Как накачать давление в расширительном бачке водоснабжения
Давление в расширительном бачке водоснабжения
Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.
Содержание
- Характеристика закрытых расширительных баков
- Настройка давления бака в системе водоснабжения
- Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя
- Гидробак открытого типа
- Правила обслуживания гидробака
Характеристика закрытых расширительных баков
Главная задача расширительных бачков – поддерживать давление в заданных пределах.
Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:
- Резервуары, предусматривающие замену груши.
- Баки со стационарно установленной мембраной.
- Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.
В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.
Настройка давления бака в системе водоснабжения
Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар.
В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.
Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:
- Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
- Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
- Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
- В случае несоответствия воздух накачивается либо стравливается до достижения показателей, установленных производителем.
При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.
Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный.
А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.
Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя
Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.
Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.
Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы. А заполняется она только когда вода в трубах нагревается.
Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.
Гидробак открытого типа
Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).
Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды. Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак.
Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.
Правила обслуживания гидробака
Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.
Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.
Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.
Как накачать давление в расширительном баке котла
Опубликовано: 25.
02.2020
Время на чтение: 5 мин
26622
Расширительный бак в системе отопления предназначается для компенсации перепадов давления жидкого теплоносителя, которое происходит при пусках и остановках тепловой сети. Такое явление объясняется температурным расширением воды либо другого теплоносителя — антифриза.
Для того чтобы выполнять свои функции, внутренняя полость такого защитного устройства разделена на 2 части мембраной — воздушную и водяную.
Первая имеет предустановленные параметры по давлению, которые в процессе эксплуатации могут падать, поэтому пользователю нужно знать, как накачать давление в расширительном баке котла.
СодержаниеПоказать
- 1 Конструкция и назначение расширительного бака
- 2 Правильное давление в расширительном баке
- 2.1 Норма для разных моделей
- 3 Обслуживание расширительного бака: проверка показаний, подкачка давления
- 4 Накачка давления в расширительный бак: пошаговое руководство
- 5 Причины снижения давления в расширительном баке
- 5.
1 Другие способы устранения неполадок
- 5.
Конструкция и назначение расширительного бака
Расширительный бак — навесной герметический металлической сосуд, внутренний объем которого поделен эластичной газоплотной мембранной на 2 области, верхнюю, наполненную воздухом или азотом и нижнюю — водяную, для сетевой воды.
В нижней части размещен патрубок для присоединения к системе. В воздушной области установлен ниппель для поддержания расчетного давления.
В этих сосудах жидкий теплоноситель не имеет контакта с воздухом, в связи, с чем снижает его коррозионная активность. Допустимое давление в сосуде допускает их успешно интегрировать в любую гидростатическую схему.
Узлы расширительного бачка
Мембрана может устанавливаться как со сменным вариантом, так по постоянной схеме. Цена первых намного выше, зато такие установки более предпочтительны, так как при разрыве мембраны не потребуется менять весь агрегат.
При покупке расширительной емкости для отопления, нужно быть внимательным, чтобы ошибочно не приобрести модификацию для водоснабжения.
![]()
Правильное давление в расширительном баке
Показатель свободного объема воздушной области, при температуре окружающего воздуха 18-20 С, равен статическому давлению в расширительном бачке водного сектора. При этом мембрана находится в равновесном состоянии, а давление воды и воздуха скомпенсированы. На 10 м напора сети отопления необходимо около 1 атм.
Для нормального функционирования системы теплоснабжения нужно создать давление в воздушной полости равным паспортному значению расширительного устройства.
Многие агрегаты поступают в сеть с уже созданным рабочим параметром в воздушном секторе, их накачивать перед установкой не требуется.
Основной массе расширителей для хорошей работы хватает 0.9 атм. Это объясняется давлением, создаваемым мембраной в процессе использования. Её усредненный показатель равняется 1.2 атм.
Если система теплоснабжения обустраивается не по традиционной схеме, перед тем как накачать расширительный бак выполняют индивидуальные расчёты: калькулируется объем сетевой воды и первоначальное давление заполнения воздушной камеры.
Бак в простейшей схеме
Норма для разных моделей
Расширительные устройства используются в новейших системах теплоснабжения и практически заменили открытые расширители.
На рынке климатической техники достаточно таких предложений по маркам, как западных, так и отечественных производителей, в основном они рассчитаны под стандартные закрытые и открытые тепловые схемы, могут быть установлены в любом месте, неприхотливы к монтажу и исключают контакт теплоносителя с воздухом.
За давлением в баке нужно следить
Наиболее популярными моделями у российских покупателей считаются следующие модификации расширительных баков:
- Россия STOUT, материал синтетический каучук, предел - 1.5 атм.
- Германия, Reflex, материал: синтетический каучук, предел - 1.5 атм.
- Италия, CIMM, материал: синтетический каучук, предел - 1.5 атм.
- Россия, UNIGB, материал: синтетический каучук, предел - 1.5 атм.
- Италия, Zilmet CAL - PRO 35 на ножках, материал: синтетический каучук, предел - 1.
5 атм. - Россия-Нидерланды, Flamco Flexcon R 425 (FL 16416RU), материал мембраны: бутиловый каучук, предел - 1.5 атм.
- Россия, Джилекс 80 В, материал мембраны: синтетический каучук, предел - 1.5 атм.
- Италия, VRV 50 Aquasystem, материал мембраны: синтетический каучук, предел - 1.5 атм.
Обслуживание расширительного бака: проверка показаний, подкачка давления
На отопительной системе установлены манометры, при помощи которых проверяется давление в сети. На расширительном бачке установлен ниппель для воздуха. Он по форме аналогичен, установленным на автошинах.
Поэтому закачивать воздух и откорректировать давление, можно самым простым автомобильным насосным комплектом с манометром.
Перед тем, как проверить показание давления в воздушном секторе бака или качать воздух, нужно подготовить установку и учесть разницу единиц измерения давления.
Авто манометр показывает в МПа, поэтому показатель на шкале необходимо перевести в атмосферы/бары:
1Бар=1атм=0.
1МПа.
Проверка работоспособности расширителя:
- Контроль на внешние повреждения и коррозию - 1 раз/6 мес.
- Проверка показаний параметров среды в воздушном секторе - 1 раз/6 мес.
Накачка давления в расширительный бак: пошаговое руководство
Для накачки бака пользуются манометром на насосе, можно прокачку выполнить и специальной компрессорной станцией.
Алгоритм действий:
- Отключается котел.
- Сливают воду из него, предварительно закрыв вентиля на подаче и обратке системы.
- Закрывают кран подпитки.
- Кран ГВС котла оставляют открытым, открывают вентиль ГВС на смесителе, через который будет сливаться котловая вода. Возможно, дренировать воду через нижний специальный котловой штуцер.
- Контролируют процесс дренажа по стрелке на манометре, оно должно показывать "0".
- К ниппелю, расширительного бака подключают насос.
- Поднимают давление в воздушном отсеке до 80% от допустимого - 1.5х 0.
8 = 1.2 атм. Если накачать больше бак работать не сможет. - После это запускают систему отопления в обратном порядке.
Причины снижения давления в расширительном баке
Когда настенная расширительная емкость заполнена верно, то стрелка манометра движется плавно без каких-то скачков. Если неправильно подкачивать, лишний воздух станет вытеснять избытки горячей воды из водяного сектора, тем самым увеличивая давление в отопительной сети.
Напротив, низкие показатели в воздушном отсеке, приведут к тому, что теплоноситель просто выгнет мембрану и наполнит весь объем. В результате при росте температуры воды в сети сработает сбросной защитный клапан.
Другие способы устранения неполадок
Проверка параметров в расширителе включена в перечень ежегодного техобслуживания котла. Когда в процессе испытания через дренажный вентиль идет воздух, а стрелка манометра в газовом секторе снизилась до атмосферного, значит, в баке пробита мембрана и её нужно поменять.
Склеиваться мембрану не рекомендуют, поскольку она работает циклично на растяжение/сжатие, что вызовет повторное разрушение склеенного соединения, причем в самый неподходящий для котла момент.
Допустимые неполадки расширительного бачка:
- Стрелка на манометре в отопительной системе сильно колеблется и имеет высокое значение даже при низкой температуре теплоносителя из-за отсутствия воздуха в полости — необходима подкачка воздухом расширителя.
- Повреждена мембрана — необходима замена на оригинальную в сервисном центре.
- Поврежден корпус, выполняют восстановление целостности в сервисном центре.
- Пропускает ниппель воздушного сектора –требуется продуть, и подкачать сосуд воздухом.
- Малый объем расширителя — нужно выполнить новый расчет и заменить устройство на новую модификацию.
- Утечка теплоносителя из воздушника из-за повреждения мембраны — необходима замена на оригинальную в сервисном центре.
- Давление теплоносителя низкое, он не поступает в верхнюю точку сети, из-за отсутствия воздуха (азота) в расширителе — потребуется заполнить воздухом установку.
Таким образом, подведя итог, нужно отметить, что требованиями эксплуатации тепловых сетей для компенсации температурного расширения теплоносителя в системах, как закрытого, так и открытого типа положено выполнять компенсацию температурного расширения сетевой воды с применением расширительных баков.
Регулировка давления с помощью расширительных баков «Блог по улучшению дома»
Частные, старые общественные и некоторые другие системы распределения воды могут не требовать установки расширительного бака. Это связано с тем, что эти системы можно считать «открытыми», поскольку в них отсутствуют регуляторы давления и/или устройства предотвращения обратного потока. Изменения правил сантехники, направленные на предотвращение загрязнения общественного водоснабжения, сделали предотвращение обратного потока обязательным требованием в большинстве современных новостроек.
Хотя это может быть хорошим изменением для водоснабжения, это может быть разрушительным изменением для вашей водопроводной системы.
IRC2009 P2902.3 Защита от обратного потока. Должны быть предусмотрены средства защиты от обратного потока в соответствии с разделами P2902.3.1–P2902.3.6. Приложения для предотвращения обратного потока должны соответствовать таблице P2902.3, за исключением случаев, специально указанных в разделах с P2902.4 по P2902.5.5.
До использования редукционных клапанов и обратных клапанов любое избыточное давление в вашей системе могло легко вернуться в систему распределения воды. Это означало, что любое тепловое расширение воды, вызванное вашей системой горячего водоснабжения (ГВС), могло быть легко рассеяно обратно через систему распределения. Теперь, когда требуется предотвращение обратного потока, ваша водопроводная система стала «закрытой» системой, и необходимо использовать новый способ предотвращения избыточного давления.
Здесь на помощь приходят расширительные баки. Расширительные баки используются для поглощения любого избыточного давления, возникающего из-за теплового расширения, что предотвращает избыточное давление в системе. В любой ситуации, когда вода в «замкнутой системе» нагревается, необходим расширительный бак.
IRC 2009 P2903.4 Контроль теплового расширения. Средства контроля повышенного давления, вызванного тепловым расширением, должны быть установлены там, где это необходимо, в соответствии с разделами P29.03.4.1 и P2903.4.2. P2903.4.1 Редукционный клапан. Для систем водоснабжения размером до 2 дюймов (51 мм) включительно устройство для контроля давления должно быть установлено там, где из-за теплового расширения давление на выходе редукционного клапана превышает давление редукционного клапана параметр. P2903.4.2 Устройство предотвращения обратного потока или обратный клапан. Если устройство предотвращения обратного потока, обратный клапан или другое устройство установлено в системе водоснабжения с использованием оборудования для нагрева накопительной воды, так что тепловое расширение вызывает повышение давления, должно быть установлено устройство для контроля давления.
Высокое давление в водопроводной системе может повредить любое приспособление, подключенное к системе, в том числе краны, краны, унитазы, стиральные машины, посудомоечные машины, водонагреватели и т. д. Это также может привести к утечкам, течи туалетов, проблемам в управлении кранами. и краны, и даже лопнувшие трубы. Частый симптом избыточного давления в системе — внезапный выброс воды при открытии крана. Всплеск быстро рассеется и не вернется, даже если вы закроете и снова откроете клапан.
Если избыточное давление вызвано тепловым расширением, вы можете заметить симптомы только изредка и, по-видимому, случайно. Это связано с тем, что давление в системе увеличивается, когда водонагреватель нагревается, а все приборы закрыты. Давление уменьшается при открытии любого приспособления или при охлаждении воды. Проблема может наблюдаться только при максимальном давлении в системе, что может быть только в редких случаях.
Расширительный бак физически напоминает небольшой баллон с пропаном.
Обычно он устанавливается достаточно близко к водонагревателю или бойлеру и может быть установлен практически в любом положении. Внутри, скорее всего, будет гибкая (бутиловая) диафрагма, которая делит бак на две части. На «мокрой» стороне вы заметите соединение 3/4 дюйма NPTM, которое позволяет подключать его к водопроводной системе. На «сухой» стороне часто имеется клапан Шредера, который позволяет регулировать давление в резервуаре по мере необходимости.
Обычно бак полностью заполнен воздухом, а диафрагма прижимается к впускному отверстию для воды. По мере увеличения давления воды воздух с более низким давлением в баке сжимается, и бак наполняется водой. Когда давление воды в системе снижается, давление воздуха вытесняет воду из резервуара и обратно в трубы.
Расширительные баки устанавливаются на подводе холодной воды бака ГВС или бойлера. Процесс установки довольно прост, обычно требуется только добавить тройник к водопроводу.
Размещение
Первый шаг при установке расширительного бака — решить, где он будет располагаться. Мы уже знаем, что бак должен быть установлен между отсечкой холодной воды и входом в водонагреватель. Итак, мы знаем, где он должен подключаться к системе, но нам все еще нужно решить, где будет стоять сам бак.
Вверх, вниз, влево или вправо?
Большинство резервуаров можно устанавливать в любом положении, хотя некоторые положения имеют свои преимущества. Например. Если вы установите бак вертикально воздуховодом вверх, то баллон баллона когда-нибудь выйдет из строя. Резервуар может продолжать функционировать (хотя и с уменьшенной емкостью) до тех пор, пока из резервуара не выйдет воздух. Принимая во внимание, что если бак был установлен стороной с воздухом вниз, и мочевой пузырь вышел из строя. Воздух немедленно переместится в верхнюю часть резервуара, и резервуар полностью наполнится водой.
Опора
Несмотря на то, что большинство емкостей меньшего размера можно поддерживать с помощью водопровода, рекомендуется поддерживать резервуар другими способами.
Вода весит около 8,34 фунта на галлон, что означает, что даже правильно функционирующий бак может весить совсем немного. Давайте посмотрим на примере танка.
- Емкость бака: 4,4 галлона.
- Максимальный допустимый объем: 2,5 галлона
- Вес бака: 8 фунтов
Максимальный рабочий вес:
2,5 галлона * 8,35 фунта/гал. + 8 фунтов = 28,875 фунтов.
Максимальный вес отказа:
4,4 галлона * 8,35 фунта/гал. + 8 фунтов = 44,74 фунта.
Даже когда бак находится в рабочем состоянии и заполнен до предела, на трубах может висеть почти 29 фунтов. Из-за этого может быть хорошей идеей прикрепить бак к ближайшему элементу конструкции. Этого легко добиться, используя специально предназначенные для этого ремни и/или скобы.
Установка
Теперь, когда мы решили, где резервуар будет подключаться к водопроводу и где он проведет остаток своей жизни.
Пришло время приступить к фактической установке.
Отключить воду
Первое, что вам нужно сделать, это придумать, как отключить водонагреватель/бойлер, а потом уже выключать его. Далее вам нужно найти запорный вентиль подачи холодной воды и повернуть вентиль в закрытое (выключенное) положение. Наконец, включите (откройте) самый нижний кран горячей воды в доме. Это снизит скопившееся давление и предотвратит разбрызгивание воды, когда вы будете резать трубу на следующем этапе.
Разметьте и отрежьте трубу
Используйте тройник в качестве ориентира и отметьте трубу в том месте, где вы будете устанавливать тройник. Отрежьте трубу по вашим отметкам, используя труборез.
Если вам не нужно резать трубу, пропустите этот шаг.
Установка тройника
Припаяйте, защелкните или закрутите тройник на место. Затем установите все ниппели или удлинительные трубы, необходимые для достижения места окончательной остановки резервуаров.
Вы захотите закончить удлинитель фитингом 3/4 дюйма NPTF, чтобы расширительный бак можно было привинтить на место.
На этом этапе вы можете подумать о добавлении некоторых дополнительных фитингов, которые облегчат требуемое техническое обслуживание. Шаровой кран и патрубок сделают изоляцию и опорожнение резервуара намного более удобными. Установка комбинированного фитинга, такого как этот шаровой дренажный клапан, может значительно упростить эту задачу и сделать ее более аккуратной ( Обязательно ознакомьтесь с вашими местными нормами, чтобы убедиться, что этот тип установки разрешен.).
Проверьте давление в системе
В этот момент вам необходимо закрыть кран, который вы открыли, и открыть запорные клапаны (убедитесь, что вы закрываете удлинительную трубу, или закрываете клапан на удлинителе, или везде будет вода). Включите все приборы горячего водоснабжения в доме до тех пор, пока вода не будет течь нормально (без брызг), чтобы убедиться, что система заполнена и находится под полным давлением.
Проверьте и устраните утечки.
Прикрепите манометр к любой части водопроводной системы. Некоторые манометры имеют резьбу для садового крана, или вы можете прикрепить ее к удлинителю, где будет установлен расширительный бачок. После того, как манометр прикреплен, откройте клапан, чтобы получить показания манометра. Обратите внимание на давление. Если давление не находится в пределах нормального диапазона 40–80 фунтов на квадратный дюйм, вам придется предпринять шаги для его исправления (что не рассматривается в этой статье).
Предварительное давление в баке
Большинство расширительных баков имеют давление от 12 до 40 фунтов на квадратный дюйм, но перед установкой бака необходимо согласовать давление в системе. Начните со снятия защитной крышки с воздушного клапана на баке. Используйте шинный манометр, чтобы проверить давление. Воспользуйтесь велосипедным насосом или компрессором, чтобы заполнить бак, чтобы он соответствовал давлению в системе, которое вы отметили ранее.
Установка резервуара
Прикрепите резервуар к водопроводу и закрепите его с помощью ремней и/или кронштейнов. Включите все и проверьте/устраните утечки. Отойдите в сторону и наслаждайтесь своим успехом.
Вы можете в любой момент быстро проверить работоспособность резервуара простым нажатием. Когда вы постукиваете по воздушной стороне резервуара, вы должны услышать глухой звук донг . Если вы слышите твердый звук глухой удар , бак вышел из строя и заполнен водой. В этом случае бак придется заменить.
Проверка давления в баке
Один раз в год (график см. в руководстве по эксплуатации) или около того следует проверять давление воздуха в баке. Для этого вам придется изолировать бак от давления водопроводной системы (опять-таки пригодятся дополнительный клапан и патрубок). Как и прежде, вам придется отключать, открывать, закрывать или отсоединять вещи, пока не исчезнет давление на водяной стороне резервуара. Как только вы это сделаете, используйте шинный манометр, чтобы проверить давление воздуха.
Добавляйте/удаляйте воздух по мере необходимости. Поднимите давление в системе водоснабжения, и вы будете в порядке еще на год.
« Обзор инструмента: телескопическая мультилестница Werner MT-22 | Первый раз своими руками: ковер или твердая древесина »
Что нужно и что нельзя делать в расширительном баке
При нагревании воды пространство, необходимое для каждой молекулы, увеличивается. Любая попытка воспрепятствовать этой экспансии будет встречена огромными силами. Если прочный металлический контейнер полностью заполнить жидкой водой и закрыть от атмосферы, в нем будет происходить быстрое увеличение давления по мере нагревания воды. Если этому давлению позволить расти, этот контейнер в конечном итоге лопнет, в некоторых случаях сильно.
Чтобы предотвратить такой результат, гидронические системы с замкнутым контуром оснащаются расширительным бачком. Резервуар обеспечивает «подушку» из воздуха — жидкости с высокой сжимаемостью, которую расширяющаяся вода может вытолкнуть, не создавая значительного повышения давления в системе.
Думайте о воздухе в резервуаре как о пружине. Когда вода в системе расширяется, эта «пружина» сжимается. Когда вода остывает и сжимается, «пружина» возвращается в исходное состояние.
Рисунок 1 Стандартный расширительный бак
В старых системах часто использовались «стандартные» расширительные баки, в которых воздух и вода находятся в непосредственном контакте. Этот тип расширительного бака обычно подвешивается к потолку технического помещения. Это позволяет воздуху, выпущенному из первоначальной загрузки системы водой, двигаться вверх в резервуар. Пример такого бака показан на рис. 1.
Несмотря на функциональность, стандартные расширительные баки значительно больше, чем современные расширительные баки мембранного или баллонного типа. Как таковые они дороже, тяжелее и требуют больше места для установки. Если они не оснащены надлежащей арматурой, они также могут со временем наполниться водой и стать «заболоченными». Они редко используются в современных гидравлических системах, особенно в жилых или небольших коммерческих зданиях.
РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА И ВОДЫ
В настоящее время в наиболее часто используемых расширительных баках для водяных систем отопления или охлаждения используется очень гибкая диафрагма из бутилкаучука или EPDM для полного разделения воздуха и воды внутри бака. Эта диафрагма соответствует внутренней стальной поверхности бака, когда воздушная сторона находится под давлением, как показано на рис. 2.
Рис. 2 Мембрана из EPDM разделяет воздух и воду в баке
Когда вода в системе нагревается и расширяется в баке , диафрагма деформируется и перемещается в сторону пленной воздушной камеры. Давление воздуха в баке увеличивается, а вместе с ним и давление воды в системе. Однако, если размер резервуара правильный, повышения давления в системе недостаточно, чтобы открыть предохранительный клапан, даже когда вся вода в системе достигает максимальной температуры.
Размеры мембранных расширительных баков можно определить с помощью таблиц или программного обеспечения.
Подробная процедура определения размеров расширительных баков диафрагменного типа приведена в ссылке 1, а также в ряде других отраслевых публикаций. Ключевые концепции:
1. Повышение давления на воздушной стороне бака для выравнивания статического давления воды в месте расположения расширительного бака и перед добавлением воды в систему. Это предотвращает частичное сжатие воздуха в баке холодной водой. Диафрагма начинает сжиматься только при повышении температуры воды.
2. Размер резервуара должен быть таким, чтобы давление на предохранительном клапане системы было на 5 фунтов на квадратный дюйм ниже номинального давления открытия клапанов, когда вся жидкость в системе имеет максимально ожидаемую температуру. Запас в пять фунтов на квадратный дюйм предотвращает «подтекание» предохранительного клапана, когда давление приближается к номинальному давлению открытия.
Даже если расширительный бак имеет правильный размер, особенности установки могут повлиять на его способность функционировать должным образом и обеспечить многолетнюю службу.
DOs
Рис. 4 Монтаж расширительного бака мембранного типа
Удобство установки заключается в подключении расширительного бака к гидравлическому трубопроводу рядом с входом в циркуляционный насос. Это сводит к минимуму перепад давления между точкой, где бак соединяется с контуром, т. е. точкой, где давление не меняется при включении циркуляционного насоса, и входом в циркуляционный насос. Это позволяет добавить дифференциальное давление, создаваемое циркуляционным насосом, к статическому давлению в системе. Повышенное давление в системе помогает защитить циркуляционный насос от кавитации и часто обеспечивает более тихую работу. Это также увеличивает способность вентиляционных отверстий выбрасывать воздух из системы. На рис. 3 показаны несколько приемлемых вариантов размещения резервуара.
2. Устанавливайте бак вертикально с соединением вверху: Также лучше всего устанавливать расширительные баки мембранного типа вертикально с соединением трубопровода вверху.
Это снижает нагрузку на соединение резервуара по сравнению с горизонтальной установкой. Это также позволяет предотвратить попадание воздуха из трубопровода на водяную сторону расширительного бака при первом заполнении системы. Рисунок 4 иллюстрирует различия.
3. Проверьте давление воздуха: Важно убедиться, что давление воздуха в баке равно статическому давлению, которое будет присутствовать на соединении бака, когда система заполнена холодной жидкостью. Большинство производителей заявляют, что их резервуары предварительно заряжены до 12 фунтов на квадратный дюйм. Не думайте, что это всегда верно или правильно. Двенадцать фунтов на квадратный дюйм подходит для систем, в которых верхняя часть трубопровода находится примерно на 16 футов выше входа в расширительный бак (при условии, что статическое давление 5 фунтов на квадратный дюйм желательно в самой верхней части системы, чтобы обеспечить надлежащее функционирование вентиляционных отверстий). В более высоких трубопроводных системах требуется более высокое давление воздуха, чтобы предотвратить частичное сжатие диафрагмы до того, как жидкость нагреется.
Рассчитайте статическое давление на входе в бак по формуле 1.
Формула 1:
Где:
Па = правильное давление со стороны воздуха (psi)
H = расстояние от соединения расширительного бака до верха контура трубопровода (футы)
Dc = плотность «холодной» жидкости в
5 = статическое давление 5 фунтов на кв. дюйм, необходимое в верхней части системы для работы с вентиляцией
144 = константа преобразования единиц измерения
Например: если верхняя часть трубопровода находится на высоте 25 футов над уровнем моря соединения расширительного бака и при условии, что система заполнена водой, правильное давление со стороны воздуха в баке будет:
Возьмите шинный манометр со шкалой от 0 до 30 фунтов на квадратный дюйм и велосипедный насос или небольшой воздушный компрессор. Используйте их для установки расчетного давления со стороны воздуха перед заполнением системы жидкостью.
4. Сделать Планируйте заранее: Срок службы расширительного бака зависит от рабочей температуры системы, давления, химического состава жидкости и содержания кислорода.
Некоторые резервуары выходят из строя, когда в диафрагме возникает утечка. Это обычно приводит к тому, что бак наполняется жидкостью и становится «водяным». Вы можете проверить это, вдавив шток клапана Шредера. Если из бака выходит струйка жидкости, бак подгорел. Резервуары также могут иметь протечки в их тонком стальном корпусе. Единственный вариант - новый бак. Именно тогда вы оцените наличие шарового клапана, который может изолировать резервуар от остальной части системы. Без этого клапана вам, возможно, придется слить несколько галлонов жидкости из системы только для того, чтобы открутить неисправный бак и вкрутить новый.
5. Учитывайте превышение размера: Типичные расчеты размера мембранного расширительного бака определяют минимальный объем бака. Использование бака большего размера, хотя, вероятно, и более дорогого, вполне допустимо. Это уменьшает изменения давления в системе при изменении температуры жидкости.
6. Запланируйте самые низкие температуры жидкости: В большинстве систем водяного отопления размер расширительного бака и давление воздуха основаны на предположении, что холодная жидкость используется для заполнения системы в диапазоне температур от 45F до 60F.
Это нормально. Однако, когда расширительный бак используется в контуре солнечного коллектора или в системе снеготаяния, раствор антифриза иногда будет намного холоднее, возможно, даже ниже 0F. Если диафрагма резервуара полностью расширяется относительно стальной оболочки при температуре жидкости около 45°F, любое дальнейшее охлаждение жидкости может вызвать отрицательное давление в системе и возможный приток воздуха из вентиляционного отверстия поплавкового типа. Ссылка 2 ниже объясняет, как исправить эту возможность. Идея состоит в том, чтобы добавить достаточное количество жидкости в бак во время повышения давления в контуре, чтобы диафрагма не полностью расширялась по отношению к внутренней части бака, пока вся жидкость в системе не достигнет минимально возможной температуры.
7. Сделайте поправку на растворы антифриза: Растворы пропилена или этиленгликоля имеют более высокие коэффициенты расширения по сравнению с водой. Чем выше концентрация антифриза, тем больший объем расширения требуется.
Увеличение объема воды, нагретой с 60F до 180F, составляет около трех процентов. Увеличение объема 50-процентного раствора пропиленгликоля, нагретого с 60°F до 180°F, составляет около 4,5%. Это следует учитывать при выборе размера резервуаров для таких систем, как снеготаяние, солнечная тепловая энергия или других применений, в которых используются растворы антифриза на основе гликоля. Опять же, методы в Ссылке 1 могут приспособиться к этому.
ЧТО НЕ НУЖНО
Как обычно, список всех «Нельзя» по своей сути будет включать противоположное всем «Нельзя». Тем не менее, есть еще несколько «нельзя», которые выделяются.
1. Не сочетайте сталь и кислород: Не используйте стандартный расширительный бак с кожухом из углеродистой стали в системах с открытым контуром любого типа, таких как системы, использующие питьевую воду для переноса тепла к водяным теплогенераторам, которые это плохая идея по ряду других причин. Повышенное содержание растворенного кислорода в воде в системе с открытым контуром по сравнению с системой с замкнутым контуром ускорит коррозию тонкой оболочки резервуара из углеродистой стали.
Это ограничение также относится к системам с замкнутым контуром, в которых используются небарьерные трубки PEX или другие материалы, которые могут способствовать диффузии кислорода в системе. Расширительные баки с внутренней полимерной обшивкой следует использовать в тех случаях, когда могут присутствовать более высокие уровни растворенного кислорода.
Рисунок 5 Расширительный бачок, установленный рядом с гидроразделителем
2. Не заполняйте его грязью: Не устанавливайте расширительные бачки непосредственно под гидроразделителями. Это позволит грязи, собранной на дне сепаратора, попасть в расширительный бачок. Со временем это может привести к выходу из строя диафрагмы. Если бак должен быть рядом с гидравлическим сепаратором, лучше всего установить его через тройник в любой трубе, соединяющейся с нижними боковыми соединениями на сепараторе, как показано на рис. 5.
3. Не перегревайте: По возможности избегайте размещения расширительных баков в непосредственной близости от очень горячей воды.
При нагреве корпуса резервуара за счет теплопереноса (кондукции и конвекции) давление воздуха в резервуаре увеличивается. При прочих равных условиях это увеличивает давление в системе по сравнению с ситуацией, когда корпус резервуара более холодный. Это может привести к протечке редукционного клапана. Можно расположить бак в нескольких футах от того места, где трубка из бака соединяется с системой. Держите резервуар ниже этой точки соединения, чтобы уменьшить миграцию тепла за счет конвекции.
4. Не создавайте несколько точек подключения: Можно использовать два или более расширительных бака с общим объемом одного бака большего размера. Однако эти резервуары должны подключаться к общей трубе, которая имеет единую точку подключения в системе. Избегайте подключения нескольких резервуаров к разным частям одного и того же трубопровода. Это может вызвать неожиданные колебания давления в зависимости от того, где расположены циркуляционные насосы относительно резервуаров.
Рис. 6 Система ремней для крепления корпуса резервуара
5. Не оставляйте его уязвимым для ударов: Небольшой расширительный бачок, свисающий с ½-дюймовых верхних соединений, может легко погнуться в результате случайного удара, например, если кто-то встанет из согнутого положения и ударит бачок. Спросите меня, откуда я это знаю… Если бак должен быть установлен в уязвимом месте, используйте систему ремней, чтобы прикрепить корпус к твердой поверхности, как показано на рис. 6. Некоторые производители расширительных баков предлагают комплекты ремней или другое оборудование для надлежащей поддержки бака. корпус танка.
В дополнение к привязке оба бака имеют изолирующие шарики и достаточно места для доступа к воздушному клапану Шредера внизу. Оба резервуара подключены параллельно к общей трубе, что позволяет использовать единую точку подключения к контуру.
6. Не полагайтесь на совместимость: Убедитесь, что выбранный вами расширительный бачок совместим с жидкостью, используемой в системе.
Мембраны из комбинированного бутилкаучука/EPDM или полностью из EPDM, как правило, совместимы с растворами гликоля и растворами метанола или этанола, которые иногда используются в геотермальных контурах заземления. Однако разные поставщики резервуаров используют разные материалы и имеют разные температурные ограничения для этих материалов. Всегда лучше получить разрешение от производителя резервуара на совместимость жидкости.
Расширительные бачки выполняют простую, но очень нужную функцию. Следуйте этим советам, чтобы заставить их работать так, как задумано. <>
ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОСЕТИТЕ: 10 деталей для расширительных баков
Джон Сигенталер, ЧП, инженер-механик с более чем 40-летним опытом проектирования современных водяных систем отопления.
