Виды расширительных бачков
Как известно, для отопления частного жилья могут применяться разные принципы подачи теплоносителя — естественная и принудительная циркуляция. Для каждого типа системы используются свои модификации расширительного бачка:
- Открытые. В инфраструктуре с естественной циркуляцией дополнительная емкость устанавливается в самой верхней точке и имеет форму открытого резервуара. Давление в трубах равно атмосферному, а через бачок выводятся пузырьки воздуха и, если надо, доливается вода.
- Закрытые. Если в магистрали отопления установлен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя, в качестве расширительного резервуара выступает запаянный металлический баллон со сжатым воздухом. Излишек теплоносителя при нагреве подается в бак, а когда температура снижается, давление воздуха вытесняет жидкость обратно.
Закрытый расширительный бачок обеспечивает значительные преимущества по сравнению с открытым. Его установка может производиться в любом удобном месте, отсутствие контакта с атмосферой защищает внутреннее пространство труб и батарей отопления от коррозии и проникновения грязи и мелкого мусора. Однако окончательное решение о выборе типа расширительного бачка обычно диктуется схемой реализации системы отопления в целом, а не этими важными, но не определяющими преимуществами.
Давление в системе отопления
Давление в сети возникает в результате влияния нескольких факторов. Оно характеризует воздействие теплоносителя на стенки элементов системы. До заполнения водой давление в трубах равно 1 атм. Однако, как только начинается процесс заливки теплоносителя, данный показатель меняется. Даже при холодном теплоносителе в трубопроводе есть давление. Причиной тому различное расположение элементов системы – при увеличении высоты на 1 м добавляется 0,1 атм. Подобный тип воздействия называется статическим, и этим параметром пользуются при проектировании отопительных сетей с естественной циркуляцией. В закрытой системе отопления теплоноситель во время нагрева расширяется, и в трубах образуется избыточное давление. В зависимости от конструкции магистрали оно может изменяться на разных участках, и если на этапе проектирования не предусмотреть стабилизирующих устройств, то возникает риск выхода системы из строя.
Для автономных отопительных систем не существует норм давления. Его величину рассчитывают в зависимости от параметров оборудования, характеристики труб, также учитывают этажность дома. При этом нужно следовать правилу, что значение давления в сети должно соответствовать его минимальному значению в самом слабом звене системы. Необходимо помнить и об обязательной разнице в 0.3-0,5 атм. между давлением в прямой и обратной трубах котла, что является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя. С учётом всего этого давление должно находиться в пределах от i .5 до 2,5 атм. Для контроля давления в различных точках сети врезают манометры, которые фиксируют низкое и избыточное значения. В том случае, если измеритель должен не только служить для визуального контроля, но и работать s системе автоматики, используют электроконтактные или другие типы датчиков.
- Плотность нагретой воды меньше плотности холодной. Разность этих значений ведёт к тому, что создаётся гидростатический напор, продвигающий горячую воду к радиаторам
- Для расширительных баков наиболее информативными являются предельно допустимые значения температуры и давления.
- Поданным производителей, в современных баках температура теплоносителя может достигать 120 “С, а рабочее давление до 4 атм. при пиковых значениях до 10 бар
Онлайн-калькулятор
Третий способ произведения вычислений – онлайн калькулятор. В интернете можно найти несколько различных программ, которые упрощают вопрос, как выбрать объем расширительного бака. Здесь уже включена информация о коэффициентах, зависимости искомого значения от температур или напора в коммуникации.
На нашем сайте представлена программа для определения вместимости бачка закрытого типа. Здесь под настроенным давлением газа подразумевается минимальный предел, который характерен для котла отопления. Например, если это 1,5 Атм, то в баке должно быть столько же. Предохранительный клапан часто настраивают на максимальный напор в магистрали или оборудовании. Третье, что нужно знать – объем носителя тепла.
Плюсов относительно работы с онлайн-калькуляторами два и они значительны:
- моментальность получения результатов;
- учет табличных данных, которые не нужно искать пользователю.
Однако имеются и свои недостатки. Здесь невозможно отследить, что конкретно было учтено разработчиками для выдачи того или иного результата. Также результат можно рассматривать в качестве приближенного к точному.
Как выбрать и установить расширительный бачок
Прежде всего – выбираемый расширительный бачок по своим геометрическим размерам должен соответствовать объему теплоносителя, находящегося в системе
Обратите на это особое внимание при выборе. Приобретение чрезмерно маленького бачка может свести всю его эффективность к нолю
Особое внимание обратите на характеристики мембранного устройства. Оно должно сохранять свои рабочие свойства при всем диапазоне температур, планируемых в отопительной системе
Также мембрана должна выдерживать возможные скачки давления, для чего в ней должен иметься определенный запас гибкости.
Устанавливать расширительный бачок в отопительную систему частного дома необходимо согласно подготовленному проекту, если вы сами не с состоянии подготовить такой проект — обязательно обратитесь за помощью к профессионалам!
Помните, что открытые бачки для расширения теплоносителя могут устанавливаться исключительно в верхней части отопительной системы. Обычно в них присутствует резьбовое соединение, расположенное в нижней части устройства.
При этом расширительный бачок закрытого типа можно установить в любом месте системы отопления . Желательно, чтобы место его монтажа находилось непосредственно после циркуляционного насоса по ходу движения теплоносителя.
установка бачка
Обратите внимание, что расширительный бачок любого типа при наполнении его водой значительно увеличивает свою массу, что накладывает дополнительные требования к прочности системы его крепления. Предусмотрите наличие свободного доступа к отопительному бачку, особенно к устройствам со сменяемой мембраной
При установке расширительного бачка в обязательном порядке в системе отопления также устанавливается манометр и защитный клапан, который будет служить «последним рубежом обороны» при незапланированном чрезмерном расширении теплоносителя.
Если вы тщательно выберите и грамотно всё смонтируете – можете быть уверены в долгой и бесперебойной работе контуров обогрева.
Время расчётов — как определить необходимый объём расширительного бака
Разобравшись с классификацией и выбрав наиболее подходящий для ваших целей вариант, необходимо рассчитать минимально допустимый объём бака. Для комфортной эксплуатации отопления достаточно ёмкости, вмещающей 10% от объёма теплоносителя в системе. Чтобы посчитать количество всей воды в трубах и радиаторах, применяют два вариативных способа:
- измерение литража при непосредственном заполнении системы водой либо иным теплоносителем;
- расчёт вместительности всех труб и радиаторов, находящихся в отопительном контуре.
Для подобных целей можно использовать канистры либо иные ёмкости, объём которых уже известен
Для вычисления объёма трубопроводов используйте нижеприведённую таблицу:
| Внутренний диаметр трубы, мм | Объём воды в 1 погонном метре, л |
| 14 | 0,1539 |
| 16 | 0,2011 |
| 18 | 0,2545 |
| 20 | 0,3142 |
| 22 | 0,3801 |
| 24 | 0,4524 |
| 28 | 0,6158 |
| 32 | 0,8042 |
| 36 | 1,0179 |
| 40 | 1,2566 |
| 50 | 1,9635 |
Для расчета объёма батарей отопления можно использовать следующие усреднённые значения:
| Материал радиатора | Объём жидкости в 1 секции, л |
| Чугун | 1,7 |
| Биметаллический сплав | 0,25 |
| Алюминий | 0,45 |
Выполнив все необходимые вычисления, можно сразу же найти 10% от этого значения. Либо воспользоваться специальной формулой, которая даст более точный и объективный результат:
V= VL · β / D
- VL – вместимость отопительной системы, л;
- β – коэффициент расширения жидкости;
- D – эффективность расширительного бака.
Чтобы вычислить последний показатель в формуле, производим следующий расчёт:
D = (PV-PS) / (PV-1),
где PV – максимальное значение рабочего давления в системе, бар; PS – давление в баке без нагрузки, бар.
В качестве жидкости для отопления может применяться специальный антифриз, имеющий свой показатель коэффициента расширения
Полезные советы от профессионалов
Напоследок предлагаем вам ознакомиться с дельными советами, которые, возможно, предупредят возникновение определенных ошибок в рабочем процессе:
Как вы могли догадаться, реальный объем расширительного бака вычисляется согласно сложной формуле и, если вы не специалист, то не стоит слишком усердствовать и вникать в цифры – берите за основу стандартно принятый показатель в 10% от общего объема теплоносителя.
Если в процессе эксплуатации собственноручно изготовленного расширительного бачка в системе отопления слишком часто срабатывает предохранительный клапан, это говорит о том, что объем бака был вычислен неверно. А это, в свою очередь, означает, что вы ошиблись с расчетом общего объема теплоносителя в системе
Решение в данной ситуации весьма простое: добавьте в систему еще один расширительный бак, который компенсирует недостающий объем.
Чтобы трубная разводка была установлена грамотно, следует особое внимание уделить лишь двум местам в системе: месту поступления теплоносителя в расширительный бак (должно осуществляться в верхней точке) и месту его ухода (осуществляется снизу).
Чтобы избежать закипания жидкости в расширительном баке, позаботьтесь о двух вещах: грамотно выбранном диаметре труб контурной разводки и наличии уклона контуров.
Мы ознакомили вас с общей информацией о расширительных баках в отопительной системе, а также предоставили инструкцию по изготовлению эффективной конструкции своими руками. Желаем вам удачи!
Виды теплоносителей
- Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
- Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
- Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
- Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше). Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.
Неисправности в работе расширительного бака и способы их устранения
Стандартное обслуживание бака заключается в периодическом осмотре его корпуса (и закрашивании вмятин или пятен коррозии при необходимости), проверке давления в газовой камере раз в 2-3 месяца, отслеживании целостности мембраны и проведении его замены при обнаружении протечек.
В летнее время или при других длительных простоях системы с бака обязательно сливают воду, устройство во возможности хранится в сухом месте.
В целом качественные устройства редко выходят из строя, но в последнее время на рынке появилось много поддклок. Например на одном из моих обьектов, за два года мы уже поменяли баки, на новые. Так, что покупайте баки проверенного производителя.
Исключение составляют случаи залипания или износа встроенного предохранительного клапана (при наличии), случайные поломки крышки или механические повреждения корпуса бака, износ мембраны или резиновых уплотнителей.
К признакам неполадок или неправильной работы расширительного бака в контурах отопления относят:
• Резкие скачки давления в системе. В правильно настроенных и функционирующих контурах отопления разница в давлении холодного и максимально нагретого теплоносителя не превышает 0,5-1 бара. В системах с вышедшими из строя или неправильно настроенными баками, наоборот, показатели давления далеки от стабильности.
• Потребность в доливе теплоносителя при отсутствии других утечек.
• Вытечка воды, а не сброс воздуха, при кратковременном нажатии золотника пневматического клапана. Этот признак явно свидетельствует о повреждении и необходимости замены мембраны или самого расширительного бака.
Для проверки работоспособности бака после исключения других проблем (завоздушивания, неисправностей насоса, забивки сетевых фильтров, блокировки теплоносителя арматурой) устройство отключается от системы.
После этого давление камер бака проверяется с помощью манометра и автомобильного насоса. Показатели проверяются в обычном состоянии и после слива теплоносителя, при необходимости давление в баке поднимается до нужного значения.
После этого закрываются все сливные краны, убирается автомобильный насос и манометр, система отопления дополняется теплоносителем и запускается в работу.
При стабильных показаниях давления бак просто оставляется в покое с чуть более частым отслеживанием параметров системы.
Если подкачка камеры не помогла последовательно проверяется:
Для замены мембраны (при наличии такой опции) баки отключаются от системы, разгерметизируются и раскручиваются.
Как правило фланцы мембран размещаются на той же стороне, что и присоединительные патрубки, в ряде случаев каучук удерживают дополнительные крепления, также нуждающиеся в снятии.
Мембрана достается через специальное отверстие, после чего бак промывается от грязи и коррозийных отложений и просушивается.
Новая мембрана вставляется в обратном порядке, ее фланец закручивается после сборки всех дополнительных креплений.
Отремонтированный бак подключается к системе, при необходимости – с корректировкой начального и рабочего давления.
Визуальные признаки неисправностей бака в системах ГВС в целом схожи: в режимах нагрева воды показатели роста давления близки к аварийным, через предохранительный клапан часто сбрасывается вода.
Порядок действий также неизменный: при обнаружении неполадок последовательно проводится диагностика наличия и давления воздуха во внешней камере бака и целостности мембраны.
Поврежденные мембраны в баках для контуров ГВС меняются с учетом потребности использования изделий из пищевой резины, выдерживающих более высокое давление.
Теперь вы знаете ответ на вопрос расширительный бак для отопления закрытого типа установка давление, принципы работы, неисправности и способы их устранения.
Способы расчета расширительного бачка для отапливания
Как высчитать объем расширительного бачка? Есть способ общего выбора – объем мембранного сосуда выбирают в расчете 10% от всего внутреннего объема всего отопительного комплекса.
Очень часто применяют правильный расчет по формулам. Его под силу провести каждому человеку при помощи калькулятора. Объем расширительного бачка для отапливания рассчитывается по формуле:
А = ВхС/К, где В – объем носителя тепла; С – показатель температурного расширения носителя тепла; К – показатель эффективности гидроаккумулятора.
Объемного расчет носителя тепла делают тремя способами:
- Геометрический – по внутреннему объему радиаторов, котла и трубо-проводов;
- При заполнении системы – по учетному прибору или сложением при ручном заполнении;
- Обобщенный способ – на 1 кВт теплопроизводительности котла принимается 15 литров в объеме системы.
Обобщенный способ имеет уточненную модификацию в зависимости от типа отопительных систем. При эксплуатации отопительных приборов кол-во воды в них составляет примерно 11 литров, в конвекторных обогревателях – 7 литров, в контуре пола с подогревом – до 18 литров. Объем трубного змеевика указан в паспорте оборудования, кол-во воды в трубопроводах можно определить, посчитав их протяженность и внутренний объем. Данные показатели суммируются (котел, трубы, приборы) – результат составляет объем комплекса теплоснабжения.
После расчета объема системы выполняется по следующей формуле:
К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1), где ДБ – максимальное давление носителя тепла, в большинстве случаев принимается равным давлению срабатывания предохранительного клана на группе безопасности (3 атм.); ДБ – установленное давление воздуха в воздушной камере расширительного бачка.
Показатель температурного расширения воды составляет 4% при нагревании до 95 градусов по Цельсию. В случае наличия в составе носителя тепла незамерзающих фракций показатель становится больше в зависимости от процентного содержания добавок. При 10% добавки в общем объеме показатель воды 4% умножают на поправочный показатель 1.1, при 30% — на 1.3 и так дальше.
Возможные проблемы
Для начала давайте рассмотрим последствия неправильного расчета расширительного бака для закрытой системы отопления. Возможно, и у вас стоит непригодный резервуар для вашей системы, а вы об этом даже не подозреваете. В случае если объём бака был рассчитан правильно, в контуре всегда будет стабильное давление. Не имеет значения открытая у вас система, или закрытая, расчет объема расширительного бака для отопления обоих видов схож, так как принцип их работы приблизительно одинаковый. Суть в том, что вода в трубах выступает в роли теплоносителя.
То есть она разносит тепло по всему контуру и отдает его посредствам радиаторов, и стенок труб. Благодаря этому в помещении становится тепло. При этом количество воды всегда изменяется. После того, как она нагревается, ее становится больше, а после того, как остывает – меньше. Сдавить воду механическим путем невозможно, значит, нужно на время выводить ее излишки из контура. И обязательно в таких количествах, чтобы давление в системе всегда держалось на необходимом уровне, без перепадов. Вот мы и подошли к главному – это перепады давления.
Закрытый или открытый бачок: сравнение
Итак, главное различие открытого и закрытого резервуара в наличии или отсутствии контакта с воздухом
Так ли это важно?. С одной стороны, простой открытый компенсатор – недорогое решение для отопительной системы, которое вполне отвечает всем необходимым требованиям
С одной стороны, простой открытый компенсатор – недорогое решение для отопительной системы, которое вполне отвечает всем необходимым требованиям.
В роли бачка может выступать даже простая пластиковая канистра или бочка. Так зачем тратить деньги?
В герметичном контуре теплоноситель не испаряется, это факт. Следовательно, необходимости в его периодической доливке нет, а значит, вы не потратите на это лишнего времени. Второе несомненное преимущество мембранной конструкции перед обычной ёмкостью – свобода в выборе места для монтажа. Малогабаритный, аккуратный и неприметный, он не будет привлекать лишнего внимания.
В открытом бачке вода постоянно насыщается воздухом, а такой тандем приводит к образованию ржавчины на внутренностях батарей и труб.
Кроме того, пузырьки воздуха, циркулирующие в теплоносителе, серьёзно осложняют сам процесс прогрева, а это приводит к потерям энергии и топлива.
Помните, что за открытым бачком необходимо следить: постоянно проверять уровень жидкости в нём, чтобы не пропустить момент, когда патрубок начнет засасывать в контур воздух. А закрытый бачок совсем не требует внимания. Можно, конечно использовать разные ноу-хау от народных умельцев: флажки и поплавки. Если разовьёте в себе привычку постоянно поглядывать в сторону бачка, не исключено, что самодельные сигнализаторы своевременно предупредят вас о назревшей проблеме.
И последнее: закрытые бачки можно использовать для любых систем отопления, в том числе – для водяных полов.
Закрытые бачки незаменимы для двухконтурной системы, в которой одновременно подогревается вода для кухни и ванной.
Как установить расширительный бачок
Учитывая вышеупомянутую тенденцию к более частому использованию отопления с принудительной циркуляцией, нас будет в основном интересовать схема установки закрытого бачка. По поводу открытой системы скажем лишь несколько слов:
- расширительную емкость необходимо устанавливать в самой верхней точке;
- ее нужно тщательно утеплять;
- рабочее давление поддерживается за счет водяного столба, однако вода с течением времени испаряется и ее надо доливать.
Теперь рассмотрим последовательность установки бачка в закрытой системе отопления:
- Заполнение мембраны воздухом. В верхней части бака имеется пластиковая заглушка, сняв которую можно получить доступ к ниппелю. Через него, с помощью обычного автомобильного насоса, накачиваем мембрану.
Ввод расширителя в эксплуатацию
Обычно давление воздуха в ней должно быть на 0,1–0,2 атмосферы меньше рабочего давления теплоносителя.
Слив жидкости из системы. Отключаем котел от электрической сети и перекрываем подачу в него теплоносителя. Открываем сливные краны и дожидаемся полного удаления воды из батарей и труб.
Подключение к магистральной трубе. Закрытый бачок не требует какого-либо конкретного места установки. Обычно его размещают там, где давление теплоносителя минимально, т. е. в обратке, рядом с котлом.
Подключение к трубам отопления необходимо производить через тройник и запорный кран, перекрыв который можно будет получить беспрепятственный доступ к баку для его обслуживания.
Если установка производится на рабочую систему, можно, воспользовавшись отсутствием жидкости в трубах, заменить все расходные элементы и почистить фильтры.
Заполнение теплоносителем и пуск котла. Открываем кран подачи жидкости и наполняем радиаторы и трубы отопления. Дожидаемся, пока в системе не установится рабочее давление. В этом состоянии жидкость и воздух в мембране находятся в равновесии. При нагреве давление будет увеличиваться, и избыток воды начнет сливаться в бачок. Когда жидкость остынет до рабочей температуры, она полностью вернется в систему.
Установка расширительного бачка в систему отопления не требует специальных навыков и вполне может быть выполнена самостоятельно. Главное, чтобы его вместимости хватило на весь объем расширяющегося теплоносителя. В противном случае давление в системе может повыситься до критического уровня, при котором произойдет аварийный сброс жидкости и отключение котла.
Если при этом в помещении долгое время не будет людей, которые смогут вручную запустить котел, система может разморозиться и прийти в негодность.
Возможно, вам будет интересно узнать
Устанавливать расширительный бак требуется во многих системах отопления. Однако приобретать любой, попавшийся на глаза нельзя, необходимо обязательно знать, с какой вместительностью он вам необходим. Здесь без предварительных вычислений не обойтись. Производить расчет объема расширительного бака необходимо по формуле. Он поможет получить максимально точные значения. Благодаря этому отопление в вашем доме будет функционировать максимально эффективно. А значит, вы останетесь довольны его работой.
Схема мембранного расширительного бачка.
Конструктивное исполнение и функциональность
При изменении температуры теплоносителю свойственно расширяться или сжиматься. Это приводит к изменению давления внутри составляющих элементов конструкции. Из-за этого существует риск разрыва магистрали. Чтобы исключить подобное явление, устанавливается дополнительное устройство – расширительный бак.
Кроме компенсации напора в магистрали, прибор необходим для борьбы с появлением воздуха в оборудовании и трубах. Во время охлаждения происходит уменьшение объема носителя тепла, образуется пустота, которая заполняется воздухом. Этот процесс также может стать причиной поломки котла, разрыва трубопровода или радиаторов. Или появляются зоны в батареях, которые не обогреваются.
