Окончательное значение редко k абсолютно точным, поэтому делайте приблизительные расчеты, а полученная цифра будет ориентиром при выборе агрегата, который следует брать с запасом в полученной цифре, допуская не менее 3% на увеличение объема при отоплении.
Как правильно сделать выбор расширительного бака системы отопления, расчеты и особенности установки
Проектирование системы отопления — это не только радиаторы и котел, но и другие элементы, которые являются частью всей системы отопления и обеспечивают бесперебойную работу и полную функциональность. Выбор расширительного бака является важной частью такого планирования. Именно расширительный бак компенсирует температурные расширения и обеспечивает нормальное функционирование всего оборудования.
При выборе расширительного бака важно определить тип системы, тип контура хладагента и общий объем воды. В некоторых случаях может потребоваться установка дополнительного оборудования, например, циркуляционного насоса.
Расширительный бак для отопления для чего он нужен и как работает
Что такое расширительный бак, как выбрать расширительный бак для системы отопления? Это устройство используется для компенсации температурных расширений жидкости при нагревании или охлаждении. Фактически, увеличение объема теплоносителя в системе отопления происходит при каждом запуске системы отопления, т.е. нормальная работа системы отопления полностью зависит от правильно подобранного расширительного бака.
При включении системы объем нагретой воды увеличивается, а излишки воды стекают в полость сосуда, предотвращая разрыв труб. Когда вода остывает, «лишняя» вода возвращается в систему и снова поступает в котел, чтобы снова нагреть его, и цикл повторяется. Когда расширительный бак все же необходим? Это устройство защищает систему от воздушных пузырьков, которые могут прервать циркуляцию теплоносителя.
Как правильно рассчитать объём бачка для систем отопления?
Для того чтобы правильно рассчитать объем расширительного бака, необходимо учесть несколько факторов, влияющих на его размер:
- Ёмкость экспансомата напрямую зависит от количества воды в отопительной системе.
- Чем выше допустимое значение давления в системе, тем меньшего размер бачок вам потребуется.
- Чем выше температура, до которой нагревается теплоноситель, тем больше должен быть объем устройства.
Ссылка: размер расширительного бака является одним из самых важных элементов, которые необходимо учитывать для достижения поставленной цели. Если выбрать расширительный бак слишком большого объема, он не обеспечит систему необходимым давлением. Маленький сосуд не сможет вместить весь избыток теплоносителя.
Формула расчёта
Vb=(Vc * Z)/N, где:
Vc — это объем воды в системе отопления. Чтобы рассчитать его, умножьте мощность котла на 15. Например, при мощности котла 30 кВт количество теплоносителя составляет 12*15 = 450 литров. Для систем с тепловыми аккумуляторами к рассчитанному количеству литров добавьте емкость каждого аккумулятора.
Z — коэффициент расширения теплоносителя. Коэффициент для воды составляет 4 %, соответственно, для расчета используется число 0,04.
Примечание! Если в качестве теплоносителя используется другое вещество, его коэффициент расширения должен быть учтен соответствующим образом. Например, для 10 % этиленгликоля этот коэффициент составляет 4,4
N — коэффициент расширения контейнера. Поскольку стенки контейнера изготовлены из металла, объем контейнера может легко увеличиваться или уменьшаться под действием давления. Чтобы рассчитать N, необходимо воспользоваться следующей формулой:
N = (Nmax-N)/(Nmax+1), где:
Nmax — максимальное давление в системе. Это число соответствует 2,5-3 атмосферам; чтобы узнать точное число, посмотрите, на какой порог настроен предохранительный клапан в группе безопасности.
N — начальное давление в расширительном баке. Это значение составляет 0,5 атмосферы на 5 метров высоты системы отопления.
Давайте останемся на примере котла мощностью 30 кВт и предположим, что Nmax составляет 3 атм. и высота установки менее 5 метров:
Vb = (450*0,04)/0,625 = 28,8 л.
Важно! Имеющиеся в продаже расширительные баки соответствуют определенным стандартам. Поэтому не всегда можно приобрести устройства с емкостью, точно соответствующей расчетному значению.
В таком случае, пожалуйста, покупайте прибор с округлением в большую сторону, так как если объем будет немного ниже требуемого, система может быть повреждена.
Обслуживание расширительного бака
Не стоит недооценивать роль такого прибора, который является расширительным баком системы отопления, в инструкции по эксплуатации содержится перечень правил по его обслуживанию. К ним относятся:
- Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
- Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
- Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
- Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.
Следующим пунктом проверки расширительного бака системы отопления является начальное давление в газовом пространстве. Для этого необходимо отсоединить бак от системы отопления, слить воду и подсоединить манометр к ниппелю газовой камеры. Если давление ниже давления, установленного при регулировке расширительного бака системы отопления, необходимо подкачать бак компрессором через тот же ниппель.
Показания манометра при исправном расширительном баке
Проверка целостности мембраны также является важным моментом. Если при проверке давления в газовой камере после слива воды воздух внезапно попадает в сливной кран, а давление в газовой камере упало до атмосферного, значит, мембрана пробита.
Для замены мембраны необходимо выполнить несколько шагов. Сначала бак отсоединяется от системы отопления, затем из него необходимо слить воду. Затем давление в газовом пространстве сбрасывается через ниппель. Уплотнение мембраны удаляется. Оно находится в области соединения труб. Мембрана, которая относится к устройству расширительного бака отопления, извлекается из отверстия в нижней части корпуса.
Затем следует проверить, нет ли внутри корпуса грязи или коррозии; если есть, его следует снять и промыть водой, а затем высушить. Не используйте для удаления коррозии средства, содержащие масло! Гнездо мембраны вставляется в отверстие в верхней части мембраны. Винт вкручивается в гнездо мембраны, мембрана вставляется в корпус, а гнездо втягивается в отверстие в нижней части корпуса. Затем сосуд фиксируется гайкой. Затем в корпус вставляется мембранное уплотнение.
Современная система отопления не «мыслима» без надежного компенсатора теплового расширения теплоносителя внутри — расширительного бака.
Практический расчет расширительного бака для системы отопления достаточно прост — необходимо «вооружиться» различными формулами и определить исходные параметры для работы системы.
Сегодня эффективно используются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих рабочих устройств использовались в основном в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Они имеют значительные габариты и низкий КПД. Поэтому использование данного типа сосудов постепенно сокращается.
Закрытые сосуды представляют собой конструктивно герметичные цилиндрические или «сферические» сосуды.
Расширительный сосуд с гранулированной мембраной
Расширительный сосуд для отопления может иметь различные формы и размеры. Параметры определяются путем расчета. На свойства также влияет тип системы в загородном доме. Можно приобрести баки в виде так называемой таблетки или цилиндра.
Различные типы емкостей отличаются по конструкции и способу использования. Владельцам домов доступны два типа емкостей:
- сосуд открытого вида;
- резервуар в закрытом исполнении, оснащенный мембраной.
Производители также выпускают закрытые баки без мембраны. Эксперты не советуют использовать этот тип устройства в отопительном контуре дома. Такие баки представляют собой плохо сконструированный расширительный бак. Воздух действует как эластичная мембрана. Поэтому воздух активно проникает в нагретую жидкость, что совершенно недопустимо для нормальной работы системы. Вместо этого уровень воды в сосуде будет постоянно повышаться. Это создает ситуацию, когда расширение уже не может быть компенсировано, поскольку заполнен весь объем закрытого резервуара.
Открытый бачок расширительный
Бак установлен в одноименной системе. Отопительный контур в дачном доме закрыт, но не герметичен. Сеть не является герметичной системой. По этой причине в ней не может возникнуть избыточное давление.
Особенности монтажа
Открытый расширительный бак — это сосуд, который устанавливается в самой высокой точке контура. Если сосуд установлен в другой точке, то теплоноситель вытекает из него по закону сообщающихся сосудов. Открытый сосуд часто устанавливается в подающем трубопроводе. Его размещение в верхней точке также позволяет эффективно удалять воздух из сети, который всегда содержит растворенный воздух. Фактически, он часто возвращается в свое нормальное газообразное состояние. Воздух также образуется в контуре вследствие химического взаимодействия между теплоносителем и материалом, из которого изготовлены трубы и теплообменники. Если пренебречь удалением воздушной массы из системы, может выйти из строя отдельный радиатор или целый участок отопительной сети. Система с открытым баком позволяет удалять пузырьки газа из водной среды отопительного контура. Другими словами, устройство работает как вентилятор.
В зависимости от конструктивных особенностей системы отопления расширительный бак может быть установлен в обратной линии сети. Однако в этом случае он также должен быть установлен в самой высокой точке контура. В месте установки устройства прокладывается вертикальная труба. Если бак установлен в обратном трубопроводе, он не выполняет функцию газоуловителя. Поэтому при монтаже на радиаторы и подающую трубу в самой высокой точке системы устанавливаются дополнительные клапаны.
Подбор объёма
Рассмотрим отдельно расчет закрытого и открытого расширительного бака для отопления. Это связано с тем, что конструкция и принцип работы этих сосудов совершенно разные, хотя оба выполняют одну и ту же функцию.
Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, как правило, определяют его объем, так как конструкция такого бака довольно проста. Он изготавливается из листового металла. Он имеет отверстие, через которое теплоноситель входит в трубопровод и выходит из него. Он также может быть оснащен переливным отверстием, через которое излишки воды сливаются в канализацию.
Иногда бак оснащается устройством автоматического наполнения. Но самое главное — это то, как рассчитывается расширительный бак в системе отопления, а точнее, его объем. Возьмем ту же систему со ста литрами воды. После нагрева жидкость увеличится на пять процентов, а может и больше, в зависимости от температуры в контуре. Получается, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не менее пяти литров, лучше больше. А расчет расширительного бака для системы отопления приводит к следующему алгоритму:
- пять литров – это расширение воды;
- пару литров должно всегда быть в баке – это чтобы воздух не попадал в контур;
- литра три надо сделать про запас.
Результат расчета объема расширительного бака для системы отопления — десять литров. Кстати, это самый простой и распространенный способ его размещения — десять процентов от объема воды в контуре.
Самый простой способ рассчитать объем расширительного бака для отопления — одна десятая от общего объема теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все работает как часы.
Для закрытых систем, помимо простого, непрофессионального способа расчета объема расширительного бака системы отопления, существуют и более точные методы. Чтобы воспользоваться ими, необходимо знать некоторые величины.
- насколько увеличивается объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на пять процентов. Значение округлено до целого числа без дробей, для удобства. Если в вашем контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, то это значение будет больше;
- сколько всего воды в контуре (ВК). Такие данные должны быть уже с этапа проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не знаете, сколько там литров, остается только замерять. Первое что приходит на ум – это слить полностью всю жидкость из контура и заполнить его заново. Количество литров можно измерить ведрами, а можно воспользоваться специальным счетчиком, который устанавливается на потоке;
- на какое максимальное давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочитать в документах нагревателя, или на нем самом. Вряд ли случится так, что нет ни документов, ни информации на корпусе котла. Но если уж так вышло, то интернет вам в помощь;
- какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже указано в технической документации.
Чтобы рассчитать объем расширительного бака, необходимого для системы отопления, нужно произвести простой математический расчет:
До какого уровня накачивать воздушную камеру
Важно, чтобы расширительный бак был правильно установлен для закрытой системы отопления. Конечно, расчет емкости — это серьезный аспект, но даже если он выполнен правильно, сосуд может функционировать неправильно. Поэтому давайте вкратце рассмотрим строение емкости. Он состоит из двух отсеков с резиновым уплотнением между ними. Между камерами нет никакого соединения. В воздушной камере имеется ниппель.
Во время работы объем камеры бака заполняется водой и мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере слишком высокое, резина больше не может деформироваться. В результате бак не работает. Давление в воздушной камере должно быть на две десятых атмосферы ниже рабочего давления бака. В качестве альтернативы можно также следовать рекомендациям производителя
