Авто мотор, как и хоть какой бензиновый двигатель, при работе греется, потому нужна повсевременно его охлаждать. Для этой цели предусмотрены системы остывания. По механизму работы они бывают 2-ух видов: жидкостные и воздушные. Наибольшее распространение получили 1-ые, хотя они и поболее сложны конструктивно. «Воздушники» при собственной простоте, намного более склонны к перегреву.
Так как все движки сейчас работают с жидкостным остыванием, в моторном отделе любого авто находится маленькая емкость из полупрозрачного пластика с крышкой, созданная для заливки тосола. Это и есть расширительный бачок системы остывания мотора. У различных моторов объем расширительного бака колеблется от 1,5 до восемь л..
Его предназначение
Зачем нужен расширительный узел? Дело в том, что неважно какая жидкость при нагревании возрастает в объеме. Так, объем воды при нагревании до 100°C растет на 4,5%, антифриза и тосола — до 6%. Дабы при нагревании охлаждающей воды (ОЖ) она не изливалась из системы, нужен расширительный бак, являющийся собственного рода буфером либо компенсатором.
До середины прошедшего века расширительные бачки под капотом отсутствовали, так как в качестве ОЖ использовалась обычная вода, а роль компенсатора играл верхний бачок радиатора, который не доливали «под завязку». С возникновением ОЖ на базе этиленгликоля (антифризы), коэффициент большого расширения которых больше, чем у воды, возникают дополнительные расширительные бачки, дабы не наращивать радиатор.
Таким макаром, расширительный бак (РБ) предназначен для компенсации большого расширения ОЖ при повышении ее температуры. Размещается РБ в моторном отделе таким макаром, дабы уровень воды находился приблизительно на середине высоты бачка.
При всем этом жидкость в радиаторе и бачке размещается на этом же уровне по принципу сообщающихся сосудов. Так как РБ размещен выше радиатора, в качестве заливной горловины применяется крышка расширительного бачка, про которую будет поведано ниже.
Устройство и работа
Расширительный бак состоит из полипропиленового корпуса, крышки и 2-ух патрубков для присоединения шлангов жидкостной системы. При помощи нижнего шланга устройство подключается к охлаждающей магистрали, верхний служит для отведения паров и воздушных пузырей из системы. На современных моделях нередко инсталлируются поплавковые датчики уровня ОЖ.
Для этой функции расширительный бачок сверху оснащается очередной горловиной, созданной для установки датчика. На боковой поверхности емкости нанесены несколько контрольных рисок, от нижней — min до верхней — max. В этом промежутке и должен размещаться уровень ОЖ.
Как работает устройство? Поначалу незначительно теории. В таблице показаны температурные режимы работы современных моторов. Как лицезреем, движки работают в критичных температурных критериях.
| Температура мотора, °C | Рабочая | Краткосрочно |
| 80 — 100 | 120 — 125 | |
| Температура закипания жидкостей, °C (при атмосферном давлении) | воды | 100 |
| тосола | 105 — 110 | |
| антифриза | 120 |
Дабы поднять планку допустимой температуры, конструкторы увеличивают давление в ОЖ (больше атмосферного), по этому температура ее закипания увеличивается. Для этого система запирается герметично, и в ней поддерживается лишнее давление. Для различных движков данная величина находится в границах от 0,1 до 0,5 бар (кг/см²).
В то же время неприемлимо и существенное разрежение (больше 0,03 — 0,1 кг/см²) в свободном пространстве расширителя, так как в систему будет подсасываться воздух, что приведет к возникновению воздушных пробок, затрудняющих циркуляцию ОЖ и, поэтому, к перегреву мотора. Поддержание давления в ОЖ на требуемом уровне возложено на особый регулятор, расположенный в заливной крышке.
Крышка бачка — два в одном
Итак, крышка РБ, кроме защитной функции, делает еще задачку регулятора давления. Как было изложено выше, давление снутри бачка должно составлять до 1,1 — 1,5 кг/см². Как это достигается?
Для этой цели в крышке смонтированы два клапана: предохранительный и вакуумный. 1-ый представляет собой подпружиненную резиновую диафрагму, которая прижимается снаружи и срабатывает, когда давление превосходит усилие пружины. 2-ой состоит из резиновой шайбы с малой пружиной, установленной снутри большой.
При рабочей температуре ОЖ оба клапана закрыты, давление в бачке не превосходит расчетного. Так как расширительный бак закрыт герметично, с увеличением температуры давление увеличивается, в итоге чего предохранительный клапан раскрывается и стравливает часть воздушных паров, возвращая клапан в прежнее положение.
Отсутствие предохранительного механизма привело бы к возникновению протечек ОЖ, повреждению соединений и даже к разрыву радиаторов остывания и печки.
После остановки мотора жидкость в системе остывает и миниатюризируется в объеме, что приводит к появлению разрежения снутри бачка. Результатом может быть подсос воздуха через соединения, который при последующем пуске приведет к образованию воздушных пузырей. А это может привести к перегреву и выходу из строя мотора.
Здесь и идёт на помощь другой небольшой клапан — вакуумный. Под действием разрежения он раскрывается и уравнивает давление в бачке с атмосферным.
Неисправности РБ и предпосылки
Снижение уровня ОЖ:
- течь пластмассового корпуса бачка вследствие старения материала, а именно, это было приобретенной заболеванием бачков автомобилей ВАЗ;
- не работает предохранительный клапан, в итоге чего завышенное давление выдавливает тосол через места соединений.
- из-за уменьшившегося объема воды вследствие утечек;
- не работает вакуумный клапан, в итоге чего в воды возникает воздух («завоздушливание»).
Видимые потеки воды:
- течет расширительный бак;
- неисправность предохранительного клапана.
Проверяем работоспособность крышки
Облегченная проверка: работают ли клапаны?
Заводим мотор и, соблюдая осторожность, отворачиваем крышку: если слышится шипящий звук спущенной камеры — перепускной клапан работает (но, верно либо нет, — непонятно).
Сняв крышку, сожмем рукою хоть какой шланг охлаждающей системы. Продолжая задерживать его таким макаром, установим крышку на место. Если он после чего восстанавливает свою форму, по всей видимости, вакуум заполняется. А вот если еще до пуска мотора шланги смотрятся вроде бы сплюснутыми, вакуумный клапан точно не работает.
Более точно предохранительный клапан можно проверить при помощи насоса и манометра. Насос присоединяем к нижнему подводящему патрубку бачка, а верхний заглушаем при помощи средств находящихся под рукой: болта либо цилиндрического сверла, туго входящих в подводящий шланг.
Насосом создаем давление и контролируем момент, когда срабатывает предохранительный клапан (шипящий звук). Величина давления, зафиксированная на шкале устройства, указывает фактическое давление срабатывания.
Если предохранительный клапан лишне тугой, его можно отремонтировать. Для чего растрачивать излишние средства, когда довольно укоротить пружину давления на один-два витка, и пружина станет мягче. Разбирается узел просто, главное — не потеряйте маленькие детали. И не переусердствуйте, откусывая витки. Делайте это понемногу, проверяя итог.
Доливка охлаждающей воды
Уровень воды в бачке держут под контролем по двум последним рискам: min и max. Как верно доливать ОЖ в расширительный бак:
- Проверьте уровень воды на холодном либо остывшем движке (дайте ему отлично остыть).
- Откройте крышку РБ (если мотор недостаточно остыл, прихватите крышку тряпкой) и медлительно поворачивайте ее до выхода пара.
- Долейте жидкость, не доходя до опасности max.
- Закройте крышку и заведите мотор при выключенном отоплении. Прогрейте мотор около три мин на две тысячи об/мин и дождитесь, пока не включится вентилятор принудительного остывания.
- Проверьте уровень ОЖ и долейте его до отметки max.
Маленький совет: смотрите за наружным состоянием бачка и всех частей системы остывания. Потеки воды в моторном отделе часто свидетельствуют о неисправности расширительного бачка, прежде всего крышки.
Как видно из написанного, от такового, второстепенного на 1-ый взор, узла, как расширительный бачок системы остывания, по сути зависит — как размеренно будет работать мотор вашего автомобиля.
Аспекты выбора электрического котла с насосом и расширительным баком
Электрокотел с насосом и расширительным баком – более удачный отопитель. Будущему покупателю следует знать, как подобрать мощность агрегата и верно его подключить. Маленькая хитрость поможет понизить издержки на оплату энергоэлемента.
Особенности конструкции электрического котла с насосом и расширительным баком
Устройство имеет все нужное для работы системы отопления. Юзеру остается только подсоединить к нему трубы.
В теплоизолированном корпусе кроме помпы и расширительного бачка имеются:
- теплообменник;
- элементы нагрева – ТЭН, электроды либо катушка (индукционный котел);
- система автоматики, включающая в себя контроллер с экраном и термодатчики;
- группа безопасности – манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик;
- грязевик для грубой чистки теплоносителя.
В некоторых моделях фильтров нет. Рекомендуется установить их дополнительно, в особенности если отопительный контур эксплуатируется уже много лет.
Как работает
Проходящая через теплообменник рабочая среда набирает температуру одним из следующих методов:
- ТЭНами. Нагреватель представляет собой заполненную песком трубку с нихромовой спиралью снутри. При протекании через нее тока нить раскаляется за счет высокого электрического сопротивления. Котлы этого типа более распространены.
- Электродами. Напряжение подается на железные стержни, встраиваемые в теплообменник. Ток протекает через рабочую среду, повышая ее температуру.
- Катушкой. Создается переменное электромагнитное поле, наводящее в стенах теплообменника и расположенном снутри него сердечнике вихревые токи (индукция). Они обуславливают нагрев материала и контактирующей с ним рабочей среды.
Электродные котлы превосходят ТЭНовые по таким характеристикам:
- цена – трубчатый элемент дороже в изготовлении, чем электрод (отрезок проволоки);
- безопасность – невозможна работа «всухую», так как теплоноситель является проводником, и в критериях его отсутствия ток не течет.
Но они наименее комфортны в эксплуатации по следующим причинам:
- нужна обеспечить точную концентрацию солей в теплоносителе, дабы его сопротивление находилось в данных аннотацией границах;
- временами приходится поменять электроды – они растворяются в рабочей среде.
Достоинства индукционных котлов в сопоставлении с ТЭНовыми следующие:
- не нарушена целостность теплообменника, означает, нет риска протечек;
- большая площадь нагрева.
Значимый недочет – высочайшая цена, в пару раз больше, чем у ТЭНового аналога.
Таким макаром, по сочетанию цены и практичности котлы с трубчатыми элементами превосходят все остальные, чем и разъясняется их популярность.
Производительность отопителя регулируется автоматикой.
Она тоже выпускается в 3-х разновидностях:
- С детектором, погруженным в теплоноситель. Самый обычной вариант – поддерживается данный юзером температурный режим, к примеру 90/80 (подача/обратка).
- С выносным термостатом. Более удобный тип – юзер задает желаемую температуру в помещении, а котел сам подбирает лучший режим – 90/80, 70/60 либо некий другой.
- Погодозависимая автоматика. Лучший вариант – детектор установлен на улице и отопитель обучается подбирать производительность в согласовании с внешней температурой, вовремя реагирует на похолодание и потепление.
Движение рабочей среды в контуре обеспечивается интегрированным циркуляционным насосом. Расширительный бачок предутверждает разрыв труб при нагреве теплоносителя.
Предусмотрена защита от замерзания: при остывании рабочей среды до +5 ˚С котел врубается автоматом с целью поддержать температуру на этой отметке.
Плюсы и недочеты
- Экологичность – отсутствует выброс.
- Обычный установка – не нужен дымопровод.
- Бесшумная работа.
- Безопасность – нет открытого огня, а означает, и риска возгорания; не применяется взрывоопасное горючее; исключено отравление жильцов угарным либо природным газом.
- Способность поменять производительность по теплу в широких границах без понижения КПД. Устанавливают несколько ТЭНов, каждый соответствует одной ступени нагрева. В случае с газовым котлом такое может быть только при наличии дорогостоящей модулированной горелки.
- Не предъявляются особенные требования к вентиляции котельной.
- Высочайшая цена энергоэлемента.
- Сложность подключения. Электричество распределяют из расчета 7-10 кВт на одно хозяйство. Дабы запитать котел с большей мощностью, придется добиваться разрешения и поменять провод, проложенный от ЛЭП. Время от времени таковой способности нет на физическом уровне. Так, одному из юзеров для подключения отопителя мощностью пятнадцать кВт пришлось оплатить подмену трансформатора на подстанции.
- Зависимость от работы централизованной сети.
Для понижения издержек действуют по схеме:
- оснащают систему отопления теплоаккумулятором – емкостью в минераловатной «шубе», содержащей припас нагретой рабочей среды;
- перебегают на многоставочный тариф оплаты электричества, предусматривающий скидку в ночное время до 70% (находится в зависимости от региона).
Котел работает исключительно в льготный период, нагревая теплоноситель в аккуме до +95 ˚С. Деньком кипяточек через смесительный узел добавляется в отопительный контур по мере его остывания.
По каким аспектам рекомендуется выбирать
Ориентируются на главные характеристики котла:
- Мощность, т. е. производительность по теплу за единицу времени. У различных моделей варьируется в границах от три кВт до 70.
- Объем расширительного бака.
- Давление на выходе циркуляционного насоса.
Емкость рабочей части мембранного расширительного бака (другая заполнена воздухом) не должна быть наименее 4% объема теплоносителя в системе отопления. На данную величину он расширяется при нагреве. Таким макаром, для контура, вмещающего в себя 100 50 л рабочей среды, подходит котел с бачком на 100 50 х 0,04 = 6 л.
Давления насоса должно хватать на преодоление гидравлического сопротивления труб и радиаторов. Высоту подъема теплоносителя учесть не надо, так как контур замкнутый. Т.е. считают по одной формуле, независимо от числа этажей:
- P – требуемое давление, атм (бар);
- L – длина контура, м.
Пример. Для системы отопления длительностью восемьдесят м будет нужно насос с подачей восемьдесят / 100 = 0,86 атм. (бар). Подойдет, к примеру, Wilo-Star-RS.
Как высчитать мощность
Номинальная производительность должна быть равна теплоотдачам отапливаемого объекта в самый холодный период года. Расчет осуществляется по методике, изложенной в СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», с учетом температур, приведенных в «Строительной климатологии».
Учитываются такие причины:
- тепловое сопротивление ограждающих конструкций;
- разница между внутренней и внешней температурами;
- кратность воздухообмена, т.е. производительность вентиляции;
- освещенность солнцем (инсоляция) – находится в зависимости от ориентации объекта по сторонам света.
Нужна глубочайшее познание данного вопроса, потому рекомендуется поручить расчет инженеру строительной либо проектной организации.
Приблизительно этот параметр можно оценить по следующей формуле:
W = (S / 10) * K, где
- W – требуемая мощность, кВт;
- S – отапливаемая площадь, кв. м;
- K – удельная величина теплопотерь, кВт / 10 кв. м.
Последний показатель находится в зависимости от региона:
- южная часть Рф – К = 0,7-0,8;
- средняя полоса – К = 1;
- северные районы – К = 1,2-2.
Ориентировочный расчет подходит для дома стандартной архитектуры с высотой потолка до три м, отлично утепленного и не имеющего панорамного остекления.
Мощность определяет метод подключения к электросети. Для котлов до семь кВт подойдет однофазовая линия напряжением двести 20 вольт. Для более массивных этого недостаточно. В таких случаях нужен электрический котел для отопления дома 380В.
Правила монтажа электрокотла
При установке и подключении учитывают следующие требования нормативных документов:
- Подвесную модель нужно располагать на негорючей серьезной стенке, способной выдержать вес агрегата.
- Запрещено устанавливать отопитель вблизи с мойкой и в других местах, где на него может попадать вода даже в малозначительном количестве.
- Температура в помещении – +5 ˚С… +40 ˚С, очень допустимая относительная влажность – 85%.
- Не рекомендуется прокладывать силовой кабель под трубами водопровода либо системы отопления. Если это единственный вероятный вариант, его помещают в защитный короб либо рукав.
- Малое расстояние от верхней поверхности отопителя до потолка – двести мм, до пола для навесных моделей – 1,5 м.
- На питающей полосы устанавливается выключатель с разомкнутыми контактами. Зазор между ними составляет более три мм.
- Котел подключают через УЗО.
- Нужна обеспечить заземление корпуса и системы отопления.
- Применяется медный провод. Сечение жил определяется в согласовании с номинальной силой тока и методом прокладки (ПУЭ 7, табл. 1.3.4).
- При подключении 3-фазной модели автоматический выключатель располагают на стенке вблизи с ней.
Разрешение Энергонадзора либо других служб для монтажа не нужна.
Вывод
Посреди всех видов электрических котлов более удобны ТЭНовые. Модель подбирается по мощности, объему расширительного бака и производительности циркуляционного насоса. Дабы сберечь, отопитель эксплуатируют исключительно в ночные часы, а деньком производят забор энергии из теплоаккумулятора.
Закрытая и открытая системы отопления
Открытая система отопления является самой обычной и энергонезависимой системой с естественной циркуляцией. Базирована такая система на законах термодинамики. На выходе из котла создаётся завышенное давление, дальше жгучая вода проходит по трубам в область с более низким давлением, при прохождении теряя температуру.
Дальше охлаждённый теплоноситель ворачивается назад в отопительный котёл, где опять греется. Происходит естественная циркуляция теплоносителя. Система работает только на воде, так как внедрение антифризов для отопления приводит к их резвому испарению.
Открытая система отопления
В открытой системе теплоснабжения непременно наличие расширительного бака, так как подогретая вода расширяется. Расширительный бак служит для приёма излишков воды при расширении и возврата её в систему при остывании, также для удаления воды при лишнем её объёме. Бак герметичен не стопроцентно, потому вода испаряется, вследствие чего нужно повсевременно возобновлять её уровень. В открытой системе отопления не применяется насос. Система довольно ординарна. Состоит из труб, железного расширительного бачка, радиаторов и котла. Используются дизельные, газовые котлы и котлы на твёрдом горючем, не считая электрических.
В открытой системе отопления вода циркулирует медлительно. Потому трубы при эксплуатации должны разогреваться равномерно, дабы избежать их повреждения и закипания теплоносителя. Это может привести к досрочному износу оборудования. Если в зимний период отопление не применяется, то вода из системы непременно соединяется, во избежание замерзания трубопровода.
Дабы циркуляция теплоносителя осуществлялась на нужном уровне, нужно создавать установка отопительного котла в более низком месте системы, а в самом высочайшем устанавливать расширительный бак, к примеру, на чердаке. Зимой расширительный бак нужно утеплить. При установке трубопровода в открытой системе отопления нужна применять малое количество поворотов, фасонных и соединительных деталей.
Закрытая система отопления
В закрытой системе отопления все элементы системы герметичны, отсутствует испарение воды. Циркуляция осуществляется с помощью насоса. Так именуемая система с принудительной циркуляцией теплоносителя содержит в себе трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос.
В закрытой системе отопления при повышении температуры клапан расширительного бака раскрывается и конфискует избытки теплоносителя. При снижении температуры теплоносителя циркуляционный насос закачивает его назад в систему. В данной системе отопления поддерживается давление в заблаговременно установленных границах. Благодаря этому, осуществляется функция деаэрации теплоносителя.
Для размеренной работы системы закрытого отопления также применяется расширительный бак из прочного металла. Это закрытый бак, состоящий из 2-ух половин, завальцованных друг к другу.
Снутри размещается мембрана (диафрагма) из прочной жаростойкой резины. Также снутри имеется маленький объём газа (может быть азот, который закачивается на заводе-производителе, либо воздух, накапливающийся в системе по необходимости). Мембрана делит бак на части: одна часть — куда поступают избытки воды при нагреве системы отопления, в другой части находится азот либо воздух, не вступающие в прямое соприкосновение с водой. Таким макаром, теплоноситель при нагреве поступает в расширительный бак и просачивается в мембрану. При остывании теплоносителя газ, находящийся за мембраной, начинает выталкивать его назад в систему.
Отличия открытой и закрытой системы отопления
Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:
- По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже вблизи с котлом.
- Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это наращивает срок службы. За счёт сотворения дополнительного давления в верхних узлах системы понижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
- В открытой системе отопления применяются трубы с огромным поперечником, что создаёт неудобства, также установка труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы. Для обеспечения всех правил гидравлики нужно учесть уклоны рассредотачивания потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
- В закрытой системе отопления применяются трубы наименьшего поперечника, что удешевляет конструкцию.
- Также в закрытой системе отопления принципиально верно установить насос, что дозволит избежать шума.
Достоинства открытой системы отопления
- обычное сервис системы;
- отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
- равномерный прогрев отапливаемого помещения;
- резвый запуск и остановка системы;
- независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
- высочайшая надёжность;
- не нужна особенных способностей для установки системы, прежде всего устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.
Недочеты открытой системы отопления
- возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как миниатюризируется теплопередача, в итоге чего возникает коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
- воздух, находящийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
- возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
- неспешный нагрев системы после включения;
- нужен неизменный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
- невозможность применения антифриза в качестве теплоносителя;
- достаточна громоздка;
- маленький коэффициент полезного деяния.
Достоинства закрытой системы отопления
- обычной установка;
- нет необходимости повсевременно держать под контролем уровень теплоносителя;
- возможность использования антифриза, не опасаясь размораживания системы отопления;
- путём роста либо уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
- из-за отсутствия испарения воды понижается необходимость её подпитывать из наружных источников;
- самостоятельное регулирование давления;
- система экономная и технологичная, имеет более долгий срок эксплуатации;
- возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.
Недочеты закрытой системы отопления
- самый главный недочет — зависимость системы от наличия неизменного электроснабжения;
- при работе насоса нужна электричество;
- для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести маленький генератор;
- при нарушении плотности соединений может быть попадание воздуха в систему;
- размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
- бак заполняется жидкостью на 60−30%, меньший процент наполнения приходится на огромные баки, на огромных объектах используются баки с расчётным объёмом в несколько тыщ л..
- появляется неувязка с размещением таких баков, применяются особые установки, дабы поддерживать определённое давление.
Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжней для него.
Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, применяют для рационального отапливания маленьких помещений. Это могут быть маленькие 1-этажные дачные дома, также загородные дома.
Закрытая система отопления является более современной и поболее сложной. Её используют в высотных домах и коттеджах.