Система отопления закрытого типа имеет немало преимуществ. Она намного компактнее, так как не требует соблюдения правила установки расширительного бака в высшей точке, легче поддаётся регулировкам, работает экономичнее, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических элементов котла и радиаторов.
Компенсация температурного расширения воды происходит за счет установки мембранного расширительного бака, который может быть смонтирован, например, на «обратке» в непосредственной близости от котла. Необходимо лишь правильно определиться с параметрами этого важного элемента системы. В этом нам поможет калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления.
Необходимые разъяснения по выполнению вычислений – ниже самого калькулятора.
Обязательно нужно устанавливать бак расширительный для отопления любого вида (хоть открытого, хоть закрытого).
Эта ёмкость предназначена для того, чтобы брать на себя излишки теплоносителя, которые появляются, когда жидкость в трубах нагревается и расширяется; иначе систему просто разорвало бы.
Расширители для разных систем отличаются между собой. Кроме того, нужно правильно подобрать его объём и грамотно установить. Рассмотрением этих тонкостей и займёмся.
В соответствии с системой отопления, в которой установлен бак, он может быть:
- Открытым.
- Закрытым.
Бак открытого типа может быть с крышкой и без, уровень жидкости здесь постоянно меняется из-за испарения и температурных расширений.
Теплоноситель нужно периодически добавлять, но так, чтобы не было переливов.
Открытые баки применяются, как правило, там, где вода движется по трубам самотёком. Это гравитационная система, основана на свойстве горячего теплоносителя двигаться вверх.
Закрытые баки устанавливают там, где используется циркуляционный насос. В свою очередь, он может быть:
- Мембранным.
- Баллонным.
Конструкция мембранного расширительного бака системы отопления: в герметичной ёмкости есть две камеры (одна над другой), разделённых между собой резиновой мембраной. В нижней части имеется патрубок для подсоединения системы отопления.
Мембранный расширительный бак Valtec 24-литра
Из неё сюда поступает увеличивающийся объём жидкости. Давление увеличивается, мембрана прогибается, впуская всё больше жидкости. Верхняя камера наполнена воздухом. Он необходим, чтобы компенсировать расширение воды, но совершенно не нужен в отоплении, потому-то и нужна резина, надёжно защищающая трубы от попадания в них воздушных пробок.
Баллонная конструкция отличается тем, что резиновая мембрана располагается по периметру всего бака, крепится как мешок у впускного патрубка. Теплоноситель не контактирует ни с одной его частью (что увеличивает срок службы ёмкости).
Подбор расширительного бака
Определяясь с выбором расширителя, нужно учесть не только наличие насоса в системе, но и:
- Подходит ли объём бака к размерам отопительной системы.
- Какую температуру выдерживает.
- Из какого материала выполнен (и подойдёт ли этот материал к теплоносителю, залитому в систему).
- Исходя из размеров сечения входного патрубка, будет подбираться сгон подключения тройника.
Системы закрытого типа более эффективны, а также имеют больший срок службы, поскольку контакт металлических элементов с воздухом отсутствует.
Расчет объёма расширительного бака отопления
Для системы закрытого типа очень важно правильно подобрать габариты расширителя. Ведь если он будет маленьким,- излишкам воды некуда будет деваться, а если слишком большим — не сможет создать нужного давления.
Понадобятся данные:
- Общий объём системы Vс. (нужно сложить условный объёмы котла + труб + радиаторов). Для подсчёта объема котла, берётся 15 л объёма на 1 кВт мощности отопительного прибора. Так, если котёл имеет мощность 12 кВт, 15 х 12 = 180 л.
- Z – коэффициент температурного расширения (эта величина постоянная: для воды – 0,04; этиленгликоль – 0,046; антифриз, смотря по концентрации – 0,1 — 0,2).
- N – эффективность бака (часто этот параметр прописан в документации к расширителю, если же нет, его можно посмотреть в специальной таблице).
|
Максимальное давление в системе |
Начальное давление газа в баке |
|||||||
| 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | |
| 1 | 0,25 | |||||||
| 1,5 | 0,4 | 0,2 | ||||||
| 2 | 0,5 | 0,33 | 0,16 | |||||
| 2,5 | 0,58 | 0,42 | 0,28 | 0,14 | ||||
| 3 | 0,62 | 0,5 | 0,37 | 0,25 | 0,12 | |||
| 3,5 | 0,67 | 0,55 | 0,44 | 0,33 | 0,22 | |||
| 4 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | ||
| 4,5 | 0,63 | 0,54 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 0,18 | ||
| 5 | 0,58 | 0,5 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | 0,16 | ||
Максимальное давление в системе – это давление, на которое настроен предохранительный клапан. Второй показатель – это изначальное давление в полости бака +1.
В примере будем исходить из того, что величина указана производителем и равна 0,5.
Основная формула, в которую подставляем данные:
V расширителя = Vc. xZ: N.
Пример для котла мощностью 12 кВт с водой в системе:
Место бака в системе отопления
Открытая система
В открытых схемах отопления, расширительную ёмкость полагается устанавливать в самой высокой точке (можно на чердаке, под крышей дома), недалеко от котла.
Такое расположение способствует хорошей циркуляции и удалению скапливающегося в трубах воздуха.
Переливной патрубок агрегата соединяется с канализацией, чтобы слив жидкости проходил автоматически.
Вне отапливаемого помещения, ёмкость должна быть утеплена. Сделать это можно обычной стекловатой или пенополистиролом.
Закрытая система
Закрытый бак можно монтировать практически в любой точке системы. Традиционно его устанавливают в обратной магистрали перед котлом.
Если расположить бак после циркуляционного насоса так, что вода будет под напором «вдавливаться» в него, это создаст избыточное давление на диафрагму. Лучше, чтобы насос «высасывал» из расширителя жидкость. По ходу движения теплоносителя должно получиться: расширитель, насос, котёл.
Любая печь, будь то русская, шведская или голландская, способна отапливать лишь небольшое помещение. Если площадь дома большая то, применяется . Элементы системы и правила монтажа рассмотрим в статье.
О том, как изготовить теплообменник своими руками, читайте .
Для устройства дымоотвода все чаще применяют коаксиальный дымоход для газового котла. Чем такой дымоход отличается от обычного? Здесь вы узнаете об особенностях данной системы, а также можете ознакомиться с инструкцией по монтажу.
Установка расширительного бака
Монтируя расширительный бак, нужно учитывать два обстоятельства:
- Когда ёмкость будет заполнена жидкостью, её вес существенно увеличится, поэтому крепление должно быть рассчитано на нагрузки.
- К узлу должен быть обеспечен свободный доступ для обслуживания (особенно в открытых системах, где периодически нужно будет подливать воду).
Способ монтажа будет зависеть от используемых материалов. Это может быть сварка, фланцы или соединение пластика специальным паяльником.
Довольно распространённая ошибка, когда используют уплотнительные материалы, не подходящие для монтажа отопительных элементов. Например, герметик для пластиковых окон – на работу с высокими температурами он не рассчитан, поэтому через какое-то время даст течь.
Советы по монтажу расширительного бака системы отопления:
- Работы планируются в тёплый период, при положительных температурах;
- Обязательно нужно установить предохранительный клапан;
- Новейшие модели газовых котлов имеют в своей конструкции небольшой бачок, не стоит полагаться только на него, если протяжённость трубопровода немалая. Нужно всё пересчитать и при необходимости установить дополнительный расширитель.
- Если на коротком участке между баком и трубами отопления, установить кран, это позволит, при необходимости, демонтировать агрегат, не нарушая работы всей системы.
Организовать систему теплого пола сложнее всего в ванной комнате, ведь нужно сделать все герметично, чтобы система не взаимодействовала с влагой. — варианты устройства и этапы монтажа.
Обслуживание расширительного бака
Чтобы проверить начальное давление газа в закрытом расширительном баке для отопления, его отключают от системы и сливают всю жидкость. К ниппелю полости подключают манометр. Результат измерений должен быть не меньше, чем тот, который был получен при подключении. Если же давление упало, при помощи компрессора, агрегат подкачивают через этот же ниппель.
Бачок нужно подвергать периодическим проверкам и осмотрам:
- Дважды в год ёмкость осматривают на предмет течи, коррозии и внешних повреждений.
- Перед и после отопительного сезона, в баке проверяется давление при помощи манометра, а также целостность диафрагмы.
Расширительный бак после монтажа
Как проверить мембрану: во время проверки газовой полости, после того, как была спущена жидкость, нужно убедиться, что через дренажный кран не идёт воздух. Если он попадает в систему, а давление в пространстве бака упало до атмосферного – значит, мембрана повреждена.
Для её замены, ёмкость отсоединяется, опустошается и через ниппель спускается давление. В месте крепления к трубам демонтируется мембранный фланец, а сама мембрана извлекается через нижнее отверстие. Этой ситуацией нужно воспользоваться, чтобы проверить качество внутренней поверхности бачка. После чего, мембрана заменяется на новую.
Хранить бак (если он временно не используется), нужно так, чтобы он был сухой внутри и снаружи.
Заключение
Установить расширитель не сложно и вполне под силу любому владельцу частного дома. Однако в случае с закрытым баком, здесь очень важны расчёты и меры предосторожности. Требуется грамотно подобрать объём, место расположения и серьёзно относится к обслуживанию агрегата в будущем.
Видео на тему
Экспанзомат, или как его привыкли называть, расширительный резервуар, является важнейшим элементом любой автономной системы отопления (СО). Назначение данного устройства – компенсация теплового расширения и пополнение незначительных утечек теплоносителя. Если объем данной емкости будет слишком большой, то будет практически невозможно создать необходимое давление в СО. Слишком маленький резервуар может не принять в себя излишки теплоносителя. Именно поэтому так важно правильно подобрать объем расширительного бака для отопления. О методиках расчета экспанзомата и пойдет речь в данной публикации.
Конечным итогом вычислительных операций является: определение объема бака; минимального диаметра подводящей трубы; значение начального давления в устройстве и рабочее давление в системе.
Сегодня, существует три основные методики расчета объема расширительного бака для отопления: калькуляторы, размещенные на специализированных сайтах, программное обеспечение и самостоятельный расчет при помощи формул. При вычислениях с помощи онлайн-калькуляторов иногда получается значение с высокой погрешностью. Специализированное ПО, как правило, распространяется на платной основе, что довольно недешево. Далее, рассмотрим методику самостоятельного расчета.
Формула расчета экспанзомата
На первый взгляд – это сложно и занимает много времени. На самом деле, выполнить данные вычисления способен любой человек, знающий таблицу умножения.
V бака = (V сист * k ) / N
где:
V
сист –объём всей СО.
K
–температурный коэффициента жидкости в СО
N
– величина эффективности экспанзомата.
Первое , что понадобиться сделать – это рассчитать объем теплоносителя в системе. Сделать это можно:
- закачав ее водой (гликолевым антифризом), после чего слив и измерив объем жидкости (при помощи расходомера или измерительной емкости).
- рассчитав объем самостоятельно.
Первый способ требует много времени и сил. Второй способ не требует трудозатрат. Рассчитывается общий объем СО исходя из мощности теплогенератора.
Важно! На 1 кВт мощности котельной установки требуется экспанзомат с емкостью 15 л.
Например: мощность котлоагрегата в СО – 30 кВт. Исходя из этого, общий объем системы будет равняться: 30 кВт х 15л. = 450 л.Итак: первая величина для расчета объема расширительного бака для отопления (Vсист) = 450л.
Второе значение (К) является постоянной величиной. Выяснить ее можно через справочную литературу.
Важно! Для воды константа равна 4%, для 10-ного этиленгликоля, – 4,4%; для 20%-ного 4,8%; Величина действительна для СО, в которых теплоноситель разогревается до 95°С.
На таблице представлена зависимость теплового расширения гликолевых антифризов от температуры нагрева и процентного содержания активного вещества в водном растворе.
Третье значение (N), чаще всего, хорошие производители указывают в документах к эспанзомату. Если данных нет, то произведем вычисления самостоятельно по формуле:
N = (P max — P n) / (P max + 1)
где:
P
max – значение максимально допустимого давления в СО.
Важно! В автономных СО квартир и частных домов, верхние пределы давления находятся в пределах 2,5-3 кг/см 2 . Для того чтобы узнать точное максимально допустимое давление необходимо посмотреть настройку предохранительного клапана в группе безопасности.
P n – начальное давление в емкости. Расчет делается исходя из 0,5 кг/см 2 на каждые 5м высоты СО.
Например: теплоноситель – вода; высота системы не более 5м.; допустимое давление 3 кг/см 2 тогда:
N = (3 — 0,5) / (3 + 0,5) = 0,71
Теперь, имея на руках исходные данные, можно начинать вычисления.
K = (450л x 0,04) / 0,71 = 25,35л
Совет: при вычислении объема экспанзомата в СО с водой в качестве теплоносителя, увеличьте расчетные значения на 15-20%. Если в СО будет циркулировать антифриз, то увеличьте расчетный показатель емкости расширительного бака на 50%.
Правила выбора экспанзомата
Большинство застройщиков, особенно тех, кто впервые сталкивается с созданием автономных СО, интересует вопрос: «Как выбрать расширительный бак для системы отопления?»
Грамотный подбор данного устройства можно условно разбить на четыре этапа. Алгоритм следующий:
На российском рынке климатической техники есть емкости различного объема, горизонтальной или вертикальной ориентации, рассчитанные на разное рабочее и максимальное давление. Обратите внимание на цвет устройства: синий – для водяной системы; красный – для СО.
И последнее. Подбор расширительного бака для отопления – это достаточно ответственный процесс, от которого зависит стабильность работы СО. Доверьте выбор профессионалам.
Содержание
Выбор расширительного бака для отопления – важный этап в создании автономной системы отопления. Данное устройство должно соответствовать параметрам системы, в противном случае ее нормальная эксплуатация будет невозможна.
Как выбрать расширительный бак для отопления
Расширительный бак – это специальная емкость, благодаря которой появляется возможность компенсировать температурное расширение жидкости, циркулирующей в системе отопления. При нагревании воды ее объем возрастает, динамика увеличения объема составляет порядка 0,3% на каждые 10°С.
Жидкость характеризуется низким коэффициентом сжимаемости, поэтому избыточному объему будет некуда деться в полностью герметичной системе без специального резервуара, что приведет к аварии – из-за повышенного давления могут протечь соединения или лопнуть трубы. Также нельзя заменить расширительный бак клапаном для сброса «лишнего» разогретого теплоносителя, поскольку при охлаждении жидкость в трубопроводе сожмется, образуя вакуум – это приведет к разгерметизации системы и попаданию туда воздуха – в результате отопление не будет функционировать.
Разновидности расширительных баков
Выполняя подбор расширительного бака, в первую очередь следует ориентироваться на тип отопительной системы – она бывает открытой и закрытой.
1. Баки открытого типа
Данный вид устройств рассчитан на эксплуатацию в составе системы отопления, в которой теплоноситель перемещается по трубам самотеком, в результате естественной конвекции. Конструкция расширительного бака в этом случае предельно проста – он представляет собой обычную емкость цилиндрической или прямоугольной формы. Резервуар должен быть смонтирован в верхней точке трубопровода системы. Он не только компенсирует тепловое расширение теплоносителя, но и обеспечивает отвод воздуха из системы.
Бачок открытого типа Так как из открытого бака жидкость испаряется, необходимо регулярно проводить визуальный контроль уровня и подливать воду. Для чего требуется смонтировать соответствующее ответвление водопровода с краном либо носить ведра с водой на чердак дома, где обычно устанавливается бак.
Чтобы снизить теплопотери, рекомендуется обеспечить термоизоляцию такого расширительного бака. Емкость изготавливается из листового металла, верхняя часть снабжается крышкой, чтобы вода меньше испарялась и остывала. Для контроля максимального уровня жидкости бак оснащается трубой перелива, которую выводят в канализацию или на улицу.
Недостатком конструкции является :
- необходимость регулярного обслуживания;
- повышенные тепловые потери;
- быстрая коррозия внутренних стенок резервуара;
- необходимость прокладки дополнительных труб.
Преимущества :
- возможность создать полностью энергонезависимую отопительную систему;
- простая конструкция – бак можно изготовить и смонтировать самостоятельно.
Сегодня расширительные баки открытого типа применяются все реже из-за низкой эффективности самотечной отопительной системы.
2. Баки закрытого типа
Такое устройство может подбираться к отопительной системе любого типа – с естественной и принудительной циркуляцией. Применение замкнутых емкостей дало возможность исключить контакт теплоносителя с воздухом – это снизило коррозионную опасность для элементов отопительной системы, выполненных из стали и продлило срок их службы.
Закрытые расширительные баки с различными мембранами К преимуществам герметичных расширительных баков также можно отнести :
- отсутствие испарения теплоносителя (нет необходимости следить за уровнем воды, подливать ее в систему, монтировать отвод перелива);
- отопительная система может функционировать при более высоком давлении;
- так как бак преимущественно монтируется в котельной, его не требуется защищать от перемерзания, он стабильно функционирует весь отопительный сезон.
Герметичный закрытый бак должен быть оснащен ручным либо автоматическим клапаном для отвода воздуха. Если клапан ручной, необходимо визуально контролировать наполнение системы теплоносителем. При наличии автоматического клапана контроль осуществляет манометр, который измеряет давление в системе.
3. Баки мембранного типа
Современный усовершенствованный вариант закрытого герметичного бака функционирует в автоматическом режиме. Ключевой деталью устройства является внутренняя мембрана, выполненная из эластичного полимерного водонепроницаемого материала, устойчивого к высоким температурам.
Мембрана позволяет разделить полость резервуара на водяную и воздушную камеры, благодаря чему теплоноситель не контактирует с металлическими стенками емкости и с воздухом. Это снижает риск проникновения кислорода в жидкость и предохраняет систему от коррозии, сам бачок также защищен от разрушительного воздействия влаги.
Мембранный расширительный бак При расширении теплоносителя мембрана деформируется и заставляет воздух в камере бака сжаться. При остывании жидкости воздух выталкивает ее обратно в трубопровод. Такой принцип действия позволил примерно в 4 раза уменьшить размеры резервуара, необходимого для отопительной системы. Кроме того, установка мембранного бака позволяет поддерживать давление в системе на стабильном уровне, что благоприятно сказывается на долговечности всего оборудования, задействованного для теплоснабжения дома.
Расширительный мембранный бак заодно служит своего рода предохранителем – если давление в нем по каким-либо причинам дойдет до критических значений, циркуляционный насос автоматически отключится. Систему можно будет вновь запустить только после нормализации давления.
Принцип действия расширительного бачка закрытого типа Рассматривая, как выбрать расширительный бак мембранного типа, следует обратить внимание на долговечность устройства. Мембрана со временем теряет эластичность и растрескивается. Рекомендуется приобрести модель со сменной мембраной – это дает возможность при необходимости быстро отремонтировать бак вместо его полной замены.
В список преимуществ устройства входит :
- компактные габариты;
- отсутствие испарения теплоносителя;
- минимальные теплопотери;
- защита отопительной системы от коррозии;
- возможность работы системы под высоким давлением.
Расширительный бачок в разрезе Обратите внимание! Отправившись выбирать мембранный расширительный бак обратите внимание на маркировку, чтобы не перепутать его с гидроаккумулятором для системы водоснабжения. Они похожи по форме и могут быть окрашены в одинаковые цвета. На шильдике, расположенном на корпусе бака, указывается рабочая температура и давление: у расширительного бака до 120°С и 3 бар, у гидроаккумулятора, соответственно, не более 70°С и 10 бар.
Расчет объема резервуара
Вопрос, как подобрать расширительный бак для системы отопления, напрямую связан с определением необходимого объема резервуара. Для этого требуется произвести ряд расчетов.
При проектировании системы отопления учитывается, что объем расширительного бака должен составлять около 15% от объема теплоносителя в системе.
- в котельном агрегате – данный параметр указывается в паспорте изделия;
- во всех радиаторах отопления – подсчитывается для каждого радиатора и суммируется. Следует использовать значения, указанные в технических характеристиках радиаторов соответствующего типа;
- в трубопроводе - рассчитывается на основании сечения и протяженности труб.
Расчет радиаторов зависит от типа – если это панельная модель, в паспорте указывается ее внутренний объем. У секционных моделей приводят объем одной секции, это значение надо умножить на количество секций.
Для подсчета количества воды в трубах используется формула Vобщ = π × D2 × L/4
- L – длина трубы (потребуется измерить все отопительные контуры в доме);
- D – внутренний диаметр трубопровода;
- π – 3,14.
Перед тем как производить расчеты, необходимо суммарную длину труб посчитать в сантиметрах и диаметр также перевести в сантиметры. После вычисления объема по формуле результат также будет выражен в сантиметрах. Для перевода полученного значения в литры, его требуется разделить на 1000.
Заключение
Вопросом, как подобрать расширительный бак для отопления, важно задаться в ходе проектирования отопительной системы и подобрать подходящий тип бака. А вот расчет объема и, соответственно, покупку устройства, следует отложить на конечный этап. Это связано с расчетами объема резервуара.
Если по проекту в доме будут смонтирована система водяного теплого пола, не забудьте до заливки стяжки определить длину контура в каждом помещении. Это касается и скрытого трубопровода радиаторного отопления.
Покупая расширительный бак, лучше выбрать модель несколько больше по объему относительно расчетного значения, чем меньше. Большой бак принципиально не повлияет на функциональность системы.
Ознакомьтесь с видео ниже, которое поможет определиться с выбором бачка.
А вот если подобранный мембранный бак недостаточно вместителен, через аварийный клапан будет сбрасываться разогретый теплоноситель. В этом случае устанавливают новый мембранный резервуар большего объема или в систему монтируют еще один расширительный бак.
Физические свойства любого теплоносителя практически не позволяют этой жидкости сжиматься. Попытка даже немного уменьшить объём тут же приводит к резкому скачку давления. Вода при нагревании в диапазоне от 20С до 90С расширяется. Эти два свойства объясняют необходимость выделения места в системе для «дыхания» теплоносителя. Расширительный бак для отопления должен обеспечивать безопасную и надёжную работу всех узлов инженерной системы. Длительность её эксплуатации напрямую зависит от того, правильно ли был выбран и установлен этот элемент.
Виды расширительных баков и их сравнение
В отопительной системе могут быть установлены разные виды расширительных баков.
Открытые расширительные баки
Расширительный бак открытого типа – это открытая ёмкость, в которую всегда можно долить теплоноситель. Он не требует наличия запорной арматуры, резиновой мембраны и даже крышки. Обычно ведром через него «доливают» в систему жидкость, хотя от водопровода всегда можно вывести водозаборный кран.
Схема работы расширительного бака открытого типа: 1 – корпус бака; 2 – уровень теплоносителя; 3 – холодная труба; 4 – спускная труба; 5 – предохранительный клапан; 6 – запорный вентиль; 7 – верхняя точка в стояке трубопровода отопительной системы
Несколько десятилетий назад повсеместно использовались открытые конструкции, компенсирующие изменение объёма теплоносителя при естественной циркуляции. Однако постоянный контроль уровня жидкости и её «доливание», сложности монтажа в верхней точке, низкое давление и коррозия металла – всё это привело к выходу на первый план закрытых систем и баков.
Закрытые расширительные баки
Там, где циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, устанавливают баки закрытого типа, именуемые в народе «мембранниками». Он всегда окрашен в красный цвет и конструкционно представляет собой герметичную ёмкость, внутри которой установлена мембрана из технической резины. А вот в синих баках, предназначенных для организации горячего водоснабжения, используется менее долговечная пищевая резина.
Устройство расширительного бака следующее: мембрана в виде баллона или диафрагмы разделяет ёмкость на две части. В верхнюю закачан инертный газ или воздух, а другая отводится для излишков теплоносителя.
С ростом температуры излишки расширяющегося теплоносителя попадают в ёмкость. Объём воздушной камеры уменьшается, и увеличивается давление в камере с воздухом, которое как раз компенсирует высокое давление в системе. При снижении температуры теплоносителя наблюдается обратный процесс.
При низкой температуре теплоносителя бак пустой, а мембрана занимает максимальной возможный объём. При нагревании жидкость начинает заполнять полость между мембраной и ёмкостью. Остывая, теплоноситель сжимается, и воздух начинает «выталкивать» его обратно в систему
Закрытый расширительный бак системы отопления может оснащаться фланцевой (сменной) или несменной мембраной. Единственное, но существенное преимущество последнего типа – его низкая стоимость. Мембрана жестко закреплена по периметру ёмкости. В исходном положении она прижата к внутренней поверхности, та как газом заполнен весь объём. При попадании теплоносителя в расширительный бак давление увеличивается.
При пуске системы существует риск разрыва диафрагмы, поскольку давление возрастает резко. В дальнейшем показания на манометре изменяются плавно и не представляют угрозу для её целостности.
Для того, чтобы предотвратить повреждение мембраны, в отопительных системах большого объёма давление контролируют с помощью манометра. Предохранительный клапан срабатывает при достижении максимально допустимого значения. Обычно оно находится в пределах от трёх с половиной до четырёх бар для частных домов.
Фланцевый расширительный бак имеет несколько преимуществ:
- максимальная величина давления значительно больше, чем у бака с несменной диафрагмой;
- возможность замены мембраны через фланец в случае её повреждения или разрыва;
- вертикальное и горизонтальное исполнение изделий. Это даёт больше вариантов размещения в условиях маленькой котельной.
Какой лучше - открытый или закрытый?
Если сравнивать эксплуатационные и потребительские свойства открытого и закрытого типов, то преимущество последнего доказывают следующие факты:
- закрытый бак не выносится наверх, следовательно, можно сэкономить на трубах;
- мембранные баки имеют меньшие габаритные размеры;
- теплоноситель из закрытого бака точно не испарится;
- минимальные теплопотери, в отличие от требующего дополнительной изоляции открытого бака;
- защита труб и узлов систем от коррозии, которая обеспечивается за счёт отсутствия воздуха;
- закрытая система отопления может работать при высоком давлении, тогда как открытая только при низком;
- эксплуатационные расходы мембранника ниже, что у открытого бака.
Ну а вообще, конечно - выбирать вам.
Место бака в системе отопления
Расширительный бак системы отопления служит для того, чтобы компенсировать увеличение объёма теплоносителя в результате его температурного расширения.
Если циркуляция принудительная, то давление в точке подключения агрегата равно статическому давлению в этой точке при данной температуре (правило действуют только при наличии одного мембранника). Если предположить, что оно изменится, то получится, что в закрытой системе появилось из ниоткуда некоторое количество жидкости. Это противоречит здравому смыслу.
Открытая система отопления – это сосуд, имеющий сложную форму, со специфичными конвекционными потоками. Все узлы должны обеспечивать быстрый подъём горячего теплоносителя в верхнюю точку и последующий самотечный слив его через радиаторы в котёл. Помимо этого конструкция системы не должна препятствовать перемещению пузырьков воздуха вверх.
Располагают расширительный бак в этом случае всегда в самой высокой точке однотрубной системы, как правило, вверху разгонного коллектора.
Расчет объёма расширительного бака отопления
Определить объём расширительного бака можно несколькими способами. Во-первых, свои услуги предлагают многочисленные проектировочные бюро и отдельные специалисты. Они для расчётов используют специальное программное обеспечение, которое позволяет учесть все факторы, влияющие на стабильную работу системы отопления. Это всё, конечно, замечательно, но дорого.
Во-вторых, можно самостоятельно выполнить расчет расширительного бака по формулам. Здесь нужно быть особенно внимательным, так как малейшая ошибка может существенно исказить итоговые значения. Учитывается всё: объём системы отопления, вид теплоносителя и его физические характеристики, давление.
В-третьих, можно воспользоваться он-лайн калькуляторами для выполнения расчётов. Правда, в этом случае, лучше перепроверить результаты на нескольких ресурсах, дабы исключить вероятность некорректной работы страницы.
В-четвёртых, можно прикинуть на глаз – удельную ёмкость системы отопления приравнять к 15 л/кВт. Это ориентировочные цифры. Такой способ годится только на стадии технико-экономического обоснования. Уже непосредственно перед покупкой обязательно проводят более точные расчёты.
Способ #1 - расчёт по формулам
Основная формула для расчёта выглядит следующим образом:
Где С – общий объём теплоносителя в отопительной системе, л;
Pa min – настроечное (первоначальное) абсолютное давление в расширительном баке, бар;
Pa max – максимальное (предельное) абсолютное давление, которое возможно в расширительном баке, бар.
Теперь рассчитываем Pa min и Pa max по формулам:
По первой формуле рассчитывается абсолютное настроечное давление (h2 подставляется со знаком «минус» при расположении бака ниже точки врезки). По второй формуле определяется абсолютное максимально возможное давление в расширительном баке.
Способ #2 - онлайн калькулятор для расчёта
Для расчёта объёма расширительного бака можно воспользоваться он-лайн калькулятором. Их существует много (http://www.ktto.com.ua/calculation/brh, http://teplo-info.com/otoplenie/raschet_rasshiritelnogo_baka_online и другие). Разберём механизм работы на примере калькулятора, предложенного на сайте http://teplo-as.ru/text/podbor/bak.
* - лучше брать максимально точную цифру. Если данных нет, тогда 1 кВт мощности равен 15 л;
** - должно равняться статическому давлению системы отопления (0,5 бар = 5 м);
*** - это давление, при котором срабатывает клапан безопасности.
Эта методика значительно упрощена и годится только для расчёта индивидуальных систем отопления. Поэтапно разберём схему на конкретном примере:
- определяем тип теплоносителя: в данном случае это вода. Коэффициент её температурного расширения составляет 0,034 при температуре 85С;
- рассчитываем объём теплоносителя в системе. Например, для котла мощностью 40 кВт объём воды составит 600 литров (15 литров на 1 Квт мощности). Можно, и это будет более точная цифра, суммировать объём теплоносителя в котле, трубах и радиаторах (если такие данные есть);
- максимально допустимое давление в системе задаётся пороговым значением, при котором срабатывает клапан безопасности;
- давление зарядки (начальное) расширительного бака может быть больше либо равно (но ни в коем случае не меньше) гидростатическому давлению отопительной системы в точке врезки мембранника;
- объём расширения (V) рассчитывается по формуле V = (C* βt)/(1-(Pmin/Pmax)); Коэффициент заполнения теплоносителем расширительного бака определяется по таблице исходя из комбинации значений максимального и начального давления. Далее расчётный объём умножается на коэффициент и полученная цифра является рекомендуемым объёмом мембранника
Важным критерием выбора расширительного бака является настройка клапана безопасности (предохранительного), который является элементом обязательным для экспанзомата (СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»). Пороговое значение, после которого срабатывает защита, больше допустимого для самого «слабого звена» системы на 10% (такие настройки учитывают разницу высот мембраны и клапана).
Чтобы иметь возможность регулировать предельно допустимое давление в системе, отдавайте предпочтение клапанам с возможностью регулировки. Обязательным требованием ко всем таким защитным устройствам является наличие устройства «подрыва» (принудительного открывания). Оно позволяет периодически проверять работоспособность клапана и не допустить залипания золотника
