которая ведет к расширительному баку.
Выводы и полезное видео по теме
Пошаговая демонстрация установки и подключения мембранного бачка в систему отопления:
Интересные советы по установке расширительной емкости в открытой системе:
Обычный расширительный бак, как и мембранный гидроаккумулятор установить не слишком сложно. Для этого не нужны специальные навыки или инструменты. Но нужно четко соблюсти требования, связанные с особенностями системы отопления, для которой выполняется такой монтаж.
Хотите рассказать о том, как устанавливали расширительный бачок собственными руками? Владеете полезными сведениями, которые могут помочь посетителям сайта в самостоятельной установке? Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы и размещайте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке.
Когда в системе отопления повышается температура, то значительно увеличивается давление в котле и контуре. Это происходит из-за свойства жидкости к увеличению объёма при нагревании.
Так как система отопления герметична, такое увеличение объёма приводит к порывам трубопровода или поломке котла.
К сожалению, установка клапана для сброса лишней жидкости, не решает эту проблему, потому как при охлаждении объём теплонесущей жидкости уменьшится, а в систему проникнет воздух.
Воздушные пробки нарушают циркуляцию в сети, а регулярное пополнение системы новой жидкостью неудобно и затратно, так как поддерживать температуру намного проще, чем заново нагревать вновь поступившую холодную воду. Решением подобных проблем стали расширительные баки. Эти резервуары соединяются с отопительной системой одной трубой, и стабилизируют работу контура за счёт избыточного давления в баке и объёма. Подобные приспособления отличаются по размеру в зависимости от вида отопительной системы. Формы их самые разнообразные, от классических цилиндров, до современных таблеток.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Где устанавливается расширительный бак
Выбор места для расширительного бака зависит как от вида отопительного контура, так и от функций самой ёмкости. Располагают резервуар так, чтобы он эффективно компенсировал расширение жидкости.
Возможна даже установка нескольких ёмкостей, это касается частных домов, для стабилизации работы сети.
Кроме компенсации расширения из-за повышения температуры (как в закрытых, так и в открытых отопительных контурах), расширители также дополняют штатные расширительные баки газовых котлов и принимают излишнюю
Вы успешно подобрали и приобрели бак мембранного типа на свою систему отопления. Пришло время его установить, и тут возникает масса вопросов: куда ставить, как подключать и так далее. На просторах интернета на эту тему советов – множество и все противоречивые. Чтобы прояснить все спорные моменты и подробно рассмотреть, как правильно производится установка расширительного бака, предлагаем вашему вниманию данную статью.
Где ставить расширительный бак в закрытой системе отопления?
К слову сказать, в частных домах не бывает открытых и закрытых систем, бывают гравитационные и напорные (насосные). В первых вода движется за счет разности удельного веса (естественная циркуляция), а во вторых – принудительно побуждается насосом.
Для справки. Открытая система работает одновременно на отопление и ГВС, применяется только в крупных централизованных сетях. Вот почему все индивидуальные системы – закрытые.
Чтобы правильно установить расширительный бак в системе отопления, надо выполнить следующие требования:
- расположение бачка – помещение топочной, недалеко от котла;
- аппарат должен стоять в таком месте, где к нему будет свободный доступ для настройки и обслуживания;
- в случае крепления бачка к стене на кронштейне рекомендуется выдержать высоту, удобную для доступа к его воздушному клапану и запорной арматуре;
- труба подводки вместе с кранами не должна нагружать своим весом расширительный бачок. То есть, подводку следует крепить к стене отдельно;
- подводку к напольному расширительному баку для отопления не допускается прокладывать по полу поперек прохода;
- емкость не ставить вплотную к стене, оставить достаточный просвет для осмотра.
Резервуары небольшой вместительности допускается подвешивать к стене при условии, что ее несущей способности будет достаточно. Что же касается ориентации бачка в пространстве, то тут много противоречивых советов. Одни рекомендуют способ установки, при котором труба присоединяется к емкости сверху, а воздушная камера, соответственно, находится снизу. Обоснование – легче удалить воздух из-под мембраны при заполнении, вода его вытеснит.
На самом деле в первоначальном состоянии резиновая «груша», поджимаемая с одной стороны давлением воздуха, не оставляет места для него с другой стороны, как показано на фото выше. Специалисты по монтажу как раз советуют устанавливать расширительный бак присоединительным патрубком вниз, и только так. В некоторых моделях штуцер изначально находится на боковой стенке, в ее нижней части, и сосуд по-другому поставить невозможно (см. фото ниже).
Пояснить это просто. Аппарат будет функционировать в любом положении, хоть и лежа на боку. Другое дело, что рано или поздно в мембране появятся трещины. Когда установка мембранного расширительного бака выполнена воздушной камерой вверх, а патрубком вниз, то воздух будет проникать сквозь трещины в теплоноситель очень медленно и резервуар еще прослужит какое-то время. Если же он будет стоять вверх ногами, то воздух, будучи легче воды, быстро перетечет в камеру с теплоносителем и бачок придется срочно менять.
Примечание. Некоторые производители предлагают осуществлять монтаж расширительного бака системы отопления, как раз подвешивая его «головой» вниз, на кронштейне. Это не запрещается, все будет работать, только в случае неисправности мембраны узел выйдет из строя сразу же.
Как подключить расширительный бак
После того как емкость надежно закреплена на стене или зафиксирована на полу, необходимо правильно подключить расширительный бак к трубопроводам отопления. Для этого нужно наметить трассу для трубы, проходящую кратчайшим путем к месту присоединения. Считается, что наилучшее место подключения для закрытых мембранных бачков находится на обратном трубопроводе. Только не перед самым входом в котел, а до циркуляционного насоса (если он не установлен на подаче) и сопровождающей его запорной арматуры. Ниже показана схема установки расширительного бака:
Обоснований такой врезке несколько:
- в обратке температура теплоносителя значительно ниже, что продлит срок службы мембраны;
- если место установки и врезки находится на обратном трубопроводе, то циркуляционный насос работает в комфортном режиме;
в подающем трубопроводе твердотопливного котла может возникать критическое давление и пароводяная смесь вследствие перегрева по разным причинам. Попадание этой смеси в резиновую «грушу» емкости приведет к тому, что она прекратит выполнять свои функции.
На самом деле практика показывает, что большой разницы для присоединения между подачей и обраткой нет. Просто принято подключение расширительного бака к системе отопления через обратный трубопровод, так надежнее. А вот что точно не помешает, так это отсекающий шаровой кран на подводке, а еще лучше – штуцер для опорожнения и второй кран. Тогда в любой момент бак можно отсечь от системы, слить из него воду и снять для ремонта или замены.
Совет. Для тех, у кого газовый котел не снабжен манометром или группой безопасности, нелишним будет встроить ее в контур расширительной емкости, используя такую схему монтажа:
Указания по настройке
После монтажа и врезки аппарата в тепловую сеть требуется произвести его настройку. Она заключается в том, чтобы обеспечить необходимое давление в воздушной камере, соответствующее вашей системе. Это нужно для избегания гидроударов в сети, их может создавать мембрана бачка во время остывания теплоносителя и выталкивания его излишков из камеры. Операция выполняется в такой последовательности:
- когда монтаж бака закрытого типа завершен, система заполняется холодной водой;
- с помощью клапанов и кранов Маевского из труб и радиаторов удаляются воздушные пробки;
- манометром измеряется давление в системе, а потом в воздушной камере бачка;
- стравливанием или подкачиванием давление в камере устанавливается на 0.2 Бар ниже, чем давление в системе.
Теперь, когда произведена правильная установка расширительного бачка с последующей настройкой, можно запускать котел. Давление в емкости будет расти одинаково плавно при нагреве и остывании теплоносителя.
Заключение
В принципе, монтаж компенсирующей емкости не является слишком уж сложной процедурой. Какие-то специальные инструменты или приспособления тоже не требуются, достаточно обычного набора, что есть у каждого рачительного хозяина. Но чтобы установить бак в системе отопления и настроить его, надо быть внимательнее и не пропускать никаких мелочей. Тогда аппарат прослужит долго и без проблем.
При запуске внутридомовой тепловой сети из холодного состояния, вода, циркулирующая по бойлеру котла, начинает нагреваться, при этом подъем температуры сопровождается расширением объема.
Для того чтобы не создавалось чрезмерное давление внутри корпуса, которое может вызвать разрыв труб и котла, «лишнюю воду» сбрасывают.
Для этой цели нужно установить расширительный бак в системе отопления закрытого типа, который будет выполнять роль демпфера давления в магистрали.
СодержаниеПоказать
Устройство и виды расширительного бака
Расширительные баки выпускаются открытого и закрытого типа. Первые имеют доступ к атмосфере, а вторые — нет. Открытые расширители устанавливаются в схемы, работающих по принципу естественной циркуляции. Лишняя вода просто вытекает на улицу либо в канализацию, а подпитку контура после охлаждения, проводят в ручном режиме через подпиточный кран.
Закрытые системы расширительных баков наиболее применимы в системах отопления. Конструктивно они состоят из 2-х камер: водяной и воздушной. Компенсация лишнего давления производится таким способом: избыток теплоносителя наполняет водяной сектор, создавая давление на эластичную мембрану, установленную между камерами. При этом воздух или специальный газовый наполнитель, имеющийся в воздушном секторе, сжимается. В противоположность воде, он может подвергаться сильному сжатию, при этом увеличение давления в сосуде не происходит.
В торговой сети реализуются два типа, которые хорошо интегрируются в группу безопасности для отопления с расширительным баком:
- С мембраной тарельчатого типа;
- с грушевидной мембраной.
Принцип действия оборудования для закрытой системы
При нагреве сетевой воды в отопительном замкнутом контуре она расширяется, при этом соответственно растет давление в каждой точке сети, в том числе и в расширительном баке. Из-за этого начинает растягиваться мембрана, при этом сжимая воздух. В том момент, когда температура теплоносителя достигает максимального значения, давление в сети стабилизируется и система начинает функционировать с рабочими параметрами.
После отключения отопительного котла, начинает снижаться температура в сети, и объем воды. Напор на мембрану падает и ранее принятый объем воды выталкивается воздухом в сеть, таким образом, происходит ее подпитка. Необходимо отметить, что результативная работа расширителя в схеме теплоснабжения возможна при профессиональном расчете и настройке.
Установка расширительного бака в закрытой отопительной сети
Монтаж расширительного бака отопления закрытого типа выполняют так, чтобы ниппель воздушной камеры устройства смотрел вниз. Крепление бака-расширителя в закрытых отопительных системах с настенным двухконтурным котлом выполняется с использованием специальных фитингов – «американки». Перед его установкой необходимо установить кран, для проведения ремонта и технического обслуживания.
Перед запуском котлоагрегата проверяют работоспособность бачка, для чего закрывают вход рабочего агента в него. Затем открывают систему, пока давление на манометре не достигнет единицы. После чего открывают вентиль на резервуар, и контролируют показание давления по манометру. Если бак-расширитель функционирует исправно, давление поднимется на 0.2 атм, поскольку из него в систему поступит дополнительная жидкость. Расширительный сосуд закрепляется к стенке. Для того чтобы подключать его, к корпусу прикреплены специальные монтажные планки, с отверстиями для крепежа, положение корпуса устанавливают по уровню.
Расчет объема бака
Наиболее доступный метод расчета бачка в системе теплоснабжения:
Умножают на 0.08 объем теплоносителя в системе. Его определяют путем умножения 15 литров на 1 кВт тепловой нагрузки. Для системы 15 кВт, для жилого домовладения 150 м2 потребуется расширительный бак емкостью:
15 кВт Х 15 л Х 0.08 = 18 литров.
Можно также установить минимальный объем по формулам:
Объем расчетного сосуда V = (Vсум x Eрас)/Dм, где:
- Vсум — общий объём сети.
- Ерас — коэффициент, учитывающий тепловое расширения среды
- Dм — эффективность бака-расширителя.
Например, для объекта с 300 м2, высотой системы отопления 5 м и тепловой мощностью 44 кВт, объем гидроаккумулирующей емкости составит:
- Vос = 30 x 15 = 450 л.
- P м = 2.5 бар
- P о = 0.5 бар
D = (2.5 — 0.5)/(2.5 + 1) = 0.57
Vрб = 450 x 0.04/0.57 = 31.57 литров
Также можно выполнить расчет с помощью применения онлайн калькуляторов:
например для жилого дома — 150 м2, начальным давлением в сети — 1.5 бар, максимальным давлением — 3.0 бар, программа определяет объем бака — 17 литров.
Подбор модели
После того как будет установлен необходимый минимальный объем расширительного бачка, по каталогам производителей в интернете или магазине сантехнике выбирают нужную модель.
Баки выпускаются стандартных размеров, очень редко, расчетный объем в точности совпадает со стандартным типоразмером. По этой причине, полученный результат округляют в большую сторону.
Например, если нужно выбирать расширитель из модельного ряда «ROZ-NAVI», для примера онлайн калькулятора :
- 8 л;
- 12 л;
- 24 л;
- 35 л;
- 50 л.
При расчетном показателе — 18 литров выбирают модификацию ROZ-NAVI 35.
Для больших тепловых объектов, расчетные объемы гидроаккумулятор имеют показатели, когда они не проходят в стандартные двери. В таком случае одну емкость можно заменить на несколько менее объемных, выполнив их соединение последовательно. При этом важно, чтобы их общий объем равняться или был выше расчетного.
Способы подключения
Монтажная схема гидроаккумулирующей емкости зависит от вида отопительной системы: открытая или закрытая и модификация бака. Очень важно правильно установить емкость, чтобы она могла надежно компенсировать удельное расширение теплоносителя. Во внутридомовой системе отопления могут быть установлены не один, а несколько баков.
При установке расширителя в открытой системе в чердачном помещении придерживаются таких правил:
- Бак размещают над котлом по прямому стояку подающей магистрали.
- Корпус бака требуется тщательно теплоизолировать.
- Должен быть выполнен монтажный перелив в канализацию.
Самым универсальным вариантом установки гидроаккумулирующего бака закрытой системе отопления — включение его на подачу, перед всасывающим патрубком центробежного насоса. Такая схема обеспечивает внутридомовую систему теплоснабжения устойчивым режимом работы.
В закрытых системах отопления, использующих незамерзающий антифриз, объем бака увеличивают на 15% от общего объема, поскольку он имеет высокий коэффициент теплового расширения.
Первый запуск
Для того чтобы правильно выполнить подключение расширительного бака нужно тщательно изучить заводскую инструкцию, в которой прописываются предельные параметры работы по давлению и температуре среды, схема и инструкция подключения.
После выполнения монтажных работ до заполнения емкости рабочей средой, в нее через воздушный ниппель насосом накачивают воздух, и контролирую показания по манометру. Иногда фирма-производители реализуют сосуды, уже заполненные воздухом либо аналогичной средой с рабочими параметрами.
Первоначальное давление должно быть на 0.2 бар больше статических показателей в сети, это выполняется, чтобы снизить риск создания вакуумной среды.
После этого открывают подпиточный вентиль и набирают систему вместе с сосудом до начального давления свыше 0.3 бар от первоначального давления в воздушном секторе. В техдокументации котла обозначено самое низкое давление контурной воды, ниже которого агрегат не сможет включиться.
Далее, запускают котел в работу и нагревают теплоноситель до допустимой рабочей температуры. В процессе нагрева удаляют воздух из сети, и контролируют давление. Останавливают электронасос и открывают подпиточный кран и доводят давление в горячей системе до рабочего показателя.
Техника безопасности при установке
Исходя от конструкции гидроаккумулирующего бака и используемых материалов, фирмы устанавливают некоторые ограничение в работе систем теплоснабжения.
Обычно, это касается коррозионной активности жидкой среды в системе. К примеру, ограничивается процент содержание этиленгликоля.
Условия использования таких устройств прописаны в заводских инструкциях, к общим требованиям безопасности относятся:
- Эксплуатация бачка при давлениях, выше допустимого размера.
- В точке монтажа емкости к системе теплоснабжения, необходимо размещение группы безопасности, срабатывающей при превышении давления в сети.
- В автономных системах отопления применяют сборники с предельным давлением не менее 3.0 бар.
Расширительный бак своими руками
Все виды работ, связанные с установкой, подсоединением и наладкой расширительного бачка, не относятся к особо сложным и могут выполняться домашними мастерами самостоятельно.
Тем более, для них этот опыт будет полезным, потому что в процессе эксплуатации расширителя потребуется знать, как в нем корректировать показатель давление. Кроме того расценки на такие работы довольно высокие.
Для того чтобы выполнить гидроаккумулирующую емкость небольшого объекта отопления, подойдет сосуд 10-12 литров, в зависимости от полученного расчетного результата по объему.
Источник фото: youtube.com/watch?v=LaQG2wtFzbk
Можно расширитель выполнить из листовой стали. Выполняют разметку стального листа, предварительно выполнив карту раскроя из бумаги. Такой метод поможет вырезать детали с меньшими потерями металла. При стыковке листов, в обязательном порядке, учитывают толщину круга шлиф машинки, которая сможет «съесть» пару миллиметров. Все операции выполняют скрупулезно с дальнейшей зачисткой кромок.
Корпус сосуда складывается из 5 или 6 прямоугольников, исходя из необходимости изготовления крышки. При надобности можно верхнюю часть крышки поделить на 2 детали таким образом, приварить одну часть к основанию, а вторую — на завесы.
Вырезанные детали устанавливают под 90 градусов и приваривают. Метод сварки: газосварка хорошо подходит для 2-х мм стали, а 4 мм нужно соединять электросваркой.
В днище корпуса выполняют отверстие для патрубка подающего теплоносителя. В конструкцию емкости устанавливают врезки для подпитки системы и аварийного дренажа, выше максимального допустимого уровня заполнения сборника, с тем, чтобы избежать перелива воды.
После выполнения сварочных работ и обвязки с трубами отопления, емкость утепляют, чтобы вода не замерзла.
Сквозь просвет в крышке вода из сборника испаряется и в систему отопления поступает воздух. Это может привести к перегреву труб и низкой скорости циркуляции в системе отопления.
Для того, чтобы разрешить данную проблему, специалисты советуют залить в бак незначительное количество масла. Жировая пленка защитит теплоноситель от проникновения воздуха.
Таким образом, подводя итог можно подчеркнуть, что расширительный бак в системе отопления частных домов — обязательное защитное устройство, для стабилизации давления в сети во время запуска ее из холодного состояния.
Чтобы обеспечить надежную защиту, потребуется выполнить расчет необходимого объема емкости, и сделать выбор модели по каталогам в интернете или в торговой сети.
Примечание. Эта публикация может содержать партнерские ссылки. Это означает, что бесплатно для вас мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки.
Чтобы определить, нужен ли вам расширительный бак на вашем водонагревателе, вы должны сначала понять, какой у вас тип водонагревателя, что такое расширительный бак и какой размер расширительного бака вам может понадобиться. Читайте дальше, и мы ответим на эти вопросы и дадим вам лучшее понимание того, что происходит с вашим водонагревателем.
Какой тип водонагревателя у вас есть?
Это может показаться простым вопросом, но о нем многие люди не задумываются. Если у вас есть водонагреватель без резервуара, вам не нужно беспокоиться о расширительном резервуаре, потому что у вас нет основного резервуара для начала.
Однако, если у вас есть традиционный водонагреватель типа «бак», вам, безусловно, нужно подумать, нужен ли расширительный бак.
Что делает расширительный бак?
Сначала вы должны понять, как работает ваш водонагреватель.Когда вода нагревается внутри вашего водонагревателя, она расширяется. Этот процесс называется тепловым расширением, и он может вызвать нагрузку на вашу систему водопровода.
Это работает следующим образом: если ваш водонагреватель вмещает 50 галлонов холодной воды, при нагревании он увеличится до 52 галлонов. Если лишнему объему некуда деться, он толкает стены сантехники.
Вы можете думать об этом процессе как о сгибании скрепки; при достаточном изгибе скрепка сломается.Ваш водонагреватель — это скрепка для бумаг; при достаточном давлении от расширения и сжатия сам бак может начать протекать или даже лопнуть.
Есть несколько домов, которые работают на открытой системе водоснабжения, где вода возвращается в городское водоснабжение, и нет никакой дополнительной нагрузки на водопроводную сеть дома. К сожалению, во многих домах есть закрытые системы водоснабжения, в которых водоснабжение имеет односторонний клапан.
Во многих городах, где дома имеют закрытые системы, владельцы домов должны вкладывать средства в расширительный бак.Фактически, производитель вашего водонагревателя может даже лишить вас гарантии, если у вас нет расширительного бака с закрытой системой.
Есть способы проверить это и определить, есть ли у вас закрытая или открытая система водоснабжения, но процесс может быть трудным, потому что устройства предотвращения обратного потока имеют тенденцию изменяться по внешнему виду. Тем не менее, вы всегда можете заключить контракт с сантехником для выполнения этой конкретной задачи.
Тогда где в игру вступает расширительный бак? Ваш расширительный бак может помочь вам сохранить вашу систему.Расширительный бак служит для компенсации дополнительного объема, а также любых колебаний давления воды на входе.
Расширительный бак служит резервной системой для предотвращения перегрузки вашего водопровода. Избыточный объем воды, вместо того, чтобы оказывать слишком большое давление на водопровод, устремляется в расширительный бак и понижает давление в водонагревателе до более безопасного уровня. Это в конечном итоге защищает его от повреждений.
Какой размер расширительного бака мне нужен?
Существуют два фактора, которые влияют на размер расширительного бака, который требуется вашему дому.Первым из них будет размер водонагревателя, который у вас есть. Вы можете найти эту информацию на заводской этикетке самого водонагревателя. Второй фактор — это давление воды в вашей системе. Используя эти два фактора, вы можете принять решение о размере расширительного бака.
Каждый производитель расширительного бака будет иметь калькулятор или диаграмму, в которой будет указан рекомендуемый размер и модель расширительного бака, в которой вы нуждаетесь. Универсального подхода не существует, поэтому вам придется провести небольшое исследование или просто связаться с сантехником (нажмите здесь, чтобы получить бесплатную квоту).Вот несколько примеров:
Однако вы можете прийти к ситуации, когда вы не уверены, что размер расширительного бака слишком мал. Стандарт состоит в том, чтобы выбрать расширительный бак, который больше, чем необходимо, а не выбрать слишком маленький. Это связано с тем, что слишком маленький резервуар может вызвать сброс предохранительного клапана. С другой стороны, если бак слишком большой, это не окажет негативного влияния на вашу сантехнику.
Итак, вам нужен расширительный бак?
Если у вас есть водонагреватель с обычным баком, скорее всего, у вас.Чтобы быть уверенным, сделайте свое должное усердие на вашей конкретной модели водонагревателя или свяжитесь с экспертом по сантехнике. Это одна из тех вещей, которые вы хотите убедиться, что у вас есть право.
Похожие сообщения:
.
Расширительные баки горячей воды размера
Расширительные баки необходимы в системах отопления, охлаждения или кондиционирования воздуха, чтобы избежать недопустимого повышения давления в системе при расширении воды во время нагрева.
Взрывная сила перегретой воды
- 1 фунт (0,45 кг) нитроглицерина> 2 000 000 футов фунт f (2 700 000 Дж)
- 1 фунт (0,45 кг) из вода перешла в пар> 750 000 футов фунт f (100 000 Дж)
Расширительные баки, как правило, выполнены в виде
- открытых резервуаров
- закрытых компрессионных резервуаров
- мембранных резервуаров
Net объем расширения воды при нагревании можно выразить как
V нетто = (v 1 / v 0 ) — 1 (1)
V нетто = объем расширения воды ( фут 3 , м 3 )
v 0 = удельный объем воды при начальной (холодной) температуре (фут 3 / фунт, м 3 / кг) 9000 3
v 1 = удельный объем воды при рабочей (горячей) температуре (фут 3 / фунт, м 3 / кг)
Открытые расширительные баки
Требуемый объем открытый расширительный бак может быть выражен как
В и = к В Вт [(v 1 / v 0 ) — 1] (2)
В и = требуется объем расширительного бака (галлон, литр)
k = коэффициент запаса прочности (обычно встречается примерно 2)
В Вт = объем воды в системе (галлон, литр)
v 0 = удельный объем воды при начальной (холодной) температуре (фут 3 / фунт, м 3 / кг)
v 1 = удельный объем воды при рабочей (горячей) температуре (фут 3 / фунт, м 900 55 3 / кг)
Обратите внимание, что в открытом расширительном баке свежий воздух постоянно поглощается водой и имеет тенденцию разъедать систему.Открытые расширительные баки также должны быть расположены над самым высоким нагревательным элементом, как правило, в верхней части зданий, где они могут подвергаться замерзанию.
Закрытые расширительные баки сжатия
Закрытые компрессионные баки могут быть сконструированы как
- регулируемые расширительные баки — воздух откачивается или подается автоматическими клапанами в баки для контроля давления в системе, когда температура и расширение воды повышаются или падает
- напорных резервуаров под давлением насоса — вода откачивается или подается в системы для компенсации повышения или падения температуры
- компрессионных резервуаров с закрытыми объемами газа — резервуары содержат определенные объемы газа, которые сжимаются при повышении температуры и объема системы
Необходимый объем в закрытом расширительном баке
В и = k В Вт [(v 1 / v 0 ) — 1] / [(p a / p 0 ) — (p a / p 1 )] (3)
где
p a = атмосферное давление — 14.7 (psia)
p 0 = начальное давление системы — холодное давление (psia)
p 1 = рабочее давление системы — горячее давление (psia)
- начальная температура 50 o F
- начальное давление 10 фунтов на квадратный дюйм
- максимальное рабочее давление 30 фунтов на квадратный дюйм
Расширительные баки с мембраной
Необходимый объем в мембранном расширительном баке
В
0 В В = В w [(v 1 / v 0 ) — 1] / [1 — (p 0 / p 1 )] (4)
- начальная температура 50 o F
- начальное давление 10 фунтов на квадратный дюйм
- максимальное рабочее давление 30 фунтов на квадратный дюйм
- коэффициент безопасности приблиз. 2
- коэффициент приемки ок. 0,5
Пример — объем в открытом расширительном баке
Система с 1000 галлонов воды нагревается с 68 o F до 176 o F .
Минимальный объем расширения в открытом расширительном баке с коэффициентом безопасности 2 можно рассчитать как
В и = 2 (1000 галлонов) [((0,01651 фут 3 / фунт) / (0.01605 футов 3 / фунт)) — 1]
= 57 (галлонов)
.
Расширительный бак: что нужно и чего не нужноПри нагревании воды увеличивается пространство, необходимое для каждой молекулы. Любая попытка предотвратить это расширение будет встречена огромными силами. Если прочный металлический контейнер полностью заполнен жидкой водой и изолирован от атмосферы, он будет испытывать быстрое повышение давления при нагревании воды. Если это давление позволят построить, этот контейнер в конечном итоге лопнет, в некоторых случаях с применением силы.
Для предотвращения такого результата гидравлические системы с замкнутым контуром оснащены расширительным баком.Резервуар обеспечивает «воздушную подушку» — жидкость с высокой степенью сжимаемости, на которую расширяющаяся вода может давить, не создавая большого повышения давления в системе. Думайте о воздухе в резервуаре как о весне. Когда вода системы расширяется, этот «источник» сжимается. Когда вода остывает и сжимается, «родник» возвращается в исходное состояние.
Рисунок 1 Стандартный расширительный бак
В старых системах часто использовались «стандартные» расширительные баки, в которых воздух и вода находятся в прямом контакте.Этот тип расширительного бака обычно подвешен к потолку механического помещения. Это позволяет воздуху, выпущенному из начального заряда воды системы, перемещаться вверх в бак. Пример такого резервуара показан на рисунке 1.
Несмотря на функциональность, стандартные расширительные баки значительно больше, чем современные расширительные баки мембранного или мочевого пузыря. Как таковые они дороже, тяжелее и требуют больше места для монтажа. Если они не оснащены соответствующими фитингами, они также могут со временем наполняться водой и становиться «заболоченными».«Они редко используются в современных гидравлических системах, особенно в жилых или легких коммерческих зданиях.
РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА И ВОДЫ
В настоящее время в наиболее распространенном расширительном баке для гидравлических систем отопления или охлаждения используется очень гибкая диафрагма из бутилкаучука или EPDM для полного разделения воздуха и воды внутри бака. Эта диафрагма соответствует внутренней стальной поверхности резервуара, когда воздушная сторона находится под давлением, как показано на рисунке 2.
Рис. 2 Диафрагма EPDM разделяет воздух и воду в резервуаре.
Когда вода системы нагревается и расширяется в резервуар, мембрана деформируется и движется в направлении воздушной камеры. Увеличивается давление воздуха в баке и давление воды в системе. Однако, если резервуар имеет надлежащие размеры, увеличение давления в системе недостаточно для того, чтобы открыть клапан сброса давления, даже когда вся вода в системе достигает максимальной температуры.
Мембранные расширительные баки могут быть рассчитаны с использованием диаграмм или программного обеспечения. Подробная процедура определения размеров расширительных баков диафрагменного типа приведена в ссылке 1, а также в нескольких других отраслевых публикациях. Ключевыми концепциями являются:
1. Создайте давление на воздушной стороне резервуара, чтобы выровнять статическое давление воды в месте расположения расширительного бачка и перед добавлением воды в систему. Это предотвращает частичное сжатие холодной водой воздуха в баке. Диафрагма начинает сжиматься только при повышении температуры воды.
2. Установите резервуар таким образом, чтобы давление на предохранительном клапане системы было на 5 фунтов / кв. Дюйм ниже номинального давления открытия клапанов, когда вся жидкость в системе имеет максимальную ожидаемую температуру. Запас в пять фунтов на квадратный дюйм предотвращает «подтекание» предохранительного клапана при приближении давления к номинальному давлению открытия.
Даже если расширительный бак имеет надлежащие размеры, детали установки могут нарушить его способность функционировать по назначению и обеспечивать многолетнюю эксплуатацию.
DOs
Рисунок 4 Монтажный расширительный бак мембранного типа
1.Do Pump Away: Деталь, которая когда-то была понятна и уважаема в гидротехнической промышленности, но постепенно теряла приоритет перед другими «удобствами» упаковки или установки, заключается в подключении расширительного бака к гидравлическому трубопроводу рядом с входом в циркуляционный насос. Это сводит к минимуму перепад давления между точкой, в которой резервуар подключается к контуру, то есть точкой, в которой нет изменения давления при включении циркулятора, и входом в циркулятор. Это позволяет добавить перепад давления, создаваемый циркулятором, к статическому давлению в системе.Повышенное давление в системе помогает защитить циркуляционный насос от кавитации и часто обеспечивает более тихую работу. Это также повышает способность вентиляционных отверстий выталкивать воздух из системы. На рисунке 3 показано несколько приемлемых размещений резервуара.
2. Установите резервуар вертикально с соединением сверху: Также лучше установить расширительные баки мембранного типа вертикально с соединением трубопровода сверху. Это уменьшает нагрузку на соединение бака относительно горизонтального монтажа.Это также позволяет предотвратить попадание воздуха в трубопровод на водяной стороне расширительного бака при первом заполнении системы. Рисунок 4 иллюстрирует различия.
3. Проверьте давление воздуха: Важно убедиться, что давление на стороне воздуха в баке равно статическому давлению, которое будет присутствовать на соединении бака, когда система заполнена холодной жидкостью. Большинство производителей заявляют, что их танки предварительно заряжены до 12 фунтов на квадратный дюйм. Не думайте, что это всегда верно или правильно.Двенадцать фунтов на квадратный дюйм подходят для систем, где верхняя часть трубопровода находится примерно на 16 футов над входом в расширительный бак (при условии, что статическое давление в 5 фунтов на квадратный дюйм необходимо в самой верхней части системы, чтобы обеспечить нормальное функционирование вентиляционных отверстий). Для более высоких систем трубопроводов требуется более высокое давление воздуха, чтобы предотвратить частичное сжатие диафрагмы перед нагревом жидкости. Рассчитайте статическое давление на входе в бак, используя формулу 1.
Формула 1:
Где:
Па = правильное давление со стороны воздуха (фунт / кв.дюйм)
H = расстояние от соединения расширительного бачка до верхней части контура трубопровода (футы) )
Dc = плотность «холодной» жидкости в системе, когда она находится на уровне приблизительно 60F (фунт / фут3)
5 = статическое давление 5 фунтов на кв. Дюйм, необходимое в верхней части системы для работы с вентиляционным отверстием
144 = константа преобразования единицДля пример: если верхняя часть контура трубопровода находилась на 25 футов над соединением расширительного бачка и при условии, что система заполнена водой, правильное давление со стороны воздуха в баке будет:
Получите датчик давления в шинах с шкала 0-30 фунтов на квадратный дюйм и велосипедный насос или небольшой воздушный компрессор.Используйте их, чтобы установить рассчитанное давление на стороне воздуха перед заполнением системы жидкостью.
4. Планируйте заранее: Срок службы расширительного бака зависит от рабочей температуры системы, давления, химического состава жидкости и содержания кислорода. Некоторые резервуары выходят из строя, когда в диафрагме возникает утечка. Это обычно приводит к тому, что бак заполняется жидкостью и становится «забитым водой». Вы можете проверить это, нажав на шток клапана Шредера. Если поток жидкости выходит, бак — тост. Танки также могут образовывать утечки в тонкой стальной оболочке.Единственный вариант — новый танк. Это когда вы оцените шаровой клапан, который может изолировать резервуар от остальной части системы. Без этого клапана вам, возможно, придется слить несколько галлонов жидкости из системы, чтобы открутить неисправный резервуар и ввернуть новый.
5. Учитывайте превышение размера: Типичные расчеты для определения размера мембранного расширительного бака определяют минимальный объем бака. Использование большего бака, хотя, вероятно, более дорого, хорошо. Это уменьшает изменения давления в системе при изменении температуры жидкости.
6. Планируйте для самых низких температур жидкости: В большинстве гидравлических систем отопления размер расширительного бака и давление на стороне воздуха основаны на предположении, что холодная жидкость используется для заполнения системы в диапазоне температур от 45F до 60F. Это хорошо. Однако, когда расширительный бак используется в контуре солнечного коллектора или в системе таяния снега, раствор антифриза иногда будет намного холоднее, возможно, даже ниже 0F. Если диафрагма резервуара полностью прижимается к стальной оболочке при температуре жидкости, возможно, 45F, любое дальнейшее охлаждение жидкости может вызвать отрицательное давление в системе и возможный приток воздуха из вентиляционного отверстия поплавкового типа.Ссылка 2 ниже объясняет, как исправить эту возможность. Идея заключается в добавлении достаточного количества жидкости в бак во время повышения давления в контуре, чтобы мембрана не полностью расширялась по отношению к внутренней части бака до тех пор, пока вся жидкость в системе не достигнет минимально возможной температуры.
7. Отрегулируйте для растворов антифриза: Растворы пропилена или этиленгликоля имеют более высокие коэффициенты расширения по сравнению с водой. Чем выше концентрация антифриза, тем больше требуется объем расширения.Увеличение объема воды, нагретой с 60 градусов до 180 градусов, составляет около трех процентов. Увеличение объема для 50-процентного раствора пропиленгликоля, нагретого от 60F до 180F, составляет около 4,5 процента. Это следует учитывать при определении размеров резервуаров для таких систем, как таяние снега, солнечная энергия или другие применения, где используются растворы антифриза на основе гликоля. Опять же, методы в Ссылке 1 могут приспособиться к этому.
DONT’S
Как обычно, список всех «негодных» по своей сути будет включать в себя противоположность всем «DOS».Тем не менее, есть еще несколько «не надо», которые выделяются.
1. Не объединяйте сталь и кислород: Не используйте стандартный расширительный бак с корпусом из углеродистой стали в любых типах применения с разомкнутым контуром, таких как система, в которой используется питьевая вода для передачи тепла к гидравлическим источникам тепла, которые это плохая идея по ряду других причин. Повышенное содержание растворенного кислорода в воде в системе с разомкнутым контуром по сравнению с содержанием в системе с замкнутым контуром ускорит коррозию тонкой оболочки из углеродистой стали резервуара.Это ограничение также относится к системам с замкнутым контуром, использующим небарьерные трубки PEX или другие материалы, которые могут позволить диффузию кислорода в системе. Расширительные баки с внутренними полимерными накладками следует использовать в любых условиях, где могут присутствовать более высокие уровни растворенного кислорода.
Рисунок 5 Расширительный бак установлен рядом с гидравлическим сепаратором
2. Не заполняйте его грязью: Не устанавливайте расширительные баки непосредственно под гидравлическими сепараторами. Это позволяет грязи, собранной в нижней части сепаратора, попадать в расширительный бак.Со временем это может привести к выходу из строя диафрагмы. Если резервуар должен находиться рядом с гидравлическим сепаратором, лучше всего установить его из тройника в любой трубе, соединяющейся с соединениями нижней боковой стенки на сепараторе, как показано на рисунке 5.
3. Не перегревайте его: при любых обстоятельствах возможно, избегайте размещения расширительных баков в непосредственной близости от очень горячей воды. Когда оболочка резервуара нагревается за счет теплопередачи (проводимости и конвекции), давление воздуха в резервуаре увеличивается.При прочих равных условиях это увеличивает давление в системе по сравнению с ситуацией, когда корпус резервуара холоднее. Это может привести к утечке предохранительного клапана. Можно расположить резервуар в нескольких футах от места соединения трубки с резервуаром с системой. Держите резервуар ниже этой точки подключения, чтобы уменьшить теплообмен при конвекции.
4. Не создавайте несколько точек подключения: Можно использовать два или более расширительных бака с общим объемом одного большего бака.Однако эти резервуары должны подключаться к общей трубе, которая имеет единую точку подключения в системе. Избегайте подключения нескольких резервуаров к различным частям одного и того же трубопровода. Это может привести к неожиданным изменениям давления в зависимости от того, где расположены циркулятор (ы) относительно резервуаров.
Рисунок 6 Система обвязки защищает корпус бака
5. Не оставляйте его уязвимым для удара: Небольшой расширительный бак, который свисает с верхних соединений ½ дюйма, может быть легко согнут при случайном ударе, например, если кто-то встал с наклонился над положением и натыкаясь на бак.Спросите меня, откуда я это знаю … Если резервуар должен быть установлен в уязвимом месте, используйте систему крепления, чтобы закрепить корпус на твердой поверхности, как показано на рисунке 6. Некоторые производители расширительных резервуаров предлагают комплекты для крепления или другое оборудование для правильной поддержки корпус танка.
В дополнение к уведомлению об обвязке оба резервуара имеют изолирующие шарики и достаточно места для доступа к воздушному клапану Шредера снизу. Оба резервуара подключены параллельно к общей трубе, обеспечивая единую точку подключения к контуру.
6. Не предполагайте совместимость: Убедитесь, что выбранный расширительный бак совместим с жидкостью, используемой в системе. Комбинированные диафрагмы бутил / EPDM или полностью EPDM обычно совместимы с растворами гликоля и растворами метанола или этанола, иногда используемыми в геотермальных контурах заземления. Однако разные поставщики резервуаров используют разные материалы и имеют разные температурные пределы для этих материалов. Всегда лучше получить одобрение производителя резервуаров на совместимость с жидкостями.
Расширительные баки выполняют простую, но очень необходимую функцию. Следуйте этим советам, чтобы они работали так, как задумано. <>Джон Сигенталер, P.E., выпускник политехнического института Rensselaer и дипломированный инженер-механик. Он имеет более чем 35-летний опыт проектирования современных гидравлических систем отопления. Последняя книга Siegenthaler — «Отопление возобновляемой энергией» (см. Www.hydronicpros.com для получения дополнительной информации).
Справочная информация
1. Modern Hydronic Heating, 3-е изд., John Siegenthaler, Cengage Publishing 2012, ISBN-13: 978-1-4283-3515-8
2. Отопление с использованием возобновляемых источников энергии, John Siegenthaler, Cengage Publishing 2017, ISBN — 13: 978-1-2850-7560-0ПОСМОТРЕТЬ ДЖОНА СИГЕНТХАЛЕРА НА САММИТЕ СОВРЕМЕННОЙ ГИДРОНИКИ
.
PEX, Сантехника, Отопление, климатическая техника
Как определить размер и выбрать правильный расширительный бак
Когда вода нагревается, она расширяется и ее объем увеличивается. Поскольку вода считается несжимаемой, в замкнутой системе это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопровод и компоненты всей системы. Если давление не будет устранено, это может привести к утечкам и даже полным разрывам в трубопроводе. Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снимают давление в системе.Кроме того, отсутствие расширительного бака позволит напору открыть ваш предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.
Сам расширительный бак — это просто емкость с воздухом, отделенная от воды диафрагмой.
Когда система отопления заполнена холодной водой, давление предварительной зарядки расширительного бака равно его давлению заполнения, что приводит к тому, что мембрана расширительного бака полностью выступает против бака.Когда температура воды в системе увеличивается, расширенная вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигнет своего максимума и начнет снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.
Типы расширительных баков
Существует несколько типов расширительных баков, доступных в зависимости от потребностей вашей системы. В бытовых системах горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для систем лучистого и гидравлического отопления следует использовать расширительный бак Amtrol Extrol, Radiant Extrol или Fill-Trol.
Выбор правильного размера для вашего расширительного бака
Прежде чем купить расширительный бак, вы должны выяснить, какого размера потребуется расширительный бак для вашей системы. Решение будет основано на двух факторах. Первый — это мощность вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет указана на заводской этикетке вашего водонагревателя или бойлера. Второе — это давление воды в вашей системе трубопроводов. В случае применения сантехники эту информацию можно получить, подключив небольшой датчик к любому крану, или позвонив в местную компанию по водоснабжению.Для систем с гидравлическим и лучистым отоплением давление в системе обычно не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.
Если приобретаемый вами расширительный бак меньше, чем требуется вашей системе, избыточное давление расширяющейся горячей воды вызовет сброс предохранительного клапана. С другой стороны, нет проблем с наличием расширительного бака, который больше, чем требуется вашей системе. На самом деле, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно разместить вашу систему, обычной практикой является выбор расширительного бака, который на один размер больше требуемого.Как общее практическое правило для расширительных баков, лучше больше, чем меньше.
Сантехника
Therm-X-Trol
Расширительные баки Therm-X-Trol изготовлены из цветных материалов, что делает их пригодными для бытовых систем горячего водоснабжения.
Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol
Закрепляет водонагреватель и светильники
Устраняет водные и энергетические отходы
Гарантирует, что предохранительные клапаны не откроются
Снижает рискованное повышение давления
Таблица размеров
жилых приложений (до 150 * F)
Коммерческие приложения (до 180 * F)
Гидравлическое отопление Применения
Extrol и Fill-Trol
Расширительные баки Extrol
используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.На самом деле, единственное различие между ними заключается в том, что расширительные баки Fill-Trol имеют специально разработанный редукционный наполнительный клапан. Расширительные баки Extrol требуют отдельного клапана заполнения.
Размеры резервуаров
Extrol и Fill-Trol учитывают дополнительные факторы. Скорее всего, на вашем котле будет напечатана информация о производительности BTU / Hr. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковый размер и сопоставимые размеры.
Характеристики расширительного бака Extrol
- Обеспечивает постоянное отделение системной воды от воздуха.
- Контролирует и нормализует давление воды в системе
- Использует диафрагму из бутила / EPDM для лучшего удержания воздуха, чем натуральный каучук
- Простота установки
Характеристики расширительного бака Fill-Trol
- Не требует отдельного автоматического клапана наполнения
- Те же характеристики и модель, что и у обычного расширительного бака Extrol
Таблица размеров
Применения Лучистого Отопления
Radiant Extrol
Расширительные баки
Radiant Extrol предназначены для работы в системах лучистого отопления с открытым и закрытым контуром, а также подходят для таяния снега.
Для расширительных баков Radiant Extrol еще один фактор, который необходимо учитывать при определении их размеров, — это размер и длина используемой трубки.
Характеристики расширительных баков Radiant Extrol
- Специально разработан для высокоэффективных излучающих систем
- Подходит для барьерных и небарьерных систем PEX
- Подходит для использования с гликолем
- Цветное соединение, устойчивое к коррозии.
Таблица размеров
,
