При выборе расширительного бака для отопления закрытого типа в частном доме с газовым котлом важно учитывать объем системы. Обычно рекомендуется, чтобы объем расширительного бака составлял 10% от объема воды в системе отопления. Это обеспечит эффективное компенсацию расширения теплоносителя и предотвратит избыточное давление в системе.
Также стоит обратить внимание на давление в закрытой системе. Расширительный бак должен быть настроен на рабочее давление, соответствующее параметрам котла. Оптимальный вариант — использовать бак с мембраной, которая должна быть изготовлена из долговечного материала, чтобы гарантировать надежность и длительный срок службы устройства.
Как выбрать расширительный бак
Рассказываем, как подобрать расширительный бак для отопления. Правильная установка и проверка мембранного бака. О том, как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления — читайте в блоге интернет-магазина Терем
Система отопления — это не только котел, трубы и радиаторы. Для бесперебойной и долгой работы системы требуются дополнительные элементы. Один из них — расширительный или мембранный бак. Рассмотрим, как работает расширительный бак, его устройство и принципы подбора этого элемента для разных систем.
Зачем нужен расширительный бак Работа отопительной системы основана на циркуляции теплоносителя (воды или раствора антифриза). По мере изменения его температуры он меняется в объеме. Система герметична (иначе были бы утечки, а внутрь попадал бы воздух), при этом увеличившийся объем жидкости будет и дальше циркулировать в системе, что приведет к повышению давления.
Избыточное давление потенциально опасно и может привести к повреждению на каком-то участке или в местах соединений. Предотвратить аварийную ситуацию и компенсировать колебания давления поможет распределительный бак. Это специальная емкость, в которую и собирается излишек теплоносителя при увеличении его объема.
Что важно, избыток теплоносителя, попавший в бак, возвращается в систему при снижении температуры нагрева и уменьшении объема теплоносителя. Расширительный бак для отопления выполняет важную роль в системе.
Он: компенсирует изменение объема жидкости при смене температурного режима; стабилизирует давление в системе; предотвращает повреждения труб, мест соединений и другого оборудования; исключает разгерметизацию и попадание воздуха в систему, что привело бы к образованию воздушных пробок, нарушению циркуляции системы. Заменить распределительный бак другим оборудованием (например, клапаном сброса) нельзя.
В этом случае нечем будет компенсировать уменьшившийся объем жидкости при снижении температуры и избежать «завоздушивания» системы не получится. Разновидности расширительных баков Для правильной работы системы нужно подобрать мембранный бак. Рассмотрим основные их разновидности и особенности применения.
Баки открытого типа Это устройство, которое конструктивно представляет собой простую емкость в форме цилиндра или куба. В нижней части емкости предусмотрен соединитель с трубопроводами системы отопления.
Сам бак устанавливается в верхней точке системы: на чердаке, под крышей, так как рассчитан на работу в системах с естественной циркуляцией (теплоноситель двигается самотеком, без насоса). Такой резервуар обеспечивает не только компенсацию тепловых расширений теплоносителя в системе, но и удаление воздуха из открытой системы.
Преимущества открытых мембранных баков: простота конструкции — устройство может быть изготовлено даже самостоятельно; естественная циркуляция, что позволяет сделать систему энергонезависимой — при газовом котле и без необходимости в циркуляционном насосе все будет работать даже без электричества. Основные недостатки: неудобство обслуживания бака, висящего на высоте (а проводить обслуживание нужно, чтобы контролировать остаток жидкости в нем и доливать ее при необходимости); высокие тепловые потери (особенно, если бак расположен на неотапливаемом чердаке), что приводит к необходимости термоизоляции бака, чтобы теплоноситель в нем остывал меньше; риск коррозии в баке из-за контакта воды с воздухом.
Также при небольшом объеме бака стоит предусмотреть трубу для перелива, по которой избыток теплоносителя будет сливаться в канализацию или на улицу. Это потребует прокладки дополнительных труб. Бак открытого типа — не самое популярное решение из-за своих особенностей эксплуатации и небольшой популярности самой системы отопления с естественной циркуляцией.
Баки закрытого типа с плоской мембраной Устройства такого типа представляют собой герметично закрытую емкость с мембраной, которая обеспечивает разделение между газом и теплоносителем. Плоская тарельчатая мембрана из гибкого материала располагается посередине, напоминает полусферу и может становиться выпуклой или вогнутой в зависимости от температуры воды в системе.
Бак оборудуется предохранительными клапанами для автоматического или ручного стравливания воздуха. При автоматическом сбросе воздуха контроль за давлением в системе проходит с помощью манометра. При ручном клапане — требуется визуальный контроль. Такие баки могут использоваться как в системах с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Емкость частично заполнена жидкостью, частично инертным газом. Преимущества баков закрытого типа: универсальность применения — могут применяться в системах с разным типом циркуляции; увеличенный срок службы и самого бака, и других устройств в системе — благодаря отсутствию контакта с воздухом в системе нет агрессивных газов, которые создают риск коррозии на металлических стенках разного оборудования; выше выдерживаемое давление; проще эксплуатация — бак может находиться в котельной, что упрощает работы по монтажу и эксплуатации, делает ненужной применение дополнительной теплоизоляции, сокращает работы при автоматическом клапане сброса; нет необходимости в добавке воды, потому что нет утечек и испарения жидкости.
Мембранный бак Это баки закрытого типа с мембраной-разделителем в виде баллона (шара, груши), которая расположена внутри бака. В ней и находится излишек теплоносителя. Мембрана изготовлена из эластичного полимерного водонепроницаемого материала, который устойчив к высоким температурам.
Она делит все внутреннее пространство бака на две части: водяную и воздушную, исключает контакт между горячей жидкостью и стенками самого бака, что значительно снижает теплопотери. По мере повышения температуры в системе избыток теплоносителя попадает в мембрану, которая растягивается, а воздушная полость в баке уменьшается.
Увеличение давления воздуха во второй части емкости компенсирует рост давления в системе. При избыточном давлении в баке происходит автоматическая остановка работы циркуляционного насоса. Он начнет работать при нормализации давления.
По мере снижения температуры в системе, теплоноситель выталкивается назад в систему, что позволяет поддерживать общее давление в ней неизменным. Этот принцип действия позволяет уменьшить размеры бака и применять его как предохранитель. Есть и другие преимущества использования.
Преимущества закрытых баков с мембраной: большой срок службы — риск коррозии ниже, чем у баков открытого типа, есть возможность замены мембраны; небольшие габариты бака; низкие потери тепла — между стенками бака и теплоносителем есть воздушная прослойка, а сама емкость может быть в помещении котельной; снижение риска образования воздушных пробок в системе и коррозии металлических элементов из-за отсутствия контакта с воздухом; более высокое значение максимального давления; простота эксплуатации — бак располагается в котельной, на удобной для доступа высоте, нет необходимости подливать воду в бак (отсутствует испарение). Мембрану можно заменить со временем — некоторые баки позволяют это сделать, что позволяет сэкономить и не покупать новое оборудование при выходе из строя и нарушении целостности только внутренней емкости.
Как подобрать расширительный бак для отопления Чтобы правильно выбрать мембранный бак необходимо обратить внимание на несколько критериев. Основные из них — конструкция, тип циркуляции в системе, рабочее давление и объем резервуара. В самом простом варианте, обращают внимание только на объем бака.
Принцип «чем больше, тем лучше» здесь не работает — в этом случае вода будет накапливаться в нем, но регулировать давление в системе не получится. Использовать слишком маленькую емкость тоже нецелесообразно — в этом случае избыток нагретого теплоносителя будет выбрасываться через аварийный клапан.
Бак должен быть не менее 10% от общего объема теплоносителя, исходя из того, что, нагреваясь, жидкость увеличивается на 3-5%, и стоит предусмотреть запас не менее 5%. В этом случае можно для контура отопления, в котором около 100 л воды, приобрести бак объемом в 10 литров. Более точно рассчитать объем расширительного бака можно, как 10-15 % от всего объема теплоносителя в системе.
Это сумма жидкостей в: · отопительном котле (указывается в паспорте оборудования); · радиаторах; · трубах во всех отопительных контурах. Узнать объем теплоносителя в контурах можно по формуле: V = (π×D2/4) × L, где D — внутренний диаметр трубы; L — длина трубы в см; π — число 3,14. И последнее, что стоит сделать, чтобы рассчитать мембранный бак, это перевести единицы изменений.
В приведенных выше формулах значение указано в сантиметрах. Чтобы узнать объем в литрах, необходимо полученное число разделить на 1000. Объем бака должен быть в диапазоне 10-15% от общего числа жидкости в системе. Выбирать расширительный бак для системы отопления стоит на финальном этапе проектирования, когда известны все значения для расчетов.
Также стоит обратить внимание на другие параметры: конструкцию (открытый, закрытый, мембранный), рабочее давление и варианты установки (вертикальная или горизонтальная. Важно! Расширительные баки для отопления можно перепутать с гидроаккумулятором для водоснабжения. Устройства похожи друг на друга в значительной степени по форме и внешнему виду.
Ключевое отличие в маркировке — на шильдике (табличке с основными параметрами) указаны рабочие давление и температура. У гидроаккумуляторов давление допускается до 10 бар, а температура — до 70°С. Расширительные баки рассчитаны на температуры до 120°С, давление до 3-х бар. Установка Подключение бака зависит от типа устройства.
Так с емкостью открытого типа все довольно просто — нужно найти место в наивысшей точке системы и сделать соединение трубопровода с емкостью при помощи нарезной резьбы в нижней ее части. Установить расширительный бак закрытого типа рекомендуется в местах с минимальным давлением, т.е. на обратке. Для монтажа подойдет любое место, где он не будет мешать и создавать неудобства.
Установка по этапам проходит так: Выбирается место для монтажа в зависимости от того куплен напольный или настенный вариант. Бак крепится к стене или поверхности пола. Подключаются трубы отопления. Диаметр соединительной трубы должен быть таким же, как и отверстие с резьбой на корпусе бака.
Для соединения потребуется тройник (для полипропиленовых или металлопластиковых труб) или резьбовой патрубок (для стальных труб). Соединение с самим баком делается при помощи крана американки. Проводится проверка давления в воздушной части. При его соответствии с данными, указанными в техпаспорте, можно открывать отсекающий кран и подачу воды.
Избыток воздуха при этом выйдет через автоматический воздушный клапан. Установка завершена, но также стоит предусмотреть устройство аварийного слива. Для этого после крана-американки устанавливается тройник с краном на боковом ответвлении. Он поможет слить воду из емкости при необходимости.
Обслуживание Срок эксплуатации расширительных баков, как и многого другого оборудования, зависит от того, насколько будут соблюдаться правила и нормы обслуживания. Вот основные из них: 1. Регулярно, каждые шесть месяцев и чаще, проверять корпус бака на предмет внешних повреждений, коррозии. При обнаружении на корпусе подтеков, следов ржавчины нужно устранить их причину.
2. Каждые шесть месяцев рекомендуется сравнивать начальное давление в газовом отсеке с расчетными характеристиками. Для этого нужно слить воду из внутреннего резервуара и замерять давление в воздушной полости манометром. Если оно ниже первоначально установленного, стоит накачать бак компрессором. 3. Каждый год нужно проверять состояние и целостность мембраны.
О порыве в ней может говорить ситуация, когда при сливе воды через кран будет выходить воздух, а давление в воздушной части снижается до атмосферного. Мембрану с дефектами нужно заменить (это можно сделать самостоятельно, а мембраны найдутся в каталоге производителей, если в используемой модели предусмотрена возможность замены).
Техника безопасности Основные требования при эксплуатации расширительных баков: Запрещается менять конструкцию и форму бака. Запрещено эксплуатировать оборудование с явными следами деформации или других повреждений на корпусе. Не допускается воздействие статической нагрузки на оборудование (например, трубами или другими агрегатами).
Монтаж и испытательные работы требует квалификации и профессиональной подготовки, доверьте их специалистам. Используйте только оригинальные комплектующие при необходимости замены каких-то компонентов прибора. Нужно предусмотреть меры для поддержания минимальных и максимально допустимых показателей давления и температуры.
При демонтаже устройств, находящихся под давлением, работы можно проводить только при отключении их от системы и после сброса давления до значения атмосферного. При несоблюдении этих норм есть риск травмирования и уменьшения срока эксплуатации оборудования. Подводим итоги Подбирать мембранный бак важно на этапе проектирования системы отопления, а рассчитать необходимые параметры можно на финальном этапе работ, когда будут известны все необходимые данные для расчета объема емкости.
Источник3: makipa.ru
Расширительный бак для отопления закрытого типа расчет объема. Особенности и нюансы
Расширительный бак для отопления закрытого типа расчет объема — очень важный аспект подбора расширительного бака. В этом процессе учитываются все нюансы, связанные с отопительной системой. Какие именно? Как рассчитать объем расширительного бака? Что в этом поможет?
Давайте рассмотрим несколько полезных советов по расчету объема мембранного расширительного бака.
Параметры бака
Последствия неправильного выбора
Современные системы отопления представляют собой замкнутый закрытый контур. Источником тепла является котел, а переносчиком — вода или специальный антифриз. При нагревании воды в диапазоне температур 20-90 градусов (нормальная температура для радиаторов), объем жидкости в системе увеличивается приблизительно на 4% от исходного. Объем антифриза, сделанного на базе этиленгликоля или пропиленгликоля, при тех же условиях, увеличивается на 6%.
Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления очень важен, так как неправильно подобранный объем расширительного бака не справится с увеличением объема жидкости и давление в системе будет скакать. К чему это приводит? К постоянным срабатываниям предохранительного клапана, а, в конечном итоге, к аварийной ситуации с ошибкой “Отсутствие давления в системе”.
Если объем теплоносителя значительно превысит допустимую норму, герметичность труб может быть нарушена, так как вода — несжимаемое вещество. Последствия такой аварии могут быть очень печальными, ведь в системе отопления десятки литров жидкости.
Закрытая система отопления
Способ решения проблемы с расширением теплоносителя
Некоторые не проводят расчет расширительного бака для отопления, а просто устанавливают клапан для выдавливания лишнего теплоносителя с давлением на 2-2,5 барр. Такой способ может помочь, но повлечет за собой дополнительные проблемы, связанные с попаданием воздуха в систему. Это происходит из-за того, что при открытии клапана, теплоноситель охлаждается и сжимается, а освободившееся место заполняется воздухом. Такие массы мешают циркуляции воды в системе, поэтому владельцу придется регулярно спускать с труб воздух. Это решение причинит массу неудобств, а правильный объем расширительного бака для отопления поможет устранить проблему.
Конструкция расширительного бака
Перед тем, как рассчитать расширительный бак для отопления, нужно ознакомиться с принципом его работы. Мембранный резервуар — это по сути разновидность гидроаккумулятора, которая компенсирует тепловые расширения воды или антифриза. Бак подключается к контуру с помощью трубы.
Конструкция бака довольно простая. Она разделена на две части: воздушную прослойку с определенным давлением и емкость для теплоносителя. Эти части разделяет гибкая резиновая мембрана. Объем расширительного бака компенсирует излишнее давление в системе.
Купить расширительные баки можно в нашем интернет-магазине.
Конструкция расширительного бака
Когда, при нагревании теплоносителя, его количество будет уменьшаться, бак будет выталкивать недостающую жидкость в систему. Объем водной части расширительного бака будет уменьшаться, а, соответственно, воздушный сегмент, под натиском высвободившегося давления, будет расширяться.
Когда вода охлаждается, она снова прибавляется в количестве, соответственно, к жидкостному объему расширительного бака прибавится немного теплоносителя, а объем воздушной части расширительного бака уменьшится.
Правильный подбор расширительного бака позволит использовать его для компенсации потерь теплоносителя в контуре. Специальный клапан будет выдавливать недостающую субстанцию из камеры с жидкостью в систему. Так, при правильном расчете объема расширительного бака, Вам не придется регулярно подливать воду или антифриз в систему на протяжении всего отопительного сезона.
При выборе конкретной модели необходимо обращать внимание на параметр «область применения». В основном для систем отопления используют красные расширительные баки, как Flexcon R на 300 литров от бренда Flamco.
Расширительный бак в разрезе
Что нужно учесть при расчетах
- Полный объем жидкости в системе. Зависит от мощности котла. Примерное соотношение: 15 литров на 1 кВт мощности.
- Максимальная температура регулятора на котле (30-105 градусов). Это значение позволяет определить коэффициент расширения теплоносителя (измеряется в процентах) и произвести правильный расчет расширительного бака системы отопления.
- Статическое давление (расстояние от места установки резервуара до наивысшей точки в системе отопления).
- Давление срабатывания предохранительного клапана. В большинстве случаев показатель составляет 3 бара. Системы с теплоаккумуляторами объемом на тонну оснащены клапанами с номинальным давлением ниже 3 бар. Это стоит учесть, проводя расчет расширительного бака.
- Тип, мощность и объем воды в котле. Наличие буферного накопителя и его объем, а также наличие индивидуальной защиты в виде дополнительного расширительного резервуара. Если в системе установлено несколько котлов, нужно указать параметры каждого из них. Это очень важный нюанс в расчете расширительного бака для отопления.
Схема прироста объема теплоносителя с повышением температуры
- Количество и тип потребителей тепла (стальные, чугунные или панельные радиаторы, теплые полы, конвекторы, вентиляция, пластмассовые или медные трубы). Для каждого из них будет рассчитан объем и мощность.
- Количество воды в трубопроводе.
- Запас теплоносителя в процентном соотношении. Это небольшое количество дополнительной жидкости для компенсации естественных потерь теплоносителя на протяжении отопительного сезона. Данное соотношение составляет от 2 до 5%.
Правила при подборе объема расширительного бака
Существует несколько правил, как подобрать расширительный бак для отопления. Пожалуй, самое простое из них: емкость резервуара должна составлять 10% от общего объема жидкости в контуре. Такая формула эффективна для небольших систем отопления, значит, для 250-литровой системы подойдет расширительный бак Flexcon R на 25 литров.
Более исчерпывающую информацию о подборе расширительных баков смотрите здесь:
Использование программ для расчета объема расширительного бака
Для твердотопливных котлов с теплоаккумулятором и прочего оборудования, работающего с большим количеством теплоносителя, стоит воспользоваться специализированной программой, которая производит расчет объема расширительного бака. Такой софт, например, программа Reflex Pro Win, выдает наиболее точные коэффициенты.
Подобные калькуляторы можно отыскать на сайтах производителей отопительного оборудования. Интерфейс очень прост, поэтому в программах разберется даже тот, кто совсем не в курсе, как рассчитать объем расширительного бака.
Высокая точность специальных программ связана с более подробными значениями, которые потребуется ввести, помимо стандартных показателей.
Один из вариантов подсчета объема расширительного бака
Температура
Программа, производящая расчет мембранных расширительных баков, запросит не только значение максимальной температуры регулятора, но и температурный показатель на обратке и датчике защиты от перегрева. Кроме того, она предложит ввести минимально допустимый для контура температурный параметр.
При выборе бака также стоит учитывать, на какую температуру рассчитана его работа. К примеру бак NG на 50 литров от бренда Reflex рассчитан на 70 °C.
Количество разных видов теплоносителя
Расчет объема расширительного бака для отопления производится не только для воды. Если Ваша система использует в качестве теплоносителя антифриз, потребуется указать его процентное соотношение в контуре.
Давление
Программа учитывает не только статическое давление и номинальное давление предохранительного клапана, но и максимальный напор циркуляционного насоса. Если в системе установлено несколько насосов, нужно брать во внимание параметры наиболее мощного из них. Эти три показателя помогут вычислить конечное значение давления в системе. А это очень важный аспект, который поможет рассчитать объем расширительного бака для системы отопления.
Кроме того, калькулятор учтет предполагаемое давление подпитки, то есть давление в водопроводе. Обычно оно равняется 3 барам.
Место расширительного бака в закрытой системе
Объем теплоносителя в теплопроводе
Зачастую владелец не знает, сколько теплоносителя циркулирует в системе. Специальные программы могут подсчитать этот показатель в зависимости от диаметра и общей длины труб.
В результате всех подсчетов программа выводит очень подробный отчет, включающий объем расширительного бака для закрытой системы отопления. Здесь указывается:
- объем расширений теплоносителя в литрах;
- общий объем системы;
- реальный резерв воды в литрах (ровно настолько больше от требуемого объема теплоносителя нужно влить в систему);
- рабочее давление в контуре.
Коротко о главном
Чтобы сделать правильный расчет объема расширительного бака, нужно знать несколько специальных правил или установить программу. Это не такая уж сложная процедура. Зато, в конечном итоге, правильный подбор объема расширительного бака поможет продлить ресурс элементов системы отопления и сэкономить Ваши средства. При этом не придется никому ничего платить.
А Вы когда-нибудь проводили подобные расчеты, чтобы осуществить подбор расширительных баков? На что Вы обращали внимание в первую очередь?
Источник4: makipa.ru