Расширительный бак устройство
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 »
Как работает расширительный бачок для отопления закрытого типа и для чего он необходим?
Система отопления, являясь сложной инженерной конструкцией, состоит из множества элементов, имеющих различное функциональное назначение. Расширительный бачок для отопления — одна из важнейших частей контура отопительной системы.
Содержание
- 1 Для чего необходим расширительный бачок в системе отопления?
- 2 Виды отопительных систем
- 3 Устройство и принцип действия
- 4 Расчёт расширительных баков
- 5 Производители и цены
Для чего необходим расширительный бачок в системе отопления?
При нагревании теплоносителя, в котле и контуре системы отопления значительно повышается давление ввиду температурного увеличения объёма теплонесущей жидкости.
Учитывая, что жидкость является практически несжимаемой средой, а отопительная система герметична, данное физическое явление может привести к разрушению котла или трубопроводов. Проблему можно было бы решить установкой простого клапана, который может стравливать избыточный объём горячего теплоносителя во внешнюю среду, если бы не один немаловажный фактор.
Жидкость при охлаждении сжимается и на место сброшенного теплоносителя в контур отопления проникнет воздух. Воздушные пробки – головная боль любой системы отопления, из-за них циркуляция в сети становится невозможной. Поэтому необходимо спускать воздух из радиаторов отопления. Постоянное же добавление нового теплоносителя в систему весьма затратно, подогрев холодной воды обходится гораздо дороже подогрева теплоносящей жидкости, пришедшей в котёл по обратному трубопроводу.
Эту проблему решает установка так называемого расширительного бака, который представляет собой резервуар, подключённый к системе одной трубой. Избыточное давление в расширительном бачке отопления компенсируется его объёмом и позволяет обеспечить стабильную работу контура.
Внешне бачки расширительные для системы отопления, исходя из результатов расчёта и вида отопительного контура, различны по своим форме и размеру. В настоящее время выпускаются баки различных форм, от классических цилиндрических баков до так называемых «таблеток».
Виды отопительных систем
Существуют две схемы отопительных сетей здания — открытая и закрытая. Открытая (самотёчная) система отопления используется в централизованных отопительных сетях и позволяет напрямую забирать воду на потребности горячего водоснабжения, что невозможно в частном домостроении. Такой прибор располагают в верхней точке контура отопительной системы. Помимо нивелирования перепадов давления расширительный бачок отопления выполняет функцию естественной сепарации воздуха из системы, так как имеет возможность сообщения с наружной атмосферой.
Таким образом, конструктивно такое устройство представляет собой компенсационный бак системы отопления, не находящийся под давлением. Иногда по ошибке открытой могут называть систему с гравитационной (естественной) циркуляцией теплонесущей жидкости, что в корне неверно.
При более современной закрытой схеме применяют расширительный бачок системы отопления закрытого типа со встроенной внутренней мембраной.
Иногда такой прибор могут называть расширительный бачок вакуумный для отопления, что тоже справедливо. Такая система предусматривает принудительную циркуляцию теплоносителя, воздух из контура при этом отводится через специальные краны (клапаны), установленные на отопительных приборах и вверху трубопроводов системы.
Устройство и принцип действия
Конструктивно закрытый расширительный бак в системе отопления представляет собой резервуар цилиндрической формы с установленной внутри мембраной из резины, которая разделяет внутренний объём сосуда на воздушную и жидкостную камеры.
Мембраны бывают следующих типов:
- баллонного, при этом внутри резинового баллона находится теплоноситель, снаружи – воздух или азот под давлением;
- в виде диафрагмы, делящей внутренний объем расширительного бака для закрытой системы отопления на две части – с водой и закачанным воздухом или газом.
Давление газа настраивается для каждой системы в индивидуальном порядке, который описывает прилагаемая к таким приборам как расширительный бачок для отопления закрытого типа инструкция. Некоторые производители в конструкции своих расширительных баков предусматривают возможность замены мембраны. Такой подход несколько повышает первоначальную стоимость прибора, зато впоследствии, при разрушении или повреждении мембраны стоимость её замены будет ниже цены нового расширительного бака.
С практической точки зрения форма мембраны никак не влияет на эффективность работы приборов, следует лишь отметить, что в баллонный расширительный бак закрытого типа для отопления вмещается несколько больший объём теплонесущей жидкости.
Принцип работы их также одинаков – при росте давления воды в сети за счёт расширения при нагревании, мембрана растягивается, сжимая находящийся по другую сторону газ и позволяет попасть внутрь бака излишкам теплоносителя. При остывании и, соответственно, падении давления в сети, процесс проходит в обратном порядке.
Таким образом, регуляция постоянного давления в сети происходит в автоматическом режиме.
Нужно заострить внимание на том, что если купить расширительный бачок системы отопления наугад, без необходимого расчёта, то стабильности работы отопительной сети будет добиться весьма сложно. При значительно большем, чем необходимо, размере бака не будет создаваться требуемое для системы давление. В случае же если бак будет размера меньше требуемого, то он не сможет вместить избыточный объём теплонесущей жидкости, что может вылиться в создание аварийной ситуации.
Расчёт расширительных баков
Чтобы провести расчет расширительного бака для отопления закрытого типа сначала необходимо посчитать общий объём системы, складывающейся из объёмов трубопроводов контура, отопительного котла и приборов отопления. Объёмы котла и радиаторов отопления указываются в их паспортах, а объём трубопроводов определяется методом умножения площади внутреннего поперечного сечения труб на их протяжённость.
Если в системе присутствуют трубопроводы разных диаметров, то следует определить их объёмы по отдельности, а затем сложить.
Дальнейший для таких приборов, как расширительный бачок для отопления закрытого типа расчет проводится по формуле V = (Vс х k) / D, где:
Vс – объём теплонесущей жидкости в системе отопления,
k – коэфф. объёмного теплового расширения, принимаемый для воды 4%, для 10% этиленгликоля – 4,4%, для 20% этиленгликоля – 4,8%;
D — показатель эффективности мембранного блока. Обычно он указывается производителем или его можно определить по формуле: D = (Рм – Рн) / (Рм +1), где:
Рм – максимально возможное давление в сети отопления, обычно оно равно предельному рабочему давлению предохранительного клапана (для частных домов редко превышает значения 2,5 – 3 атм.)
Рн – давление начальной накачки воздушной камеры расширительного бака, принимается как 0,5 атм. на каждые 5 метров высоты контура отопительной системы.
В любом случае следует считать, что расширительные бачки для отопления должны обеспечивать увеличение объёма теплоносителя в сети в пределах 10%, то есть при объёме теплоносящей жидкости в системе 500 л.
, объём вместе с баком должен составлять 550 л. Соответственно, необходим бачок расширительный системы отопления объёмом не менее 50 литров. Такой метод определения объёма весьма приблизителен и может вылиться в излишние затраты на покупку расширительного бака большего объёма.
В настоящее время в интернете появились онлайн калькуляторы для расчёта расширительных бачков. В случае использования для подбора оборудования таких сервисов, необходимо провести расчеты минимум на трёх сайтах, чтобы определить, насколько корректен алгоритм вычисления того или иного интернет-калькулятора.
Производители и цены
В настоящее время проблема купить бачок расширительный для отопления заключается лишь в правильном подборе типа и объёма прибора, а так же в финансовых возможностях покупателя. На рынке представлен широкий выбор моделей приборов как отечественных, так и иностранных производителей. Однако следует отметить, что если на такие приборы как расширительный бачок закрытого типа для отопления цена при покупке будет гораздо ниже, чем у основных конкурентов, то от такого приобретения лучше отказаться.
Невысокая стоимость указывает на ненадёжность производителя и низкое качество используемых при его изготовлении материалов. Зачастую таковой является продукция из Китая. Как и на все остальные товары, на качественный расширительный бачок для отопления цена не будет иметь значительной разницы порядка двух – трёх раз. Добросовестные производители используют примерно одинаковые материалы и разница в цене схожих по параметрам моделей порядка 10-15% обусловливается лишь локацией производства и ценовой политикой продавцов.
Хорошо зарекомендовали себя в этом сегменте рынка отечественные производители. Установив современные технологические линии на своём производстве они добились выпуска продукции, по своим параметрам не уступающей лучшим мировым брендам при более низкой стоимости.
Следует учитывать, что важно не только расширительный бак для отопления закрытого типа купить, требуется также правильная его установка.
Имея необходимые навыки при соблюдении инструкции возможна его самостоятельная установка.
Если же у мастера остаются какие-либо сомнения на счёт своих познаний, то лучше всего обратиться к профессионалам для гарантированно стабильной работы сети отопления и исключения возможных неисправностей.
Информация о расширительном баке водонагревателя
От
Аарон Стикли
Аарон Стикли
Аарон Стикли — лицензированный сантехник с 15-летним опытом работы в сфере коммерческого, нового сантехнического оборудования, обслуживания и ремонта жилых помещений. Он начал свой собственный бизнес по обслуживанию жилья и ремонту сантехники. Статьи Аарона о сантехнике на The Spruce публикуются четыре года.
Узнайте больше о The Spruce's Редакционный процесс
Обновлено 03.05.22
Рассмотрено
Ричард Эпштейн
Рассмотрено Ричард Эпштейн
Ричард Эпштейн — лицензированный мастер-сантехник с более чем 40-летним опытом работы в сфере сантехники для жилых и коммерческих помещений.
Он специализируется на оценке, а также проектировании и инжиниринге сантехнических систем и работает в одной из крупнейших в Нью-Йорке профсоюзных строительных компаний по сантехнике.
Узнайте больше о The Spruce's Наблюдательный совет
Ель / Кевин Норрис
В закрытой водопроводной системе стандартный водонагреватель может повредить водопроводные трубы и арматуру из-за нормального теплового расширения, которое происходит при нагревании воды. Это может быть проблемой в любой закрытой системе, где вода нагревается. Как водонагреватели, так и котлы для систем отопления дома могут быть подвержены такого рода повреждениям, если не будут приняты меры для их предотвращения. В водопроводной системе расширительный бак водонагревателя может помочь свести к минимуму риск повреждения водопроводной системы из-за давления. (Обычно это не проблема для современных водонагревателей без резервуара по требованию - эта проблема возникает только у традиционных водонагревателей с резервуаром.
)
Что такое расширительный бак водонагревателя?
Расширительный бачок водонагревателя представляет собой предохранительное устройство (иногда его называют тепловым расширительным бачком). Это переливной сосуд, который снижает давление , вызванное нормальным тепловым расширением, происходящим при нагревании воды.
Расширительный бачок водонагревателя служит переливным приемником, поглощая избыточный объем воды, возникающий при нагреве воды, а также поглощая колебания напора поступающей воды. Поскольку вода расширяется при нагревании из-за теплового расширения, водонагреватель создает дополнительный объем воды каждый раз, когда нагревает воду. Подсчитано, например, что холодная вода в стандартном 50-галлонном водонагревателе расширяется до 52 галлонов при нагревании до 120 градусов по Фаренгейту. Этот дополнительный объем воды может создать избыточное давление в водопроводной системе, а если повышенного давления достаточно, то со временем это может привести к повреждению водонагревателя, сантехнических приборов и самих водопроводных труб.
Следует отметить, что все водогрейные котлы и водонагреватели имеют предохранительные клапаны температуры и давления. В соответствии с нормами и законом требуется предотвращать травмы при аномальных изменениях давления и температуры. Они автоматические и сбрасывают воду в приборе, но расширительный бак необходим для того, чтобы системы работали в пределах проектных параметров.
Закрытые системы водоснабжения
В открытой системе, где расширяющаяся вода может вернуться обратно в городское водоснабжение, часто не возникает никаких проблем. Однако во многих домах есть замкнутая система водоснабжения, оснащенная односторонним клапаном, например обратным клапаном, обратным клапаном или редукционным клапаном (PRV). В закрытой системе это дополнительное давление воды из-за теплового расширения, скорее всего, приведет к повреждению, потому что дополнительное давление воды не может вернуться в городское водоснабжение и, следовательно, ему некуда деваться.
Во многих случаях, даже если вы используете городское водоснабжение (независимо от того, есть ли обратный клапан или предохранительный клапан), повышенное давление от нагрева воды для бытового потребления может привести к тому, что предохранительный клапан рассеет воду.
Для поступающей холодной воды могут потребоваться расширительные баки или буферные баки.
Большинство городов требуют, чтобы закрытые водопроводные системы жилых домов были оборудованы расширительными бачками. Если у вас есть какая-либо форма предотвращения обратного потока, установленная на главном водопроводе, по закону вам может потребоваться также установить расширительный бак водонагревателя. Проверьте местные строительные нормы и правила или позвоните в отдел строительства и безопасности, чтобы выяснить это.
Установка расширительного бака водонагревателя
Если у вас не установлен односторонний клапан на главном водопроводе и, следовательно, у вас нет замкнутой системы водоснабжения, вы все равно можете воспользоваться расширительным баком водонагревателя. Расширительные баки обычно устанавливаются над водонагревателем на линии холодной воды перед ее входом в водонагреватель; однако их действительно можно установить в любом месте на линии холодной воды перед входом в водонагреватель.
Наличие расширительного бачка помогает предотвратить капающие краны и работающие туалеты, не позволяя избыточному давлению в системе достигать арматуры и преждевременно повреждать ее.
Цены на расширительный бак водонагревателя начинаются примерно с 40 долларов и достигают почти 200 долларов; Цена во многом зависит от объема бака. Для большинства жилых установок с водонагревателями на 40 или 50 галлонов подойдет простой бак на 2 галлона. Бак довольно легко установить с помощью обычного резьбового соединения 3/4 дюйма. Над водонагревателем необходимо установить тройник, если его еще нет.
Если вы нанимаете сантехника для установки водонагревателя, рекомендуется заодно узнать цену на установку расширительного бака. Это может быть не намного больше, чем вы уже платите, если это делается в то же время. Если вы устанавливаете водонагреватель самостоятельно, рассмотрите возможность установки расширительного бака, даже если он не требуется, поскольку преимущества намного перевешивают связанные с этим работы и затраты.
Расширительные баки водонагревателя: что нужно знать
Как партнер Amazon мы зарабатываем на соответствующих покупках. Учить больше.
Расширительный бачок водонагревателя, также называемый тепловым расширительным бачком, представляет собой защитное устройство, предназначенное для защиты бытовой сантехники от теплового расширения. Риск повреждения давлением из-за теплового расширения редко беспокоит водонагреватели без резервуара, но если у вас есть водонагреватель с резервуаром, ваша водопроводная система может подвергаться риску.
Если учесть, что 50 галлонов холодной воды с помощью теплового расширения станут как минимум 52 галлонами после нагревания, дополнительные 2 галлона воды больше не поместятся в баке водонагревателя. Здесь на помощь приходит расширительный бак.
Что такое расширительный бак водонагревателя?
Расширительный бачок водонагревателя — это просто небольшой бак, который всасывает воду в камеру для снижения избыточного давления в водонагревателе.
В прошлом, когда вода увеличивалась, это не было проблемой, несколько лишних галлонов просто утекали обратно в городское водоснабжение. Но сегодня расширенной воде некуда деваться, потому что действующие правила водопровода запрещают ее попадание в городскую систему, где она может загрязнить водопроводную систему.
С установленными обратными клапанами и обратными клапанами ваши водопроводные трубы, водонагреватель и даже некоторые бытовые приборы должны выдерживать повышенное давление, вызванное тепловым расширением. Это вызывает ненужный износ, который может привести к повреждению приборов, использующих горячую воду, включая водонагреватель. Это может быть даже причиной разрыва трубы!
Расширительный бак водонагревателя Watts DET-5
Watts DET-5 имеет идеальный размер для водонагревателей на 50 галлонов.
Узнать больше
Принцип работы расширительного бака
Внутри расширительного бака находится воздушная камера под давлением, которая поглощает дополнительную воду, расширяясь и сжимаясь.
Когда вода в вашем водонагревателе становится горячей, она расширяется и увеличивает давление в баке и водопроводной системе. Однако вместо того, чтобы позволить давлению нарастать, избыточная вода попадает в расширительный бачок.
Когда в доме открывается кран (или вода остывает), вода из расширительного бака возвращается в систему горячего водоснабжения. В расширительном бачке только вода переливается. Он не хранит воду на постоянной основе.
Смотреть видео
Зачем нужен расширительный бак?
Ехать без расширительного бачка водонагревателя рискованно. Хотя многие водонагреватели не имеют расширительного бака, мы настоятельно рекомендуем его добавить. Он защитит вашу сантехнику, технику и водонагреватель.
Перелив горячей воды может вызвать повышение давления в резервуаре для воды до опасного уровня, что может привести к поломке компонентов. Как вы можете себе представить, переливающаяся через край горячая вода также может просачиваться через клапан T&P и вызывать серьезные повреждения водой.
Даже если компоненты не ломаются сразу и не возникают течи, отказ от расширительного бачка может иметь негативные последствия. Повышенная нагрузка, вызванная чрезмерно полным баком горячей воды, может сократить срок службы водонагревателя, не говоря уже о том, что его компоненты могут изнашиваться раньше, чем ожидалось.
Поиск подходящего расширительного бака водонагревателя
Установка расширительного бака на водонагреватель — это не только хорошая идея, но и требование в большинстве областей, и важно определить правильный размер для вашей системы. К сожалению, когда дело доходит до расширительных баков, универсального варианта не существует.
Как правильно подобрать размер расширительного бака
Выбор правильного размера относительно прост. Необходимо принимать во внимание два основных фактора:
- Емкость водонагревателя — эту информацию можно найти на заводской этикетке, прикрепленной к вашему водонагревателю.
- Давление воды в доме — Давление воды, измеряемое в фунтах на квадратный дюйм, в водопроводе вашего дома можно измерить с помощью манометра. Просто прикрепите манометр к шлангу или крану и включите воду. Рекомендуется проверять давление воды в течение 24 часов. Тем не менее, есть еще один вариант – обратиться в вашу компанию по водоснабжению.
Имейте в виду, что вам следует установить редукционный клапан, если давление воды выше 80 фунтов на квадратный дюйм. Идеальное давление воды составляет от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм.
Манометр для воды
Этот манометр для воды поставляется с адаптерами, позволяющими измерять давление воды в нескольких местах.
Подробнее
Общие рекомендации по выбору расширительного бака
Эта таблица поможет вам правильно выбрать расширительный бак для водонагревателя. Предполагается, что температура установлена на 150 градусов.
| Water Heater Capacity | Supply Pressure (psi) | Expansion Tank Size |
|---|---|---|
| 40 to 60-gallon | 40-50 psi | 2 галлона |
| 40–60 галлонов | 60-80 psi | 3.2-gallon |
| 80-gallon | 40 psi | 2-gallon |
| 80-gallon | 50-60 psi | 3. |
| 80-gallon | 80 psi | 4.4-gallon |
Source: Pexuniverse
Если ваш водонагреватель выходит за пределы этих значений статического давления подачи или производительности, лучше всего обратиться к специалисту. Они могут выехать и сделать необходимые расчеты и даже установить вам расширительный бачок.
Расширительный бак Amtrol
Компания Amtrol производит отличный расширительный бак водонагревателя на 2 галлона.
Узнать больше
Что произойдет, если расширительный бачок окажется неподходящего размера?
Приобретение терморасширительного бака нужного размера очень важно, но если вы сомневаетесь, лучше ошибиться в пользу большего, чем меньшего.
Расширительный бак, который слишком велик для вашей системы, все же сможет безопасно обрабатывать дополнительную воду. Однако слишком маленький резервуар может привести к открытию предохранительного клапана температуры и давления, чтобы сбросить избыточное давление.
Как установить расширительный бачок
Если у вас есть навыки механики и вы любите заниматься своими руками, вы сможете установить расширительный бачок самостоятельно. Или же вы можете просто обратиться к профессионалу, который сделает эту работу за вас.
Установка расширительного бака
- Как описано выше, определите давление воды в вашем доме с помощью манометра. Если давление превышает 80 фунтов на квадратный дюйм, установите редукционный клапан.
- Проверьте давление воздуха в расширительном бачке с помощью манометра.
- Отрегулируйте давление воздуха в расширительном баке, чтобы оно соответствовало максимальному давлению воды в доме.
Использование ручного насоса, НЕ воздушного компрессора.
- Установите бак на линию холодной воды (подробности см. в видео).
- Откройте кран и дайте ему поработать до тех пор, пока не появится стабильный поток воды. Это удалит любой захваченный воздух в резервуаре.
Посмотреть видео
Как обслуживать расширительный бак
Расширительные баки водонагревателя требуют регулярного обслуживания для обеспечения оптимальной работы. Большинство экспертов рекомендуют, чтобы вы или лицензированный специалист ежегодно выполняли плановое техническое обслуживание.
Почему необходимо обслуживание расширительного бака?
Расширительный бак имеет внутреннюю камеру, разделяющую воздух и воду. В результате процесса, называемого «диффузией», из мочевого пузыря будет выходить воздух. Утечка часто может быть со скоростью 1 фунт на квадратный дюйм в год, что достаточно, чтобы изменить ситуацию всего через 12 месяцев.
Если внутренний баллон разорвется, расширительный бачок наполнится водой и не будет слит должным образом. Когда это произойдет, вам нужно будет купить еще один расширительный бачок, так как нет возможности починить мочевой пузырь. Средний срок службы терморасширительного бака составляет 6 лет при условии его правильной установки.
Проверка мочевого пузыря
Мы предложим вам более простой метод, но если вы вызовете специалиста для осмотра расширительного бака, он применит следующие шаги:
- Отключите подачу воды в ваш дом и сбросьте давление, открыв кран.
- Снимите колпачок со штока клапана на расширительном бачке и прикрепите манометр для шин. Давление должно быть выше 75 psi.
- Если давление воздуха в баке отсутствует, значит вышел из строя расширительный бак. Вам нужно будет заменить его на новый.
- Если внутри бака есть давление, вам необходимо проверить давление воды.
- Расширительный бак и давление воды должны быть одинаковыми.
Если это не так, вам нужно будет использовать ручной насос, чтобы добавить воздух в расширительный бачок.
Однако, если вы ищете быстрый и простой способ проверки вашего резервуара, вы можете просто нажать на клапан Шредера, расположенный снаружи резервуара.
Если воздух с шипением выходит при нажатии на клапан, баллон находится в хорошем рабочем состоянии. Но если вместо этого капает вода, скорее всего, мочевой пузырь лопнул, и вам нужно купить новый.
Проверка PSI
Убедившись, что камера в хорошем состоянии, вы захотите проверить давление в psi в баке. В вашем руководстве по эксплуатации будет указан правильный psi для вашего танка. Вы можете записать этот номер на баке, чтобы вам не пришлось искать его снова в будущем.
Измерьте давление в шинах с помощью манометра. Если давление слишком велико , вы можете просто выпустить немного воздуха, нажимая на клапан до тех пор, пока не выйдет достаточное количество воздуха.
