Объем расширительного бака для отопления закрытого типа: Расчет объема расширительного бака для закрытой системы отопления

Содержание

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

При планировании создания системы водяного отопления в собственном доме, перед владельцем встаёт выбор из нескольких вариантов. В перечне самых главных вопросов – тип системы (будет она открытого или закрытого типа), и какому принципу станет осуществляться передача теплоносителя по трубам (естественная циркуляция за счет действия гравитационных сил, или принудительная, требующая установки специального насоса).

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки. Но все же в настоящее время все чаще предпочтение отдается закрытой системе с принудительной циркуляцией. Такая схема более компактна, легче и быстрее монтируется, имеет ряд других эксплуатационных преимуществ. Одна из основных отличительных особенностей – это полностью герметичный расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого будет рассмотрена в настоящей публикации.

Но прежде чем приобретать расширительный бак и приступать к его монтажу, необходимо хотя бы немного ознакомиться с его устройством, принципом работы, а также с тем, какая именно модель станет оптимальной для конкретной системы отопления.

В чем преимущества закрытой системы отопления

Содержание статьи

Несмотря на то что в последнее время появилось множество современных приборов и систем обогрева помещений, принцип передачи тепла через циркулирующую по трубам жидкость с высокой теплоемкостью – без сомнения, остается самым распространенным. В качестве переносчика тепловой энергии чаще всего применяется вода, хотя при некоторых обстоятельствах приходится применять и иные жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы).

Водяное отопление является лидером по распространенности

Теплоноситель получает нагрев от котла (печи с водяным контуром) и передает тепло отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, контурам «теплого пола»), установленным в помещениях в необходимом количестве.

Как определиться с типом и количеством радиаторов отопления?

Даже самый мощный котел не будет способен создать в помещениях комфортную атмосферу, если параметры точек теплообмена не соответствуют условиям конкретной комнаты. Как правильно рассчитать требуемое количество радиаторов отопления – в специальной публикации нашего портала.

Но любая жидкость имеет общие физические свойства. Во-первых, при нагреве она значительно увеличивается в объеме. А во-вторых, в отличие от газов — это несжимаемая субстанция, ее температурное расширение необходимо каким-либо образом компенсировать, предоставив для этого свободный объем. И при этом необходимо предусмотреть, чтобы по мере остывания и уменьшения в объёме, в контуры труб извне не попал воздух, который создаст «пробку», препятствующую нормальной циркуляции теплоносителя.

Именно такие функции и выполняет расширительный бачок.

Еще не столь в частном строительстве особой альтернативы и не существовало – в самой высокой точке системы устанавливался открытый расширительный бак, который вполне справлялся с поставленными задачами.

Принципиальная схема системы открытого типа

1 – котел отопления;

2 – стояк подачи;

3 – открытый расширительный бачок;

4 – радиатор отопления;

5 – опционально – циркуляционный насос. В данном случае показан насосный узел с обводной петлей и системой задвижек. При желании или при возникновении необходимости можно переключить принудительную циркуляцию на естественную, и наоборот.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как правильно осуществляется установка радиаторов отопления

Цены на циркуляционные насосы

~~циркуляционные насосы~~

Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.

Отличия системы отопления закрытого типа

Бачок на схеме показан поз. 6, врезанным в трубу обратки (поз.7).

Казалось бы – чего «огород городить»? Обычный открытый расширительный бачок, если он в полной мере справляется со своими функциями, видится более простым и недорогим решением. Он, наверняка, стоит немного, а кроме того, при определенных навыках, его несложно изготовить и самостоятельно – сварить из стальных листов, использовать ненужную металлическую емкость, например, старый бидон и т.п. Мало того, можно встретить примеры применения старых пластиковых канистр.

Открытый расширительный бак

Есть ли смысл тратить деньги на приобретение герметичного расширительного бачка? Оказывается, есть, так как закрытая система отопления имеет немало преимуществ:

Полная герметичность абсолютно исключает процесс испарения теплоносителя. Это открывает возможности применения, помимо воды, специальных антифризов. Мера – более, чем необходимая, если загородным домом в зимнее время пользуются не постоянно, а «наездами», время от времени.
В открытой системе отопления расширительный бак, как уже упоминалось, должен быть смонтирован в самой высшей точке. Очень часто подобным местом становится неотапливаемый чердак. А это влечет дополнительные хлопоты по термоизоляции емкости, чтобы даже в самые сильные морозы теплоноситель в ней не замерз.

Расширительный бачок вполне можно разместить в неприметном углу

А в закрытой системе расширительный бачок может быть установлен практически на любом ее участке. Наиболее целесообразным местом монтажа является труба обратки непосредственно пред входом в котел – здесь детали бачка в меньшей степени будут подвергаться температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но это – отнюдь не догма, и смонтировать его можно с таким расчетом, чтобы он не создавал помех и не дисгармонировал своим видом с интерьером помещения, в том случае если, скажем, в системе используется настенный котел, установленный в коридоре или на кухне.

В открытом расширительном бачке теплоноситель всегда находится в контакте с атмосферой. Это приводит к постоянному насыщению жидкости растворенным воздухом, что является причиной активизации коррозии в трубах контура и в радиаторах, к повышенному газообразованию в процессе нагрева. Особенно нетерпимы к этому алюминиевые радиаторы.
Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией – менее инертна – она гораздо быстрее прогревается при запуске, намного чувствительнее к регулировкам. Исключаются совершенно неоправданные потери в области расширительного бака открытого типа.
Разница температур в трубе подачи и в обратке в токах соединения с котлом – меньше, чем в открытой системе. Это важно для сохранности и длительности эксплуатации отопительного оборудования.
Закрытая схема с принудительных циркуляций для создания контуров потребует трубы меньшего диаметра – налицо выигрыш и в расходах на материалы, и в упрощении монтажных работ.
За расширительным баком открытого типа необходим контроль – для недопущения перелива при заполнении, и для исключения падения уровня жидкости в нем в ходе эксплуатации ниже критической отметки. Конечно, это все можно решить установкой дополнительных устройств, например, поплавковых клапанов, патрубков перелива и т.п., но это лишние сложности. В закрытой системе отопления подобных проблем не возникает.
И, наконец, такая система – наиболее универсальна, так как подходит к любым типам батарей, позволяет подключать контуры теплого пола, конвекторы, тепловые завесы. Кроме того, при желании можно организовать и горячее теплоснабжение, смонтировав в систему бойлер косвенного нагрева.

Из серьезных недостатков можно упомянуть только один. Это — обязательность «группы безопасности», включающей контрольно-измерительные приборы (манометр, термометр), предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик. Впрочем, это, скорее, не недостаток, а технологическая издержка, обеспечивающая безопасную эксплуатацию системы отопления.

Одним словом, преимущества закрытой системы явно перевешивают, и траты на специальный герметичный расширительный бак выглядят вполне оправданными.

Как устроен и как действует расширительный бачок для отопления закрытого типа?

Устройство расширительного бачка для системы закрытого типа не отличается большой сложностью:

Схема устройства и действия герметичного расширительного бачка

Обычно вся конструкция размещена в стальном штампованном корпусе (поз.1) цилиндрической формы (встречаются бачки в форме «таблетки»). Для изготовления используется качественный металл, имеющий антикоррозийное покрытие. Снаружи бачок покрыт эмалью. Для отопления применяются изделия с красным корпусом. (Существуют бачки синего цвета – но это водные аккумуляторы для системы водоснабжения. Они не рассчитаны на повышенные температуры, а ко всем их деталям предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования).

С одной из сторон бачка размещен резьбовой патрубок (поз. 2) для врезки в систему отопления. Иногда в комплект поставки входят фитинги для облегчения проведения монтажных работ.

С противоположной стороны имеется ниппельный клапан (поз. 3), служащий для предварительного создания необходимого давления в воздушной камере.

Внутри вся полость бачка разделена мембраной (поз. 6) на две камеры. Со стороны патрубка находится камера для теплоносителя (поз. 4), с противоположной – воздушная (поз. 5)

Мембрана изготовлена из эластичного материала с низким показателем диффузии. Ей придана специальная форма, которая обеспечивает «упорядоченную» деформацию при изменении давления в камерах.

Принцип работы – несложен.

В начальном положении, при подключении бачка к системе и заполнения ее теплоносителем, определенные объем жидкости через патрубок поступает в водную камеру. Давление в камерах выравнивается, и эта замкнутая система обретает статичное положение.
При повышении температуры происходит расширение объёма теплоносителя в системе отопления, сопровождающееся и возрастанием давления. Избыток жидкости попадает в расширительный бачок (красная стрелка), и своим давлением изгибает мембрану (желтая стрелка). При этом объем камеры для теплоносителя увеличивается, а воздушной, соответственно уменьшается, и давление воздуха в ней возрастает.
При снижении температуры и уменьшении общего объема теплоносителя избыточное давление в воздушной камере способствует перемещению мембраны назад (зеленая стрелка), и теплоноситель перемещается обратно в трубы системы отопления (синя стрелка).

Если давление в системе отопления достигает критического порога, то должен сработать клапан в «группе безопасности», который выпустит излишки жидкости. Некоторые модели расширительных бачков имеют собственный предохранительный клапан.

Расширительный бачок на специальном кронштейне

Разные модели баков могут иметь собственные особенности конструкции. Так, они бывают неразборными или с возможностью замены мембраны (для этого предусмотрен специальный фланец). В комплекте могут быть кронштейны или хомуты для крепления бачка на стене, или же предусмотрены подставки – ножки для размещения его на полу.

Кроме того, могут они различаться и конструкцией самой мембраны.

Отличия в конструкции расширительных бачков с мембранами диафрагменного (слева) и баллонного типа

Слева показан расширительный бачок с мембранной – диафрагмой (она уже была рассмотрена выше). Как правило, это неразборные модели. Нередко применяется мембрана баллонного типа (рисунок справа), изготовленная из эластичного материала. По сути, она сама по себе является водяной камерой. По мере нарастания давления такая мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме. Именно такие бачки оснащены разборным фланцем, позволяющим самостоятельно проводить замену мембраны в случае ее выхода из строя. Но основной принцип работы от этого никак не меняется.

Видео: устройство расширительных бачков марки «Flexcon FLAMCO»

Цены на расширительные баки Flexcon FLAMCO

~~расширительные баки Flexcon~~

Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка?

При выборе расширительного бачка для конкретной системы отопления основополагающим моментом должен стать его рабочий объем.

Расчет по формулам

Можно встретить рекомендации устанавливать бак, объем которого составляет примерно 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по контурам системы. Однако, можно провести и более точный расчет – для этого существует специальная формула:

Vб = Vс × k / D

Символами в формуле обозначены:

Vб – требуемый рабочий объем расширительного бачка;

Vс – общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве;

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Откуда взять исходные величины? Разбираемся по порядку:

Общий объем системы (Vс) можно определить несколькими способами:

Можно засечь по водомеру, какой общий объём поместится при заполнении системы водой.
Самый точный способ, который применяется при расчетах системы отопления – это суммирование общего объёма труб всех контуров, вместимости теплообменника имеющегося котла (она указана в паспортных данных), и объем всех приборов теплообмена в помещениях – радиаторов, конвекторов и т.п.
Вполне допустимую погрешность дает самый простой способ. Он основывается на том, что для обеспечения 1 кВт мощности отопления требуется 15 литров теплоносителя. Таким образом, паспортную мощность котла просто умножают на 15.

2. Значение коэффициента температурного расширения (k) – это табличная величина. Она нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней антифризных этиленгликолевых добавок. Значения приведены в таблице, размещённой ниже. Строку величины нагрева берут из расчета планируемой эксплуатационной температуры системы отопления. Для воды принимают значение процентного содержания этиленгликоля – 0. Для антифризов – исходя из конкретной концентрации.

Температура нагрева теплоносителя, °С	Содержание гликоля, % от общего объема
	0	10	20	30	40	50	70	90
0	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0224	0.0288
10	0.00027	0.0034	0. 0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0226	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.024	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0266	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0301	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0343	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0387	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0. 0318	0.0348	0.0378	0.0438	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0494	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.0557	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0621	0.0729

3. Значение коэффициента эффективности расширительного бачка (D) придется рассчитать по отдельной формуле:

D = (Qm – Qб) / (Qm + 1)

где:

Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. Оно будет определяться порогом срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности», который обязательно указывается в паспорте изделия.

Qб — давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака. Оно тоже может быть указано на упаковке и в документации изделия. Есть возможность его изменения – подкачки с помощью автомобильного насоса или, наоборот, стравливания через ниппель. Обычно рекомендуют устанавливать это давление в рамках 1.0 – 1.5 атмосфер.

Калькулятор для расчета требуемого объема расширительного бачка

Чтобы упростить читателю процедуру расчета, в статье размещен специальный калькулятор, в который внесены указанные зависимости. Введите запрашиваемые значения, и после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ» получите требуемый объем расширительного бака.

Перейти к расчётам

Получено значение является минимальным – по нему подбирается модель с наиболее близкими показателями. Округление при этом проводится только в большую сторону – дополнительный объем лишним не будет.

И, наконец, из представленного в продаже модельного ряда рассчитанного объема можно будет выбрать самый оптимальный вариант, исходя из предполагаемого места размещения расширительного бака – с креплением к стене или с размещением на полу.

Есть еще один нюанс. Некоторые отопительные котлы имеют собственный, встроенный расширительный бачок. Это вовсе не означает, что расчетов проводить не нужно – бывает, что объёма встроенного бака явно недостаточно. В этом случае придется приобрести и установить дополнительный, с рабочим объемом, равным разнице рассчитанных показателей для всей системы и параметров встроенной емкости.

Цены на расширительные баки Джилекс

~~Расширительный бак Джилекс~~

И еще одно замечание. Если система отопления работает по принципу принудительной циркуляции, то, даже при небольших объемах теплоносителя, следует устанавливать расширительный бачок емкостью не менее 15 литров.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать электрический котел для отопления частного дома

Расширительный бак для отопления закрытого типа: установка своими руками

Для человека, обладающего навыками в сантехнических работах, самостоятельно установить расширительный бачок не составит особого труда. Принцип его врезки в систему показан на схеме:

Рекомендуемая схема врезки расширительного бачка в закрытую систему отопления

На трубе обратки (поз. 1), на участке, максимально близком к входу в отопительный котел (поз. 2), но обычно – перед циркуляционным насосом (поз. 3), делается разрез, в который запаковывается тройник (поз. 4). Способ монтажа может быть разным – все зависит от типа используемых труб – металл, полипропилен или метоллапластик.

На патрубок (поз. 6) самого расширительного бачка (поз. 5) запаковывается шаровой кран (поз. 7). Он необходим для того, чтобы обеспечивалась возможность отключения расширительного бачка в случае необходимости проведения ремонтных или профилактических работ. В этих же целях имеет смысл между краном и бачком разместить соединение с накидной гайкой – «американкой» (поз. 8). В рабочем положении кран должен быть постоянно открытым.

От крана идет соединительный участок трубы (поз. 9) к тройнику. Его длина и конфигурация (количество изгибов или поворотов) большого значения не имеют – но обычно делается по кратчайшему и наиболее удобному пути от места установки бачка до трубы обратки.

Теперь посмотрим, что необходимо сделать на самом бачке.

Иллюстрация	Краткое описание выполняемой операции
	Бачок достали из заводской упаковки, приготовили к работе необходимые инструменты и принадлежности.
	На резьбовой патрубок расширительного бачка в случае необходимости запаковывается переходник. Важно добиться исключительно надежной герметизации соединений. Лучше всего проводить запаковку на паклю с использованием пасты «Юнипак» или применяя специальную резьбоуплотнительную нить (шнур), пропитанную герметизирующим составом (как показано на рисунке)..
	Переходник затянут, и можно переходить к монтажу крана. Стоит сразу отметить, что в показанном примере допущена недоработка — мастер не устанавливает разъемного соединения – «американки» между краном и бачком. То есть, в случае необходимости демонтажа бачка при закрытом кране, это будет сделать весьма сложно. Рекомендация всем установщикам – не забывать про этот момент.
	Наматывается нить для запаковки крана, …
	… кран ставится на место и плотно затягивается. Следует сразу предусмотреть, чтобы «барашек» оказался в удобном для пользования положении после размещения бачка на стене.
	От крана монтируется переход на трубу, требуемой конфигурации, в соответствии с составленной схемой общего монтажа расширительного бачка. По сути, в этой части работа закончена.
	Теперь можно проверить давление в воздушной камере расширительного бачка. С противоположной его стороны размещен ниппель – практически точно такой же, как на автомобильных колесах. Во многих моделях он прикрыт специальным пластиковым колпаком, который при необходимости доступа к клапану просто откручивается.
	Проверить давление можно автомобильным манометром. Если оно превышает показатели, которые применялись при расчете системы, то можно его стравить до необходимого уровня нажатием на шток клапана. При недостаточности придется подкачать – для этого вполне подойдет автомобильный насос.
	В рассматриваемом варианте уже бачок имеет приспособления для его размещения, даже в двух вариантах – ножки для установки на горизонтальной поверхности (синие стрелки) и монтажную панель для подвешивания на стену (желтая стрелка). Бачок монтируется в выбранном месте, а затем соединяется участком трубы с тройником, врезанным в обратку. На этом установку можно считать законченной.
	Другой вариант бачка, на корпусе которого нет конструктивных элементов для крепления в месте установки. Но они, как правило, входят отдельными деталями в комплект поставки.
	Обычно это кронштейн – монтажная площадка для крепления к стене, и длинный винтовой ленточный хомут.
	Лета хомута расправляется и продевается в щели монтажной площадки.
	Все это проделывается с таким расчетом, чтобы выступающий бортик бачка попал в специальный паз монтажной площадки (показано стрелками), а хомут оказался выше бортика.
	После установки бачка в монтажную площадку концы хомута соединяются, затягивается вначале вручную …
	.. а затем – до упора, с помощью отвертки или ключа.
	В таком виде бачок будет готов к подвешиванию на стене.
	Монтаж сантехнической арматуры к патрубку бачка производится в том же порядке, о котором уже говорилось выше.
	Ниппель бывает расположенным открыто, только с пылезащитным пластиковым колпачком. Проверка давления и подкачка, в случае необходимости – ничуть не отличается от рассмотренного ранее варианта.
	Кстати, обычно бачки идут с завода с предустановленным давлением в воздушной камере, и можно сразу выбрать необходимый параметр. Он указывается на упаковке и в техдокументации изделия. Дальнейшая установка бачка производится в уже известном порядке – монтаж на стену в выбранном месте и соединение трубой с тройником.

После окончательного монтажа обязательно открывают кран и проводят заполнение системы теплоносителем. Если не выявлено никаких подтеканий в соединительных узлах, установку расширительного бачка можно считать законченной.

Видео: врезка расширительного бачка в контур полипропиленовых труб

В завершение статьи необходимо еще раз подчеркнуть – закрытая система отопления с герметичным расширительным бачком в обязательном порядке должна иметь надежную «группу безопасности». Если она расположена в не совсем удобном для регулярного визуального контроля месте, имеет смысл установить дополнительный манометр в непосредственной близости от расширительного бака – так намного проще будет следить за состоянием всей системы. Расширительный бак для отопления вы можете узнать по ссылке.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет радиатор биметаллический

Расширительный бак закрытого типа. Секреты устройства

Расширительный бак для отопления закрытого типа на сегодня общепризнанно считается самым удачным вариантом отопительной системы для частного дома. Её преимущества очевидны при сравнении с аналогичной системой открытого типа, значительным недостатком которой является непосредственность контакта с атмосферой, в результате чего в теплоносителе присутствует воздух в виде пузырьков, с течением времени вызывающих коррозию металлических элементов отопительной системы и «шумность» самого теплоносителя. Правильный выбор – а именно, приобретение и установка закрытой конструкции — предотвратит возникновение этих проблем.

Особенность расширительного бака закрытого типа

Согласно напрашивающемуся на основе выше изложенной информации выводу, система закрытого типа с расширительным баком по своей структуре является полностью изолированной от окружающей среды и её негативного воздействия и может быть изготовлена своими руками.

Состав системы представлен баком и несколькими клапанами различного целевого назначения. В конструкции присутствуют также радиаторы, вентиль, насос и фильтр, манометр.

Эффективность циркуляции теплоносителя существенно повышается при применении насоса, что, однако, выглядит не так идеалистически, как может показаться на первый взгляд: прерывание подачи электроэнергии (или же изначальное её отсутствие) делают невозможным полноценное функционирование отопления с расширительным баком для отопления закрытого типа. Прибегнув к использованию «помпы», можно полностью компенсировать недостатки – жилое помещение может быть оснащено дополнительными обогревательными системами, например, тёплым полом.

Область размещения насоса, ответственного за циркуляционный процесс, — обратная труба, называемая также «обраткой», где осуществляется также монтаж расширительного бака. В итоге это даёт плюс в возможности некритичного отношения к диаметру применяемых в процессе монтажных работ труб и к уклону, являющемуся непременным для открытой системы.

Достоинства расширительного бака для отопления закрытого типа

К несомненным достоинствам стоит причислить небольшой расход времени, требующегося на установочные работы, и значительную экономию используемых материалов. Однако увлекаться и игнорировать определённые нюансы явно не стоит: так, например, соблюдение уклона при отключении электричества обеспечит в той или иной степени функционирование системы, без угрозы размораживания.

Несмотря на то, что самое определение закрытости для отопительной системы означает изолированность от проникновения воздуха, не стоит надеяться на абсолютную её герметичность: воздух может наличествовать в трубах, как следствие того, что совершают доливание теплоносителя, что влечёт за собой его скопление в верхних точках. Устранить излишнее содержимое можно, прибегнув к такому устройству, как кран Маевского. С этой же работой успешно справятся поплавковые отводчики, функционирующие «на автомате». Будучи растворённым в воде, воздух подвергается окончательному удалению посредством воздействия на него сепараторов, которые устанавливаются непосредственно в трубопроводе.

Для данной системы характерна также широта диапазона топлива, пригодного для её функционирования. В качестве такового можно выбрать как газ, так и электричество, а также дизельное или твёрдое топливо.

Большое значение имеет такой показатель котла, как его мощность. Так, для помещения высотой до трёх метров эта величина равна 1кВт на 10 квадратных метров. Данное значение очень является крайне относительным, так как здесь непременно нужно принять во внимание ряд многих других факторов, к которым относятся различные характеристики здания.

Почему нужно использовать расширительный бак?

Целесообразность использования расширительного бака для отопления закрытого типа заключается в том, что его функционирование позволяет создать баланс, компенсирующий тепловое расширение, то есть увеличение применяемого теплоносителя в объёме, что само по себе чревато повреждениями, наносимыми как котлу, так и трубопроводу.

Основное отличие бака данного типа от обычного – в наличии в нём диафрагмы, произведённой из такого материала, как резина пищевая, в то время, как в баке для отопительной системы используется диафрагма из резины технического типа.

Что касается объёма расширительного бака для отопления закрытого типа, то он составляет от 15% до 20% от объёма всей системы. Давление в баке составляет 1,5 бара

Выбор расширительного бака закрытого типа

Читайте так же:

Как выбрать расширительный бак для отопления

Назад к списку статей

Система обогрева РФ являются практически составляющей зданий. Обойтись без них при наступлении холодов, длящихся месяцами, невозможно. В большинстве случаев их работа предусматривает использование теплоносителя — воды. А законы физики предусматривают, что нагревание жидкости ведёт к увеличению её объема. Специально на этот случай предусматривается отводная емкость, известная как расширительный бачок. Именно благодаря ему обеспечивается длительное и безопасное функционирование системы. Чтобы достичь наилучших показателей, важно знать, как выбрать расширительный бак для отопления, чтобы вопросов к его работе не было и он в полной мере выполнял возложенные задачи.

Доступные типы решений

Разбирая, как правильно подобрать бак, необходимо помнить об их целевом предназначении. Таковым является сохранение коммуникаций и узлов от скачков давления, сопровождающих нагревание жидкости. Для этого мало, чтобы в конструкции предусматривалось наличие расширительного бака — он должен соответствовать показателям системы. На рынке представлено много конструкторских решений, где представлены котлы с уже встроенными элементами отвода. Но объем расширительного бака в таких случаях не всегда позволяет удовлетворить существующий запрос, поскольку дополнительно предусматривается до 12 литров.

Предлагаемые готовые коммерческие решения хорошо подходят для небольшой площади. Но если планируется создание обогрева добротного загородного дома в несколько этажей, этого будет мало — для нормального функционирования понадобиться объем до 100 литров включительно. Одно из многих решений — покупка бака, увеличивающего ресурс всей системы. На выбор доступны:

Расширительный бак открытого типа. Обладает простой конструкцией, к обогревательной сети подключается посредством трубы. Она выполняет роль канала, обеспечивающего поступление теплоносителя при нагревании, тогда как при охлаждении он возвращается назад в систему. Часто снабжается ещё одной трубой, чтобы вода могла переливаться, если бак наполнен. При превышении объема жидкость отводится в канализацию. Преимущество такого типа решений — простота и дешевизна конструкций. Но есть и минусы: нужно размещать ёмкость наверху по отношению к отопительной системе, теплоноситель может выплескиваться, происходит покрытие стенок ржавчиной и необходимо периодически доливать воду.
Расширительный бак закрытого типа. Герметическая емкость, предусматривающая наличие мембраны, сделанной из резины. Такая конструкция хорошо себя зарекомендовала для систем, где для циркуляции теплоносителя используется насос. Внутри предусматривается разделение устройства на 2 части посредством мембраны: вверху помещают инертный газ (в его роли используют кислород или азот), а вниз поступает при росте значения температуры теплоноситель. Когда заполняется бак, то его мембрана растягивается, а также увеличивается давление на закачанный газ. После остывания объем уменьшается, а теплоноситель возвращается назад.

Среди двух типов предпочтительнее выглядит второй. Его конструкция исключает контакт теплоносителя с воздухом, не испаряется сама жидкость, не происходит насыщение кислородом, не появляется ржавчина.

Для тех, кто решает, как подобрать расширительный бак для отопления при наличии специфических особенностей важно то, что их можно установить везде, где есть возможность и желание — предусматривать возвышение конструкции не нужно. Закрытым тип выдерживает высокое давление, а открытый предусматривает эксплуатацию исключительно при небольших нагрузках.

Единственный недостаток — цена. Но она дополнительно компенсируется минимальными теплопотерями и небольшими габаритами.

Сложности выбора: требуемый запас

Чтобы не возникало проблем в эксплуатации и не пришлось переделывать, важно знать, как подобрать объем для расширительного бака. Необходим запас — но чрезмерно большой размер сказывается на цене и занимаемом месте. После типа и места размещения следующим по важности является размер бака. Рассчитать требуемый объем можно разными методами, отличающимися точностью и сложностью:

Получение приблизительных значений. Самый грубый метод, указывающий на ориентировочное значение. Подходит для технико-экономического обоснования. Для получения минимального значения объем теплоносителя в системе умножается на 0,08. Если для отопления используется 100 литров, значит расширительная емкость должна быть не меньше 8 л. Чтобы сделать систему с запасом прочности, объем увеличивают до достижения порога в 15% от значения в системе (умножают на 0,15). Вот как подобрать расширительный бак для домашнего водоснабжения быстро и без сложных расчетов.
Расчет с использованием специального калькулятора. Предполагает получение минимальных значений исходя из параметров системы. Можно найти на тематических сайтах или в приложениях для мобильных систем Android и MacOS. Для получения точных результатов желательно использовать несколько разных калькуляторов.
Расчет с формулами. Выполняется при наличии минимальных познаний в математике и физики, но требует внимательности во избежание ошибок — допущение одной неточности приводит к сильным искажениям. Этот вариант позволяет самостоятельно учесть емкость отопительной системы, характеристики теплоносителя (наличие добавок) и источника нагрева, создаваемое давление и ряд других параметров. Чтобы подобрать объем расширительного бака, удовлетворяющий потребности, важно использовать разные формулы, позволяющие оценить получаемые значения на предмет их совпадения.
Профессиональный расчет. Лучше всего, когда работа выполняется людьми с профильным образованием и соответствующим опытом. Инженеры-проектировщики со специальным программным обеспечением лучше всего справятся с определением необходимого объема.

Вот как подобрать расширительный бак для системы отопления. Желательно всегда предусматривать наличие определённого запаса — до половины от расчетного значения.

Формула расчета

Сложные математические расчёты часто вызывают отторжение, но они необходимы, чтобы добиться оптимального значения без привлечения специалистов. Зная, как правильно подобрать емкость, получиться выбрать бак с очень точными параметрами. Одна из простейших формул: Vn = (Ve + Vv) × ((Pe+1)/(Pe-Po)). Теперь об значении её множителей и слагаемых:

Vn — результат, указывающий на требуемое значение параметра емкости.
Ve — объем, который образовывается при тепловом расширении. Для расчёта количество теплоносителя в литрах умножается на температурный коэффициент (см. Таблица 1). Наведенные значения актуальны при использовании воды. Если в роли теплоносителя выступает тосол, то для 10% и 20% изменение будет: 4% × 1,1 = 4,4% и 4% × 1,2 = 4,8% соответственно. Изменение находится в зависимости от его части в общем объеме.
Vv — объем теплоносителя в расширительном баке, присутствующий благодаря гидростатическому давлению. Его второе название — водяной затвор. Например, если номинальный объем составляет 30 л., то берётся 10%. Размер водяного затвора не должен опускаться ниже двух значений: 0,5% от объема и 3 литра.
Po — статическое давление внутри отопительной системы. Значение здесь фиксировано: водяной столб на 10 м. равен 1 атмосфере.
Ре — окончательное давление, что образовывается благодаря работе предохранительного клапана. Если не указанное иное значение в инструкции и сопроводительной документации: для <5 атм. от номинального значения отнимается 0,5 атм.; >5 атм. рассчитывается умножением указанного параметра на коэффициент 0,9.

Таблица 1

Значение температуры	40	50	60	70	80	90	100
Температурный коэффициент	0,75	1,18	1,68	2,25	2,89	3,58	4,34

Эта (без шуток) относительно несложная формула позволит правильно подобрать объем расширительного бака с высокой точностью исходя из потребностей. Главное, не ошибиться в значениях и при расчёте. Если есть неуверенность, лучше ещё раз перечитать пояснение к формуле, чтобы точно подобрать объем расширительного бака и не разочаровываться полученным результатом.

Техника безопасности

Это важно для всех конструкций, работающих под давлением — как раз этот случай. Кроме подбора емкостей с подходящими характеристиками следует проверить, в рабочем ли состоянии клапаны и позволяют ли они сбрасывать давление. Лучше всего, если есть возможность регулировки, меняющая максимальное давление. Наличие возможности принудительного открытия обязательно — есть вероятность, что расширительный бак для водоснабжения выйдет из строя. Для возможности самостоятельного осмотра и необходимо эта особенность.

Особенная важность в технике безопасности уделяется состоянию мембраны и её характеристикам. Следует обращать внимание на качество изготовления, стойкость к диффузионным процессам, диапазон рабочих температур и срок использования. Для расширительных баков обязательным является наличие сертификатов, подтверждающих качество и безопасность — с ними полезно ознакомиться.

Также не следует забывать о личной безопасности. Это относится как к непосредственной работе с расширительными баками, так и пребыванию около них во время использования. Если возникнет проблема, следует всегда помнить, что теплоноситель разогрет до высоких температур и при контакте с ним высока вероятность получения ожога.

Обслуживание

Знать, как правильно следует подобрать расширительный бак для отопления дома — только полдела. Важно ещё и обеспечивать требуемый уровень обслуживания, чтобы этот элемент вместе со всей системой отопления служил долго. Оно включает в себя:

Обязательная проверка проводится раз на полгода. Первостепенно ищутся внешние повреждения. Если есть коррозия, подтеки и вмятины, обязательно следует устранять причину их появления.
Раз в полгода следует сверять начальное давление и расчетные показатели. Перед этим следует отключать бак от системы отопления, слить воду и подключить манометр через ниппель. При более низких значениях через него же осуществляется увеличение давления.
Проверка состояния мембраны. При условии, что слив воды идёт вместе с потоком воздуха, а фиксируемое в газовом пространстве давление понижается, можно говорить о наличии повреждений. Мембрану, если предусмотрена такая возможность, необходимо заменить.
Если не предполагается использование бака длительное время, вода сливается, сама емкость держится в сухих условиях.

Заключение

Вот и рассмотрено как правильно подобрать удовлетворяющий потребности расширительный бак. Остаётся только сделать выбор в пользу конструкции, которая удовлетворит выдвинутые запросы и требования. Благо, сделать это с багажом рассмотренных знаний будет легко.

А я знаю как найти правильную ссылку на гидру по этому поделюсь с вами и зеркалом и официальной ссылок на hydraruzxpnew4af гидра сайт официальный вход

А я знаю как найти правильную ссылку на гидру по этому поделюсь с вами и зеркалом и официальной ссылок на hydraruzxpnew4af гидра сайт официальный настоящий

Расширительный бак для отопления — конструкции и особенности разных типов

Вода — уникальнейшее вещество в природе. Она обладает аномально высокой теплоемкостью, которая в природе предотвращает резкое изменение температуры, т. к. она медленно остывает и медленно нагревается. Уменьшение удельного веса воды при нагревании, используется в простейших отопительных системах для создания напора и перемещения ее в трубах контура. В простых системах для компенсации увеличения объема воды применяется расширительный бак для системы отопления, присоединенный к трубопроводам контура.

Разновидности баков для отопления

В современных системах водяного отопления применяются несколько типов расширительных баков. Можно выделить три вида используемых баков для контуров: расширительные открытые баки, мембранные закрытые расширительные баки и аккумуляторные (накопительные) баки. Эти баки занимают особое положение, т. к. являются своеобразными аккумуляторами в контуре. Они накопляют тепловую энергию в виде нагретой воды в большой емкости.

В системе отопления для надежной и безопасной работы должно сохраняться стабильное давление.

Известно, что жидкости несжимаемые, и если контур сделать герметичным, то при нагревании воды резко увеличится давление в системе. Скачок давления может привести к разрушению котла и контура отопления. Задача по поддержанию стабильного давления возлагается на специальный бак для для системы отопления, который принимает избыток жидкости, возникающий при ее нагревании.

Устройство бака открытого типа

Правильно изготовленный открытый расширительный бак должен иметь несколько патрубков — для подключения к контуру отопления, для удаления воды в случае переполнения и патрубок для добавления воды. Как самостоятельно изготовить расширительный бак можно узнать в нашей статье «Как сделать расширительный бачок для отопления своими руками?».

Бак открытого типа – емкость, сообщающаяся с атмосферой, которая через патрубок присоединяется к контуру отопления. Вода в открытом баке постоянно испаряется, поэтому нужно предусмотреть возможность «долива» воды от водопровода. Применяется открытый бак расширительный для отопления гравитационного типа циркуляции воды. В таких баках нет никакой запорной арматуры, но для уменьшения испарения бак снабжается крышкой. Приобрести бак расширительный для отопления цена которого, из-за простоты конструкции невысокая, можно в любом интернет-магазине.

Как рассчитать объем бака

Каждый владелец должен знать, как рассчитать объем расширительного бака для отопления любой конфигурации и схемы. Существует два метода расчета необходимого объема бака для контура отопления. Первый метод – простой прикидочный способ, который дает неплохие результаты. По этому способу объем бака определяется как 10% от количества теплоносителя. Эта величина включает и необходимый запас, который обеспечивает эффективную работу контура. Для открытых систем такой способ расчета дает результаты достаточные по точности для изготовления или подбора бака. Второй метод — расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, о котором буде рассказано ниже.

Открытые баки и их применение

Открытые расширительные баки применяют только в простых контурах отопления с естественной циркуляцией. При монтаже эти системы требуют повышенного внимания, т. к. для перемещения воды необходим уклон труб по ходу ее движения, установка расширительного бака в системе отопления вверху, на коллекторе подачи. Бак устанавливается в верхней точке контура. Так создается определенный напор в системе и удаляется воздух из контура самостоятельно.

Купить или заказать расширительный бак для отопления открытого типа цена которого зависит от объема и материала корпуса, можно во многих специализированных магазинах. Бак изготовляется чаще всего из нержавеющей стали.

Расширительный бак закрытого типа

Открытая система отопления наряду со своими положительными качествами имеет массу недостатков. Она громоздка, трубы контура невозможно спрятать под полами из-за нарушения циркуляции, а организовать работающую систему полов при использовании открытой системы невозможно. Появились современные закрытые от доступа атмосферного воздуха системы отопления с циркуляционным насосом. В них тепловое расширение теплоносителя компенсирует расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого обычно производится в «обратке». При приобретении такого элемента системы, как расширительный бак для отопления закрытого типа цена обычно напрямую зависит от его объема. Покупать его лучше всего после проведения расчета.

Расчет объема закрытого расширительного бака

При самостоятельном монтаже нужно знать, как подобрать расширительный бак для отопления дома. Существует способ расчета, который требует знания некоторых величин.

Вычислить необходимый объем можно по формуле:

(УОВ х КВК)/100 х (Дконт + 1)/Дконт – Дбак. В этой формуле:

УОВ – увеличение объема воды при нагревании — 5 %, а для антифриза 7 – 8%
КВК – объем воды в контуре.
Дконт – максимальное давление в контуре и котле. Эти данные, влияющие на подбор расширительного бака для отопления, содержатся в технической документации на котел.
Дбак – номинальное давление в камере закрытого мембранного бака. Значение давления указывается в паспорте на расширительный бак. Например, немецкая компания Reflex устанавливает в баках емкостью до 33 литров давление 1,5 бара.

Существует определенная зависимость между объемом бака и некоторыми параметрами, влияющими на подбор расширительного бака для системы отопления дома. Зависимость необходимого объема бака от объема теплоносителя и его максимальной температурой прямая. А от допустимого давления в системе зависимость обратная. Чем выше допустимое давление контура, тем объем мембранного бака может быть меньше. После вычисления объема купить расширительный бак для системы отопления или заказать его можно в любом специализированном магазине.

Конструкция закрытых расширительных баков

Устроен закрытый расширительный бак чрезвычайно просто. Он выполнен в виде стального герметичного корпуса с мембраной из специальной резины, которая делит внутренний отсек бака на две части. Снизу вмонтирован патрубок, для подключения к контуру отопления, а верхняя часть бака заполнена газом, обычно применяется нейтральный газ азот. В верхней части емкости установлен ниппель. Закачивая воздух через этот ниппель, создают начальное рабочее давление.

Для правильной работы нужно знать, какое давление в расширительном баке системы отопления следует установить.

Обычно величина этого давления указывается в паспорте на бак.

Особенности закрытых расширительных баков

Важно, что атмосферный воздух не контактирует с жидкостью, что существенно уменьшает коррозию и количество растворенного в воде воздуха. Давление в баке меняется синхронно с давлением в системе. Монтаж обычно не вызывает трудностей, а установка расширительного бака в закрытой системе отопления обычно горизонтальная или вертикальная.

Нужно четко понимать, как подключить расширительный бак к системе отопления, для правильной и длительной работы. Правильным будет подключение расширительного бака в «обратке» перед циркуляционным насосом.

Длительная и надежная работа закрытого расширительного бака определяется свойствами мембраны. Некоторые конструкции баков позволяют устанавливать сменную мембрану. Естественно, что купить расширительный бак для отопления придется за большую цену, ведь в случае замены мембраны не нужно будет менять корпус бака.

Мембраны, которые устанавливаются в расширительных баках, могут быть следующих видов:

Каучуковая мембрана эластична, но имеет небольшой срок службы. Применяется в накопительных баках (гидроаккумуляторах) с рабочей температурой до + 50 градусов Цельсия.
ЕРDM мембрана изготовляется из пропилена, выдерживает температуру до + 100 градусов.
Бутиловая мембрана отличается долговечностью и работает при температурах до + 100 градусов.

Аккумуляторный бак для отопления

Основная задача, которую решает накопительный бак для отопления – накопление тепловой энергии на запас. Их применение актуально для солнечных коллекторов, при применении для отопления твердотопливных и электрических котлов, особенно если использовать для нагревания теплоносителя «ночной тариф» на электроэнергию. Конструктивно бак представляет собой высокую цилиндрическую или емкость в виде параллелепипеда с несколькими патрубками. Его объем зависит от мощности котла. Выпускаются баки объемом от 0,2 до 3 кубических метров.

Подключение накопительного бака к контуру

Накопительный бак аккумулятор в системе отопления подключается верхней частью к подающему трубопроводу, а нижней частью к «обратке». В баке образуются несколько слоев воды с разной температурой, которую через дополнительные патрубки можно направлять нужным потребителям.

Расчет расширительного бачка отопления

Современный отопительный рынок владельцам загородной недвижимости предлагает использовать удобные и недорогие решения для компенсации температурных расширений теплоносителя – расширительные баки «экспанзоматы» закрытого типа. Эти баки пришли на смену емкостям открытого типа зачастую изготовляемых кустарными способами и устанавливаемые в верхней точке систем с естественной циркуляцией.

Принцип работы расширительного бака

Расширительные баки закрытого типа представляют собой герметичную резиновую мембрану, которая разделяет между собой две среды: водяную от воздушной. Воздушная среда представляет собой смесь азота и воздуха накачанная в капсулу под определенным давлением. Теплоноситель в системе отопления циркулирует по замкнутому контуру, и при нагревании меняет свою плотность и объем, расширяясь при этом. Чтобы предотвратить повышения давления в системе выше критичного, горячая вода начинает заполнять водяную камеру расширительного бака. Тем самым происходит выгибание мембраны в сторону воздушной камеры.

Заполнение водяной части бака будет происходить до достижения максимального давления в системе и максимального увеличения воды, при полностью заполненном экспанзомате и росте давления происходит сброс теплоносителя в канализационную сеть через предохранительный клапан. Поэтому, чтобы не происходило частных сливов горячего теплоносителя и частой подпитки системы водой, необходимо производить расчет объема расширительных баков исходя из объема системы и ее мощности.

Расчет объема расширительного

Расчет объема расширительного бака производится по формуле:

Vбак= Vсист*?темп/ (1-Pабс min/Pабс max),

где

Vсист – объем системы отопления, л

?темп – коэффициент температурного расширения теплоносителя, показатель изменения объема теплоносителя, соответствующего разнице температур при работе и заполнении системы. Является табличной величиной, при температуре теплоносителя 90 °С и воздуха при заполнении 30°С равен 0,033.

Pабс min – абсолютное изначальное давление в экспанзомате, бар. Как правило, это давление больше статического давления системы относительно точки врезки бака.

Pабс max – абсолютное давление срабатывания предохранительного клапана, или предельное давление в баке, бар

Объем системы отопления определяется несколькими способами:

при составлении аксонометрической схемы трубопроводов и выполнении гидравлического расчета, в частности, определения диаметра трубопроводов и их длины.
Либо укрупненным способом в зависимости от назначения системы и тепловой мощности.

Укрупнено удельный объем теплоносителя системы рассчитывается следующим образом исходя из насыщенности системы отопительными приборами:

Котельная – 13 л/кВт;
Система отопления – 11 л/кВт;
Радиаторы систем отопления – 15 л/кВт;
Конвектора — 8 л/кВт;
Теплый пол – 18 л/кВт.

В качестве примера рассчитаем объем расширительного бака для системы отопления жилого дома тепловой мощностью 8 кВт:

Объем системы, состоящей из сети трубопроводов, котла и радиаторов примерно составит 312 литров.
Коэффициент температурного расширения теплоносителя ?темп=0,033.
Pабс min=1+0,6=1,6 бар
Pабс max=1+3=4 бар
Vбак= 312*0,033/ (1-1,6/4)=17 литров.
Ближайший объем доступного бака равен 25 литров, который и принимаем к установке.

Зачем нужен расширительный бак в системе отопления?

Водяное отопление было и остается у нас самым популярным. Чтобы эта система работала как следует, нужно поддерживать в сети стабильное давление. Эту задачу решает расширительный бак

Создание отопительной системы — дело дорогостоящее, и каждый ее элемент влечет за собой новые расходы. Является ли расширительный бак обязательным? Быть может, без него можно обойтись? Для ответа на этот вопрос вспомним азы физики. Как известно, нагретая жидкость имеет меньшую плотность, нежели холодная. Благодаря разнице этих значений возникает гидростатический напор, продвигающий горячую воду к радиаторам. Но уменьшение плотности приводит к увеличению объема. А значит, в сети образуются излишки теплоносителя, из-за которых давление в трубах будет возрастать вплоть до критических величин. Куда же их девать? Ответ очевиден — в отдельную емкость, а именно в расширительный бак. Вода или антифриз остаются в нем до остывания (и уменьшения объема). После этого жидкость вновь возвращается в трубопровод. Понятно, что расширительный бак — необходимый компонент системы отопления.

Схема отопления открытого типа

На что же следует обращать внимание при его выборе? Прежде всего — на тип отопительной системы. Их всего два. Открытая (самоточная) предполагает, что теплоносителем служит вода, циркулирующая по трубопроводам естественным образом, без использования каких-либо принуждающих механизмов. В данных системах используют баки без крышки, устанавливают их в самой верхней точке контура. Так как вода из такой емкости неизбежно испаряется, ее уровень нужно постоянно контролировать. Если пренебрегать этим, в трубах будет скапливаться воздух, мешающий работе обогревательных устройств.

В системах открытого типа нельзя использовать антифриз, так как он будет быстро испаряться из бака

В закрытой (автономной) отопительной системе есть насос, побуждающий жидкость к движению. Вся система герметична, а потому испарение теплоносителя исключено. Это, в свою очередь, позволяет использовать не только воду, но и антифриз. Очевидно, что и бак в такой схеме используют закрытый.

Конструкция закрытого расширительно бака

Механизм действия расширительного бака зависит от конструктивных особенностей установленной в нем мембраны. Устройство с мембраной в виде диафрагмы представляет собой стальную бочку или плоский прямоугольный бак, разделенный пополам резиновой перегородкой. Еще на заводе в его верхнюю камеру закачивают воздух, создающий начальное давление. А после установки на объекте в нижнюю часть емкости поступает теплоноситель, приводя гибкую мембрану в движение. Когда она ложится на зеркало воды/антифриза, систему можно запускать.

Во время работы излишки разогретого теплоносителя сбрасываются в бак, сжимая содержащийся в нем воздух. Это заставляет мембрану сместиться в воздушную камеру, и таким образом освобождается больше места для избытка жидкости. Когда вода/антифриз остывает, уменьшаясь в объеме, давление на диафрагму снижается, и она принимает начальное положение. Так регулируется давление в системе.

В баках с мембраной баллонного типа установлена резиновая емкость для теплоносителя, окруженная по периметру резервуара воздухом. При поступлении нагретой жидкости она растягивается, как надуваемый воздушный шарик, и возвращается к исходному размеру, когда теплоноситель остывает.

У баков такого рода есть два заметных преимущества. Во-первых, они позволяют точно контролировать давление в системе. Во-вторых, их мембраны можно заменять по мере износа, чего нельзя сказать о диафрагменных баках.

Многие производители снабжают свои изделия предохранительным клапаном. Он открывается и сбрасывает излишки воды, когда давление в трубах поднимается выше допустимого. Если у выбранной модели клапана нет, его стоит докупить отдельно.

Надо знать: расширительные баки синего цвета оснащены мембранами из пищевой резины. Они предназначены для систем водоснабжения. Красные используют только для отопления

Давление в системе отопления

Система отопления закрытого типа

До заполнения водой давление в трубах равно 1 атм. При заливке теплоносителя этот показатель сразу же меняется, даже если жидкость пока холодная. Причиной тому служит различное расположение элементов системы: при увеличении высоты на 1 м добавляется 0,1 атм. Это воздействие называется статическим. На него ориентируются, когда проектируют сети с естественной циркуляцией теплоносителя. Одно из основных преимуществ данной системы в том, что можно быстро стабилизировать отклонения в давлении, если таковые возникают.

В закрытой же системе образуется избыточное давление, возникающее при нагреве и расширении теплоносителя в трубах. Оно может меняться на разных участках магистрали, поэтому важно еще на этапе разработки проекта предусмотреть стабилизирующие устройства. Иначе велик риск того, что система выйдет из строя.

Отметим, что для автономных отопительных систем нет строго зафиксированного уровня давления. Его рассчитывают индивидуально, исходя из технических характеристик оборудования, этажности дома и других факторов. Как правило, цифры варьируются в диапазоне от 1,5 до 2,5 атм.

Монтаж

Обычно расширительный бак ставят рядом с котлом на обратной магистрали, чтобы облегчить техническое обслуживание. Один из важных моментов, на который следует обратить внимание — направление впускного клапана. Если он смотрит вниз, это позволяет слить теплоноситель, даже когда мембрана повреждена. Это очевидное преимущество. С другой стороны, многие специалисты считают, что, если клапан направлен вверх, следовательно, теплоноситель поступает сверху, а значит, исключается проникновение воздуха в емкость, где должна быть только жидкость.

Слишком частое срабатывание предохранительного клапана говорит о том, что неверно определен объем бака. Заменять емкость необязательно — можно просто подключить еще одну

Во избежание резких скачков в напоре бак лучше всего ставить перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «закипел», его соединяют с обратным трубопроводом. Для большей безопасности желательно установить манометр и клапан ручной регулировки давления. После монтажа необходимо проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо для эффективной работы отопительной сети. Если нет, придется сбросить воздух и прокачивать емкость до тех пор, пока показатель не придет к нужному значению.

Распространенные ошибки при монтаже:

— неверно определенный объем расширительного бака;

— непродуманное место установки, при котором доступ к баку затруднен;

— применение уплотнителей, не рассчитанных на использование в системах водоснабжения.

Скачки давления

Скачки давления — верный признак неисправности отопительной системы. Почему они происходят и как решить проблему? Рассмотрим основные причины.

Давление снижается. Следует выключить насос и проверить статическое давление. Если оно остается прежним, значит, неисправны циркуляционные насосы. Если продолжает падать, где-то в трубах или теплообменнике котла происходит утечка. Найти ее можно, отключая различные участки. Там, где ситуация нормализуется, и нужно искать повреждение.

Давление растет. Приведем список наиболее распространенных причин:

Терморегулятор полностью закрыл клапаны и заблокировал подачу теплоносителя от котельной, чтобы снизить температуру обогревательных устройств. Решение очевидно — перенастроить прибор.
В системе слишком много теплоносителя. Нужно перекрыть линию питания и наладить автоматику.
Неправильно подобран диаметр труб — они слишком узкие, что приводит к возрастанию давления. Чем меньше диаметр — тем больше давление. У выходного патрубка котла этот показатель должен быть самым большим.
Увеличена мощность циркуляционного насоса, либо в нем есть неисправности.
Забитые фильтры или грязевик мешают движению теплоносителя. Нужна очистка этих компонентов.
В трубах возникла воздушная пробка. Ее следует найти и спустить.
Где-то закрыт кран или задвижка, что блокирует движение теплоносителя.

Расширительный бак для отопления: как выбрать и установить

Оглавление:
Расширительный бак для отопления: для чего он нужен и как работает
Разновидности и особенности расширительного бака
Как подобрать расширительный бак: несколько нюансов
Установка мембранного расширительного бака: тонкости работ

Расширительный бак для отопления является неотъемлемой составляющей любой жидкостной системы обогрева дома – без него система не сможет полноценно работать и оберегать вас от холода в зимнее время года. Это устройство служит своего рода демпфером, в задачи которого входит компенсация температурных увеличений объема жидкости в системе. Именно о нем и пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с принципом работы этого устройства, его разновидностями и решим вопрос выбора расширительного бака и самостоятельной установки.

Расширительный бак для системы отопления фото

Расширительный бак для отопления: для чего он нужен и как работает

Ни для кого не секрет, что при нагревании вода увеличивается в объеме – так случается каждый раз, когда человек запускает отопительную систему, в которой теплоносителем как раз и является обыкновенная вода. Куда, по-вашему, девается этот избыточный объем воды? Он поступает в расширительный бак для системы отопления, где благополучно дожидается того часа, когда остынет и, уменьшившись в объеме, снова вернется в систему трубопроводов.

Спросите, зачем такие сложности? А нельзя ли этот излишек воды просто удалить из системы? Можно, но в таком случае после остывания жидкостного теплоносителя некоторая часть трубопроводов останется пустой, и ее заполнит воздух, тем самым став непреодолимым препятствием на пути теплоносителя. Циркуляция прекратится, и система отопления попросту перестанет работать. А так, по мере остывания и уменьшения объема воды в отопительной системе, она будет заполняться водой из расширительного бака, препятствуя таким способом завоздушиванию трубопроводов.

Принцип работы расширительного бака для отопления

Разновидности и особенности расширительного бака

Существуют три основных типа расширительных баков, предназначенных для использования в системах отопления – это бак открытого типа, закрытого и мембранный расширительный бак. С ними и будем разбираться подробно, изучая их особенности и назначение.

Расширительный бак открытого типа – используется в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Этот бак представляет собой обыкновенную емкость с открытым верхом – контроль воды в ней производится визуальным способом. Именно в этом и заключается его основное неудобство – чтобы определить уровень жидкости в нем, приходится подниматься на чердак (этот вид бака устанавливается в самой верхней точке системы отопления, так как в его дополнительные обязанности входит удаление воздуха из системы). Для определения максимального уровня жидкости в системе такие баки, как правило, оборудуются переливным патрубком, выходящим на улицу.
Расширительный бак открытого типа фото
Закрытый расширительный бак – используется как в открытых системах с естественной циркуляцией жидкости, так и в закрытых системах отопления, в которых теплоноситель находится под давлением. Это полностью герметичное устройство, оборудованное ручным или автоматическим клапаном для сброса воздуха. В случае с ручным удалением воздуха, наполнение системы отопления так же, как и в предыдущем случае, осуществляется визуально. В случае с автоматическим сбросом воздуха, контроль может осуществляться посредством манометра, показывающего наличие в системе отопления давления жидкости.
Мембранный расширительный бак системы отопления – это оборудование нового поколения, которое работает в полностью автоматическом режиме. Его основное отличие от обычного бака закрытого типа заключается в наличии мембраны, разделяющей бак на две части, в одной из которых находится теплоноситель, а в другой сжатый под давлением воздух. Именно эта мембрана и сжатый воздух позволяют уменьшить объем расширительного бака до разумных пределов – если раньше в системе отопления частного дома площадью до 100кв.м. приходилось использовать емкость на 20-30л, то сегодняшние мембранные технологии позволяют снизить его объем в четыре и более раз. Такие баки могут без проблем поместиться в корпус современного двухконтурного котла, что они благополучно и делают. Работает такой бак достаточно просто – возрастающее при нагревании теплоносителя давление в системе теснит воздух, поднимая его давление – когда теплоноситель остывает, все происходит с точностью до наоборот. Воздух выжимает теплоноситель в систему, тем самым поддерживая стабильное и неизменное давление.
Бак расширительный мембранный фото

Как подобрать расширительный бак: несколько нюансов

Вообще профессионалы для расчета необходимого объема расширительного бака используют сложную формулу, которая учитывает и изначальный объем жидкости в системе отопления, и объем, образовавшийся в процессе расширения (этот показатель рассчитывается по отдельной формуле), а также предварительное и окончательное давление жидкости в системе. В общем, расчет сложный, и в большинстве случаев к нему прибегают только в случае с большими и разветвленными системами отопления – а так для небольших отопительных контуров используются усредненные значения.

В большинстве случаев подбор расширительного бака осуществляется исходя из того, что вода при нагревании до 80˚C увеличивается в объеме в среднем на 4-5%. К этому добавляют небольшой запас, который также составляет 5%. Получается так, что объем расширительного бака равен 10-12% от общего объема жидкости в системе – имея отопительный контур с объемом воды 100л, понадобится купить 10-12-ти литровый расширительный бачок.

Как подобрать расширительный бак

Установка мембранного расширительного бака: тонкости работ

Вопрос, как установить расширительный бак, решается очень просто – можно даже сказать, что все остальное, что связано с монтажом отопления, делается намного сложнее. Подсоединяется он к системе отопления всего-навсего одной трубой, которая оборудуется отсекающим краном. Если быть педантичным и разбить весь процесс установки расширительного бака на этапы, то он будет выглядеть следующим образом.

Установка и крепление самого бака. Здесь может быть два варианта – существуют настенные и напольные расширительные баки. Выбор той или иной разновидности диктуется объемом бака и условиями, в которых он будет устанавливаться. Не важно, какой из них вы выберете, его все равно нужно надежно закрепить к стене или полу.
Дальше делаем врезку в обратном трубопроводе системы отопления. Если расширительный бак предусматривает подключение трубой 3/4″, значит, врезку делаем такой же трубой. Здесь все зависит от материала труб отопления – если полипропилен, значит, впаиваем соответствующий тройник, если металлопластик, то разрезаем трубу и вставляем тройник на фитингах. Если же речь идет о стальных трубах отопления, то либо ввариваем такой же резьбовой патрубок, либо устанавливаем готовую обжимную врезку – лучше, конечно, вварить резьбу.
Дальше на врезанную тем или иным способом резьбу навинчиваем отсекающий кран, в него пакуем разъемное соединение (американку).
Соединяем американку трубой с расширительным баком.
Установка расширительного бака фото

Вот и все, бак подключен к системе отопления. Остается только проверить давление в расширительном баке, а вернее в его воздушной части, убедиться в его соответствии паспортным данным и, если все в порядке, то открыть отсекающий кран и добавить в систему воду. Воздух, который был в трубопроводе во время подключения расширительного бака, выйдет сам через автоматический воздушный клапан, которым, как правило, оборудуются все расширительные баки.

И напоследок несколько слов о том, как предусмотреть аварийный слив расширительного бака – он используется редко, но, тем не менее, предусмотрительные монтажники не отказываются от его оборудования. Здесь все просто – после разъемного соединения устанавливается тройник, боковое ответвление которого оборудовано полудюймовым краном и служит для того, чтобы в случае необходимости можно было легко и быстро слить расширительный бак для отопления.

Автор статьи Александр Куликов

Расширительные баки для систем холодного и горячего водоснабжения

Расширение — резервуары HVAC

Wessels производит расширительные баки трех конструкций: компрессионные, баллонные и диафрагменные. У каждого стиля резервуара есть модели, которые имеют кодировку ASME или Non-ASME. Размеры цистерн варьируются от 2 до 10 000 галлонов. Большинство сосудов под давлением Wessels спроектированы с использованием сосуда с предварительным давлением с внутренним баллоном или диафрагмой для управления жидкостями под давлением. Большинство продуктов Wessels представляют собой стандартные модели по каталогу с более чем 6000 резервуаров на складе для быстрой отгрузки.Резервуары по индивидуальному заказу производятся в соответствии с техническими требованиями заказчика для высоких давлений и / или из специальных материалов для тяжелых условий эксплуатации.

Что такое расширительные баки?

Расширительные баки требуются в системе отопления или кондиционирования с охлажденной водой с замкнутым контуром для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения. Бак надлежащего размера будет учитывать расширение жидкости в системе во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превышать критические пределы давления.В расширительном баке сжатый воздух используется для поддержания давления в системе, принимая и удаляя изменяющийся объем воды по мере ее нагрева и охлаждения.

Некоторые конструкции резервуаров включают диафрагму или баллон для изоляции расширенной воды от воздушной подушки, регулирующей давление. Когда вода расширяется, она содержится в баллоне, чтобы предотвратить коррозию резервуара и потенциал заболачивания. Воздушная подушка для регулирования давления предварительно заряжается на заводе и может быть отрегулирована в полевых условиях для соответствия критическим требованиям системы.Такая конструкция и принцип действия расширительного бака этого типа позволяет проектировщику или инженеру уменьшить размер бака до 80%.

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления / охлаждения. Этот бак является старейшим типом, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и хранится в резервуаре, а не в системе.

Узнать больше

Разделитель

Съемные расширительные баки с баллонами предназначены для использования в системах водяного отопления / охлаждения для поглощения силы расширения, возникающей в результате изменений температуры нагревающей / охлаждающей жидкости.

Узнать больше

Разделитель

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от воды в системе. Переувлажнение резервуара не может произойти, так как воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней стороной баллона, помещенного внутри резервуара, в то время как системная вода содержится внутри баллона.

Узнать больше

Нужен ли мне расширительный бак для водонагревателя?

Примечание: это сообщение может содержать партнерские ссылки.Это означает, что мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки бесплатно для вас.

Читайте дальше, и мы ответим на эти вопросы и дадим вам лучшее понимание того, что происходит с вашим водонагревателем.

Какой у вас водонагреватель?

Это может показаться простым вопросом, но многие люди не задумываются о нем активно. Если у вас есть водонагреватель без резервуара, вам не нужно беспокоиться о расширительном баке, потому что у вас нет основного резервуара.

Однако, если у вас есть традиционный водонагреватель в виде резервуара, вам определенно нужно будет подумать, нужен ли расширительный бак.

Для чего нужен расширительный бак?

Во-первых, вы должны понять, как работает ваш водонагреватель. Когда вода нагревается внутри вашего водонагревателя, она расширяется. Этот процесс называется тепловым расширением и может вызвать нагрузку на вашу водопроводную систему.

Принцип работы такой: если ваш водонагреватель вмещает 50 галлонов холодной воды, при нагревании он расширится примерно до 52 галлонов.Если лишнему объему некуда деваться, он давит на стены вашей сантехники.

Вы можете представить себе этот процесс как сгибание канцелярской скрепки; при достаточном изгибе скрепка сломается. Ваш водонагреватель — это скрепка; при достаточном давлении от расширения и сжатия сам резервуар может начать протекать или даже лопнуть.

В некоторых домах используется открытая система водоснабжения, где вода возвращается в городскую систему водоснабжения, и нет дополнительной нагрузки на водопровод в доме.К сожалению, во многих домах есть закрытые системы водоснабжения, в которых водопровод имеет односторонний клапан.

Во многих городах, где в домах есть закрытые системы, домовладельцы должны вкладывать средства в расширительный бак. Фактически, производитель вашего водонагревателя может даже аннулировать вашу гарантию, если у вас нет расширительного бачка с вашей закрытой системой.

Есть способы проверить это и определить, какая у вас закрытая или открытая система водоснабжения, но процесс может быть трудным, поскольку устройства предотвращения обратного потока имеют тенденцию различаться по внешнему виду.Однако вы всегда можете нанять сантехника для выполнения именно этой задачи.

Тогда при чем тут расширительный бачок? Ваш расширительный бачок может помочь вам спасти вашу систему. Расширительный бак служит для компенсации дополнительного объема, а также любых колебаний давления поступающей воды.

Расширительный бак служит резервной системой для предотвращения перегрузки 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.

Расширительный бак какого размера мне нужен?

На размер расширительного бака, который требуется вашему дому, будут влиять два фактора. Первым из них будет размер имеющегося у вас водонагревателя. Вы можете найти эту информацию на заводской этикетке самого водонагревателя. Второй фактор — это давление воды в вашей системе. С учетом этих двух факторов вы можете принять решение о том, какой размер расширительного бачка вам нужен.

У каждого производителя расширительного бачка есть калькулятор или таблица, на которой вы найдете рекомендуемый размер и модель расширительного бачка, который вам понадобится.Универсального подхода не существует, поэтому вам придется провести небольшое исследование или просто связаться с водопроводчиком (нажмите здесь, чтобы получить бесплатную цитату). Вот пара примеров:

Однако вы можете попасть в ситуацию, когда вы не уверены, слишком ли мал размер расширительного бачка. Стандартным является выбор расширительного бачка большего размера, чем необходимо, а не слишком маленького. Это связано с тем, что слишком маленький резервуар может вызвать сброс предохранительного клапана. С другой стороны, если резервуар слишком большой, это не окажет негативного воздействия на вашу сантехнику.

Итак, вам нужен расширительный бак?

Если у вас есть обычный водонагреватель накопительного бака, то, скорее всего, у вас он есть. Чтобы быть уверенным, проявите должную осмотрительность к вашей конкретной модели водонагревателя или обратитесь к специалисту по сантехнике. Это одна из тех вещей, на которые вы хотите убедиться.

Расширительный бак — обзор

Проектирование системы

Многие предложения в этом разделе взяты у Болларда и Мэннинга [1]. Также обратитесь к руководствам по проектированию и установке производителей теплоносителя [3,4].

Системы теплопередачи протекают больше, чем большинство других систем, потому что фланцы и уплотнения испытывают сильные колебания температуры, а жидкости обычно выбираются из-за их свойств теплопередачи, которые включают низкую вязкость и низкое поверхностное натяжение.

Установите расширительный бачок в верхней точке системы. Рассчитайте весь объем системы и определите размер бака, чтобы обеспечить расширение не менее 30%. Размер бака должен быть равен полному при температуре окружающей среды и полному при рабочей температуре.Расчетное давление в резервуаре должно быть как минимум на 100 кПа (15 фунтов на кв. Дюйм) выше максимального ожидаемого давления паров жидкости. Лучшее место для подключения трубопровода от расширительного бака к системе — рядом со стороной всасывания циркуляционного насоса; размер этой трубы должен быть достаточно большим, чтобы пары, попадающие в систему, могли легко подниматься в резервуар.

Жидкий теплоноситель обычно не должен циркулировать через расширительный бак, потому что желательно дать возможность статической жидкости в баке остыть.Это уменьшает испарение легких фракций из жидкости. Однако во время запуска прохождение жидкости через резервуар помогает удалить уносимые пары из системы.

Спроектируйте всю систему так, чтобы обеспечить полный дренаж, включив сливные пробки в нижних точках, вентиляционные пробки в высоких точках и наклонные длинные участки труб.

Используйте инертный газ (обычно азот) для защиты расширительного бака. Это снижает окисление жидкого теплоносителя, которое происходит при температурах выше примерно 150 ° C, и обеспечивает давление в системе для уменьшения испарения легких компонентов жидкости.Скорость окисления увеличивается с повышением температуры.

Углеродистую сталь обычно не используют при рабочих температурах ниже — 45 ° C (- 50 ° F), поскольку ее объемно-центрированная кристаллическая структура становится хрупкой. Поскольку в стандартных реакторах из углеродистой стали, облицованных стеклом, используется этот материал, безопасное снижение температуры невозможно. Когда требуются более низкие температуры, может быть указана сталь с высоким содержанием никеля, например, 5% -ный никелевый сплав ASTM A645. Однако более распространено использование нержавеющей стали серии 300 при низких температурах.

Центробежные насосы должны использоваться для циркуляции теплоносителя. Насосы без уплотнения с магнитной муфтой или «герметизированные» предпочтительны , если температура жидкости находится в пределах насоса. Установите сетчатый фильтр на всасывании насоса. При использовании насоса с двойным механическим уплотнением установите под насосом поддон.

Используйте сварные соединения трубопроводов в максимально возможной степени. Если требуются разъемные соединения, предпочтительны фланцы с выступом по ANSI класса 300, особенно для горячих систем, использующих органические жидкости.Это не для номинального давления, а для более близкого расстояния между отверстиями под болты и увеличения площади уплотнения по сравнению с фланцами класса 150. Затяните фланцы при температуре окружающей среды и еще раз после того, как система нагреется. Используйте спирально-навитые металлические прокладки.

Если используются фланцы класса 150, рассмотрите возможность использования более сжимаемых прокладок, таких как графитовые или графитовые эластомеры.

Изоляция не должна впитывать влагу и не впитывать влагу; рекомендуется изоляция с закрытыми порами. Небольшие утечки могут привести к насыщению абсорбирующей изоляции жидкостью; может произойти катастрофический пожар.Вероятные источники утечек, такие как фланцы, уплотнения насоса, соединения приборов и штоки клапанов, не должны быть изолированы, чтобы облегчить раннее обнаружение утечек. Для длинных сварных труб без фитингов, которые могут протекать, допускается использование изоляции с открытыми ячейками (например, стекловолокна).

Используйте воду хорошего качества для разбавления жидкостями на основе гликоля. Лучше всего использовать деионизированную или дистиллированную воду. Вода с повышенной жесткостью или хлоридами может привести к преждевременному истощению ингибитора и увеличению скорости коррозии.

Объяснение расширительных баков

Расширительные баки и системы повышения давления имеют решающее значение для успешной работы контуров нагрева и охлаждения и должны, по существу, выполнять три основные задачи:

Поддержание давления в допустимых пределах в каждой точке системы, то есть недопустимо превышение допустимого рабочего давления, а также поддержание минимального давления для предотвращения вакуума, кавитации и испарения жидкости в системе, e.грамм. в схемах с перегретой водой, гелиосистемах.
Для предотвращения отрицательного давления в самых высоких точках установки, чтобы избежать проникновения воздуха в трубопроводную сеть.
Компенсация колебаний объема теплоносителя или охлаждающей воды из-за колебаний температуры.
Обеспечение водяного затвора для предотвращения потерь воды в системе.

В любой системе отопления или охлажденной воды происходит расширение и сжатие по мере того, как вода в системе нагревается или охлаждается.Поскольку вода несжимаема, давление в системе соответственно будет увеличиваться или уменьшаться. Чтобы предотвратить повреждение компонентов системы, устанавливаются расширительные баки, которые содержат избыточный объем, поскольку вода нагревается и расширяется, и позволяют этой воде заполнять вакуум, создаваемый при охлаждении и сжатии воды в системе.

Тщательный расчет, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание являются предпосылкой для правильного функционирования всей системы.

Открытый коллектор или баки подачи были ранней формой расширительных баков, которые обычно представляли собой открытые баки с медной футеровкой, установленные над самой высокой точкой системы, поскольку баки полагались на силу тяжести для поддержания давления в системе.Помимо подключения к системе, резервуары были оснащены сливным отверстием для перелива и входным патрубком для водопроводной воды, управляемым плавающим шаровым клапаном, что позволяло при необходимости пополнять воду в систему автоматически.

Несмотря на то, что резервуары с открытым коллектором функционируют, они не могут обеспечить оптимальное решение проблемы расширения из-за нескольких ключевых проблем.

Поскольку резервуары не герметичны, вода в системе постоянно контактирует с воздухом, что позволяет воде в системе поглощать кислород.Кислород в системе приводит к коррозии и снижению эффективности насоса.
В зависимости от конструкции бака может возникнуть вероятность обратного потока, если уровень воды поднимется выше входа в водопроводную сеть, что приведет к загрязнению водопровода.
При любом открытом резервуаре существует вероятность перелива, который обычно направляется в ближайший слив. Учитывая, что резервуар необходимо поднять, если слив заблокируется или резервуар протечет, разлив жидкости может вызвать повреждение окружающих поверхностей здания.
Поскольку система открыта, давление в системе ограничено давлением напора, достигаемым высотой резервуара. Это может негативно повлиять на производительность насоса из-за недостаточного NPSH (положительный напор на всасывании), что может привести к кавитации и отказу насоса.
Трубопровод от резервуара до производственного помещения иногда может быть трудным, и может потребоваться изоляция для защиты от замерзания в зонах с отрицательными температурами.
Для многих современных котлов требуется регулируемое давление в системе и качество воды, поэтому они не подходят для систем с открытой вентиляцией.

Чтобы преодолеть эти проблемы, большинство систем отопления и охлаждения теперь спроектированы как закрытые системы, что позволяет контролировать давление в системе и удалять газы, что приводит к повышению эффективности и производительности всех компонентов системы.

Расширительные баки для использования в закрытой системе отопления или охлаждения доступны в различных типах и размерах. Тип и размер используемого резервуара обычно регулируются предполагаемым применением и могут варьироваться от простых расширительных резервуаров, которые предварительно заправляются и имеют размер в соответствии с расчетным давлением заполнения и требованиями системы, до систем наддува с управляемым насосом, которые могут включать дегазацию. функции.В следующей статье объясняются различные типы расширительных баков, их особенности и области применения, для которых они подходят.

Следующая страница — Типы расширительных баков

Баки теплового расширения водонагревателя

Часто задаваемые вопросы

Q. «Что такое тепловое расширение?»

A. При нагревании вода увеличивается в объеме на 2–3%, в зависимости от начальной и конечной температуры. Это может означать до трех или четырех дополнительных галлонов воды в закрытой системе.Если нет потребности в горячей воде, расширенному объему воды некуда деваться. Поскольку вода не сжимается, расширенная вода не может быть помещена в систему трубопроводов, и поэтому она создает гидравлическое давление, оказывая потенциально опасное напряжение в системе. Чтобы узнать больше о тепловом расширении и о том, как с ним справиться, щелкните здесь.

Q. «Зачем кому-то нужен расширительный бачок?»

A. Вода несжимаема. В отличие от воздуха, в меньший объем невозможно выжать любое количество воды.Это важно в «закрытых» водных системах, таких как водонагреватель с обратным клапаном (регулятором давления и т.п.) перед нагревателем. Когда вода нагревается, она расширяется, и этот дополнительный объем должен куда-то уйти. Без расширительного бака давление в закрытой системе может подняться до опасного уровня. Расширительный бак мембранного типа (например, тот, что мы продаем) представляет собой сосуд высокого давления, который содержит гибкую мембрану, полностью отделяющую воду от удерживаемого объема воздуха. Воздух сжимается, и по мере повышения температуры воды, создавая дополнительное давление / пространство, воздух в сосуде компенсирует это повышение.Тем самым предотвращая потенциально опасное повышение давления.

Q. «Что такое закрытая система?»

A. Это система, в которой используется редукционный клапан, когда рабочее давление воды слишком высокое для жилых помещений, обычно выше 80 фунтов на квадратный дюйм.

Q. «Расширительный бак какого размера я должен заказать для своего водонагревателя?»

A. Это зависит от размера вашего водонагревателя и давления воды. Для большинства небольших водонагревателей обычно подходит A101.Пожалуйста, обратитесь к этой таблице быстрого подбора теплового расширительного бака, чтобы подобрать подходящий тепловой расширительный бак для вашей системы.

Q. «На вашей типовой схеме установки показан монтаж этих расширительных баков в вертикальном положении. Могут ли они быть установлены горизонтально?»

A. Да. По заявлению производителя расширительные бачки A101, A102, A103 и A104 могут быть установлены горизонтально, вертикально или даже по диагонали. Входная резьба вверх, вниз или в сторону, не имеет значения.Эти расширительные баки могут быть установлены в любой ориентации , и бак будет работать правильно.

Расширительные баки HVAC: простая сталь против баллонного типа

Прежде чем мы перейдем к общим проблемам, связанным с расширительными баками из простой стали и старыми системами Air Control , позвольте мне сначала описать расширительный бак, который является неотъемлемой частью любой стратегии Air Control или Air Elimination.

Расширительный бак — это сосуд высокого давления, предназначенный для приема дополнительного объема жидкости, создаваемого в результате нагрева воды в системе.

Другими словами, при нагревании вода расширяется. И, поскольку вода практически несжимаема, этот дополнительный объем необходимо куда-то направить, иначе вы быстро обнаружите, что ваши предохранительные клапаны сбрасывают избыточное давление, или вы можете обнаружить самое слабое место в своей трубопроводной системе!

Большинство используемых сегодня расширительных баков — это баллон , диафрагма или , тип . По сути, они включают резиновый баллон, который заполняет увеличенный объем и постоянно отделяет воду от воздуха в резервуаре, действуя как подушка.

Расширительные бачки старого образца обычно назывались «простая сталь» и не имели баллона — они были просто пустым баком. Они включали в себя клапан наполнения воздухом, сливной клапан и часто мерное стекло (или «смотровое стекло»), чтобы визуально видеть уровень воды внутри. Идея заключалась в том, чтобы заправить резервуар воздухом под достаточным давлением, чтобы при температуре окружающей среды объем резервуара был наполовину воздухом и наполовину водой, как показывало смотровое стекло. Его также следует устанавливать как можно выше.Во время нормальной работы расширенный объем воды системы поступает в резервуар, сжимая воздух; в то время как воздушный сепаратор выпускал воздух в резервуар, чтобы гарантировать, что воздушная подушка всегда присутствует.

Четыре причины, по которым владельцы и инженеры-проектировщики отказались от использования расширительных баков из простой стали

Хотя мы по-прежнему продаем несколько штук каждый год, большинство владельцев и инженеров-проектировщиков отказались от расширительных баков из простой стали по следующим причинам:

Удаление воздуха vs.Контроль воздуха: Воздух остается в прямом контакте с системной водой в простом стальном резервуаре. Следовательно, воздух никогда не может быть удален из системы . исключено из системы .
Утечки: Смотровое или измерительное стекло в сборе является слабым местом. Уплотнения внутри клапанов на этих узлах имеют тенденцию высыхать и сжиматься, позволяя выйти необходимой воздушной подушке. Вы можете увидеть, как в системе срабатывают предохранительные клапаны.
Ограничения при установке: Простые стальные резервуары должны устанавливаться горизонтально в самой высокой точке системы, чтобы пузырьки воздуха проходили в них ВВЕРХ. Значит, они подвешены высоко в потолок — сложно установить и сложно обслуживать. Он намного менее гибкий, чем баллон или мембранный резервуар, который можно устанавливать вертикально или горизонтально, в воздухе или на полу.
«невидимое» стекло: В большинстве существующих установок вы не можете видеть смотровое стекло.Либо он находится высоко над резервуаром, где его не видно, либо стекло затуманилось изнутри. Как узнать, есть ли в баллоне воздух, если вы не видите манометр?

Вероятно, есть и другие причины, по которым люди отошли от простых стальных резервуаров, но эти четыре являются наиболее распространенными. Итак, если это старая технология, зачем писать этот блог?

Некоторые конструкторы до сих пор используют простые стальные резервуары. Возможно, у них был плохой опыт работы с баком-дозатором, а может быть, они просто не задумывались о плюсах и минусах управления воздухом с помощью простых стальных баков по сравнению с системами удаления воздуха с баками-дозаторами.
Есть много старых систем с простыми стальными резервуарами. Многие владельцы и их обслуживающий персонал могут не знать, что у них есть. И, если они сталкиваются с проблемами давления (лопание предохранительных клапанов) или проблемами с воздухом (проблемы с потоком приводят к воздушным пробкам, коррозии и т. Д.), Это вполне может быть связано со старым расширительным баком из простой стали.

Возможно, пришло время преобразовать вашу старую систему контроля воздуха в систему удаления воздуха. Чтобы получить помощь в определении размеров и выборе оборудования для новой гидронной системы, обратитесь к инженеру в представительстве вашего местного производителя для консультации с экспертом.

Изображения в блоге любезно предоставлены Taco® Comfort Solutions ™

IAPMO

Если у вас есть вопросы или комментарии, присоединяйтесь к обсуждению на нашем форуме LinkedIn.

Из иллюстрированного учебного пособия UPC 2018

608.3 Расширительные баки и комбинированные клапаны сброса температуры и давления.
Водяная система, снабженная обратным клапаном, устройством предотвращения обратного слива или другим нормально закрытым устройством, которое предотвращает отвод давления из здания обратно в водопровод, независимо от типа используемого водонагревателя, должна быть снабжена утвержденным, перечисленным и расширительный бак соответствующего размера или другое одобренное устройство, имеющее аналогичную функцию для контроля теплового расширения.Такой расширительный бак или другое одобренное устройство должно быть установлено на стороне здания обратного клапана, предохранителя обратного потока или другого устройства, и его размеры должны быть установлены в соответствии с инструкциями производителя по установке.

Водная система, содержащая водонагревательное оборудование, должна быть снабжена утвержденным, внесенным в перечень, комбинированным клапаном температуры и сброса давления соответствующего размера, за исключением перечисленных проточных водонагревателей без накопителя, имеющих внутренний диаметр не более 3 дюймов (80 мм).Каждый такой одобренный комбинированный клапан температуры и сброса давления должен быть установлен на водонагревательном устройстве в одобренном месте в соответствии с его листинговыми требованиями и инструкциями производителя по установке. Каждый такой комбинированный клапан температуры и сброса давления должен быть снабжен сливом в соответствии с Разделом 608.5.

Вода для всех практических целей является несжимаемой жидкостью. Поскольку она несжимаема, вода, помещенная в закрытый контейнер, может создавать высокое давление при нагревании, даже при нагревании от 40 ° F до комнатной температуры.Это тепловое расширение.

Система распределения воды в здании, имеющая обратный клапан, регулятор давления, предохранитель обратного потока или другое устройство, которое предотвращает обратное повышение давления в здании, которое может рассеиваться обратно в источник или водопровод, независимо от типа используемого водонагревателя. оснащен расширительным баком или другими средствами для контроля давления теплового расширения. Расширительный бак поглотит избыточное давление внутри бака (см. Рисунок 608.3а). Клапан сброса давления сбрасывает избыточное давление путем нагнетания до тех пор, пока давление не упадет ниже заданного значения (см. Рисунок 608.3b).

Когда водная система оборудована накопительным водонагревателем, давление повышается еще больше из-за повышения температуры и большого объема воды, содержащейся в баке. Все водонагреватели должны быть оборудованы комбинированным клапаном сброса температуры и давления (клапан T&P).Обратите внимание на рис. 608.3b, комбинированный клапан T&P имеет трубку для измерения температуры. Клапан сброса давления — нет.

Накопительные водонагреватели должны изготавливаться в соответствии со стандартами серии ANSI Z21.10. Эти водонагреватели имеют трехступенчатую защиту. Первичная ступень — термостат. В случае выхода из строя термостата вторичная ступень или переключатель верхнего предела отключат источник энергии для нагревателя. При выходе из строя концевого выключателя верхнего предела открывается комбинированный клапан T&P, чтобы предотвратить катастрофический отказ водонагревателя.Проточные водонагреватели, имеющие внутреннюю размерную ширину три дюйма или меньше, освобождаются от необходимости соответствовать требованиям для клапана T&P. Примером этого освобождения является небольшой обогреватель для одной точки использования для раковины. Типичные размеры этих блоков составляют 11 дюймов x 5 дюймов x 2,8 дюйма, и у них нет другой емкости, кроме самой трубы, чтобы вызвать повышение температуры и давления. Когда потребность в горячей воде удовлетворена, проточный водонагреватель отключается. Если в системе подачи воды к этому небольшому водонагревателю предусмотрен предохранитель противотока, необходимо предусмотреть расширительный бак соответствующего размера (см. Рисунок 608.3d), даже если клапан T&P не требуется.

При установке клапана T&P очень важно, чтобы установщик проверил паспортную табличку на комбинированном клапане T&P перед установкой, чтобы убедиться, что номинальная входная мощность Btu водонагревателя не превышает максимального номинала Btu клапана. Использование комбинированного клапана T&P меньшего размера может привести к катастрофическому отказу водонагревателя в случае выхода из строя термостата водонагревателя и концевого выключателя верхнего предела водонагревателя.В случаях, когда на пластине клапана указаны два отдельных значения Btu, для определения используется меньшее из двух. Для получения дополнительной информации см. Главу 5.

Производители клапанов T&P требуют, чтобы клапан устанавливался так, чтобы его термочувствительный элемент был погружен в верхние 6 дюймов резервуара, поскольку именно здесь находится самая горячая вода в резервуаре (см. Рисунок 608.3c).

Производители рекомендуют открывать их вручную не реже одного раза в год, чтобы убедиться в их исправности.В местах с высоким содержанием минеральных веществ в воде вокруг седла клапана может образоваться накипь, что приведет к неработоспособности клапана. В таких местах может потребоваться вручную открывать клапан каждые три месяца или реже. Водонагреватель — это потенциальная бомба, взорвать которую не дают три отдельных предохранительных устройства. Комбинированный клапан T&P — это спасательный круг, и к нему обращаются соответствующим образом.

Следует подчеркнуть, что водонагреватели, работающие при давлении выше 150 фунтов на кв. Дюйм, относятся к котлам.Фактически, водонагреватели, которые имеют объем хранения более 120 галлонов, имеют входную мощность более 200000 британских тепловых единиц или работают при температурах выше 210 ° F, также классифицируются как бойлеры и производятся в соответствии со стандартом ASME для сосудов под давлением . .

Иллюстрированное учебное пособие Единый сантехнический кодекс на 2018 год можно приобрести здесь.