При работе отопительной системы замкнутого цикла происходит изменение температуры теплоносителя – воды либо антифриза. По мере воздействия термического излучения котла, вода расширяется, увеличиваясь в объеме. Если в системе отопления не предугадать механизм регулирования давления теплоносителя, то может произойти аварийная ситуация. Наилучшим методом избежать этого является установка расширительного бака, о аспектах выбора которого и речь пойдет.
Расширительный бак – это устройство, которое компенсирует давление в трубах во время нагрева и расширения воды в них. Характеристики роста объема воды зависят от ее состава и черт. Для обычной воды показатель расширения равен 0,3% на каждое увеличение температуры на 10°С.
Нетрудно посчитать, что при температуре теплоносителя в 80°С объем воды будет увеличен на 2,5%. Вот поэтому расширительный бак и является тем механизмом, который уравновешивает внутреннее давление в системе.
Конструкции баков
Для решения вопроса компенсации можно просто установить в самой высшей части трубопровода раздельно выводящую трубу. Но она не будет делать все функции расширительного бака полностью. Дабы осознать почему, следует разглядеть различные типы конструкции и особенности монтажа этого компенсатора.
Открытого типа
Такая конструкция, в большинстве собственном, делается кустарным методом. Обычная схема бака открытого типа показана на рисунке:
Конструкция бака открытого типа
Она представляет собой железную емкость, которая устанавливается в самой высочайшей точке трубопровода системы отопления. Бак подключается к системе через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок.
По мере наполнения системы водой, она добивается сигнального патрубка, на котором устанавливают кран. Для обеспечения контроля расширения воды предусмотрен переливной патрубок. Он обеспечивает свободное перемещение воздуха снутри бака.
Для расчета объема бака открытого типа следует знать объем воды в системе. Если же таковой инфы нет, можно отталкиваться от мощности котла – на один кВт примерно соответствует пятнадцать л воды. Т.е для 20 четыре кВт котла наибольший объем теплоносителя составит триста шестьдесят л. При повышении температуры до 70°С, вода при таком объеме расширится на девять л.. А при наибольшей в 95°С – на пятнадцать л. Объем бака до уровня переливного патрубка должен быть более пятнадцать л.
Закрытый мембранный бак
Есть и поболее совершенная система компенсирования давления в системе – мембранный бак. Его конструкция представляет собой закрытый металлической резервуар.
Расширительный мембранный бак
Изолированный корпус разбит на два части, одна из которой имеет подключение к системе отопления. 2-ая же заполнена инертным газом — азотом. Для установки уровня давления в ней предусмотрен ниппель, при помощи которого можно уменьшать (стравливание) либо наращивать (насосная подкачка) величину давления снутри.
При подключении к трубам отопления и активации системы вода, после разогрева, попадает в камеру бака. При достижении определенного значения давления подвижная мембрана наращивает объем водяной камеры. Этот тип конструкции более комфортен как в эксплуатации, так и при монтажных работах. Основными преимуществами бака мембранного типа являются:
- Отсутствие контакта воды с воздухом, что существенно уменьшает возможность коррозии.
- Бак может устанавливаться в любом месте термический магистрали.
- Так как система стопроцентно герметична – утраты теплоносителя малы.
- Уменьшение теплопотерь, по сопоставлению с баком открытого типа.
Расчет мощности бака
При расчете объема расширительного бака мембранного типа нужно учесть следующие характеристики:
- Тип теплоносителя. Коэффициент термического расширения (Е) для различных жидкостей отличается. Потому принципиально знать данную величину.
- Общий объем теплоносителя в системе — С. Ориентировочный расчет был указан выше.
- Изначальное давление в системе Рмин.
- Очень допустимая величина давления Рмакс.
- Коэффициент наполнения бака при разных значениях давления (Кзап). Он может быть рассчитан по таблице:
Объем расширения теплоносителя может быть рассчитан по следующей формуле:
Разглядим пример расчета данной формулы для определенной системы:
- Коэффициент расширения для воды Е – 0,034 (при 85°С).
- Объем системы отопления С- триста шестьдесят л
- Изначальное давление Рмин – 1,5 атм
- Наибольшее значение давления Рмакс – четыре атм
- Согласно таблице, коэффициент наполняемости бака Кзап равен 0,5
Это стандартный объем бака для маленького дома.
[box type=»info» ]При выборе расширительного бака нужно уделять свое внимание на качество производства. Идеальнее всего посоветоваться со спецами, так как производителей этих конструкций огромное огромное количество, а найти качество для той либо другой модели без опыта и практики очень проблемно.[/box]
Расширительный бак для систем отопления
Расширительный бак для отопления предназначен для регулирования количества воды, находящейся в системе, и поддерживает нужное давление в ней. При нагреве теплоноситель возрастает в объеме, и для того, дабы от излишка давления не была повреждена система отопления (разрыв труб, повреждение теплообменника котла), устанавливается расширительный бак, который воспринимает в себя излишек воды, а излишек воздуха сбрасывает в атмосферу. Он делается из листовой стали шириной 3-4 мм. и имеет цилиндрическую или прямоугольную форму. Корпус расширительного бака имеет несколько патрубков, которые созданы для:
- присоединения трубопровода, по которому теплоноситель поступает в бак;
- отвода воды для системы отопления (циркуляционной трубы);
- подсоединения сигнальной (отводной) трубы;
- соединения с переливной трубой.
Расширительные баки бывают открытого либо герметичного (закрытого) типов.
Расширительный бак открытого типа в высшей части имеет крышку с резиновым уплотнением. В системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя его подсоединяют к главному стояку над самой высочайшей точкой системы (это может быть лестничная клеточка либо чердачное помещение) и непременно утепляют термоизоляцией (либо устраивают утепленную будку) во избежание, теплопотерь через стены.
В системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя расширительный бак присоединяют через расширительную трубу на поглощающей полосы циркуляционного насоса. К патрубку d1, присоединяется главный стояк, а к патрубку d = 3/4″ подсоединяется труба для циркуляции теплоносителя в самом расширительном баке.
К штуцеру d2 присоединяется труба перелива воды в сточную канаву, через штуцер d3 присоединяется сигнальная труба. Сверху бак закрыт герметично крышкой.
Объем теплоносителя между уровнями переливной трубы и присоединения расширительной трубы к баку принято считать полезным объемом расширительного бака. В открытых баках уровень воды поддерживают вручную, проводя повторяющиеся подпитки системы. Нужный нужный объем расширительного бака Vp.6. определяют приростом объема теплоносителя, заполняющего систему отопления Vот.с, м3 при его нагревании от 40С , когда большая плотность теплоносителя составляет Px = одна тыща кг/м3, до 95°С, когда его массовая плотность снижается до Pr = девятьсот шестьдесят три кг/м3. После нагрева масса теплоносителя сохраняется, но возрастает его объем. Прирост объема теплоносителя при его нагреве и должен вместить расширительный бак.
Главными недочетами открытых расширительных баков являются опасность бесконтрольного перелива теплоносителя (затопления помещений) и возможность «заражения» теплоносителя системы отопления кислородом воздуха и, как следствие, что приводит к усилению коррозионных процессов металла в системе.
Расширительный бак отопления герметичного типа лишен данных недочетов. Он имеет в собственной конструкции упругую эластичную мембрану, разделяющую бак на две полости – нижнюю, заполняемую теплоносителем (водой) системы отопления, и верхнюю, заполненную инертным газом (обычно азотом). Расширение воды происходит за счет сжатия инертного газа в верхней полости, при всем этом статическое давление теплоносителя (воды) в системе будет колебаться в согласовании с изменение ее температуры. В данном случае проникновение кислорода воздуха в теплоноситель при функционировании системы фактически исключается и не усиливается кислородная коррозия. Присоединение герметичного бака рекомендуется создавать в нижней точке системы, в помещении котельной (либо ТП) перед циркуляционным насосом.
В ближайшее время в системах отопления и остывания с насосной циркуляцией герметичные баки получили огромное распространение. Так германская компания «Reflex variomat» предложила новейшую разработку расширительного сосуда, выполняющую три функции: поддержание давления в системах с очень малым колебанием; дегазацию воды в системе; автоматическую подпитку.
На рисунке показан расширительный бак отопления герметичного типа с блоком безопасности и подпиточным насосом.
Расширительный бак для систем отопления – расчет
Расширительные баки для отопления имеют красный цвет, и бывают самых различных объемов от 6 л. до 100, 100 50 и поболее л.. Для каждой системы отопления расширительный бак подбирается, из расчета 10% от общего объема теплоносителя в системе. Другими словами нужно посчитать полное количество секций всех радиаторов, помножить на объем одной секции, к этому прибавить количество воды в трубах и прибавить объем воды в отопительном котле. Например, объем теплоносителя в системе составляет восемьдесят л., 10% от этого количества составляет восемь л.. На практике емкость расширительного бака принимают с маленьким припасом, для нашего примера подойдет расширительный бак объемом 10 л..
Более точно выполнить расчет объема который обязан иметь расширительный бак для отопления можно по формуле (в качестве теплоносителя взята вода):
Vр.б=Vот.с*((Px )/Pr- 1), м3
Подставим в формулу известные величины (указаны выше) и получим:
Vр.б=Vот.с*((1000 )/963- 1), м3
На практике объем бака берут с маленьким припасом и он будет равен:
- для жаркой воды Vp.6 = 0,04 Vот.с;
- для перегретой воды Vp.6 = 0,06 Vот.с,
где Vот.с – объем воды в системе отопления, отопительных и нагревательных устройствах, трубопроводах, котлах.