Система отопления с расширительным баком: Расчет объема расширительного бака для закрытой системы отопления

Содержание

Расширительный бак отопления – конструкция, применение

Главная

Оборудование для отопления

Расширительный бак отопления — конструкция, применение

Расширительный бак необходим в любой системе отопления. Он компенсирует расширение воды (теплоносителя) при ее нагревании. Если расширительного бака не будет, то вода, нагреваемая в замкнутом объеме, создаст повышенное давление, и если не будет сброса через предохранительный клапан, или он будет недостаточным, то система в каком-то месте будет разорвана.

Фактически без расширительного бака любое отопление оказывается не работоспособным. Но этот прибор нужно правильно подобрать.

Какой вид бака использовать

Существуют два разных вида систем отопления.

  • Работающие под повышенным давлением, обычно в пределах 1,0 — 2,5 атм. Движение жидкости в них осуществляется насосом.

  • С атмосферным давлением (открытые), движение воды в них происходит самотеком.

Виды баков:

  • Для вторых расширительным баком будет большая емкость, сообщающаяся с атмосферой, расположенная в верхней точке системы и наполовину наполненная водой.
  • Для насосных систем в качестве расширительного бака используется замкнутая емкость, разделенная на два отсека эластичной мембраной. Один отсек накачивается воздухом, и снабжен ниппелем. Другой отсек подключается к системе отопления, обычно переходником 3/4 дюйма с накидной гайкой.

Какое давление в расширительном баке

Всегда возникает вопрос — какое давление воздуха должно быть предварительно создано в расширительном баке. Обычные рекомендации — на 0,2 атм больше, чем давление в холодной системе отопления.

Например, рекомендуемые значения — в расширительном баке 1,7 атм, водой система заполняется до достижения давления 1,5 атм. Тогда мембрана прогнется в сторону воды, а при ее расширении будет максимально использоваться объем бака.

Как поддерживается давление в баке

На практике давление в системе и в расширительном баке меняется со временем.

  • Из теплоносителя постоянно выделяется и стравливается растворенный воздух, давление в системе уменьшается, систему иногда нужно доливать теплоносителем.
  • В воздушной камере давление также уменьшается постепенно, из-за выхода воздуха через стенки устройства.

Что делать если давление в системе понизилось

Если манометр показывает, что давление в отоплении уменьшилось, в первую очередь нужно проверить давление воздуха в  расширительном бачке и подкачать его.

Если  давление воды при этом повысилось незначительно, значит нужно пополнить теплоноситель, и таким образом поднять общее давление.

Какого объема бак выбрать

Существуют специальные методики расчета объема баков расширения для отопительных систем, но использовать их для домашней системы смысла нет. Достаточно воспользоваться утверждением, что объем бака должен быть не меньше 1/10 объема теплоносителя.

Объем теплоносителя можно высчитать или померить ведрами при слитии системы. Современные системы отопления делаются маловместительными, их объемы в небольших домах редко превышают 60 литров, а в домах побольше — 100 литров. Соответственно расширительных бачки в 6 и 10 литров окажутся достаточными.

Как устанавливать расширительный бак

Положение расширительного бака – с воздушной камерой вверху. Если она будет сбоку, или ниже воды, то воздух гораздо с большей интенсивностью будет уходить в теплоноситель через резину (трескается со временем), и бак постоянно нужно будет накачивать.

Закрепляется он к отводу с отсечным краном обычно накидной гайкой с торцевым резиновым уплотнением.

  • Место установки поближе к всасу циркуляционного насоса – для лучшей стабилизации давления.

Не путать с гидроаккумуляторами

В продаже можно встретить устройства похожие внешне на расширительные баки отопления. Это гидроаккумуляторы для воды. Конструкция их также сходная, но в гидроаккумуляторах используется груша из пищевой резины в которой и содержится вода.

Производители обычно окрашивают расширительные баки отопления в красный цвет, а гидроаккумуляторы — в синий. Но это не обязательно, поэтому тип прибора нужно уточнять на месте… Расширительные баки рассчитаны на давление до 4,0 атм и на большую температуру – до +120 град. В то время как гидроаккумуляторы  – давление до 10 – 12 бар, но температура до +80 град С.

Дополнительная информация о гидравлике отопительной системы и подборе расширительного бака на видео.

Предыдущая запись

Следующая запись

Какой расширительный бак для системы отопления лучше? — Вентиляция, кондиционирование и отопление

Расширительный бак для отопления водяного типа – это обычная емкость, где хранится излишек теплоносителя, увеличившегося в объемах после нагревания в котле. Однако  после доработки конструкции бака этот узел можно превратить в регулятор давления, с помощью которого можно повысить эффективность системы отопления.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим разновидности конструкции подобной арматуры и нюансы монтажа баков в разводку. Прочитав этот материал, вы поймете, какой расширительный бак для отопления лучше использовать именно в вашей системе отопления.

Установленный расширительный бак

Разновидности расширительных баков

Ассортимент расширительных баков делится на две группы. В первую входят открытые емкости, а во вторую – закрытые баки.

Открытый расширительный бак предполагает контакт теплоносителя с атмосферой. То есть при расширении объема, спровоцированном нагревом теплоносителя, уровень воды в открытом баке возрастает.

В итоге такой бак можно использовать только в роли хранилища «лишнего» объема жидкости. Поэтому открытые емкости монтируют в системы отопления с естественной или слабонапорной циркуляцией теплоносителя. Такие системы обслуживают только малоэтажные строения. Кроме того, сквозь открытый бак мы можем залить воду (теплоноситель) в разводку системы отопления.

Герметичный расширительный бак не предполагает контакта теплоносителя с атмосферой. Такая емкость состоит из двух отсеков – воздушной (верхней) и водяной (нижней) камеры, разделенных эластичной мембраной. При нагреве теплоносителя объемы нижней камеры увеличиваются за счет растяжения мембраны и уплотнения воздушной среды в верхнем отсеке бака.

Поэтому мембранный расширительный бак используют не только для хранения «лишнего» объема теплоносителя. Регулируя давление в верхней камере, мы можем увеличить напор в разводке системы отопления. В итоге герметичный бак дает возможность «доставить» теплоноситель на самые верхние этажи отапливаемого строения.

Устройство расширительного бака

Кроме того, увеличивая напор, мы повышаем скорость циркуляции теплоносителя. А чем выше скорость, тем меньше разница температур в напорных и обратных трубах. В итоге  котел тратит меньше энергии на разогрев «обратного» потока.

Словом, если ваша система настроена на циркуляцию самотеком или вы собираетесь отапливать малоэтажное строение, то вам необходим открытый бак. Если вам придется отапливать многоэтажное строение или экономить энергию, потребляемую котлом, то лучшим вариантом бака будет герметичная емкость с разделительной мембраной.

Расчет объема расширительного бака

Расширительный бак для открытой системы отопления в расчетах не нуждается. Заливая теплоноситель в систему, вы просто не заполняете емкость «до верха», оставляя бак полупустым. Объем среднего открытого бака – 40-60 литров.

Объем закрытого (герметичного) бака считают по этой формуле:

Где:

  • C – это объем теплоносителя, залитого в систему.
  • Pmin – это минимальное давление в системе. Оно равно 1 атмосфере или давлению в верхней «половинке» герметичного бака при отключенном котле.
  • Pmax – это максимальное давление в системе, которую определяют по манометру при включенном котле или ограничивают конкретным значением.
  • E – это коэффициент расширения теплоносителя. Он выбирается из таблиц, исходя из температуры воды в обратке.
  • K – это процентный коэффициент заполнения расширительного бака. Он определяется соотношением объемов емкости и поступившей в бак воды. Причем для вычисления коэффициента нужно использовать особые таблицы.

Установка расширительного бака в системе отопления

Монтаж бака в систему осуществляется по следующим правилам:

  • Если в разводку монтируют открытую емкость, то ее соединяют с отводом от напорной трубы, который располагается в наивысшей точке этой ветви.
  • Если в разводку монтируют мембранный бак, то его соединяют, с помощью того же отвода, с обратной ветвью, врезая емкость за насосом.
Расширительный бак установлен перед насосом

На практике обе операции реализуются следующим образом:

  • В нужный участок разводки монтируется тройник.
  • Над тройником крепят расширительный бак, используя в качестве опорной поверхности кронштейн или стену. Очень большие баки монтируют на цокольное или чердачное перекрытие, усиленное дополнительными балками. Причем габаритная емкость покоится на особой подставке, открывающей доступ к штуцеру в нижней точке корпуса.
  • На штуцер бака или вертикальный отвод тройника крепят шатровый вентиль. Эта деталь облегчит демонтаж бака в случае обнаружения протечки корпуса.
  • Бак и тройник соединяют коротким отрезком трубопровода.

Кроме того, после монтажа мембранного бака и заполнения системы теплоносителем (водой) возникает необходимость откалибровать минимальное давление в герметичной разводке. Для этого используют манометр и велосипедный насос, которым закачивают воздух в верхний ниппель бака.

После завершения монтажа расположенные за пределами отапливаемой зоны баки придется утеплить. Обычно эту операцию проделывают после монтажа открытого бака, выведенного на чердак.

Такую емкость помещают в деревянный или картонный ящик, засыпая в  пространство между стенками и корпусом бака опилки. Именно поэтому большинство открытых баков имеют квадратную форму. Впрочем, плиты из пенопласта или экструдированного пенополистирола будут куда эффективнее тирсы или опилок. К тому же их можно просто наклеить на корпус бака.

Расширительный бак своими руками

Мембранный бак, монтируемый в герметичную разводку лучше купить в магазине. А вот открытую емкость можно изготовить своими руками, используя для этого дешевые и доступные «стройматериалы».

Для открытых систем отопления, обслуживающих большие строения, расширительный бак можно изготовить из газового баллона, срезав болгаркой днище этой емкости. Только перед этим не забудьте опорожнить баллон, слить «отдушку», выкрутить вентиль и промыть емкость щелоком. Иначе «запах газа» будет преследовать вас долгие годы.

Расширительный бак своими руками

Если вы умеете обращаться со сварочным аппаратом, то вы можете собрать квадратный бак из листовой стали и уголков. Причем вначале «варится» кубический каркас, а затем на внешнюю часть каркаса «наваривают» пластины-грани. В финале в нижнюю часть вваривают напорный штуцер, а в верхней части вырезают «окно» для заливки воды и контроля уровня. Ну а более «продвинутые» модели комплектуют штуцером перелива – его «вваривают» в стенку бака, отступив от днища 2/3 высоты емкости, и заливочным штуцером, который соединяют с водопроводом.

Небольшой открытый бак, обслуживающий систему на 25-50 литров, можно изготовить и без сварочного аппарата. Для этого вам понадобится 5 или 10-литровая канистра, резьбовой сгон, пара контргаек и силиконовая прокладка, которую можно «натянуть» а сгон с усилием.

Сам процесс «изготовления» бака выглядит следующим образом:

  • Горловина канистры срезается. Она уже не нужна – завинчивать крышку мы не будем.
  • В днище канистры высверливается отверстие, диаметр которого совпадает с габаритами штуцера. Если канистра изготовлена из пластика, то дыру можно «прожечь» разогрев на огне сам штуцер.
  • Далее на сгон навинчивается первая контргайка и натягивается силиконовая шайба. После чего резьбовой торец вводят в отверстие в днище канистры.
  • Изнутри на сгон навинчивается вторая контргайка. Причем над дном канистры должен возвышаться лишь небольшой участок сгона. Поэтому вторую контргайку накручивают на резьбу до тех пор. Пока торец сгона не «вынырнет» с обратной стороны.
  • Далее нужно зафиксировать вторую (внутреннюю) гайку и прижать к корпусу силиконовую прокладку, подтягивая ее первой, предварительно накрученной, внешней контргайкой.

В финале вы проверяете герметичность вашего «изделия» и переходите к установке самодельного бака в систему.

Солнечные расширительные баки и емкость

Техническая информация