Установка мембранного расширительного бака в системе отопления: Установка расширительного бака в системе отопления

Бак расширительный мембранный. Устройство, монтаж, нормы

    Расширительный бак  предназначен для компенсации колебаний объёма воды образующихся при изменении её температуры в замкнутом контуре системы отопления. Вода — несжимаемая жидкость и при нагреве увеличивает свой удельный объём. В замкнутом контуре системы отопления нагрев воды и последующий за ним прирост объёма, повлечёт за собой существенное повышение давления способное разрушить элементы системы отопления. При разогреве системы отопления избыточный объём воды поступает в расширительный бак растягивая мембрану и сжимая воздух, а в момент охлаждения дефицитный объём вытесняется из бака сжатым воздухом. Незначительные утечки теплоносителя в системе отопления, также компенсируются водой вытесняемой из расширительного бака, если резервный объём предусмотрен при его расчёте.

Сфера применения:
Расширительные баки устанавливают в системах отопления и водоснабжения, на котельных и просто в замкнутых контурах с подводом тепла к воде. В системах отопления мембранные расширительные баки устанавливают при тепловой мощности менее 6МВт, так как в системах большей мощности, как правило, постоянные утечки воды требуют круглосуточной работы подпиточных насосов.

Достоинства :
 — Возможность установки в любой точке системы отопления.
 — Вода не контактирует с воздухом и не насыщается кислородом способствующим коррозии элементов системы отопления.

Недостатки:
 — Высокая цена по сравнению с баками открытого типа.
 — Больший объём по сравнению с открытыми расширительными баками.
 — Давление в системе отопления колеблется в зависимости от температуры теплоносителя (при максимальной температуре — максимальное давление).

Устройство и конструкция расширительного бака

   Устройство расширительного бака — герметичный стальной сосуд, разделённый эластичной водонепроницаемой мембраной на две части. В одной части предусмотрен патрубок для подключения к системе отопления, а вторая часть заполнена газом (обычно азотом). В газовой части предусмотрен ниппель необходимый для создания начального давления. В мембранных расширительных баках вода не контактирует с воздухом, что существенно снижает её коррозионную активность, а давление в баке и в системе отопления может колебаться в широком диапазоне. Закрытые баки неприхотливы к монтажу, они могут устанавливаться горизонтально или вертикально, иметь плоский или цилиндрический корпус, стоять на ножках или крепиться на стене. Мембрана может быть сменной или не сменной. Цена расширительных баков со сменной мембраной, выше цены бака такого же объёма но с несъёмной мембраной, за то в случае разрыва мембраны не потребуется замена всего бака. Кроме того, в расширительных баках со сменной мембраной вода не контактирует с внутренней поверхностью бака, что является дополнительной защитой от коррозии. Бутиловая мембрана применяется в расширительных баках для воды с температурой от -10°C до +100°C и отличается меньшей эластичностью, чем у каучуковой, но большей долговечностью. EPDM мембрана из этилен пропилена устанавливается при температуре воды от -10°C до +100°C и также, как каучуковая — не исключает диффузию воды.Каучуковая мембрана применяется как правило в гидроаккумуляторах для воды с температурой от -10°C до +50°C, она эластична и недолговечна, а со временем возможна диффузия воды. Расширительные баки каучуковой мембраной, как правило не комплектуются. Мембранные расширительные баки широко применяются в современных системах отопления и практически вытеснили открытые расширительные сосуды.

Достоинства мембранных расширительных баков:
 — Исключает поглощение водой воздуха
 — Устанавливается в любом месте системы отопления
 — Неприхотлив к монтажу и имеет массу различных конструкций
 — Широкий диапазон допустимых давлений в системе отопления

Недостатки мембранных расширительных баков:
 — Возможен разрыв мембраны
 — Необходим предохранительный клапан
 — Давление в системе отопления изменяется в зависимости от температуры воды
 — Цена мембранных расширительных баков больше чем у открытых емкостей

   Конструкция расширительного бака открытого типа — стальная ёмкость с люком в верхней части, двумя патрубками в нижней и одним в средней части бака. Две трубки в нижней части необходимы для создания циркуляции воды через бак, а трубка в средней части необходима для контроля уровня воды и выводится через кран в дренаж. Безнапорные расширительные баки применялись в системах водяного отопления с самого начала их существования, устанавливались они на чердаках или лестничных клетках зданий.

Достоинства безнапорных расширительных баков
 — Простая конструкция
 — Выполняет функцию воздухосборника и воздухоотводчика
 — Низкая цена — по сравнению с мембранным расширительным баком

Недостатки открытых расширительных баков
 — Обязательная тепловая изоляция
 — Монтаж в верхней точке системы отопления
 — Соединение тремя трубами с тепловым пунктом
 — Насыщение воды кислородом и как следствие высокая коррозионная активность

Принцип работы расширительного бака

   Принцип работы расширительного бака — рассмотрен на примере напорного мембранного бака подключённого к замкнутому контуру системы отопления. Вода при нагреве увеличивает свой удельный объём. Так, например, при температуре в 20°C один килограмм воды занимает объём в 1,002 дм3 (литра), а при температуре в 90°C увеличивается в объёме до 1,036 дм? (литра). То есть, каждый килограмм воды при нагреве от комнатной температуры 20°C, до максимальной для системы отопления температуры 90°C, увеличил свой объём на 3,4%. Вода — несжимаемая жидкость, поэтому даже незначительный прирост объёма в замкнутом контуре системы отопления станет причиной существенного роста давления способного разрушить её элементы. Функция расширительного бака в системе отопления заключается в поглощении избыточного объёма воды в момент разогрева и вытеснении дефицитного объёма в момент охлаждения.
   Давление в холодной системе отопления, равно давлению в расширительном баке и равно начальному эксплуатационному давлению. В этот момент, большая часть бака заполнена газом. При нагреве в замкнутом контуре вода расширяется и давление в системе отопления увеличивается, прирост объёма попадает в бак, мембрана растягивается и уменьшает долю воздушного пространства подобно поршню (воздух сжимается). В это время давление в расширительном баке, а соответственно и в системе отопления — увеличивается. При достижении температурой воды максимального значения, давление в системе отопления и в расширительном баке поднимается до максимального допустимого значения.
   С понижением температуры объём воды в системе отопления уменьшается, а давление снижается и ранее принятая вода выталкивается из бака сжатым воздухом. Доля воздушного пространства в объёме расширительного бака увеличивается — воздух выталкивает воду. В случае незначительных утечек воды — давление в системе, а соответственно и в расширительном баке — снижается и сжатый воздух выталкивает резервный объём воды, тем самым осуществляя подпитку системы отопления. Следует отметить, что эффективная работа расширительного бака в системе отопления, может быть обеспечена лишь при правильном его расчёте и квалифицированной настройке.

Технические характеристики расширительных баков

Начальное давление газового пространства — избыточное давление в газовой полости расширительного бака в момент его поставки. В зависимости от условий эксплуатации давление газового пространства может быть увеличено с помощью автомобильного компрессора или уменьшено спуском газа через ниппель.

Максимальное давление — максимальное избыточное давление в расширительном баке, при котором гарантирована длительная безаварийная работа. Давление срабатывания предохранительного клапана установленного возле расширительного бака должно быть меньше, либо равно максимальному давлению.

Объём расширительного бака — объём внутренней полости разделённый герметичной эластичной мембраной на две части. Объём воды запасённой в баке всегда меньше объёма бака, так как, одна полость всегда заполнена газом.

DN — номинальный диаметр присоединительного патрубка.

Расчёт расширительного бака

  Расчёт расширительного бака выполняют для определения его объёма, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления. Методика расчёта расширительных баков непроста, но в целом можно установить такую зависимость между объёмом бака и влияющими на него параметрами:
 — Чем больше ёмкость системы отопления, тем больше объём расширительного бака.
 — Чем выше максимальная температура воды в системе отопления, тем больше объём бака.
 — Чем выше максимально допустимое давление в системе отопления, тем меньше объём.
 — Чем меньше высота от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления, тем меньше объём бака.
Так как, расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма воды но и для пополнения незначительных утечек теплоносителя — в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды, так называемый эксплуатационный объём. В выше приведенном алгоритме расчёта заложен эксплуатационный объём воды в размере 3% от ёмкости системы отопления.

Подбор расширительных баков

   Подбор расширительного бака следует выполнять с учётом его температурныx и прочностных характеристик. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.
   Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма, сверх расчётного — нет.
   Если установка расширительных баков предусматривается в помещении, то следует учесть что сосуды диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким мембранным бакам меньшей ёмкости.
При использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей рекомендуется подобрать расширительный бак с объёмом на 50% превышающим расчётный.
Первый признак неправильно рассчитанного расширительного бака или невыполненной его настройки — это частое срабатывание предохранительного клапана.

Схема подключения расширительного бака

Схема подключения расширительного бака в систему отопления должна включать:
— Отключающий запорный кран — для дренажа бака и проверки начального давления газового пространства.
— Дренажный кран — для спуска воды из бака.
— Манометр для контроля давления в месте подключения расширительного бака
— Предохранительный клапан — для защиты системы отопления и от аварийного превышения давления.

  Расширительные баки для системы отопления применяют в зданиях с автономными источниками тепла и зданиях подключённых к тепловой сети по независимой схеме.
  Подключают расширительный бак, перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса, при этом на участке между местом подключения бака и насосом не должно быть элементов вносящих существенное гидравлическое сопротивление. Такая схема подключения обеспечивает стабильное избыточное давление в системе отопления независимо от теплового и гидравлическогое режима. Подключение выполняют с использованием разборных свинчиваемых соединений, так как в процессе эксплуатации может потребоваться отключение бака для проведения ремонта.
  Ещё одна особенность мембранных расширительных баков это рост давления в системе отопления с ростом температуры воды. Поэтому бак должен быть рассчитан таким образом, чтобы при максимальной температуре воды давление не превысило максимально допустимого, а при минимальной — не стало меньше давления необходимого для заполнения системы отопления. Исключить колебания давления в системе отопления с изменением температуры, можно установив расширительный бак, давление в газовой полости которого поддерживается компрессором.
   Расширительный бак для котла необходим только в том случае, если котёл присоединён к замкнутому контуру, не сообщающемуся с атмосферой, он защищает котёл и подключённую к нему систему отопления или горячего водоснабжения от превышения давления выше максимально допустимого значения. Котлы малой мощности (до 30 кВт), как правило, серийно комплектуются расширительными баками, а вот для котлов большей мощности их необходимо подбирать отдельно.

Настройка давления в расширительном баке

Настройку давления в расширительном баке следует выполнять в такой последовательности.
1. Заполните форму приведенную в разделе Расчёт расширительного бака и в результате расчёта вы получите все параметры необходимые для настройки бака с перечнем емкостей удовлетворяющих заданным условиям.
2. Расширительные баки поставляются предварительно заполненные газом. Перед подключением бака к системе отопления установите в нём начальное давление газового пространства в соответствии со значением приведенным в результатах расчёта. Для этого может понадобиться либо сбросить давление, спустив газ через ниппель, либо с помощью компрессора, через тот же ниппель накачать его.
3. Подключите бак к системе отопления и медленно заполните её водой, до тех пор пока давление в системе не сравняется с давлением газового пространства расширительного бака.
4. Включите циркуляционный насос и продолжайте заполнять систему водой до тех пор, пока в месте подключения расширительного бака не установится — начальное эксплуатационное давление. В это время в бак попадёт резервный эксплуатационный объём воды.
5. После включения источника тепла и выхода в режим работы с максимальной температурой, каждый килограмм теплоносителя увеличится в объёме на величину удельного приращения объёма, приведенную в результатах расчёта, а в расширительный бак попадёт теплоноситель в объёме равном полезной ёмкости бака. В это время, давление в баке повысится до максимального рабочего давления приятого при его расчёте.

Установка и монтаж расширительного бака

   Установка расширительного бака должна выполняться квалифицированными специалистами в соответствии с проектом и инструкцией производителя. Ниже приведены общие рекомендации касающиеся монтажа расширительных баков закрытого типа (мембранных).
Требования к монтажу:
 — Для проведения технического обслуживания на подводящем трубопроводе должна быть установлена запорная арматура защищённая от случайного закрытия.
 — На участке между запорной арматурой и присоединительным патрубком расширительного бака следует установить дренажный кран, для спуска воды из бака и проверки начального давления газового пространства.
 — Подключение бака к трубопроводу рекомендуется выполнять через свинчиваемое или фланцевое соединение, так как в процессе эксплуатации может потребоваться отключение бака от системы для проведения ремонта.
 — Вблизи места подключения расширительного бака должен быть установлен манометр и предохранительный клапан.
 — На ответвлении, которое соединяет расширительный бак с системой отопления, не допускается установка фильтров и обратных клапанов.
 — Элементы бака не должны испытывать статической нагрузки от подводящих трубопроводов или другого оборудования.
 — Параметры рабочей среды в месте установки бака не должны выходить за пределы параметров установленных изготовителем.
 — Перед подключением к системе отопления, в расширительном баке следует создать начальное давление газового пространства в соответствии со значением полученным расчётом. Расчёт всех необходимых параметров вы найдёте в разделе сайта, <Расчёт расширительного бака>.

Требования к установке:

 — Не допускаются изменения в конструкции бака.
 — Не допускается монтаж расширительного бака с внешними повреждениями.
 — Площадка предусмотренная для установки расширительного бака должна выдерживать вес бака заполненного на 100% водой.
 — В помещении следует предусмотреть возможность слива воды из бака, при необходимости.
 — Помещение в котором предусматривается установка расширительного бака должно быть отапливаемым. Замерзание воды недопустимо.
 — Масса и габариты расширительных баков объёмом более 750 литров могут затруднить монтаж, обязательно проверьте, пройдёт ли ёмкость в дверные проёмы и учтите, что его масса будет исчисляться сотнями килограмм.
 — Предусмотреть защиту ёмкости от воздействия влаги и механических повреждений.

Обслуживание расширительного бака

 — Раз в пол года проверка внешних повреждений, на наличие коррозии, вмятин и подтеканий. В случае выявления внешних повреждений необходимо установить и устранить причину их возникновения.
 — Раз в пол года проверка начального давления газового пространства Pг, на соответсвие расчётному значению. Рассчитать начальное давление газового пространства можно в разделе сайта Расчёты.
 — Раз в пол года проверка целостности мембраны и при выявлении её нарушения произвести замену (если она заменяемая).
 — При длительном бездействии расширительного бака, его необходимо хранить в сухом помещении, предварительно слив из него всю воду.
   Проверка начального давления газового пространства в расширительном баке. Чтобы проверить начальное давление газового пространства необходимо отключить бак от системы отопления, дренировать из него воду и к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже установленного при настройке — через тот же ниппель бак следует накачать компрессором (возможно автомобильным).
   Проверка целостности мембраны. Если во время проверки давления газового пространства после дренирования воды через дренажный кран пошёл воздух, а давление в газовой полости упало до атмосферного — пробита мембрана.

Ремонт расширительного бака

   Если в результате диагностики было обнаружено повреждение мембраны, её необходимо заменить. Клеить мембрану не рекомендуется, так как циклическое растяжение-сжатие, разрушающе для клееных соединений.
Порядок замены мембраны :
 — Отсоедините расширительный бак от системы отопления и дренируйте его.
 — Сбросьте давление газовой полости через ниппель в верхней части бака.
 — Демонтируйте фланец мембраны, который находится в области патрубка для присоединения трубопровода. Отвинчивая гайку в верхней части корпуса (при её наличии) освободите держатель мембраны.
 — Извлеките мембрану из отверстия в нижней части корпуса.
 — Проверьте внутреннюю поверхность корпуса на предмет загрязнений и коррозии, при наличии удалите их и промойте поверхность водой. После высушите корпус расширительного бака.
 — Помните, мембрана не маслостойкая, поэтому маслосодержащие вещества не должны использоваться для антикоррозионной защиты внутренней поверхности корпуса.
 — Вставьте держатель мембраны в отверстие в верхней части устанавливаемой мембраны, (если крепление предусмотрено конструкцией бака).   — Вверните болт в держатель мембраны, вставьте мембрану в корпус и введите держатель в отверстие в днище корпуса. Зафиксируйте держатель мембраны гайкой.
 — Смонтируйте на корпус фланец мембраны.
 — Установите предварительное давление воздуха в расширительном баке. Проверьте на утечки и присоедините бак к системе отопления.

Замена частей допускается лишь оригинальными запчастями от производителя бака.
Заполнять воздушную камеру лучше всего инертным газом, например азотом.
Прежде чем удалить газ из воздушной камеры следует слить из бака воду.
Ресурс службы расширительного бака снижается при максимальных значениях и перегрузках, а так же вне диапазона указанных температур.

Требования норм, касающиеся расширительных баков

   Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации расширительных баков. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к Расширительным бакам применяемым в промышленности и технологических установках.

Правила технической эксплуатации тепловых установок и сетей

Пункт 6.3.77 — Раздел 6.3 Тепловые сети — Глава 6 Распределение и преобразование тепловой энергии

Заполнение и подпитка тепловых сетей, систем теплоснабжения осуществляется деаэрированой, химически очищенной водой.
Качество воды в тепловой сети и воды для подпитки должно соответствовать требованиям пункта 6.8.
Подпитка должна быть автоматизирована, а для контроля на подпиточном трубопроводе устанавливают расходомер-регистратор или счётчик воды. Подпитку водой систем отопления и вентиляции, подключённых по независимой схеме, следует осуществлять из обратного трубопровода тепловой сети. Расширительный бак оборудуют системой автоматизированного контроля уровня воды со звуковой и световой сигнализацией в тепловом пункте.

СНиП 2.04.05 Отопление вентиляция и кондиционирование

Пункт 3. 36 — Глава 3 Отопление

Прокладка транзитных трубопроводов систем отопления не допускается через помещения убежищ, электротехнические помещения и пешеходные тоннели.
На чердаках допускается установка расширительных баков систем отопления с тепловой изоляцией из негорючих материалов.

Пункт 3.43 — Глава 3 Отопление

   Удаление воздуха из систем отопления при теплоносителе воде и из конденсатопроводов, заполненных водой, следует предусматривать в верхних точках, при теплоносителе паре — в нижних точках конденсационного самотечного трубопровода.
В системах водяного отопления следует предусматривать, как правило, проточные воздухосборники или краны. Непроточные воздухосборники допускается предусматривать при скорости движения воды в трубопроводе меньше 0,1 м/с.
Воздух следует удалять, как правило, через автоматические воздухоотводчики.
Системы водяного отопления с автономными теплогенераторами и системы, присоединенные к тепловой сети по независимой схеме, должны быть оборудованы устройствами для компенсации температурного расширения воды открытого или закрытого типа. При оборудовании системы компенсирующей емкостью закрытого типа необходимо утанавливать на трубопроводе системы предохранительный клапан.

Благодарность за предоставленные материалы:
http://www.ktto.com.ua

Другие материалы в этой категории:

« Бак аккумулятор тепла (теплоаккумулятор). Устройство, монтаж, нормы

Предохранительные клапаны. Устройство, виды, монтаж, нормы »

Мембранный расширительный бак для отопления

РЕКЛАМА

Еще статьи на эту тему:

⇒ Как уменьшить большой расход газа котлом на отопление дома
⇒ Неисправности и коды ошибок газового котла Ariston, Protherm, Baxi
⇒ Настройка, регулировка мощности газового котла

Мембранный расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.

Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 ^оС увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе этиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.

РЕКЛАМА

Мембранный расширительный бак для отопления. Устройство и схема работы. Через воздушный клапан (ниппель) воздушную камеру автомобильным насосом наполняют сжатым воздухом.

В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.

Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.

При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Эксплуатационные ограничения и требования безопасности

В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.

Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.

В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.

Не допускается расширительный бак для отопления использовать в системах питьевого водоснабжения.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса. 1 — мембранный расширительный бак; 2 — присоединительная запорная арматура и сливной кран; 3 — циркуляционный насос; 4 — кран подпитки

Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.

Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.

Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.

Присоединительная арматура для расширительного бака позволяет отключать бак от системы, сливать воду из бака, пломбировать запорный кран.

В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.

Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.

Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.

Встроенный мембранный расширительный бак расположен на задней стенке двухконтурного газового котла

Мембранные расширительные баки иногда встраивают в котлы. Например, двухконтурные газовые котлы, как правило, уже имеют встроенный расширительный бак определенной емкости. Если объем встроенного расширительного бака оказался мал для отопительной системы, то необходимо установить новый бак снаружи перед котлом на обратном трубопроводе. Объем нового бака выбирают как обычно, без учета емкости встроенного бака.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Р_о :

P_o > P_ст + 0,2 бар,

где Р_ст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Р_о = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Р_о. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Р_нач.:

Р_нач > или = Р_о + 0,3 бар

(например, если Р_о = 1 бар, то Р_нач >= 1,3 бар)

Р_о — начальное давление в воздушной камере расширительного бака.  

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 ^оС). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Р_расш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Р_кон:

Р_кон < или = Р_кл — 0,5 бар,

где Р_кл — давление открытия предохранительного клапана системы отопления.

(например, если Р_кл = 3 бар,  то давление в системе доводим до Р_кон <= 2,5 бар при температуре теплоносителя 75 ^оС)

Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате  охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла.  В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.

Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.

Проверка целостности мембраны

Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.

Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!

Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.

Расчет объема расширительного бака для отопления

Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы  при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).

Объем расширительного бака для системы отопления емкостью до 150 литров

Для систем отопления, содержащих небольшое количество теплоносителя, до 150 литров, объем расширительного бака выбирают по упрощенной формуле:

V_n = 10 — 12% x V_s ,

где: V_n — расчетный объем расширительного бака; V_s — полный объем системы отопления.

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Расчет емкости расширительного бака для системы отопления объемом свыше 150 литров

Расчет начинают с определения приращения объема теплоносителя — дополнительного объема, который образуется в результате нагрева жидкости до рабочей температуры — V_e.

V_e = V_s x n%,

где, V_s — полный объем системы отопления; n% —  коэффициент расширения жидкости в системе отопления.

Значение коэффициента расширения n%, при максимальной рабочей температуре теплоносителя (воды) в системе отопления, определяется из таблицы:

Коэффициент расширения для антифриза на основе водного раствора этиленгликоля (Тосол и др.) определяется по формуле:

n_a% = n_v% x (1 + e_a% / 100),

где n_v% — коэффициент расширения воды из таблицы выше; e_a% — процентное содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

На втором этапе расчета (вторым действием) определяют объем водяного затвора в баке, V_v — это объем теплоносителя, который изначально заполняет расширительный бак под действием статического давления в системе отопления. Емкость водяного затвора определяют по формуле:

V_v = V_s x 0,5% , но не менее 3-х литров.

На третьем этапе находим начальное давление в системе отопления — P_o.  Оно равно статическому давлению в системе отопления и определяется из расчета 1 бар = 10 метров водяного столба. Высота водяного столба в системе отопления равна расстоянию по вертикали между крайней нижней и самой верхней точкой системы, в которых находится теплоноситель. По чертежам или в натуре определяют вертикальные отметки крайних точек системы отопления. Разница между верхней и нижней отметками и будет равна высоте водяного столба жидкости в системе.

На четвертом этапе расчета определяют величину максимального рабочего давления в системе отопления — P_e. Максимальное рабочее давление должно быть меньше давления срабатывания предохранительного клапана в системе отопления на величину, минимум 0,5 бар.

P_e = P_k — (P_k x 10%), но обязательно P_k  — P_e => 0,5 бар.

где: P_k — давление срабатывания предохранительного клапана.

В заключении расчета определяют необходимый объем мембранного расширительного бака для отопления по формуле:

 V_n = (V_e + V_v) x (P_e + 1)/(P_e — P_o)

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Пример расчета расширительного бака

Выполним расчет расширительного бака для системы отопления с исходными данными:

Общий объем V_s = 270 л.

Высота водяного столба 6 м., отсюда начальное давление P_o = 6/10 = 0,6 бар.

Максимальная рабочая температура теплоносителя (воды) 90 ^оС. По таблице определяем коэффициент расширения n% = 3,55%.

Предохранительный клапан настроен на срабатывание при давлении P_k = 3 бар.

Производим расчет:

V_e = 270 л. x 3,55% = 9,58 л.;

V_v = 270 л. x 0,5% = 1,35 л., так как 1,35 < 3, то принимаем V_v = 3 л.;

P_o = 0,6 бар.;

P_e = 3 бар. — (3 бар. х 10%) = 2,7 бар., так как обязательно выполнение условия P_k — P_e => 0,5 бар., то принимаем P_e = 2,5 бар.

Vn = (9,58 л. + 3 л.) х (2,5 бар. + 1) / (2,5 бар. — 0,6 бар.) = 23,18 л.

Результат:

Принимаем к установке расширительный бак с номинальным объемом 24 литра.

Купить расширительный бак для отопления

⇆

Кроме объема, при выборе конкретного типа расширительного бака, необходимо учитывать максимальное рабочее давление, на которое рассчитан бак.

Еще статьи на эту тему:

⇒ Как уменьшить большой расход газа котлом на отопление дома
⇒ Неисправности и коды ошибок газового котла Ariston, Protherm, Baxi
⇒ Настройка, регулировка мощности газового котла

Установка и подключение расширительного бака в системе отопления закрытого и открытого типа

Чтобы обеспечить теплоносителю возможность расширяться при отоплении, необходимо установить в систему отопления расширительный бак. Это очень важное событие. Он защитит трубы и радиаторы от ненужных нагрузок и значительно увеличит срок службы функциональных элементов автономной системы отопления.

Мы расскажем о том, как работает расширительный бачок в открытом и закрытом контурах. Мы покажем вам, как правильно установить его в обеих версиях системы. В нашей статье вы найдете описание технологии подключения этой резервной емкости и полезные рекомендации.

Содержание статьи:

• Виды и функции расширителей для обогрева
• Монтаж мембранного устройства
  • Правильное положение емкости
  • Особенности выбора места установки
  • Настройка прибора перед использованием
  • Бак в качестве дополнительной емкости
• Подключение расширительного бака
• Выводы и полезное видео по теме

Виды и функции расширителей для отопления

Расширительный бачок нужен для компенсации влияния, которое оказывает на систему отопления увеличение объема теплоносителя при отоплении. Дополнительный бак, подключенный к контуру, становится местом хранения образовавшейся лишней воды. При снижении температуры часть теплоносителя покидает бак и возвращается в трубы.

Процесс повторяется при каждом цикле нагрева и охлаждения. Если бы такой бак в системе отсутствовал, то при нагреве воды внутри труб оно повышалось бы, а затем снижалось бы давление.

Такие различия негативно влияют на состояние системы. Они приводят к протечкам в местах соединения приборов и труб и даже могут стать причиной поломки оборудования.

Мембранный бак для отопления обычно размещают в котельной. Подходящее место – на обратке между насосом и отопительным прибором

Расширительный бак выбирается в зависимости от особенностей системы отопления. Для закрытых контуров нужна специальная закрытая капсула с мембраной, а для открытых подойдет безнапорный контейнер удобной конфигурации и нужного размера.

Следует выбирать мембранный бак, рассчитанный на контакт с горячей водой. Обычно корпус таких устройств окрашен в красный цвет. Бак для установки в открытый контур можно изготовить самостоятельно, например, сварив из листового металла. Но важно не только выбрать подходящее устройство, но и правильно его установить.

Для закрытых систем отопления в качестве расширительного бака используют бачки с мембраной, что позволяет хранить теплоноситель под определенным давлением

Монтаж мембранного устройства

Гидроаккумулятор данного типа устанавливается там, где минимальна вероятность завихрений теплоносителя, так как для нормальной циркуляции потока воды по контуру используется насос.

Правильное положение емкости

При подключении расширительного бачка к обязательно учитывать расположение воздушной камеры устройства.

Резиновая мембрана периодически растягивается, а затем сжимается. Благодаря этому эффекту на нем со временем появляются микротрещины, которые постепенно увеличиваются. После этого мембрану необходимо заменить на новую.

Расширительный бак с мембраной лучше устанавливать так, чтобы отсек, наполненный воздухом, был сверху, это продлит срок службы устройства

Если воздушная камера такого бака при установке останется внизу, то давление на мембране будет увеличиваться за счет гравитационного воздействия. Трещины появятся быстрее, ремонт понадобится раньше.

Расширительный бачок разумнее устанавливать так, чтобы отсек, наполненный воздухом, оставался сверху. Это продлит срок службы устройства.

Особенности выбора места установки

Существует ряд требований, которые необходимо учитывать при установке мембранного расширительного бака:

1. Нельзя размещать вплотную к стене.
2. Обеспечьте легкий доступ к устройству для его регулярного обслуживания и необходимого ремонта.
3. Резервуар, подвешенный к стене, не должен быть слишком высоким.
4. Между баком и трубами отопления следует установить запорный вентиль, который позволит демонтировать устройство, не сливая полностью теплоноситель из системы.
5. Трубы, подсоединенные к расширительному баку, при настенном монтаже также необходимо прикрепить к стене, чтобы снять возможную дополнительную нагрузку с патрубка бака.

Для мембранного устройства наиболее подходящей точкой подключения считается обратка между циркуляционным насосом и котлом. Теоретически можно поставить и на подающую трубу, но высокая температура воды негативно скажется на целостности мембраны и сроке ее службы.

При установке расширительного бака необходимо предусмотреть запорную арматуру, которая позволит отключить устройство от системы и слить из него воду

При использовании твердотопливного оборудования такое размещение также опасно тем, что в бак может попасть пар из-за перегрева. Это серьезно нарушит мембрану и может даже повредить ее.

Кроме запорного крана и «американки» рекомендуется при подключении установить дополнительный тройник и кран, что позволит опорожнить расширительный бачок перед отключением.

Настройка прибора перед использованием

Перед установкой или сразу после нее необходимо правильно настроить расширительный бачок, иначе называемый экспанометр. Сделать это несложно, но для начала нужно узнать, какое давление должно быть в системе отопления. Предположим, приемлемым показателем является 1,5 бар.

Теперь нужно измерить давление воздуха внутри мембранного бака. Оно должно быть меньше примерно 0,2-0,3 бар. Измерения проводятся манометром с подходящей градацией через ниппельное соединение, которое имеется на корпусе резервуара. При необходимости в отсек нагнетается воздух или излишки сбрасываются.

Перед установкой мембранного бака в систему отопления проверьте давление воздуха в воздушном отсеке и отрегулируйте его в соответствии с требованиями

В технической документации обычно указывается рабочее давление, которое устанавливается производителем на заводе. Но практика показывает, что это не всегда так. При хранении и транспортировке часть воздуха могла выходить из отсека. Необходимо снять собственные мерки.

Если давление в баке установлено неправильно, это может привести к подсосу воздуха через устройство для его удаления. Это явление вызывает постепенное охлаждение охлаждающей жидкости в бачке. Предварительно заполнять мембранный бак теплоносителем не нужно, достаточно просто заправить систему.

Бак как дополнительная емкость

Современные часто уже оснащены встроенным расширительным баком. Однако его характеристики не всегда соответствуют требованиям конкретной системы отопления. Если встроенный бак слишком мал, необходимо установить дополнительный бак.

Он обеспечит нормальную работу системы. Такое дополнение будет актуально в случае изменения конфигурации отопительного контура. Например, когда самотечную систему переделывают под циркуляционный насос и оставляют старые трубы.

Актуально для любых систем со значительным количеством теплоносителя, например, в двух-трехэтажном коттедже или где кроме радиаторов есть теплый пол. Если вы используете котел со встроенным мембранным баком небольшого размера, установка еще одного бака практически неизбежна.

Расширительный бачок будет уместен при использовании . Редукционный клапан, аналогичный установленному на электрокотлах, здесь не будет эффективен, адекватным выходом будет экспансомат.

Подключение расширительного бачка

Место для установки такого бачка выбирают там, где забор излишков теплоносителя будет наиболее эффективным.

Выясняя, как правильно установить расширительный бачок в , необходимо обратить внимание на три важных момента:

• выбрать самую высокую точку контура;
• разместить бак непосредственно над отопительным котлом так, чтобы их можно было соединить вертикальной трубой;
• обеспечивают перелив в случае аварии.

Требования поясняются особенностями функционирования самотечных систем отопления. Горячий теплоноситель движется от котла по трубам и достигает расширительного бака, потеряв значительную часть тепловой энергии.

Открытый расширительный бак должен быть установлен в самой высокой точке контура отопления, а также непосредственно над котлом отопления

Охлажденная вода естественным образом поступает по трубам в теплообменник нового отопления. Расположение бачка в самой высокой точке позволяет удалять пузырьки воздуха, попадающие в систему из теплоносителя.

Рассчитать рост мощности. Измеряется общий объем теплоносителя в контуре, 10% от этого показателя и будут искомой цифрой. Чаще всего на чердаке устанавливают расширительный бак.

Это особенно удобно, если вам нужна большая емкость, ведь для нормальной работы самотечной системы может понадобиться значительное количество теплоносителя. Небольшой расширительный бак можно установить даже на кухне под потолком, если это позволит правильно подключить его к котлу.

Если расширительный бак установлен на неотапливаемом чердаке, его следует утеплить для максимального использования тепловой энергии в доме

Если устройство пришлось установить на чердаке, необходимо позаботиться о его утеплении. Это особенно важно, если чердак не отапливается. Хоть и поступает в бак уже охлажденным, не стоит пренебрегать возможностью сохранения части тепловой энергии. В будущем для отопления потребуется меньше времени и топлива, что значительно снизит затраты на отопление.

Для подключения расширительного бачка и перелива в котельную необходимо провести две трубы. Перелив обычно подключается к канализации, но иногда хозяева дома решают просто вывести трубу наружу, оформляется аварийный слив.

Конфигурация расширительного бака может быть любой, такие устройства изготавливаются из листового железа, пластиковых баков и других материалов, хорошо переносящих тепло

После того, как место для его объема выбрано и рассчитано; необходимо найти и установить подходящую емкость. Небольшие емкости крепятся к стене с помощью кронштейнов или хомутов.

Вместительные контейнеры должны быть установлены на полу. Герметично закрывать такую ​​емкость не обязательно, но крышка все же понадобится. Необходимо защитить охлаждающую жидкость от мусора.

Часть воды из открытой системы испаряется, потерянный объем необходимо восполнить. Обычно охлаждающая жидкость доливается в открытый контур через расширительный бачок.

Этот момент необходимо учитывать при выборе места для установки устройства. Не всегда удобно носить воду с ведром на чердаке. Проще предусмотреть установку подающей трубы, ведущей к расширительному бачку.

Выводы и полезное видео по теме

Пошаговая демонстрация установки и подключения мембранного бака в систему отопления:

Интересные советы по установке расширительного бака в открытой системе:

Обычный расширительный бак, как и мембранный гидроаккумулятор, не слишком сложен в установке. Для этого не нужны специальные навыки или инструменты. Но нужно четко соблюдать требования, связанные с особенностями системы отопления, для которой осуществляется такой монтаж.

Хотите поговорить о том, как установить расширительный бачок своими руками? Есть ли у вас полезная информация, которая может помочь посетителям сайта выполнить установку самостоятельно? Пожалуйста, пишите комментарии, задавайте вопросы и размещайте фото по теме статьи в блоке ниже.

Расширительные баки и емкость для солнечных батарей

Техническая информация

Другие статьи

Расширительные баки для солнечных батарей  являются одним из наиболее важных компонентов любой системы солнечного отопления. В большинстве систем, установленных в Северной Америке, не используются расширительные баки надлежащего размера или баки, рассчитанные на высокие температуры. Большинство установщиков, как правило, используют баки, предназначенные для водяного отопления, которые занимают около 1/4 размера и работают при гораздо более низкой температуре. Это влечет за собой существенную ответственность и в конечном итоге приведет к отказу солнечной системы задолго до того, как она проработает свой полный срок службы.

Zilmet — один из единственных в мире расширительных баков для солнечных батарей , разработанный специально для систем солнечного отопления. Сделанные в Италии, баки используют высокотемпературный баллон, который может выдерживать температуры до 130 C (270 F). Серия Solar-Plus хорошо подходит для всех систем солнечного отопления, особенно при использовании высокотемпературных солнечных вакуумных трубок. Мембрана резервуаров Zilmet специально разработана для нагревательных панелей с солнечными вакуумными трубками и может выдерживать смесь гликоля до 60%.

Назначение расширительного бака:

Застой: Правильно спроектированная система солнечного отопления должна иметь возможность застоя (перегрева) и делать это часто. Система, не способная справиться с застоем, быстро выйдет из строя. На самом деле стагнация является «выключателем» в солнечной системе, и большинство контроллеров принудительно отключают ее при температуре 120°C (250°F) или ниже, чтобы избежать повреждения насосов и уплотнений. Стагнация часто возникает, когда количество солнечной энергии превышает потребность в энергии плюс энергия, хранящаяся в резервуаре для хранения. Это может произойти во время праздников или при отказе насоса, например, при отключении электроэнергии.

Когда система застаивается, насос отключается, и горячая жидкость остается только в солнечном коллекторе. Коллекторы могут быстро достигать температуры 210 C (410 F). Эта температура выше точки кипения любой смеси гликолей и заставляет гликоль кипеть и превращаться в пар. Пар имеет гораздо больший объем, чем жидкость, и увеличивает давление в замкнутой системе. Расширительный бак должен быть в состоянии вместить объем пара, размещая этот увеличенный объем внутри своего бака. Если система солнечного отопления спроектирована правильно для количества коллекторов, она должна работать в течение нескольких дней без каких-либо повреждений. На самом деле надлежащие сертифицированные солнечные коллекторы, такие как SunRain Tz58 1800 30R, должны пройти 30-дневный тест на 100% застой, чтобы убедиться, что коллекторы могут выдерживать жару, прежде чем они будут одобрены.

Примечание:  использование подходящего солнечного гликоля очень важно. Большинство гликолей не выдерживают экстремальных температур застоя и быстро разрушаются. Солнечный гликоль  полностью испаряется, что означает, что при застое в коллекторе не остается жидкости, и он рассчитан на температуру, превышающую 450 F.

холодная система — давление воды = давление воздуха в резервуаре бак

Расширительные баки гелиосистемы имеют резиновую мембрану, которая разделяет контур жидкостной гелиосистемы, а другая сторона заполнена сжатым воздухом. По мере того, как жидкость нагревается и расширяется, давление в системе увеличивается до величины, превышающей давление воздуха внутри расширительного бака, и заставляет мембрану поглощать больше жидкости на стороне воздуха. Это происходит до тех пор, пока расширительный бачок не будет полностью заполнен. В этот момент давлению в системе некуда деваться, и оно будет быстро сброшено через клапан сброса давления, в результате чего горячий гликоль прольется на пол.