Оптимальное давление в расширительном мембранном баке

Содержание:

О чем говорит давление в расширительном бачке отопления
Для чего нужен расширительный бак?
- Расширительный бак открытого исполнения
- Экспанзомат закрытого типа
Важность давления
Для чего нужен расширительный бак?
- Расширительный бак открытого исполнения
- Экспанзомат закрытого типа
Способы заполнения встроенный механизм и насосы
- Заполнение отопления антифризом
- Автоматическая система заполнения
Расширительный бак для закрытой системы отопления
- Расчет объема
- Место для установки расширительного бака мембранного типа
Как правильно поставить бак
Расширительный бак. Принцип работы, подбор, давление накачки
НАСТРОЙКА РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА

О чем говорит давление в расширительном бачке отопления

Бак закрытого типа

Расширительный бачок относится к вспомогательному оборудованию, но без этого устройства эффективная эксплуатация системы отопления невозможна. Для того чтобы сеть нормально функционировала, необходим правильный выбор и настройка параметров всех ее элементов. Одним из важнейших показателей при этом является давление в расширительном баке.

Почему падает давление?

Давление в расширительной емкости должно быть постоянным, но ситуации, когда оно падает во время эксплуатации системы — не редкость.

Существует несколько причин, по которым может снижаться давление:

Протечки теплоносителя. Чаще всего подобная проблема возникает в системах, где в качестве теплоносителя используется не вода, а антифриз. Такие жидкости способны проникать в мельчайшие трещины, вызывая протечки. В этом случае необходимо устранить протечку и наполнить бак воздухом.
Падение давления в котле. При значительном снижении показателей необходимо обратиться к специалистам. Если давление снижается незначительно и выравнивается после запуска системы, ее можно эксплуатировать, поскольку вреда такие сбои не причиняют.

Настройка давления

Напор воды в расширительном элементе системы отопления — это настраиваемый параметр. Настройка достаточно проста, и все действия можно проделать самостоятельно.

Для настройки необходимых параметров нужно следующее:

Принцип подключения

Сделать расчет и определить требуемые показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе.
Установить эти показатели до монтажа бака в систему, сбросив воздух или накачав его через ниппель.
Подключить емкость к трубопроводу и заполнить систему водой. Делать это нужно медленно, отслеживая показатели давления в трубах и баке. Закачивать теплоноситель следует до тех пор, пока показатели напора не сравняются.
После этого необходимо подключить насосное оборудование и продолжить закачку теплоносителя. Закачивать воду нужно до того момента, пока в баке не будет достигнуто эксплуатационное давление, рассчитанное перед монтажом сети. Это обеспечит попадание в корпус резервного объема воды.
Первое включение системы должно проводиться в режиме максимальной температуры. При этом условии объем теплоносителя возрастает на величину удельного приращения. Это обеспечивает попадание в резервуар количества воды, равного его емкости. Давление в бачке повышается до максимальных показателей.

Заключение

Расширительный бачок — важнейший дополнительный элемент в любой системе отопления. Если для открытых систем с гравитационной циркуляцией достаточно установить в верхней точке простой открытый резервуар, то для сложных закрытых систем требуется установка промышленных моделей.

Такие бачки отличаются герметичностью. В процессе производства в корпус закачивается воздух, поддерживающий давление, необходимое для нормального функционирования систем с принудительной циркуляцией. Настроить нужные показатели давления можно самостоятельно с помощью манометра и обычного автомобильного компрессора.

Для чего нужен расширительный бак?

Как рассчитать топливо в баке

В процессе нагрева вода имеет свойство расширяться – при повышении температуры увеличивается объем жидкости. В контуре отопительной системы начинает расти давление, которое разрушительно может воздействовать на газовое оборудование и целостность труб.

Расширительный бак (экспанзомат) выполняет функцию дополнительного резервуара, в который давлением выдавливает образовавшиеся в результате нагрева излишки воды. Когда жидкость остывает и давление стабилизируется, она по трубам возвращается обратно в систему.

Расширительный бак выполняет функцию защитного буфера, он гасит гидроудары, которые постоянно образуются в системе отопления из-за частого включения и выключения насоса, а также исключает вероятность возникновения воздушных пробок.

Существует два разных варианта исполнения демпферных емкостей: открытые и закрытые типы. Они отличаются не только конструкцией, но и способом, а также местом монтажа. Рассмотрим особенности каждого из этих типов подробнее.

Расширительный бак открытого исполнения

Бачок открытого типа монтируют в верхней точке системы отопления. Изготавливаются емкости из стали. Чаще всего они имеют прямоугольную или цилиндрическую форму исполнения.

В структуре емкости открытого типа имеется несколько отводов: для ввода воды, отвода остывшей жидкости, подвод контрольной трубы, а также выводная трубка для отвода теплоносителя в канализацию. Подробнее об устройстве и видах бака открытого типа мы писали в другой нашей статье.

Функции бака открытого типа:

контролирует уровень теплоносителя в контуре отопления;
если в системе температурный режим понизился, он компенсирует объем теплоносителя;
когда меняется давление в системе, бак выполняет функцию буферной зоны;
излишки теплоносителя удаляет из системы в канализацию;
выводит воздух из контура.

Несмотря на функциональность открытых расширительных баков, они уже практически не используются. Поскольку имеют множество недостатков, например, большой размер емкости, склонность к коррозии. Их установка производится в системы отопления, которые работают только с естественной циркуляцией воды.

Экспанзомат закрытого типа

В системах отопления с закрытым контуром обычно монтируется расширительный бак мембранного типа, он оптимально подходит для любого типа газового котла и обладает большим количеством преимуществ.

Экспанзомат – это герметическая емкость, которая посредине разделена эластичной мембраной. В первой половине будут размещаться излишки воды, а во второй – обычный воздух или азот.

Компенсационные баки с мембраной могут выпускаться в виде полусферы или в форме баллона. Что вполне подходит для использования в системе отопления с газовым котлом. Рекомендуем детальнее ознакомиться с особенностями монтажа баков закрытого типа.

Достоинства мембранных типов бачков:

простота самостоятельной установки;
устойчивость к коррозии;
работа без регулярной доливки теплоносителя;
отсутствие контакта воды с воздушной средой;
работоспособность в условиях повышенной нагрузки;
герметичность.

Газовое навесное оборудование обычно комплектуется расширительным баком. Но не всегда дополнительный резервуар с завода настроен правильно и может сразу же включатся в работу отопления.

Важность давления

Расширительный бак закрытого типа для отопления, установка, давление, неисправности

Большинство систем центрального отопления закрыты. Это означает, что нет открытых вентиляционных отверстий для размещения расширения и сжатия воды, когда она нагревается и охлаждается. Вместо этого система герметизирована и находится под давлением, чтобы компенсировать эти изменения. Давление имеет решающее значение для правильной работы отопления

Важно знать какое давление должно быть в отопительной системе

У большинства котлов есть способ обнаружения, если давление выключено. Они отключатся, когда давление упадет слишком низко, а некоторые модели сделают то же самое, когда давление будет слишком высоким. Поэтому, если давление слишком низкое, котел выключится, и не будет горячей воды. В качестве альтернативы, высокое давление в котле создает ненужную нагрузку, и система может выйти из строя.

Для чего нужен расширительный бак?

Все о давлении в системе отопления многоэтажного дома

Чтобы уменьшить вероятность образования воздушных пробок и не допустить повреждения газового котла гидроударом, расширительный бачок следует монтировать перед теплогенератором, на обратке

Расширительный бак открытого исполнения

Обычно устанавливают такие расширительные баки на чердаке или мансарде. Возможен монтаж под крышей

Обязательно нужно уделить внимание теплоизоляции конструкции

Функции бака открытого типа:

контролирует уровень теплоносителя в контуре отопления;
если в системе температурный режим понизился, он компенсирует объем теплоносителя;
когда меняется давление в системе, бак выполняет функцию буферной зоны;
излишки теплоносителя удаляет из системы в канализацию;
выводит воздух из контура.

Экспанзомат закрытого типа

Закрытые расширительные баки для отопления, как правило, окрашены в красный цвет. Внутри бачка расположена мембрана, она выполнена из резины. Необходимый элемент для поддержания давления в расширительном бачке

Достоинства мембранных типов бачков:

простота самостоятельной установки;
устойчивость к коррозии;
работа без регулярной доливки теплоносителя;
отсутствие контакта воды с воздушной средой;
работоспособность в условиях повышенной нагрузки;
герметичность.

Способы заполнения встроенный механизм и насосы

Насос для заполнения отопления

Как заполнить систему отопления в частном доме — используя встроенное подключение к водопроводу с помощью насоса? Это напрямую зависит от состава теплоносителя — вода или антифриз. Для первого варианта достаточно сделать предварительную промывку труб. Инструкция по заполнению системы отопления состоит из следующих пунктов:

Необходимо удостовериться, что вся запорная арматура стоит в нужном положении — вентиль слива закрыт также как предохранительные клапаны;
Кран Маевского в верхней точке системы должен быть открыт. Это необходимо для удаления воздуха;
Вода заполняется до того момента, пока из крана Маевского, открытого ранее, не потечет вода. После этого перекрывается;
Затем необходимо удалить излишки воздуха из всех приборов отопления. На них должен быть установлен воздушный клапан. Для этого нужно оставить кран заполнения системы открытым, следите чтобы вышел воздух из конкретного прибора. Как только из клапана потечет вода — его нужно перекрыть. Такую процедуру нужно сделать для всех приборов отопления.

После того как произошло заполнение воды в закрытой системе отопления, нужно проверить параметры давления. Оно должно составлять 1,5 бар. В дальнейшем для предотвращения протечек выполняется прессовка. О ней будет сказано отдельно.

Заполнение отопления антифризом

Перед тем как приступить к процедуре добавления антифриза в систему, нужно его подготовить. Обычно используют 35% или 40% растворы, но для экономии рекомендуется приобрести концентрат. Разбавлять его следует строго по инструкции, и только применяя дистиллированную воду. Помимо этого необходимо подготовить ручной насос для заполнения системы отопления. Он подключается к самой нижней точке системы и с помощью ручного поршня выполняется нагнетание теплоносителя в трубы. Во время этого необходимо следить за следующими параметрами.

Выход воздуха из системы (кран Маевского);
Давление в трубах. Оно не должно превышать значения 2 бар.

Вся дальнейшая процедура полностью аналогична вышеописанной. Однако следует учитывать особенности эксплуатации антифриза — его плотность намного выше, чем у воды

Поэтому следует особое внимание уделить расчету мощности насоса. Некоторые составы на основе глицерина, могут увеличивать коэффициент вязкости при повышении температуры. Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые

Это значительно уменьшит вероятность появления протечек

Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые. Это значительно уменьшит вероятность появления протечек.

Автоматическая система заполнения

Для двухконтурных котлов рекомендуется применять устройство автоматического заполнения системы отопления. Оно представляет собой электронный блок управления добавления воды в трубы. Устанавливается на входном патрубке и работает полностью в автоматическом режиме.

Главным преимуществом этого устройства является автоматическое поддержание давления методом своевременного добавления воды в систему. Принцип работы устройства заключается в следующем: манометр, подключенный к блоку управления, подает сигнал о критическом снижении давления. Автоматический клапан подачи воды открывается, и находится в таком состоянии до тех пор, пока давление не стабилизируется. Однако практически все устройства автоматического заполнения водой системы отопления имеют высокую стоимость.

Бюджетным вариантом является установка обратного клапана. Его функции полностью аналогичны устройству автоматического заполнения системы отопления. Он также устанавливается на входящий патрубок. Однако принцип его работы заключается в стабилизации давления в трубах с системой подпитки водой. При падении давления в магистрали напор водопроводной воды будет воздействовать на клапан. Из-за разницы он автоматически откроется до момента стабилизации давления.

Таким способом можно не только подпитывать отопление, но и осуществлять полноценное заполнение системы. Невзирая на кажущуюся надежность рекомендуется визуально контролировать подачу теплоносителя. При заполнении отопления водой обязательно открываются клапаны на приборах для выхода излишка воздуха.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).

Принцип работы мембранного расширительного бачка

При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.

Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа

Расчет объема

Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50% от рассчитанного объема.

Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

объем системы отопления составляет 28 литров;
размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра;
размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком

Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

Как правильно поставить бак

При монтаже открытого резервуара в чердачном помещении следует соблюдать ряд правил:

Емкость должна стоять прямо над котлом и соединяться с ним вертикальным стояком подающей магистрали.
Корпус сосуда надо тщательно утеплить, дабы впустую не терять тепло на обогрев холодного чердака.
Обязательно организовать аварийный перелив, чтобы в нештатной ситуации горячая вода не залила потолок.
Чтобы упростить контроль уровня и подпитку, рекомендуется вывести в котельную 2 дополнительных трубопровода, как это показано на схеме подключения бака:

Установка расширительного бака мембранного типа выполняется вертикально либо горизонтально в любом положении. Малые емкости принято крепить к стене хомутом или подвешивать к специальному кронштейну, большие – просто ставить на пол. Тут есть один момент: работоспособность мембранного бачка не зависит от его ориентации в пространстве, чего нельзя сказать о сроке службы.

Сосуд с закрытого типа прослужит дольше, если его смонтировать вертикально воздушной камерой кверху. Рано или поздно мембрана исчерпает свой ресурс, появятся трещины. При горизонтальном расположении бачка воздух из камеры станет быстро проникать в теплоноситель, а тот – занимать его место. Ставить новый расширительный бак на отопление придется в срочном порядке. Если емкость висит на кронштейне «вниз головой», эффект проявится быстрее.

В нормальном вертикальном положении воздух из верхней камеры будет медленно проникать через трещины в нижнюю, как и теплоноситель неохотно пойдет вверх. Пока размеры и количество трещин не возрастет до критичного уровня, отопление будет исправно работать. Процесс занимает длительное время, неполадку вы заметите далеко не сразу.

Но как бы вы ни размещали сосуд, стоит придерживаться следующих рекомендаций:

Изделие надо располагать в котельной таким образом, чтобы его было удобно обслуживать. Не устанавливайте напольные аппараты вплотную к стене.
При настенном монтаже расширительного бака системы отопления не ставьте его слишком высоко, чтобы при обслуживании не пришлось дотягиваться до отсекающего крана или воздушного золотника.
Нагрузка от подводящих трубопроводов и отсекающей арматуры не должна ложиться на патрубок бачка. Крепите трубы вместе с кранами отдельно, это облегчит замену резервуара в случае поломки.
Не допускается прокладывать подводящую трубу по полу через проход или подвешивать на высоте головы.

Расширительный бак. Принцип работы, подбор, давление накачки

В данной статье мы рассмотрим принцип работы расширительного бака, давление зарядки бака, подбор с учетом места и условий эксплуатации, а также коэффициента эффективности. В конце по традиции видео о выборе бака.

Современная система отопления представляет собой замкнутый закрытый контур, где источником тепла является котел, а в качестве переносчика тепла выступает, чаще всего, либо вода, либо котельный антифриз. При нагревании воды с 20 до 90 °C , а это средний диапазон радиаторной системы отопления, объем воды увеличивается примерно на 4% от первоначального. Если в системе используется антифриз на базе этилен- или пропиленгликоля, то объем при тех же изменениях температур увеличивается уже до 6%.

При отсутствии расширительного бака или его неисправности, давление в системе будет сильно скакать, будет срабатывать предохранительный клапан и котел в итоге выйдет на ошибку по отсутствию давления в системе отопления. Расширительный мембранный бак необходим для компенсации тепловых расширений теплоносителя. Внутри бака имеется мембрана, разделяющая воздушную подушку с определенным давлением и емкость под теплоноситель. При тепловом расширении теплоносителя давление в системе начинает увеличиваться, воздух сжимается, и часть теплоносителя перемещается в бак. В этом случае общее давление в системе меняется незначительно и не приводит к аварийному сбросу через предохранительный клапан.

Для начала нужно понять, на сколько литров увеличивается объем теплоносителя в системе при нагреве. Допустим, имеется дом 360 м2 с максимальными расчетными теплопотерями 36 кВт/ч. Общий литраж системы составляет 500 л. В качестве теплоносителя применяется антифриз. Итого общий объем системы при нагревании на антифризе увеличится на 6%, то есть на 30 л (500*0,06).

Если тепловое расширение теплоносителя не превышает 6% почему же многие предлагают ставить бак на 10%, а то и 15%, и даже 20 % от общего литража системы, когда вроде бы хватило и 6%. Первое, что приходит в голову – это запас. Но запас тут не причем. При работе расширительный бак использует не весь свой объем, а только определенную его часть. Это называется коэффициентом эффективности бака, который необходимо знать для точного подбора бака.

Шаг 1. Вычисление данного коэффициента эффективности .

Для начала нужно определиться, где будет стоять бак относительно верхней точки системы. Если верхняя точка системы находится на высоте 10 м относительно бака, а это трех этажный коттедж с цоколем, то статическое давление составит примерно 1кг.

Соответственно, давление закачки или зарядки воздухом слитого расширительного бака должно быть равно статическому давлению, в нашем случае это 1 кг/см2 + 0,2 кг/см2 запас. Итого оно составит 1,2 кг/см2.

Минимальное давление холодной системы отопления должно составлять давление зарядки бака + 0,3 кг/см2 — запас на падение давления после отведения воздуха из системы, который продолжает выходить после пуска еще неделю, итого 1,5 кг/см2. Максимальное рабочее давление разогретой системы отопления составляет не более 2,5 так как на большинстве котлов при 3 кг/см2 уже происходит срабатывание предохранительного сбросного клапана. С давлением системы разобрались, рабочий диапазон составит от 1,5 до 2,5 кг/см2.

Эффективность расширительного бака определяется по следующей формуле:

где PV максимальное рабочее давление системы, а PS – минимальное. Итого по нашим расчетам получается:

Шаг 2. Вычисление необходимого объема. А вот теперь считаем расширительный бак под наши условия по формуле:

Vбака = Vсистемы * Eкрж /Dk,

где Vсистемы – объем системы отопления при минимальной температуре, Екрж – коэффициент расширения жидкости при нагреве (6% на антифризе), Dk – коэффициент эффективности. Подставим значения:

Vбака = 500 * 0,06 / 0,29 = 103,4 л

Таким образом, требуемый объем расширительного бака для системы объемом 500 на антифризе с расчетным диапазоном температур 20-90 °C составит 103,4 литра , что составит 20% от литража системы. Согласитесь, цифра несколько отличается от привычных 10%.

По традиции, видео инструкция подбора бака прилагается:

Источник

НАСТРОЙКА РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА

Второе, на что следует обратить внимание при падении давления в системе отопления – это правильная работа расширительного бака. Как известно, жидкости при нагревании увеличивают свой объём. Вода, например, при температуре 90 градусов имеет коэффициент расширения, равный 3,59 %

Поэтому, чтобы в системе отопления не создавалось избыточного давления, используют расширительные баки. При нагревании жидкости излишний объём должен заходить в расширительный бак, тем самым стабилизируя давление, а когда вода остывает, она выходит из бака, заполняя систему. Таким образом, давление в отопительной системе во время работы котла сохраняется в допустимых пределах. В двухконтурных котлах расширительные баки уже установлены в самом котле

Вода, например, при температуре 90 градусов имеет коэффициент расширения, равный 3,59 %. Поэтому, чтобы в системе отопления не создавалось избыточного давления, используют расширительные баки. При нагревании жидкости излишний объём должен заходить в расширительный бак, тем самым стабилизируя давление, а когда вода остывает, она выходит из бака, заполняя систему. Таким образом, давление в отопительной системе во время работы котла сохраняется в допустимых пределах. В двухконтурных котлах расширительные баки уже установлены в самом котле

Как известно, жидкости при нагревании увеличивают свой объём. Вода, например, при температуре 90 градусов имеет коэффициент расширения, равный 3,59 %. Поэтому, чтобы в системе отопления не создавалось избыточного давления, используют расширительные баки. При нагревании жидкости излишний объём должен заходить в расширительный бак, тем самым стабилизируя давление, а когда вода остывает, она выходит из бака, заполняя систему. Таким образом, давление в отопительной системе во время работы котла сохраняется в допустимых пределах. В двухконтурных котлах расширительные баки уже установлены в самом котле.

Указывать на неправильную работу расширительного бака может то, что при нагревании давление резко возрастает, даже возможен аварийный сброс воды через предохранительный клапан, а при остывании стрелка манометра опускается вниз до такой степени, что приходиться подпитывать систему. В этом случае нужно отрегулировать работу расширительного бака.

В инструкции к котлу указано, какое давление воздуха должно быть в расширительном бачке. Поэтому, для правильной работы бака это давление нужно установить. Для этого:

1. Перекроем краны подачи воды и обратки.