Содержание:
Функциональность и работоспособность отопительной системы – это один из ключевых факторов, обеспечивающих комфортное проживание в доме. Чтобы система работа правильно, нужно следить за уровнем давления в ней – если оно будет слишком низким, то отопительное оборудование не сможет функционировать, а при повышенном давлении отопительный контур будет испытывать чрезмерные нагрузки. Для компенсации перепадов давления используется расширительный бачок для отопления, который и будет рассмотрен в данной статье.
Назначение и характеристики расширительного бака
Температурный режим в отопительных системах нельзя назвать стабильным – теплоноситель постоянно меняет свою температуру в определенных пределах. Изменение температуры всегда ведет за собой увеличение или уменьшение объема теплоносителя. Установка расширительного бачка на отопление позволит компенсировать эти изменения, не позволяя теплоносителю разрушать отопительный контур.
Существует два вида жидкостных систем отопления:
- Закрытый. В этом варианте для движения теплоносителя используется циркуляционный насос. Данное устройство не повышает давление в системе, а всего лишь обеспечивает продвижение воды по трубопроводу. В таком случае требуются расширительные баки для системы отопления закрытого типа, конструктивно представляющие собой герметичную двухкамерную емкость, где камеры разделяет эластичная мембрана. Одна камера устройства заполняется воздухом, а вторая принимает в себя излишки теплоносителя. Немаловажно соблюдать определенное давление в расширительном бачке отопления закрытого типа, чтобы не возникло серьезных проблем.
- Открытый. В открытых отопительных системах циркуляционный насос не устанавливается. При таких условиях расширительным баком может быть любая емкость (хоть обычное ведро), к которой выведены отопительные трубы. Открытые баки негерметичны, а устанавливаются обычно на чердаке. Самым существенным недостатком такой конструкции является постоянное испарение теплоносителя, поэтому за его уровнем нужно следить – если бак опустеет, то в систему попадает воздух, что чревато серьезными неприятностями.
Выбирая между разными баками, предпочтение стоит отдавать вариантам, в которых контроль уровня теплоносителя происходит в автоматическом режиме. Например, в случае с открытыми баками эта проблема решается выведением водоснабжения на чердак и установкой переливного шланга. Конечно, такая установка расширительного бачка в системе отопления сопряжена с дополнительной работой, зато в результате получится конструкция, не требующая постоянного наблюдения.
Расчет объема бачка системы отопления
Перед тем, как установить расширительный бак в системе отопления, нужно рассчитать его объем, для чего можно воспользоваться двумя способами. Простейший способ выглядит так – сначала нужно рассчитать суммарный объем теплоносителя, находящийся в системе (обычно эта величина рассчитывается на этапе проектирования), а потом найти 10% от этого объема. Вот эта десятина и будет являться искомым значением. Также можно рассчитать не объем теплоносителя, а объем самой системы – полученный результат тоже можно использовать при выборе бака.
Второй способ более сложен, но позволяет получить более точное значение. Расчет выполняется по специальной формуле, в которую подставляются определенные параметры.
Для формулы потребуются следующие показатели:
- Рмакс – максимальное давление, при котором система может функционировать (для расчетов обычно принимается максимально допустимое значение давления в котле);
- Рмин – давление, при котором система начинает работать (данная величина указывается в документации, приложенной к расширительному баку);
- Е – коэффициент расширения теплоносителя (для воды это значение составляет около 0,04-0,05, а степень расширения антифризов указывается для каждого состава индивидуально);
- С – суммарный объем отопительной системы.
Сама формула для вычисления объема расширительного бака имеет следующий вид:
- V = Е х С х (Рмакс + 1) / (Рмакс + Рмин).
Расчет выглядит не очень сложно, но в нем далеко не всегда есть смысл. В частности, при использовании открытой отопительной системы в точных расчетах особой необходимости нет – открытые расширительные бачки обходятся не очень дорого, а при желании можно создать такой расширительный бак для отопления своими руками.
Если же системе требуется расширительный бак для отопления закрытого типа, то расчет лучше выполнить – объем устройства очень сильно влияет на его стоимость. Кроме того, при расчете желательно учитывать небольшой запас объема, чтобы в процессе эксплуатации не столкнуться с проблемами.
Последствия нехватки объема расширительного бака
При тепловом расширении лишний теплоноситель отводится в расширительный бачок. Если его объема недостаточно для приема излишков, то они будут сбрасываться через аварийный клапан в канализацию. В какой-то момент температура теплоносителя снизится, и его объем тоже станет меньше.
Вот из-за этого и возникает проблема – излишки теплоносителя уже находятся за пределами системы, поэтому давление в ней падает. При существенной нехватке объема бака котел просто не сможет нормально работать с оставшимся количеством теплоносителя по причине изрядно упавшего давления.
Конечно, при пристальном контроле можно успеть добавить в систему недостающий объем теплоносителя, но при отсутствии такой возможности отопительный контур попросту разморозится. Если объем расширительного бака подобран впритык, то ничего хорошего тоже не произойдет – система не рассчитана на такие условия эксплуатации, поэтому износ ее элементов будет ускоряться. В общем, лучше заранее подумать о том, как подключить к системе отопления расширительный бак достаточного объема.
Какое давление должно быть
Рекомендуемое значение давления в баке обычно указывается в инструкции к отопительному котлу. Стандартная величина обычно составляет на 0,2-0,3 атмосферы ниже рабочего давления в системе, которое обычно составляет около 1,5-1,8 атмосфер. Высчитать рабочее давление бака при наличии этих данных элементарно.
Для измерения давления используется манометр, подключаемый к ниппелю, расположенному на верхней части бака. Как правило, ниппель изначально закрыт пластиковой крышкой, которую сначала нужно снять. Посредством золотника, находящегося в ниппеле, при необходимости можно сбросить излишнее давление. Чтобы поднять давление в баке, к нему подключается обычный автомобильный насос, при помощи которого и осуществляется накачка системы.
Все указанные выше операции можно делать исключительно в том случае, если бак отключен от системы, если только речь не идет о том, как заменить расширительный бак в системе отопления. Снимать его со своего места для настройки и измерений не нужно – достаточно будет выключить отопление и слить теплоноситель из котла. Чтобы добиться максимальной точности измерения, нужно довести уровень давления в котле до нулевой отметки.
Как установить и подключить бачок
В закрытой отопительной системе расширительный бачок обычно устанавливается между котлом и насосом таким образом, чтобы создавался поток обратного направления – это повышает надежность системы. Подключение расширительного бака к системе отопления осуществляется посредством тройника, один из выходов которого направляется строго вертикально, и к нему прикручивается емкость. Если добиться вертикали не удается, то придется воспользоваться коленом для выноса бака.
За баком в контуре желательно установить еще один тройник с запорным краном в свободном отводе – такая конструкция в дальнейшем позволит отключить мембранный бак без остановки системы. При необходимости кран перекрывается, из котла выливается вода, и если давление в нем дошло до нулевого уровня, то получается отопление без расширительного бачка, в котором можно выполнять все необходимые работы по настройке бака.
Заключение
Расширительный бачок для отопления – это важный элемент отопительной системы, обеспечивающий ее функциональность и повышающий надежность. Чтобы устройство выполняло все возложенные на него функции, выбор и установка расширительного бака в системе отопления должны выполняться с предельной тщательностью.
Источник: teplospec.com
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).
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
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).
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.
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
Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.
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.
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.
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:
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.
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.
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
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
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:
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.
Источник: otoplenie-expert.com
Предназначение резервуара
В школе на уроках физики рассказывали, что твердые вещества способны расширяться, когда происходит их нагрев, а жидкая и газообразная среда увеличивается в объеме. Вода практически не способна сжиматься по сравнению с газом. Если жидкость нагревается в закрытом резервуаре, начинает возрастать давление внутри емкости, потому что среде некуда расширяться. В итоге может произойти разрыв закрытого сосуда. Именно такой процесс происходит в отопительном контуре котельного агрегата с резервуаром для теплоносителя.
Температурное расширение воды характеризуется нелинейным коэффициентом. Благодаря этому показателю можно узнать, во сколько раз происходит увеличение объема жидкости, когда она нагревается на один градус. Понять принцип расширения воды поможет известный физический опыт, проиллюстрированный на рисунке ниже:
На рисунке с левой стороны изображен сосуд с одним литром воды. Жидкость заполняет резервуар до переливного отверстия. Температура среды составляет + 4 °С. Такое значение для воды представляет собой нулевую точку отсчета. На рисунке также изображена мерная емкость, находящаяся под переливным патрубком.
С правой стороны рисунка изображена та же емкость, но уже в нагревающемся состоянии. Это приводит к повышению температуры воды. Поэтому плотность жидкости уменьшается. При этом масса среды остается постоянной. Однако происходит увеличение жидкости в объеме. После того, как температура воды достигает + 90 °С, в мерном сосуде скапливается около 36 мл жидкости. Это количество является избыточным объемом.
Многие домовладельцы скажут, что это небольшое количество теплоносителя. Однако при рассмотрении вопроса расширения воды в более масштабных размерах пренебрегать увеличением объема жидкости при нагреве нельзя. Например, происходит увеличение температуры у 100 л водной среды. При таком количестве жидкости избыточный объем будет составлять 3,5 литра.
Водная среда в системе отопления жилища нагревается с 20 °С до 90 °С. По ходу повышения температуры происходит расширение теплонесущей жидкости. Когда в контуре не смонтирован расширительный бак, наблюдается существенное увеличение давления в сети. Поэтому жидкость ищет выход наружу в ненадежных точках системы. Это сам котельный агрегат, один из радиаторов, падающий или обратный трубопровод.
Ситуацию мог бы исправить предохранительный клапан, использующийся для сброса избыточного горячего теплоносителя. Однако наладить работу контура в доме все равно не удастся, потому что существует немаловажный нюанс. При функционировании отопления теплоноситель периодически охлаждается. После расширения жидкость принимает прежний объем, но в результате сброса воды освобождается место в контуре отопления, которое занимает воздух. Это приводит к появлению воздушных пробок, представляющих собой головную боль для всех отопительных систем. Они препятствуют циркуляции теплонесущей жидкости в сети.
Удаляются воздушные пробки путем спуска воздуха из батарей (радиаторов). При установке предохранительного клапана приходится регулярно добавлять новый теплоноситель, а это экономически невыгодно. Ведь на подогрев новой воды требуется существенно больше средств по сравнению с нагревом теплонесущей жидкости, возвращающейся в котельный агрегат из контура отопления загородного дома.
Расширительный бак для отопления – единственно правильное решение, позволяющее наладить стабильную работу системы. Устройство выполняется в виде емкости, покрытой эмалью красного цвета и подключаемой к сети через одну трубу. Резервуар используется, чтобы компенсировать избыточное давление в контуре отопления загородного дома.
Разновидности ёмкостей для расширения теплонесущей жидкости
Расширительный бачок для отопления создается разной формы и габаритов. Его параметры определяются расчетом. На характеристики также влияет вид системы в загородном жилище. Имеется возможность приобрести сосуды в виде так называемой таблетки или цилиндров.
Сосуды разного вида отличаются конструкцией и способ применения. Домовладельцам доступны два типа емкостей:
- сосуд открытого вида;
- резервуар в закрытом исполнении, оснащенный мембраной.
Производители выпускают также закрытые емкости без мембраны. Специалисты не советуют использовать этот вид приборов в тепловом контуре дома. Такие сосуды представляют собой непродуманную конструкцию расширительных резервуаров. В них функции эластичной перегородки выполняет воздух. Поэтому воздушная среда активно проникает в теплонесущую жидкость, что категорически недопустимо для нормального функционирования системы. Тем более уровень воды в бачке постоянно будет увеличиваться. В итоге возникнет ситуация, когда компенсировать расширение не удастся из-за заполнения всего объема закрытого сосуда.
Открытый бачок расширительный
Сосуд монтируется в одноименной системе. Тепловой контур загородного дома имеет замкнутое, но не изолированное от атмосферы исполнение. Сеть представляет собой не герметичную систему. Поэтому в ней не может возникать избыточного давления.
Особенности монтажа
Расширительный бак для отопления открытого типа – это сосуд, устанавливаемый на самой высокой отметке контура. Если смонтировать резервуар в другом месте, тогда теплоноситель будет выливаться из сосуда согласно закону сообщающихся резервуаров. Бачок открытого вида часто устанавливают на подаче. Его расположение в верхней точке также позволяет эффективно удалять воздушную среду из сети, в которой всегда присутствует растворенный в воде воздух. Тем более он нередко переходит в обычное газообразное состояние. Воздух в контуре также образуется по причине химического взаимодействия теплоносителя и материала, из которого изготовлены трубопроводы и теплообменные приборы. Если же пренебречь отводом воздушных масс из системы, тогда может перестать работать отдельный радиатор или целый отрезок отопительной сети. Установка открытого бака позволяет удалять газовые пузырьки из водной среды отопительного контура. Другими словами, устройство функционирует как воздухоотводчик.
В зависимости от конструктивных особенностей отопительной системы расширительный сосуд может быть установлен на обратной магистрали сети. Однако даже в этой ситуации его врезка осуществляется в самом высоком месте контура. К точке монтажа устройства прокладывается вертикальный трубопровод. Если резервуар установлен на обратке, тогда ёмкость не выполняет функцию газоотводчика. По этой причине во время устройства системы дополнительно монтируют клапаны на батареях и подающем трубопроводе на самой высокой его отметке.
Варианты ёмкости для расширения теплонесущей жидкости
Открытый расширительный резервуар имеет определенный объем и отличается простой конструкцией. Верхнюю часть сосуда прикрывает негерметичная крышка. Она препятствует попаданию в теплоноситель мусора и пыли. По причине не герметичности давление в расширительном бачке открытого типа всегда соответствует атмосферному значению. В зависимости от конструкции в емкость врезаются один или несколько патрубков.
Домовладельцам доступны баки открытого типа разного объема. Они полностью готовы к использованию. Для их изготовления применяется листовая оцинкованная или нержавеющая сталь. Использование такого материала позволяет исключить образование коррозии. Специализированные компании нередко предлагают изготовить устройства. Они также используют листовой материал. В некоторых случаях могут даже применяться готовые изделия – это бочки из металла или пластика, в которые врезаются патрубки.
Существует несколько распространенных схем открытых бачков. Одним из самых простых устройств является резервуар с врезанным в нижней части патрубком. Именно с его помощью осуществляется подключение к отопительной системе дома.
Такая схема не позволяет теплоносителю циркулировать через сосуд. При использовании этого вида бака отопительный контур заполняется водой до средней отметки резервуара. Если в системе будет происходить изменение объема воды, это отразится на уровне жидкости в сосуде.
Важно регулярно следить, какой уровень воды в резервуаре. Ведь среде свойственно испаряться. Поэтому приходится пополнять запас воды в контуре. Если этого не делать, тогда возникнет воздушная закупорка системы или образуется так называемое «завоздушивание» батарей в доме.
Для визуального контроля за уровнем жидкости с боку резервуара в нижней части размещают патрубок для соединения с прозрачным шлангом, располагающимся вертикально. Он позволяет видеть, сколько воды в емкости.
Нередко открытая отопительная система создается так, чтобы сосуд располагался на чердаке. Это позволяет спрятать резервуар и не портить интерьер в доме. Благодаря такому расположению не придется использовать лестницу или другое приспособление, чтобы выполнить осмотр емкости. Ведь она будет находиться на одном уровне с полом чердачного помещения.
Существует также другой способ визуального контроля уровня воды в сосуде. Для этого специалисты врезают в бак два торцевых патрубка. Один из них позволяет определить максимальное наполнение резервуара. Он располагается в верхней части и функционирует, как элемент для перелива. К этому патрубку подсоединяется шланг или трубопровод, который прокладывается до канализации. В некоторых случаях устраивают перелив, с помощью которого избыточная жидкость сбрасывается в почву. Все зависит от конструкции системы и пожеланий клиента проектно-монтажной организации, выполняющей работы по устройству отопления в доме.
Нижний патрубок служит для подключения трубы, проложенной в комнату частного жилища. На трубопроводе выполняют монтаж шарового крана в удобном месте для заказчика. Этот патрубок позволяет определить минимальный уровень жидкости в баке. Хозяину дома нужно открыть кран, чтобы узнать, нужна ли подписка системы. Она понадобится, если из трубы не потечет вода. Жидкость в емкость добавляется до тех пор, пока она не начнет вытекать через верхний патрубок.
Требуемый объем бака
Отсутствуют строгие правила относительно объема бачка для расширения теплоносителя в открытой системе отопления. Оценить количество увеличенной жидкости в отопительном контуре можно, если известны следующие величины:
- коэффициент расширения воды при возрастании температуры;
- объем отопительной сети в доме;
- температурный режим системы отопления.
Коэффициент температурного расширения воды при разном давлении и температуре приведён в таблице:
Если объем воды в количестве 100 л увеличивается на 3,5 л при нагреве до 90°С, то в процентном выражении прирост составляет 3,5 %. Можно было бы предположить, что для системы хватит бачка в 5 литров. Однако практика показывает, этого объема будет недостаточно. При расчете расширительного бака требуется учитывать, что резервуар должен быть заполнен хотя бы на четверть, чтобы в контур не проник воздух. Далее, необходимо прибавить объем для компенсации расширения жидкости и пустое пространство над переливным патрубком. Опытные специалисты устанавливают бак, объем которого равен 10% от количества водной среды в системе отопления загородного жилища.
Бачок в закрытом исполнении
К плюсам расширительного бака для отопления закрытого типа относятся небольшие размеры устройства. Этот элемент разрешено монтировать на любом участке системы. На чертежах часто бачок изображен на обратной трубе рядом с насосом. Такое расположение резервуара считается самым оптимальным.
Расширительный бачок для отопления закрытого типа – сосуд в герметичном исполнении. По этой причине давление в сети повышается только до конкретного значения. Это является причиной дополнительной установки специальной группы приборов, обеспечивающих безопасную работу контура. К такому оборудованию относятся следующие устройства:
- предохранительный клапан, который настраивается на срабатывание, когда давление достигает предельного значения;
- автоматический отводчик воздуха;
- прибор для контроля и измерения давления (манометр).
Монтаж всех перечисленных устройств в тепловом контуре закрытого исполнения обязателен. Только так можно обеспечить требуемый уровень безопасности при эксплуатации сети.
Конструкция и принцип функционирования бачка в закрытом исполнении
Сосуд герметичной конструкции имеет две камеры. Отсеки разделяет эластичная перегородка (мембрана). Одна из камер предназначена для теплонесущей жидкости. Второй отсек используется для воздушной среды под рабочим давлением.
Большинство баков в закрытом исполнении имеет классическую форму в виде цилиндра красного цвета. Однако на рынке доступны емкости и в другом исполнении. Они могут иметь вертикальную или горизонтальную ориентацию. Металлический корпус устройств изготавливается методом штамповки и имеет сборную конструкцию. Внутренняя полость обрабатывается антикоррозийным веществом.
Расширительная емкость для закрытой сети отопления всегда изготавливается в красном цвете. Это позволяет ее не перепутать с сосудом, предназначенным для установки в системе водоснабжения. Такое оборудование называется гидроаккумуляторами. Они изготавливаются в синем цвете, но конструктивно практически ничем не отличаются от отопительных резервуаров. Однако заменить одно устройство другим невозможно, потому что приборы разработаны для работы при разных температурах. Тем более их эластичные перегородки создаются из резинового материала разного качества. Накаченное давление в расширительном баке водоснабжения будет отличаться от такой же величины емкости для отопления. Ведь водопроводная система и тепловая сеть функционируют при разном давлении среды.
Мембранный расширительный бак для отопления создается в корпусе с закрепленным патрубком с резьбой. Он нужен, чтобы выполнить подключение прибора к тепловому контуру загородного дома. На резервуаре также устанавливается ниппель. Он используется для подкачки воздушной части. Поэтому всегда можно создать требуемое давление в расширительном бачке отопления закрытого типа. Это значение обязано быть меньше на 0,2 бара давления, создаваемого накаченной средой в тепловую сеть загородного дома. К примеру, в непрогретом контуре создано давление 2 бара, тогда в бачок требуется накачать воздушной массы до величины 1,8 бара. Чтобы всегда знать, какое давление должно быть в расширительном бачке системы отопления, рекомендуется отслеживать этот же показатель, но уже в самой тепловой сети. Это выполнять нужно перед запуском системы.
Основным элементом закрытого резервуара является мембрана. Объем двух камер – это величина непостоянная при работающей системе за счет изменения положения эластичной перегородки.
Перед запуском отопления в воздушном отсеке мембранной емкости создается избыточное давление, равное 1-1,5 атм. Оно действует на эластичную перегородку, которая прогибается в нижнем направлении. Поэтому объем водяного отсека в этот момент минимальный. После заполнения контура теплонесущей жидкостью в системе создаётся требуемое давление для работы сети. Оно оказывает влияние на эластичную перегородку, которая изгибается в верхнем направлении. Поэтому увеличивается объем водяного отсека.
В результате работы котельного агрегата повышается температура теплонесущей жидкости. Поэтому увеличивается объем жидкости в тепловом контуре дома. Образовавшееся лишнее количество теплоносителя размещается в водяном отсеке резервуара, потому что другого места в системе нет. В результате увеличения одной части емкости происходит уменьшение другой камеры, что влияет на возрастание давления газа.
Со временем происходит остывание теплоносителя. В итоге объем жидкости понижается. В отсеке для водной среды снижается количество теплонесущей жидкости, потому что в расширительном баке для отопления закрытого типа установка давления осуществляется из-за отжимания эластичной перегородки под влиянием воздуха вверху резервуара. Мембрана занимает положение, которое позволяет в тепловом контуре загородного дома достичь баланса. По этой причине система работает без сбоев. Если же произошла внештатная ситуация и отсутствует место для расширения среды, тогда срабатывает предохранительный клапан, являющийся одним из элементов «группы безопасности». Этим прибором также может быть укомплектован сам расширительный резервуар.
Расчет объема закрытого бачка
Объем мембранного расширительного бака – основное значение, влияющее на выбор емкости для конкретной сети отопления. Для точных вычислений используется формула:
V = (Vс * k) / D,
в которой применены обозначения:
- Vс – объем теплонесущей жидкости в контуре;
- k – коэффициент расширения теплоносителя при повышении его температуры;
- D – величина, определяющая эффективность расширительного резервуара.
Если теплоносителем является антифриз, тогда на его коэффициент расширения влияет температура и количество гликолевой добавок, содержащихся в жидкости. Требуемые значения подбираются из справочной литературы.
Коэффициент расширения антифриза при повышении его температуры в таблице:
Для определения показателей эффективности бака используется формула:
D = (Рм – Рн) / (Рм +1).
В ней применяются следующие буквенные обозначения:
- Рм – наибольшее давление в тепловом контуре загородного дома, обычно не превышающее 3 атм. (чаще всего значение соответствует давлению срабатывания клапана в экстренных ситуациях);
- Рн – давление, созданное заранее в половине бачка с воздухом (вычисляется с учетом высоты сети: на каждые 500 см принимают 0,5 атм.).
Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак для отопления закрытого типа, расчет объема которого выполнялся точно по формулам. Полученный результат должен соответствовать приблизительно десятой части всего количества теплонесущей жидкости.
Для упрощения получения искомого результата нередко осуществляется подбор расширительного бака для отопления на калькуляторе онлайн. Профессионалы советуют использовать для вычислений сервисы минимум 3-х сайтов. Это позволит определить более точное значение искомой величины.
Онлайн-калькулятор позволяет выполнить приблизительные вычисления объёма ёмкости для расширения теплонесущей жидкости. Домовладелец может указать в программе точное количество жидкости в сети или примерное значение, ориентируясь на мощность котельного агрегата. Специалисты по отоплению рекомендуют независимо от результата расчета расширительного бака для закрытой системы отопления на калькуляторе выбирать резервуар, у которого минимальный объем равен 12 л.
Монтаж бачка расширения теплоносителя
Специалисты выполняют установку расширительного бака в системе отопления закрытого типа последовательно и при соблюдении определенных правил. Емкость монтируется так, чтобы входной патрубок с резьбой (6) находился снизу. Такое расположение позволяет удалять максимум газовых пузырьков из теплоносителя.
Классический монтаж – это установка резервуара (5) на обратной трубе. Расстояние до котельного агрегата (2) сокращается по возможности до минимума, но бачок врезается обязательно до насоса (3), чтобы его работу не нарушали завихрения потока.
На обратной трубе обязательно врезается тройник (4). На метод его монтажа влияет вид труб. Между тройником и бачком устанавливается трубопроводная арматура (7). Она позволяет не сливать воду из сети, когда выполняется ремонт или демонтаж резервуара. Арматура монтируется на высоте, которая удобна домовладельцу. Для этого используется отрезок трубы (9), соединяющий обратную магистраль контура и, например, шаровый кран. Такой участок может быть параллельным или изогнутым. Между шаровым краном и резьбовым патрубком устанавливает американка (8), чтобы получить разъемное соединение. Это позволит при необходимости выполнить простой демонтаж и установку резервуара. После завершения всех операций открывается трубопроводная арматура, и проверяются на герметичность все созданные соединения.
Заключение
Выбирать бачок для расширения жидкой среды в открытом или закрытом тепловом контуре нужно после определения рабочего объема емкости. Установку резервуара нужно доверить мастерам специализированной компании. Это позволит гарантировать выполнение всех правил монтажа расширительной емкости. Тем более домовладелец сможет получить гарантию на выполненные работы, а также на оборудование, если оно приобреталось через монтажную организацию.
Источник: m-strana.ru