Главное меню

Бак расширительный открытого типа


виды, устройство, назначение + пример расчета

В сегодняшних реалиях расширительный бак для отопления открытого типа давно и бесповоротно проиграл конкурентную борьбу более современной и эффективной закрытой емкости.

Тем не менее морально устаревшее оборудование активно используется. А в ряде ситуаций даже имеет некоторые преимущества перед технологичными мембранными резервуарами.

В этом материале разберем его назначение и конструкционные особенности, а также ознакомимся с принципом работы и правилами расчета такого типа бачка.

Содержание статьи:

Назначение бака в системах открытого типа

Указанное приспособление используется в системах отопления для предотвращения ее поломок при увеличении объема и давления теплоносителя, что происходит при нагревании.

Если быть точным, то при повышении температуры воды, циркулирующей в системе, от 5 до 100 °C ее объем становится на 4% больше. И это много, так как деться ей в трубах и радиаторах некуда — там нет свободного места.

В расширительный бак открытого типа выдавливаются излишки теплоносителя из системы отопления, что исключает поломку ее частей в результате возросшего давления. Которое возникает потому, что воду нельзя сжать, а сама она заметно увеличивается в объеме при повышении температуры. После остывания теплоноситель возвращается в систему отопления

В результате несколько сот грамм в небольшой системе отопления или несколько литров в достаточно крупной повышают давление до критических значений и приводят к возникновению мощных .

Что влечет за собой выдавливание прокладок, поломку фитингов, радиаторов и дорогостоящий ремонт – все это в самый неподходящий момент.

А после того как температура теплоносителя снизится, его излишки опять становятся необходимыми для эффективного функционирования системы, поэтому они должны быть возвращены, причем в полном объеме. В случае испарения запасы жидкости необходимо пополнять.

Характерные черты открытого бака

Такие резервуары являются крайне простыми – в качестве расширительного бака всегда может использоваться обычное ведро, специально изготовленная емкость из подручных материалов, канистра, что-либо подобное.

Конструкционные особенности емкости

Главными требованиями к конструкции являются:

То есть допускается даже отсутствие крышки, хотя она желательна – защищает от попадания в систему отопления частиц грязи.

Резервуар, который планируется использовать в качестве расширительного бака, должен быть оснащен патрубком, к которому подводится от системы отопления. Это единственное обязательное приспособление.

Конструкция любого расширительного бака крайне проста – он представляет собой обычную емкость, оснащенную одним или несколькими входами/выходами. Что позволяет излишкам жидкости накапливаться, сливаться. Самые технологичные резервуары оборудованы подводом воды, сливным краном, который нужен для транспортировки воды в канализацию при слишком больших объемах ее излишков

Но для комфорта и исключения мелких неприятностей желательно использовать следующие аксессуары:

Поскольку расширительные емкости нередко устанавливаются на чердаках, то следует позаботиться о ее теплоизоляции. Что исключит замерзание жидкости и выход всей системы из строя.

В качестве теплоносителя может использоваться только обычная вода. Потому что современные эффективные антифризы в открытых резервуарах быстро испаряются. Что ведет к существенному удорожанию всей процедуры отопления помещения.

Кроме того, испарения антифризов почти всегда являются токсичными, что сказывается на здоровье жильцов. Больше о видах теплоносителей для системы отопления и их особенностях мы рассказали в .

Форма и материал изготовления

Форма бака принципиального значения не имеет, поэтому может быть любой:

Материалом изготовления может быть любой металл или даже пластик, но поскольку теплоноситель может разогреваться до значительных температур, то он должен быть термостойким.

Этот рисунок помогает понять принцип работы расширительного бака. На изображении слева показан теплоноситель в холодном состоянии. Ему с избытком хватает предоставленного объема. Но, когда начинается разогрев (рисунок справа), то скоро возникает избыток воды. На самом деле лишней жидкости немного, но этого вполне хватит для того, чтобы найти слабое место в системе и образовать течь или привести к поломке оборудования

В продаже есть различные варианты открытых расширительных бачков, среди которых несложно подобрать наиболее подходящий. Или же смастерить из подручных материалов самодельный резервуар, который будет исполнять роль расширительного бака.

Принцип работы приспособления

Расширительный бак является частью простейших систем отопления, работающих согласно законов физики. Когда перемещение жидкости по трубам, радиаторам осуществляется самотеком, энергию для этого обеспечивает перепад давления.

Чтобы не нарушать естественный теплообмен и кругооборот воды расширительный резервуар следует установить в самой высокой точке всей системы отопления, при этом котел должен стать самой низкой. Детальнее об установке и подключении бака мы говорили в .

В противном случае наличие бачка не будет давать нужного эффекта. Что не защитит от повышения давления, гидроударов и последующих за ними поломок.

Важным преимуществом открытых расширительных резервуаров является их доступность. К примеру, бак получится изготовить даже из подручных материалов, которых хватает на дачных участках, в подсобных помещениях частных домов. Расширительной может стать любая металлическая или пластиковая емкость нужного размера, о чем свидетельствует фото

Сам резервуар при холодном теплоносителе никакого участия в работе системы отопления не принимает.

Все меняется, когда жидкость разогревается до значительных температур и создает избыточное давление в трубах, радиаторах, так как в таких ситуациях ее излишек активно создается и выдавливается в расширительную емкость. Где он находится до момента остывания теплоносителя, после чего самотеком опять попадает в трубы и радиаторы, котел.

Описанная процедура выполняется циклично, то есть на протяжении всего периода эксплуатации резервуара.

Из-за того, что система отопления является , как и сам бак, то компенсация последствий расширения не может выполняться без участия человека.

Причина в том, что теплоноситель, пребывая в прямом контакте с воздухом, испаряется, причем, чем больше он нагревается, тем активней происходит такая процедура.

В результате пользователю приходится регулярно осуществлять контроль наличного уровня воды. И по мере необходимости доливать ее.

Выполняется указанная операция с помощью ведра или другой емкости с водой. Это малоприятно, поэтому систему можно автоматизировать, организовав подачу воды от системы водообеспечения, причем от любой: локальной или централизованной.

Следует знать, что геометрические формы и точные расчеты в случае с открытой расширительной емкостью абсолютно не важны. Основным условием эффективной работы является размещение в самой верхней точке системы и наличие достаточного объема емкости до переливного патрубка

Кроме того, используя дополнительное оборудование описанную процедуру можно сделать полностью автономной.

Но в таком случае теряются важнейшие преимущества всех открытых баков и систем отопления:

Все процессы в открытом баке происходят согласно естественному круговороту, без помощи насосов и прочего оборудования.

В результате для того, чтобы расширительный резервуар гарантированно был полезным, габариты самой системы должны быть умеренными, то есть не стоит использовать ее для обогрева коттеджей и зданий, площадь которых превышает 100 м².

Оптимальным местом размещения расширительных емкостей являются теплые чердаки. Так как там гарантированно будет самая высокая точка системы, а еще такое решение позволяет спрятать конструкцию с низкими эстетическими свойствами подальше от глаз

Если указанное правило игнорировать, то это может привести к существенным финансовым потерям, так как придется выполнять ряд переделок для обеспечения эффективности работы бака и всей системы, как одного целого.

Кроме того, должна быть ограничена высотность. Так как очень проблематично добиться ожидаемого результата при попытке обогрева таким способом более, чем двухэтажного здания.

Как произвести расчет?

Как указывалось выше, любой расширительный бачок, используемый для отопления открытого типа, отличается простотой конструкции, изготовления. А расчет габаритов такого изделия не более сложен.

Для чего можно воспользоваться формулами или же способом, заключающемся в приблизительном подсчете рабочего объема резервуара.

Пример использования формулы для вычисления нужного объема резервуара. Исходя из реального объема воды, циркулирующей в контуре, вычисляют лишь его увеличение при нагревании до определенной температуры, округляя в большую сторону. Затем складывают полученный результат с объемом теплоносителя в отопительной системе и добавляют произвольное количество литров «про запас»

В реальности же, чтобы определить необходимую вместительность бака, владельцы небольшого дачного домика формулы используются крайне редко. Чаще всего вычисляют приблизительный объем расширительной емкости, к которому для страховки можно добавить любое количество литров.

Причина: в случае с открытыми баками лишние объемы влияют на стоимость не существенно, а в ряде случаев к удорожанию вообще не приводят.

В результате весь расчет емкости сводится к определению 10% от объема всего теплоносителя, которые должны быть его минимальным значением расширительного бака.

Проще всего это сделать в момент проектирования и создания системы отопления, когда известны все параметры радиаторов, труб и других элементов конструкции или их легко узнать, выполнив измерения. А затем просто сложив объемы всех комплектующих.

Хотя открытые расширительные резервуары и системы, для которых они предназначены, давно изжили себя, но доступность, а главное высокая автономность делают их востребованными в условиях далеких от идеальных. К примеру, если есть проблема со стабильными поставками электроэнергии или владельцы помещений не проживают там постоянно

Если исходные данные неизвестные, то самым практичным способом исчислений является опытный. Для чего нужно слить всю воду из системы, а затем по новой.

При этом должен производиться замер, что можно делать с помощью счетчика или при использовании тары известного объема. После чего останется узнать нужные 10% объема теплоносителя, которые служат ориентиром при изготовлении или покупке бака.

Выводы и полезное видео по теме

Размещенный ниже ролик позволит лучше понять то, что представляют собой открытые расширительные емкости, как они изготавливаются, устанавливаются:

Следующий видеоролик посвящен самодельным бакам для системы отопления:

Открытый расширительный резервуар считается устаревшим приспособлением, как и вся разновидность отопительной системы, в которой он используется. То есть такое оборудование является малоэффективным, так как его работа сопровождается внушительными теплопотерями, а прогрев осуществляется крайне медленно.

Тем не менее полная автономность, независимость, простота в обслуживании, доступная стоимость делают открытый бак востребованным вдалеке от стабильных условий крупных городов – на дачах, в деревнях и т.д.

У вас остались вопросы по расчету бачка или вы хотите уточнить другие моменты, о которых мы не упомянули в этой статье? Спрашивайте об интересующих вас нюансах, задавайте свои вопросы в блоке ниже – наши эксперты и другие посетители сайта помогут вам разобраться.

Если вы недавно занимались изготовлением или монтажом бачка открытого типа, расскажите об этом в блоке комментариев – многим новичкам будет полезна ваша информация. Также добавляйте уникальные фото вашего расширительного бака.

виды, устройство, назначение + пример расчета

Расчет объема гидроаккумулятора

Подбор мембранного бака в первую очередь производят по его главному параметру – объему, если он мал, система будет работать неэффективно со слишком частыми включениями электронасоса и небольшими гидроударами. При превышении объема застой воды в баке может сделать ее непригодной для питья.

Для расчета объема гидробака используют следующую формулу:

Vt = 16,5 · Qmax/А · Pmax · Pmin/(Pmax – Pmin) · 1/Pg, где:

В результате получаем:

Vt = 16,5 · 50/20 · 3 · 1,5/(3 – 1,5) · 1/1,35 = 91,66 л

Как видно из таблицы на рис. 10, максимальный объем воды внутри любого расширительного бака не превышает 50% от его паспортных данных.

Конструкции баков

Для решения вопроса компенсации можно просто установить в самой верхней части трубопровода отдельно выводящую трубу. Но она не будет выполнять все функции расширительного бака в полной мере. Чтобы понять почему, следует рассмотреть разные типы конструкции и особенности монтажа этого компенсатора.

 Открытого типа

Такая конструкция, в большинстве своем, изготавливается кустарным способом. Типичная схема бака открытого типа показана на рисунке:

Конструкция бака открытого типа

Она представляет собой стальную емкость, которая монтируется в самой высокой точке трубопровода системы отопления. Бак подключаетс

установка своими руками пластикового бачка и выбор варианта для системы отопления

Расширительный бак, используемый для системы отопления, служит для компенсации в случае расширения объема закипающего теплоносителя в результате его нагревания. Его функцией является снижение давления в самой разводке. По этой причине такой бак должен применяться для отопительных систем обоего типа. Бак для установки в закрытой системе вполне реально изготовляется как самодельный расширитель своими руками. Вторым вариантом является применение готовых емкостей.

Расположение

В основном такие бачки устанавливаются между котловым патрубком и самой первой от него батареей либо за напорным штуцером. Такое размещение расширяющего бака становится альтернативой предохраняющему водяному клапану. В случае перегревания котла избыточный пар не останется в системе, а уйдет наружу в воздух.

При оборудовании отопительных систем многоэтажных домов такие расширяющие баки располагаются в чердачной части постройки, а в котельных – под их потолками.

При этом такой бак должен стать самой верхней точкой тепловой системы. С этой целью обустраивается тройник. Его располагают в узле, где вертикальная часть напорного трубопровода сопрягается с его горизонтальной веткой. К верхнему резьбовому отводу этого тройника крепится отрезок арматуры для соединения системы с самим расширяющим баком.

Вот поэтому такие расширители в тепловых системах многоэтажек и стараются установить именно на чердаках либо в котельных повыше к потолку. Делается это тогда, когда габариты и объем бака позволяют разместить его таким образом. Поэтому перед началом установки следует рассчитать геометрию такой емкости, взяв за основу рекомендуемый объем.

Расчет объема

Габариты такого расширителя для отопительной системы открытого типа вычисляют на основе объема и температурного параметра теплоносителя. Простейшая схема такого расчета базируется на первом показателе. В данном вычислении объем бака должен составлять 5% от аналогичного показателя для системы.

К примеру, если система вмещает 200 л воды, то объем расширяющего бака составит 10 л воды.

Более точный и отличающийся большей сложностью способ вычисления вместе с вместительностью системы принимает в расчет и температурный показатель теплоносителя. Известно, что повышение температуры в системе на 10°C вызывает увеличение объема на 0,3%. Если взять за основу комнатную температуру воды и ее максимальную температуру, которая не может подняться выше точки кипения в 100°C, то и увеличение объема воды в системе не превысит 2,4%.

В практическом смысле лучше использовать либо максимальное значение, взятое из 5% пропорции, либо усредненный результат, полученный как половина суммы 5% + 2,4% объемов теплоносителя.

Самодельный бак из стального листа

Взяв за основу вышеприведенные расчеты емкости бака, можно приступить к его изготовлению.

Отопительные системы вместимостью свыше двухсот, а тем более трехсот литров воды встречаются крайне редко. Поэтому для расширительного бака объем порядка 10-15 л будет вполне приемлемой величиной. Для его изготовления берется стальной лист размером 500×756 мм с толщиной от 2 мм и выше.

Процесс изготовления начинается с раскроя стального листа. При наличии возможности и для большей точности лучше сделать это в заводских условиях на гильотинных ножницах. В противном случае лист разрезается болгаркой на два фрагмента размером 250×756 мм. Далее эти заготовки распускаются на 6 квадратов по 250×250 мм.

В одном из них газовым резаком прожигается отверстие. В него вваривается штуцер. Можно проделать это сварочным электродом. Его резьбовой сгон должен составлять порядка одного или половины дюйма.

Две заготовки прихватываются сваркой под 90 градусов. Та же процедура сваривания под прямым углом проделывается с двумя другими заготовками. Из полученных таким образом уголков сваривается квадрат, причем швы провариваются до герметичного состояния. Затем выполняется тестирование стыков с помощью мела и керосина.

Мел при этом наносится на наружную часть сварного шва, а керосин – на внутреннюю. Если через некоторый промежуток времени на полоске от мела не проступили жирные пятна, то шов является герметичным.

Дном изделия является деталь с вваренным в нее патрубком. Далее швы снова проверятся на герметичность по вышеописанному способу.

Газовым резаком или сварочным электродом в оставшейся заготовке прожигается отверстие Ø 50 мм. Эта заготовка с проделанным в ней отверстием приваривается в качестве крышки бака кубической формы.

В последнем моменте проверкой на герметичность швов можно пренебречь. Итогом проделанной работы должна стать емкость объемом 15,6 литра. В процессе ее изготовления весь металл расходуется по безотходной технологии, а бака такой емкости вполне достаточно для использования в трехсотлитровой системе.

Процесс изготовления бака таким способом весьма трудоемок и требует участия в нем опытного сварщика. Поэтому если нет подобной квалификации или возможности нанять соответствующего специалиста, то лучше воспользоваться иным способом, сделав бак из готовой емкости.

Расширительный бак из газового баллона

На изготовление расширителя можно затратить как 50-литровый, так и 27-литровый газовый баллон. В первом случае от него берется отрезок высотой 250 – 300 мм. Второй вариант означает использование всего баллона.

Поэтому с целью экономии материала целесообразнее задействовать емкости объемом 27 или даже 12 литров. Такой самодельный бак из 12-литрового баллона можно устанавливать в системы емкостью до 240 л.

Превращение баллона в расширяющий бак осуществляется следующим образом.

Перед началом работы из баллона следует полностью стравить весь остаток газа с отдушкой, придающей ему столь специфичный запах, полностью выкрутив из него вентиль. После этого через отверстие выкрученного вентиля баллон полностью заполняется водой на весь его объем. Эта вода сливается через 5-10 часов. Стравливание и слив воды всегда следует проводить подальше от человеческого жилья.

Когда баллон подготовлен таким образом, отрезается коническая часть его вентиля. Далее она сваривается со сгоном штуцера потребного диаметра для формирования входа в расширяющий бак. Если не удается воспользоваться сваркой, то можно использовать вентиль в виде входа, стыкуя его с системой посредством сильфонной подводки. Она обычно прикручивается к внешнему штуцеру вентиля.

Затем к поверхности корпуса баллона привариваются ножки, причем сама емкость устанавливается для этой операции вниз вентилем. За неимением сварки ножки изготавливаются из уголков и фиксируются к баллону винтами, просверлив в нем отверстия, и нарезав в них резьбу, или саморезами по металлу герметизированными шайбами из силикона.

На заключительном этапе работ в баллоне прорезается окошко 50×50 мм. Он проделывается со стороны баллонного дна. Оно теперь становится верхней точкой всего бака. Через такой маленький люк можно заливать в систему теплоноситель, стравливать из него пар или избыточный воздух из системы.

Таким образом, изготовление бака из газового баллона является не такой уж сложной операцией, но существует еще один более простой вариант получения расширительного бака.

Пластмассовый бак

Здесь просто берется пластиковая емкость. На роль бака подойдет и канистра 10-40 литров, и обычное ведро на 10 или 12 литров. Более предпочтительным вариантом будет основа прямоугольного сечения.

К ней следует приобрести резьбовой штуцер с резьбой на два сгона и резиновая шайба по диаметру штуцера, а также две гайки под диаметр и шаг резьбы сгонов.

Затем один из торцов штуцера нагревается на открытом огне паяльной лампы, газового резака или газовой плиты и этим нагретым штуцерным сгоном прожигается дно канистры, ведра либо какой-то другой емкости, предназначенной под расширительный бак. После этого следует обрезать верх изделия и прожечь с помощью раскаленного на открытом огне гвоздя три отверстия. Эти отверстия проделываются треугольником и служат для крепления бака к стене.

Теперь следует оснастить дно изделия штуцером. С этой целью на сгон наворачивается гайка, и сам он вводится в отверстие. С внутренней части емкости бака на резьбу сгона надевают резиновую уплотнительную шайбу и прикручивают, туго затягивая, вторую гайку. Задачей этой второй гайки является плотная фиксация резины к донной части с упором во вторую гайку, находящуюся с внешней стороны.

Последний этап работ заключается в креплении емкости повыше, где-то под потолком. Для этого применяются дюбели либо саморезы. Они вставляются в заранее прожженные раскаленным гвоздем или просверленные в пластике отверстия. Такой способ крепления подойдет для монтажа 5-литровой емкости, а вот для ее 10-литрового образца потребуется уже соорудить полку.

Подключение расширителя к отопительной системе

Для подключения бака, изготовленного по одному из вышеописанных способов, к системе отопления из нее надо слить воду, удалив 1/10 часть от ее общего объема так, чтобы уровень теплоносителя понизился до самого верхнего патрубка группы батарей.

Следует определить максимально высокую точку напорной системы и врезать тройник в это место. При этом если в системе применяются полимерные трубы, то можно воспользоваться цанговым фитингом. При сборке теплопровода из элементов стальной арматуры вваривается отвод с резьбовой торцевой частью. Он используется вместо тройника.

Расширительный бак оборудуется под потолком. В ином случае он монтируется на чердачном перекрытии. Для установки на чердаке придется делать окно на потолке для создания доступа к разводному тройнику.

Затем на штуцер расширительного бака накручивается гайка для фиксации сильфонного шланга, а второй конец этого сильфона опускается до уровня тройника. Последний прикручивается к отводу разводки в виде патрубка или тройникового штуцера.

Сильфонный шланг можно заменить полимерной или стальной трубой, но это создаст больше сложностей при монтаже. По этой причине предпочтение остается не конструкции жесткого типа, а гибкому шлангу.

О том, как правильно установить расширительный бак для отопления, смотрите в следующем видео.

Расширительный бачок для отопления своими руками открытого типа

Виды

Системы отопления выполняют с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.

В традиционных конструкциях обогрева применяют расширительные баки открытого типа.

В тех случаях, когда теплоноситель побуждается к движению с помощью специальных циркуляционных насосов, чаще применяют расширительные устройства закрытого типа.

Открытого типа

Расширительный бак открытого типа представляет обычный металлический короб, соединенный с трубой от отопительной магистрали. Его размещают в максимально высоком доступном месте здания (дома).

В течение отопительного сезона регулярно инспектируют наличие воды в емкости. При необходимости производят доливку жидкости в раcширительный бак.

Некоторые специалисты устанавливают поплавковую систему управления уровнем в расширительном баке. При понижении уровня поплавок опускается, что приводит к открытию крана-питателя.

Вода самостоятельно доливается до нужного уровня. Автоматические системы монтируют только там, где есть водопровод, в котором поддерживается давление, превышающее гидростатическое значение Нст.

  1. Крайне простое устройство, легко изготовить своими руками.
  2. Может годами функционировать, не вызывая никаких нареканий от пользоват

Как выбрать расширительный бак для системы отопления открытого и закрытого типа

От автора: здравствуйте, уважаемые читатели! Вопрос о том, как выбрать расширительный бак для системы отопления, является одним из важнейших при ее обустройстве. Это оборудование выполняет роль защитника нагревательного котла.

Дело в том, что теплоноситель — то есть вода — при нагревании расширяется. И делает он это в баке отопительного котла, который представляет собой закрытую емкость. Естественно, в таких условиях давление внутри оборудования сильно увеличивается.

А это чревато возникновением неполадок в различных частях системы. Во-первых, может нарушиться работоспособность самого котла. Во-вторых, возможно появление прорывов в слабых участках трубопровода — например, в местах соединений элементов.

Расширительный бак, собственно, назван так именно потому, что он принимает в себя излишки расширившейся жидкости, тем самым снижая давление в системе. Причем, когда вода в нем остывает, она может вернуться обратно в емкость котла.

Этим расширительный бак выгодно отличается от предохранительного клапана безопасности. Последний, в принципе, тоже отвечает за сброс излишков. Но при этом функция возврата не предусмотрена. В результате освободившееся после сброса излишком воды место будет впоследствии занято воздухом. Из-за этого в какой-либо части отопительной системы может возникнуть воздушная пробка, которая сделает невозможной нормальную циркуляцию теплоносителя.

Конечно, чтобы расширительный бак эффективно справлялся со своими функциями, необходимо грамотно подобрать оборудование. Существует две разновидности, которые отличаются друг от друга как конструкцией, так и принципом работы. Но о каждой из них лучше поговорить отдельно.

Бак открытого типа

Расширительный бачок открытого типа представляет собой емкость с открытым верхом, сделанную из металла. Такое оборудование используется, как правило, совместно с естественной циркуляцией теплоносителя. Движение жидкости по системе отопления в этом случае обусловлено гравитацией и разницей в плотности холодной и горячей воды.

К одной из боковых стенок бачка с верхней стороны подсоединяется переливной шланг, а с нижней — патрубок для подвода теплоносителя. Само оборудование устанавливается так, чтобы его уровень был выше всех мест расположения элементов отопительной системы. Это необходимо для того, чтобы жидкость могла нормально циркулировать.

Расширительный бак открытого типа не только оттягивает на себя излишки нагретого теплоносителя. Он еще и способствует удалению воздуха из отопительной системы, поскольку верхний уровень жидкости в нем напрямую соприкасается с атмосферой. Таким образом, трубопровод и радиаторы отопления становятся защищены от возникновения воздушных пробок.

В принципе, такая разновидность бака может использоваться не только в открытой системе отопления, но и в тандеме с циркуляционным насосом. Конструкция расширительного оборудования абсолютно проста, его монтаж не составляет труда даже для начинающих мастеров.

Однако есть несколько существенных минусов, которые необходимо учитывать при подборе:

Бак закрытого типа

Другая разновидность расширительного бачка представляет собой герметично закрытую емкость. Внутри нее находится мембрана, сделанная из резины. Она может быть либо баллонной, либо в виде диафрагмы. Принципиального значения форма не имеет. Единственная разница заключается в том, что в бак с мембраной баллонного типа помещается больше жидкости, хотя и ненамного.

Принцип действия мембранного бака заключается в следующем. С обратной стороны груши закачано некоторое количество воздуха или азота под давлением. Уровень последнего настраивается в зависимости от конкретной модели расширительного бака.

Когда теплоноситель нагревается до определенной температуры, давление в магистрали начинает расти, вследствие чего резиновая мембрана растягивается и пропускает жидкость внутрь емкости. Когда вода остывает, процесс происходит в обратном порядке.

Закрытые бачки используются в отопительных системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В верхней части оборудования смонтирован золотник, с помощью которого происходит закачка воздуха, а снизу подводится жидкость.

Место установки такого расширительного бака не имеет принципиального значения. Удобнее всего разместить оборудование в той же котельной, где находится отопительный котел. Если последний относится к газовым разновидностям, то бачок и вовсе может быть встроен в теплогенератор, поскольку обладает весьма скромными габаритами.

Помимо удобства размещения, расширительный бачок закрытого типа имеет несколько других преимуществ:

Недостаток оборудования заключается в той самой мембране, которая заведует его работой. Срок ее эксплуатации составляет всего около десятка лет, причем не всегда этот элемент можно поменять на новый. Довольно часто приходится заменять весь расширительный бак.

Впрочем, этот момент можно учесть еще при приобретении оборудования. В продукции некоторых производителей предусмотрена возможность снять старую мембрану и поставить вместо нее новую. Если вы выберет соответствующую модель, то в случае растрескивания или деформации резиновой груши вам не придется менять бак целиком.

Вообще, существуют баки закрытого типа, в которых вовсе не предусмотрена установка мембраны. Ее роль исполняет воздух, но в этом и кроется недопустимый недостаток, ведь подобное приводит к возникновению коррозийных процессов. Иными словами, расширительные баки без мембраны — это самый неудачный вариант, какой только можно было придумать.

Выбор оборудования

Подводя итоги, можно сказать следующее: для открытой отопительной системы берите соответствующий тип расширительного бака, для закрытой это правило также действует. Вообще, открытый бачок можно даже сделать своими руками, ничего сложного там нет. Самое главное — соблюсти правило размещения, о котором было написано выше.

По поводу приобретения бачков закрытого типа стоит сразу предостеречь: внешне они очень похожи на гидроаккумуляторы для системы водоснабжения. Но это разные типы оборудования, они не взаимозаменяемы. Ориентируйтесь на маркировки, проставленные на изделии, в них указаны допустимые показатели температуры и давления. Для расширительного бачка это 120 градусов и 3 Бара, а для гидроаккумулятора — 70 градусов и 10 Бар.

Еще одним критерием выбора расширительного бачка является его необходимый объем. Ведь важно, чтобы в него влезло нужное количество теплоносителя. Расчет этого показателя осуществляется не так уж просто, хотя, в принципе, существуют различные онлайн-сервисы для проведения данной операции.

Но любая программа может дать сбой, поэтому расчеты все же лучше осуществлять вручную. Для этого вам надо посчитать, сколько всего воды входит во всю отопительную систему во время эксплуатации последней. То есть вам нужно учесть следующее:

После всех произведенных расчетов полученные числа складываются, а затем вычисляется 10% от суммы. Это и будет необходимый объем емкости расширительного бачка.

Правила эксплуатации

Несмотря на всю простоту конструкции расширительного бачка, это оборудование все же требует внимания. Оно будет надежно выполнять свои функции только при условии соблюдения всех правил эксплуатации. К ним относятся следующие:

Техника безопасности

Помимо обслуживания самого бачка, важно уделять внимание и тому, насколько безопасно происходит его эксплуатация. Существует несколько правил, которые требуется соблюдать неукоснительно:

При соблюдении всех правил эксплуатации и техники безопасности использование расширительного бачка принесет исключительно пользу. На основе полученной сегодня информации вы уже наверняка сможете самостоятельно сделать оптимальный выбор и не запутаться во многообразии оборудования, представленного на современном рынке.

Вполне возможно, что данная статья пригодится не только вам, но и вашим друзьям. Поэтому делитесь ею с ними в социальных сетях и возвращайтесь за порцией новых знаний, которых на этом портале еще очень и очень много. Удачи вам, и до новых встреч!

Установка и подключение расширительного бака в открытых и закрытых вариантах отопительных систем

Чтобы обеспечить теплоносителю возможность расширяться при нагреве, нужна установка расширительного бака в системе отопления. Это весьма важное мероприятие. Оно защитит трубы и радиаторы от ненужных нагрузок и значительно увеличит срок службы функциональных элементов автономной системы обогрева.

Мы расскажем о том, как работает расширительный бачок в открытых и закрытых контурах. Подскажем, как его грамотно установить в оба варианта системы. В представленной нами статье вы найдете описание технологии подключения этой резервной емкости и полезные рекомендации.

Содержание статьи:

Виды и функции расширителей для отопления

Расширительный бак нужен, чтобы компенсировать воздействие, которое оказывает на систему отопления увеличение объема теплоносителя при нагреве. Дополнительная емкость, подключенная к контуру, становится местом хранения образовавшегося избытка воды. Когда температура падает, часть теплоносителя покидает бак и возвращается в трубы.

Процесс повторяется с каждым циклом нагрева и охлаждения. Если бы в системе отсутствовал такой резервуар, то при нагревании воды внутри труб возрастало, а затем уменьшалось бы давление.

Такие перепады отрицательно сказываются на состоянии системы. Они приводят к возникновению протечек в местах соединения приборов и труб и даже могут спровоцировать поломку оборудования.

Мембранный бак для отопления обычно ставят в котельной. Подходящее место – на обратной магистрали между насосом и отопительным прибором

Подбирают расширительный бак в зависимости от особенностей системы отопления. Для закрытых контуров нужен особая замкнутая капсула с мембраной, а для открытых – подойдет негерметичная емкость удобной конфигурации и нужного размера.

Следует выбирать мембранный бак, который предназначен для контакта с горячей водой. Обычно корпус таких устройств окрашен в красный цвет. Емкость для установки в открытом контуре можно сделать самостоятельно, например, сварить из листового металла. Но важно не только выбрать подходящий прибор, но и правильно его установить.

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

Монтаж мембранного устройства

Гидроаккумулятор этого типа устанавливают там, где имеется минимальная вероятность завихрений теплоносителя, поскольку для нормальной циркуляции водяного потока по контуру используется насос.

Правильное положение емкости

При подключении расширительного бака к обязательно нужно учесть расположение воздушной камеры устройства.

Резиновая мембрана периодически растягивается и затем сокращается. Из-за такого воздействия со временем на ней появляются микротрещины, которые постепенно увеличиваются. После этого мембрану приходится заменять новой.

Расширительный бак с мембраной лучше устанавливать так, чтобы заполненный воздухом отсек находился сверху, это продлит срок работы устройства

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

Разумнее устанавливать расширительный бачок таким образом, чтобы отсек, заполненный воздухом, оставался сверху. Это позволит продлить срок службы устройства.

Особенности выбора места установки

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

  1. Его нельзя ставить вплотную к стене.
  2. Следует обеспечить свободный доступ к устройству для его регулярного обслуживания и необходимого ремонта.
  3. Подвешенный на стене бак не должен располагаться слишком высоко.
  4. Между баком и трубами отопления следует поставить запорный кран, который позволит снимать устройство без полного слива теплоносителя из системы.
  5. Трубы, подведенные к расширительной емкости, при настенной установке также нужно прикрепить к стене, чтобы снять возможную дополнительную нагрузку с патрубка бака.

Для мембранного устройства наиболее подходящим местом подключения считается обратный отрезок магистрали между циркуляционным насосом и котлом. Теоретически можно поставить и на подающей трубе, но высокая температура воды отрицательно скажется на целостности мембраны и сроке ее службы.

При установке расширительного бака необходимо предусмотреть запорные краны, которые позволят отключить устройство от системы и слить с него воду

При использовании твердотопливного оборудование такое размещение опасно еще и тем, что из-за перегрева в емкость может попасть пар. Это серьезно нарушит работу мембраны и даже может ее повредить.

Помимо запорного крана и “американки” рекомендуется при подключении устанавливать дополнительно тройник и кран, который позволит опустошить расширительный бачок перед отключением.

Настройка прибора перед использованием

Перед установкой или непосредственно после нее необходимо правильно настроить расширительный бак, иначе называемый экспанзомат. Это сделать несложно, но сначала нужно узнать, какое давление должно быть в системе отопления. Допустим, приемлемый показатель составляет 1,5 бар.

Теперь нужно измерить давление внутри воздушной части мембранного бака. Оно должно быть меньше примерно на 0,2-0,3 бар. Измерения проводят манометром с подходящей градацией через ниппельное соединение, которое имеется на корпусе бака. Если необходимо, воздух подкачивают внутрь отсека или стравливают его избыток.

Перед установкой мембранного бака в систему отопления следует проверить давление воздуха в воздушном отсеке и отрегулировать его в соответствии с требованиями

В технической документации обычно указано рабочее давление, которое устанавливается изготовителем на заводе. Но практика показывает, что это не всегда соответствует действительности. Во время хранения и транспортировки часть воздуха могла выйти из отсека. Нужно обязательно провести собственные измерения.

Если давление в баке выставлено неправильно, это может привести к подсосу воздуха через устройство для его отведения. Такое явление вызывает постепенное остывание теплоносителя в баке. Предварительно заполнять мембранный бак теплоносителем не нужно, достаточно просто заполнить систему.

Бак как дополнительная емкость

Современные нередко уже снабжены встроенным расширительным баком. Однако его характеристики далеко не всегда соответствуют требованиям конкретной отопительной системы. Если встроенная емкость слишком мала, нужно установить дополнительный резервуар.

Он обеспечит нормальное в системе. Такое дополнение будет актуальным и в случае изменения конфигурации отопительного контура. Например, когда самотечную систему переделывают под циркуляционный насос и оставляют старые трубы.

Это верно и для любых систем со значительным объемом теплоносителя, например, в двух-трехэтажном коттедже или там, где помимо радиаторов имеется теплый пол. Если используется котел со встроенным мембранным баком небольшого размера, установка еще одной емкости практически неизбежна.

Расширительный бак будет уместен и при использовании . Клапан сброса, подобный тому, что устанавливают на электрокотлах, здесь не будет эффективным, экспанзомат – адекватный выход из положения.

Подключение расширительного бачка

Место для монтажа такого бака выбирают там, где забор избыточного теплоносителя будет максимально эффективным.

Выясняя, как правильно установить расширительный бак в , нужно обратить внимание на три важных момента:

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

Открытый расширительный бак нужно ставить в самой высокой точке отопительного контура, а также непосредственно над котлом отопления

Остывшая вода естественным образом перетекает по трубам в теплообменник для нового нагрева. Расположение бака в наиболее высокой точке позволяет удалять из теплоносителя пузырьки воздуха, попавшие в систему.

Рассчитать вместительность росто. Измеряют общий объем теплоносителя в контуре, 10% от этого показателя составит искомую цифру. Чаще всего расширительный резервуар устанавливают на чердаке.

Это особенно удобно, если нужна большая емкость, ведь для нормальной работы самотечной системы может понадобиться значительное количество теплоносителя. А расширительный бак малого размера можно поставить даже на кухне под потолком, если это позволяет правильным образом связать его с отопительным котлом.

Если расширительный бак установлен на неотапливаемом чердаке, его следует утеплить, чтобы максимально сохранить тепловую энергию в доме

Если же устройство пришлось поставить на чердаке, нужно позаботиться о его утеплении. Это особенно важно, если чердак не отапливается. Хотя и поступает в бак уже остывшим, не стоит пренебрегать возможностью сохранить часть тепловой энергии. В дальнейшем для нагрева понадобится меньше времени и топлива, что заметно сократит расходы на отопление.

Для подключения расширительного бака и перелива нужно провести в котельную две трубы. Перелив обычно подключают к канализации, но иногда владельцы дома решают просто вывести трубу наружу, аварийный сброс производится наружу.

Конфигурация расширительного бака может быть любой, такие устройства изготавливают из листового железа, пластиковых баков и других материалов, которые хорошо переносят нагрев

После того, как место для выбрано и рассчитан его объем, нужно найти и установить подходящую емкость. Небольшие баки крепят на стене с помощью кронштейнов или хомутов.

Вместительные емкости нужно устанавливать на полу. Герметично закрывать такой бак не нужно, но крышка все же понадобится. Она необходима, чтобы защитить теплоноситель от мусора.

Часть воды из открытой системы испаряется, потерянный объем необходимо восполнять. Теплоноситель обычно доливают в открытый контур именно через расширительный бак.

Этот момент нужно учесть при выборе места для монтажа устройства. Не всегда удобно носить воду ведром на чердак. Проще заранее предусмотреть установку подающей трубы, которая ведет к расширительному баку.

Выводы и полезное видео по теме

Пошаговая демонстрация установки и подключения мембранного бачка в систему отопления:

Интересные советы по установке расширительной емкости в открытой системе:

Обычный расширительный бак, как и мембранный гидроаккумулятор установить не слишком сложно. Для этого не нужны специальные навыки или инструменты. Но нужно четко соблюсти требования, связанные с особенностями системы отопления, для которой выполняется такой монтаж.

Хотите рассказать о том, как устанавливали расширительный бачок собственными руками? Владеете полезными сведениями, которые могут помочь посетителям сайта в самостоятельной установке? Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы и размещайте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке.

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы охлажденной воды

Раздел 4.0: Определение размеров расширительного бака

После выбора типа расширительного бака необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения. В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе. Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе охлажденной воды.

Низкая температура: Низкая температура - это просто температура подаваемой охлажденной воды.Диапазон температур подаваемой охлажденной воды ограничен следующими двумя требованиями. Температура подаваемой охлажденной воды должна быть достаточно низкой для осушения воздуха, но не слишком низкой, чтобы холодильная машина могла замерзнуть. Ниже показаны типичные значения температуры охлажденной воды.

Если система охлажденной воды представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной выше.Добавление гликоля в охлажденную воду позволяет снизить температуру подачи охлажденной воды из-за ее более низкой точки замерзания.

Высокая температура: значение высокой температуры обычно является температурой, которая возникает, когда чиллер и насос (ы) охлажденной воды выключены. Когда система охлажденной воды отключена, охлажденная вода может достигать температуры окружающей среды. В здании без кондиционера температура может находиться в диапазоне от 80 до 90 F. Если трубопровод охлажденной воды расположен на открытом воздухе, температура охлажденной воды может превышать 100 F, в зависимости от местоположения.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА

Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости. Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Рис. 4: Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.
4.3.1 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ НАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление - это минимальное давление в системе для выполнения наиболее строгих требований из следующих двух ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода или (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды.

(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения - это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления следует исходить из предположения, что насос (-ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки заполнения, то вы можете использовать разницу высот между точкой заполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 150 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 140 футов или 60,7 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, давление наполнения должно быть 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.

(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вы должны также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов охлажденной воды. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемую положительную высоту всасывания.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футов над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если насос охлажденной воды расположен на 10 футов выше точки заполнения, тогда давление на всасывании насоса охлажденной воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если насосу требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление наполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 5: Минимальное давление / давление заполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке, как показано зеленым цветом. Затем определяется давление на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунт / кв. Это приводит к давлению наполнения 70,7 фунта на квадратный дюйм и давлению всасывания в насосе охлажденной воды 66.4 фунта на кв. Дюйм. Вам также следует дважды проверить, что чистый положительный напор всасывания, необходимый для насоса охлажденной воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 6. На этом примере зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в наивысшей точке. Красный цвет показывает давление в точке заполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании насоса охлажденной воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.
5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение высокого давления - это максимальное давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления.Первый сценарий, который необходимо проверить, - это когда насос включен и охлажденная вода имеет самую высокую температуру. Хотя это, скорее всего, никогда не произойдет на практике, это возможно, и ваша конструкция должна выдерживать экстремальные возможности. Например, предположим, что насос охлажденной воды обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, а охладитель имеет максимальное давление 125 фунтов на квадратный дюйм. Вы начинаете с чиллера с давлением 125 фунтов на квадратный дюйм, а затем всасывание насоса будет 85 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, что есть потери в трубопроводе от расширительного бака до насоса 4.3 фунта на кв. Дюйм. Тогда в расширительном баке будет высокое давление 80,7 фунтов на квадратный дюйм.

Рис. 7. Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах допустимых значений. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в холодильной машине с включенным насосом.Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 89,3 фунта на квадратный дюйм.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускали сценарий с максимальным давлением в точке наполнения системы равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако как только насос будет включен, вы превысите требуемое значение 125 фунтов на кв. Дюйм для чиллера.

Рисунок 8: Если предполагается, что максимальное давление в точке заполнения составляет 125 фунтов на кв. Дюйм, то давление в насосе охлажденной воды и охладителе будет 120,7 фунтов на квадратный дюйм. Это соответствует требованиям к давлению 125 фунтов на квадратный дюйм для насоса охлажденной воды и чиллера. Однако это верно только при выключенном насосе.

Рисунок 9: Как только насос будет включен, давление на выходе насоса охлажденной воды составит 160.7 фунтов на кв. Дюйм. Поскольку насос охлажденной воды по-прежнему обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, как показано в предыдущих примерах. Давление 160,7 фунтов на квадратный дюйм превышает максимальное давление в охладителе 125 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, максимально допустимое давление в расширительном баке должно быть снижено со 125 фунтов на квадратный дюйм до 89,3 фунтов на квадратный дюйм, как показано на предыдущем рисунке.
5.3.3 ТОЧКА НЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Часто вы слышите, что расширительный бак - это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Так что не путайте предыдущее обсуждение максимального и минимального давления с тем фактом, что давление в расширительном баке не изменяется при включении или выключении насоса. Фактически, вы можете видеть, что давление не меняется при включении и выключении насоса на предыдущих рисунках 8 и 9.

5,4 Линейный коэффициент теплового расширения

Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения.Однако более точные значения можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас смешано несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения. Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода.Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, чтобы вместить часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.

.

Что нужно и чего нельзя делать с расширительным бачком

Когда вода нагревается, пространство, необходимое для каждой молекулы, увеличивается. Любая попытка предотвратить это расширение будет встречена огромными силами. Если прочный металлический контейнер полностью заполнен жидкой водой и изолирован от атмосферы, давление в нем будет быстро увеличиваться по мере нагрева воды. Если позволить этому давлению расти, этот контейнер в конечном итоге лопнет, в некоторых случаях сильно.

Чтобы предотвратить такой результат, в гидронных системах с обратной связью используется расширительный бак.Бак представляет собой воздушную подушку - жидкость с высокой степенью сжатия, на которую расширяющаяся вода может толкаться, не создавая большого повышения давления в системе. Думайте о воздухе в резервуаре как о пружине. По мере расширения воды в системе этот «источник» сжимается. Когда вода остывает и сжимается, «источник» возвращается в исходное состояние.

Рисунок 1 Стандартный расширительный бак

В старых системах часто использовались «стандартные» расширительные баки, в которых воздух и вода находятся в прямом контакте.Расширительный бак этого типа обычно подвешивается к потолку механического помещения. Это позволяет воздуху, выпущенному из первоначального количества воды в системе, перемещаться вверх в резервуар. Пример такого резервуара показан на рисунке 1.

Несмотря на то, что стандартные расширительные баки функционируют, они значительно больше, чем современные расширительные баки мембранного или баллонного типа. По сути, они дороже, тяжелее и требуют больше места для монтажа. Если они не оснащены подходящей арматурой, они также могут со временем наполняться водой и «заболачиваться».«Они редко используются в современных гидравлических системах, особенно в жилых или легких коммерческих зданиях.

РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА И ВОДЫ

Сегодня в наиболее часто используемых расширительных баках для систем водяного 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 резервуара, когда на стороне воздуха находится давление, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 Мембрана из EPDM разделяет воздух и воду в резервуаре

Когда вода в системе нагревается и расширяется в резервуар, диафрагма деформируется и перемещается к воздушной камере. Давление воздуха в баке увеличивается, как и давление воды в системе. Однако, если резервуар имеет надлежащие размеры, повышения давления в системе недостаточно, чтобы вызвать открытие клапана сброса давления, даже когда вся вода в системе достигает максимальной температуры.

Мембранные расширительные баки можно подобрать по размерам с помощью таблиц или программного обеспечения.Подробная процедура определения размеров расширительных баков мембранного типа приведена в ссылке 1, а также в нескольких других отраслевых публикациях. Ключевые концепции:

1. Создание давления на воздушной стороне бака до статического давления воды в месте расположения расширительного бака перед добавлением воды в систему. Это предотвращает частичное сжатие воздуха в баке холодной водой. Диафрагма начинает сжиматься только при повышении температуры воды.

2. Выберите размер резервуара так, чтобы давление на предохранительном клапане системы было на 5 фунтов на кв. Дюйм ниже номинального давления открытия клапана, 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 при правильном размере расширительного бачка детали установки могут повлиять на его способность функционировать по назначению и обеспечить долгие годы службы.

ДО

Рисунок 4 Монтаж расширительного бака мембранного типа

1. Do Pump Away: Деталь, которая когда-то понималась и уважалась в отрасли гидроники, но постепенно утратила приоритет по сравнению с другими «удобствами» упаковки или установки, - это подключение расширительного бака к контуру гидравлического трубопровода рядом с впускным отверстием. циркулятора.Это сводит к минимуму перепад давления между точкой, где резервуар подключается к контуру, то есть точкой, где нет изменения давления 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 позволяет работать тише. Это также увеличивает способность вентиляционных отверстий выводить воздух из системы.На рисунке 3 показано несколько приемлемых мест размещения резервуара.

2. Установите резервуар вертикально с подключением вверху: Также лучше всего устанавливать расширительные резервуары мембранного типа вертикально, с подключением трубопровода вверху. Это снижает нагрузку на соединение резервуара по сравнению с горизонтальной установкой. Это также позволяет предотвратить попадание воздуха в трубопроводе со стороны воды расширительного бака при первом заполнении системы. На рисунке 4 показаны различия.

3.Обязательно проверьте давление воздуха: Важно убедиться, что давление воздуха на стороне резервуара равно статическому давлению, которое будет присутствовать на соединении резервуара, когда система заполнена холодной жидкостью. Большинство производителей заявляют, что их резервуары предварительно заряжены до 12 фунтов на квадратный дюйм. Не думайте, что это всегда правда или правильно. Двенадцать фунтов на квадратный дюйм подходит для систем, в которых верхняя часть трубопровода находится примерно на 16 футов выше входа расширительного бака (при условии, что в самом верху системы требуется статическое давление 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы вентиляционные отверстия функционировали должным образом).Для более высоких трубопроводных систем требуется более высокое давление воздуха, чтобы предотвратить частичное сжатие диафрагмы перед нагревом жидкости. Рассчитайте статическое давление на входе в резервуар по формуле 1.

Формула 1:

Где:

Па = правильное давление на стороне воздуха (фунт / кв. Дюйм)
H = расстояние от соединения расширительного бака до верхней части контура трубопровода (футы)
Dc = плотность «холодной» жидкости в системе при температуре около 60F (фунт / фут3)
5 = статическое давление 5 фунтов на кв. Дюйм, требуемое в верхней части системы для вентиляции
144 = постоянная преобразования единиц

Например: если верхняя часть контура трубопровода находилась на 25 футов выше соединения расширительного бака и при условии, что система заполнена водой, правильное давление воздуха на стороне бака будет:

Приобретите манометр низкого давления со шкалой 0–30 фунтов на квадратный дюйм и велосипедный насос или небольшой воздушный компрессор.Используйте их для установки расчетного давления воздуха на стороне перед заполнением системы жидкостью.

4. Планируйте заранее: Срок службы расширительного бака зависит от рабочей температуры системы, давления, химического состава жидкости и содержания кислорода. Некоторые баки выходят из строя, когда в диафрагме возникает утечка. Обычно это приводит к тому, что бак наполняется жидкостью и становится «заболоченным». Вы можете проверить это, нажав на шток клапана Шредера. Если выходит струя жидкости, значит, бачок поджаривается.Баки также могут иметь утечки в тонкой стальной оболочке. Единственный вариант - новый танк. Именно тогда вы оцените наличие шарового клапана, который может изолировать резервуар от остальной системы. Без этого клапана вам, возможно, придется слить несколько галлонов жидкости из системы, чтобы открутить вышедший из строя резервуар и ввинтить новый.

5. Учитывайте завышение размера: Типичные расчеты для определения размера мембранного расширительного бака определяют минимальный объем бака. Можно использовать резервуар большего размера, хотя, вероятно, и более дорогой.Это снижает изменения давления в системе при изменении температуры жидкости.

6. Планируйте самые низкие температуры жидкости: В большинстве систем водяного отопления размер расширительного бака и давление на стороне воздуха основаны на предположении, что холодная жидкость, используемая для заполнения системы, находится в диапазоне температур от 45F до 60F. Это нормально. Однако, когда расширительный бак используется в контуре солнечного коллектора или системе снеготаяния, раствор антифриза будет временами 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 возможное попадание воздуха из вентиляционного отверстия поплавкового типа. Ссылка 2 ниже объясняет, как исправить эту возможность. Идея состоит в том, чтобы добавить в резервуар достаточное количество жидкости во время создания давления в контуре, чтобы диафрагма не расширялась полностью внутри резервуара до тех пор, пока вся жидкость в системе не достигнет минимально возможной температуры.

7. Сделайте поправку на растворы антифриза: Растворы пропилена или этиленгликоля имеют более высокий коэффициент расширения по сравнению с водой. Чем выше концентрация антифриза, тем больше требуется объем расширения. Увеличение объема воды, нагретой от 60F до 180F, составляет около трех процентов. Увеличение объема 50-процентного раствора пропиленгликоля, нагретого от 60 ° F до 180 ° F, составляет около 4,5%. Это следует учитывать при выборе размеров резервуаров для таких систем, как таяние снега, солнечное тепло, или других приложений, где используются антифризы на основе гликоля.Опять же, методы в Справке 1 могут приспособиться к этому.

НЕЛЬЗЯ

Как обычно, список всех запретов по сути будет включать в себя противоположность всем запретам. Тем не менее, есть еще несколько важных моментов.

1. Не совмещайте сталь и кислород: Не используйте стандартный расширительный бак с кожухом из углеродистой стали в любом типе открытого контура, например, в системе, использующей питьевую воду для передачи тепла к водяным тепловым излучателям, то есть плохая идея по ряду других причин.Повышенное содержание растворенного кислорода в воде в системе с незамкнутым контуром по сравнению с системой с замкнутым контуром ускоряет коррозию тонкой оболочки резервуара из углеродистой стали. Это ограничение также применяется к системам с замкнутым контуром, в которых используются небарьерные трубки из PEX или другие материалы, которые могут допускать диффузию кислорода в системе. Расширительные баки с внутренней полимерной футеровкой следует использовать в любом применении, где может присутствовать более высокий уровень растворенного кислорода.

Рисунок 5 Расширительный бак, установленный рядом с гидравлическим сепаратором

2.Не засыпать грязью: Не устанавливать расширительные бачки непосредственно под гидравлическими сепараторами. Это позволит грязи, скопившейся на дне сепаратора, попасть в расширительный бак. Со временем это могло привести к выходу из строя диафрагмы. Если резервуар должен располагаться рядом с гидравлическим сепаратором, лучше всего установить его на тройнике на любой трубе, соединяющейся с соединениями нижней боковой стенки на сепараторе, как показано на Рисунке 5.

3. Не перегревайте: По возможности избегайте размещения расширительных баков в непосредственной близости от очень горячей воды.Когда оболочка резервуара нагревается за счет миграции тепла (теплопроводности и конвекции), давление воздуха в резервуаре увеличивается. При прочих равных условиях это увеличивает давление в системе по сравнению с более холодной оболочкой резервуара. Это может привести к утечке предохранительного клапана. Можно разместить резервуар на расстоянии нескольких футов от того места, где труба от резервуара соединяется с системой. Держите бак ниже этой точки подключения, чтобы уменьшить перенос тепла за счет конвекции.

4.Не создавайте несколько точек подключения: Можно использовать два или более расширительных бачков с общим объемом одного бака большего размера. Однако эти резервуары должны подключаться к общей трубе, которая имеет единственную точку подключения в системе. Избегайте подключения нескольких резервуаров к разным частям одного и того же трубопровода. Это может вызвать непредвиденные колебания давления в зависимости от того, где расположены циркуляционные насосы относительно резервуаров.

Рисунок 6 Стяжная система крепления корпуса резервуара

5.Не оставляйте его уязвимым для ударов: Небольшой расширительный бачок, свисающий с верхних соединений на ½ дюйма, может легко погнуться при случайном ударе, например, когда кто-то встает из согнутого положения и ударит бак. Спросите меня, откуда я это знаю ... Если резервуар должен быть установлен в уязвимом месте, используйте систему обвязки, чтобы закрепить корпус на твердой поверхности, как показано на рисунке 6. Некоторые производители расширительных резервуаров предлагают комплекты ремней или другое оборудование для надлежащей поддержки резервуара танковый снаряд.

В дополнение к уведомлению об обвязке оба резервуара имеют изолирующие шары и достаточно места для доступа к воздушному клапану Шредера внизу.Оба резервуара подключены параллельно к общей трубе, что позволяет использовать одну точку подключения к контуру.

6. Не предполагайте совместимость: Убедитесь, что выбранный вами расширительный бачок совместим с жидкостью, используемой в системе. Комбинированные диафрагмы из бутила / EPDM или полностью из EPDM обычно 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 производителя резервуара на совместимость с жидкостями.
Расширительные бачки выполняют простую, но очень необходимую функцию. Следуйте этим советам, чтобы они работали должным образом. <>

Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более чем 35-летний опыт проектирования современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера - «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (см. Www.Hydronicpros.com для получения дополнительной информации).

Ссылки
1. Modern Hydronic Heating, 3-е изд., Джон Зигенталер, Cengage Publishing 2012, ISBN -13: 978-1-4283-3515-8
2. Отопление с использованием возобновляемых источников энергии, Джон Зигенталер, Cengage Publishing 2017, ISBN -13: 978-1-2850-7560-0

.

Расширительный бак | Фламко Групп

Расширительный бак | Flamco Group.item { ширина: 49%; } } ]]> {{jump-to-content}} Меню Товары Системы расширения и аксессуары Технология крепления Показать все Служба поддержки Запчасти Meibes часто задаваемые вопросы белые бумаги Электронное обучение Показать все DocFinder Руководства BIM модели Сертификаты Показать все Новости О Flamco Профиль компании Инновации Центр экологических технологий Локации События Показать все Связаться с нами {{accountmenu.заголовок}} {{basketmenu.header}} Товары .

Что такое расширительный бак? (с рисунком)

Расширительный бак - это небольшой бак, который обычно используется для сдерживания избыточного давления воды в бытовых и закрытых системах водяного отопления. При нагревании воды возникает тепловое расширение, что может привести к проблемам, если в системе не будет возможности удерживать часть избыточного количества воды и пара. Сам резервуар состоит из двух отдельных секций, каждая из которых разделена резиновой диафрагмой, которая позволяет резервуару перемещать пар с одной стороны на другую без необходимости его выталкивания вручную.Бытовые применения этого устройства также оборудованы в соответствии с основными правилами питьевой воды, поэтому эти резервуары позволяют системе отопления правильно сбрасывать давление, не вызывая ухудшения повседневного использования.

Расширительные баки бывают разных форм и размеров, потому что для каждой конкретной системы требуется специально разработанный блок.

Основное назначение расширительного бачка - обеспечить заполнение трубопроводов водой и предотвращение разрыва труб или нагревательных элементов в результате теплового расширения. При повышении температуры вода в трубах расширяется, когда за дело берется расширительный бак. Это позволяет лишнему объему стекать в него. После понижения температуры вода сжимается, оставляя в трубах открытые пространства. Еще раз, расширительный бак решает эту проблему, вытесняя лишний объем, который он хранит, позволяя водопроводным линиям всегда оставаться заполненными жидкостью.Чем меньше воздуха в водопроводе, тем лучше работает вся система.

Расширительные баки

бывают разных форм и размеров, потому что для каждой конкретной системы требуется специально разработанный блок. Для высокотемпературных водопроводных систем потребуется другой резервуар, чем для холодных систем.Чем больше воды проходит через трубопроводы, тем больше должен быть резервуар, чтобы вместить лишнее количество. В большинстве основных систем температура внутри резервуара не может превышать определенного предела, а емкость резервуара не может превышать ожидаемое количество дополнительной воды вместе с воздухом, который уже присутствует в устройстве. По сути, резервуар должен быть достаточно большим, чтобы принимать всю избыточную воду и пар, при этом оставляя наверху достаточно места для воздуха, который в нем присутствует.

Все бытовые и закрытые системы отопления должны быть оснащены приспособлением для сброса давления в трубопроводах, а также для обеспечения беспрепятственного потока дополнительной воды вперед и назад, для чего и предназначен расширительный бак. В современных водопроводных трубах гораздо меньше воздуха внутри трубопроводов - воздуха, который раньше оставлял пространство для расширения, поэтому этот резервуар был разработан специально с учетом этого.Чтобы сделать этот резервуар еще более ценным в системе отопления, на нем также используется регулятор воздуха, который позволяет резервуару не только делать то, для чего он был создан, но и сбрасывать избыточное давление и воздух из системы без необходимости иметь постоянный контроль и обслуживание. Расширительный бак - это способ перемещать воду вперед и назад по водопроводной системе, когда она расширяется и сжимается, позволяя трубам всегда оставаться заполненными водой.

.

PEX, Сантехника, Отопление, Оборудование для ОВК

Как правильно определить размер и выбрать расширительный бак

При нагревании вода расширяется и увеличивается в объеме. Поскольку вода считается несжимаемой, в системе с замкнутым контуром это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопроводы и компоненты всей системы. Если не устранить проблему, это давление воды может вызвать утечки и даже полный разрыв трубопровода. Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снижают давление в системе.Помимо этого, отсутствие расширительного бака позволит давлению открыть ваш предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.

Расширительный бак представляет собой емкость с воздухом, отделенную от воды диафрагмой.

Когда система отопления заполнена холодной водой, давление предварительной зарядки расширительного бака равно давлению наполнения, в результате чего диафрагма расширительного бака полностью выдвигается к резервуару.При повышении температуры воды в системе расширяющаяся вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигла максимума и начала снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.

Типы расширительных баков

В зависимости от потребностей вашей системы доступно несколько типов расширительных баков. В системах бытового горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для систем лучистого и водяного отопления следует использовать Extrol от Amtrol, Radiant Extrol или расширительный бак Fill-Trol.

Выбор подходящего размера для расширительного бака

Перед покупкой расширительного бачка вы должны выяснить, какого размера расширительный бачок потребуется вашей системе. Решение будет основано на двух факторах. Первый - это вместимость вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет на заводской этикетке вашего водонагревателя или бойлера. Второй - давление воды в вашей трубопроводной системе. Для сантехнических приложений эту информацию можно получить, прикрепив небольшой датчик к любому крану или позвонив в местную компанию по водоснабжению.Для систем водяного и лучистого отопления давление в системе обычно не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.

Если приобретаемый вами расширительный бак меньше, чем требуется для вашей системы, избыточное давление расширяющейся горячей воды вызовет сброс предохранительного клапана. С другой стороны, нет проблем с расширительным баком большего размера, чем требуется вашей системе. Фактически, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно разместить вашу систему, обычно выбирают расширительный бак, который на один размер больше требуемого.Как правило, при работе с расширительными бачками лучше увеличить размер, чем уменьшить.

Сантехника

Therm-X-Trol

Расширительные баки Therm-X-Trol изготовлены из цветных металлов, что делает их пригодными для систем горячего водоснабжения.

Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol
Таблицы размеров
Жилые приложения (до 150 * F)

Коммерческие приложения (до 180 * F)

Применение в системах водяного отопления

Extrol и Fill-Trol

Расширительные бачки

Extrol используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.Фактически, единственное различие между ними состоит в том, что расширительные баки Fill-Trol оснащены специально разработанным заправочным клапаном, снижающим давление. Для расширительных баков Extrol требуется отдельный заправочный клапан.

Размеры резервуаров Extrol и Fill-Trol

учитывают дополнительный фактор. На вашем котле, скорее всего, будет напечатана информация о производительности в БТЕ / час. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковые размеры и сопоставимые размеры.

Характеристики расширительного бака Extrol

Характеристики расширительного бака Fill-Trol

Таблица размеров

Применение лучистого отопления

Радиант Extrol

Расширительные баки

Radiant Extrol предназначены для работы в системах поверхностного отопления как с открытым, так и с закрытым контуром, а также подходят для таяния снега.

При выборе расширительных баков Radiant Extrol еще одним фактором, который следует учитывать при их выборе, являются размер и длина используемых вами трубок.

Характеристики расширительных баков Radiant Extrol

Таблица размеров


.

Расширительные баки Amtrol для отопления

О расширительных баках для водяного отопления

Расширительный бак является обязательным компонентом в системе водяного отопления / водяного отопления. Он поглощает излишки горячей воды, образующейся в системе при расширении системы. Когда вода остывает и уменьшается в объеме, она возвращается в систему. Этот процесс помогает поддерживать безопасный уровень давления, снимает нагрузку на трубопроводы и компоненты и предотвращает частую разрядку предохранительного клапана.

Разница между расширительными баками мембранного и баллонного типа

Баллонный и диафрагменный расширительные баки работают одинаково, но отличаются по конструкции.

Мембрана Расширительные баки , например, производства Amtrol, состоят из стального корпуса со встроенной резиновой диафрагмой, расположенной примерно посередине. Мембрана разделяет резервуар на (2) отдельные камеры - одна с воздухом под давлением, другая - с системной водой. Когда горячая вода расширяется и попадает в резервуар, она давит на диафрагму, в то время как сжатый воздух с другой стороны «смягчает» расширение, таким образом поддерживая равновесное давление в системе и в то же время позволяя абсорбировать избыток воды.

Баллон Расширительные баки типа состоят из резинового «баллона», установленного внутри стального кожуха под давлением. Когда горячая вода расширяется, она входит в камеру и расширяет ее, в то время как сжатый воздух внутри камеры резервуара давит на камеру и действует как подушка. В результате давление в системе поддерживается на безопасном уровне, а избыток воды поглощается.
Ожидается, что баллонные резервуары будут иметь более длительный срок службы, чем диафрагменные, поскольку отсутствует прямой контакт воды со стальной оболочкой и коррозия.Однако на практике коррозия редко является проблемой в системах отопления с замкнутым контуром, если установлено соответствующее устройство для удаления воздуха.

Подробнее .

Смотрите также