Расширительный бак, клапан, манометр, их подбор

Методика расчета и подбора баков для систем отопления.

При выборе мембранного расширительного бака необходимо рассчитать следующие параметры: Емкость системы Vsyst – это общий объем теплоносителя в системе, включая источники нагрева, радиаторы, трубопровод и т. д.

  • Теплогенераторов (котлов, теплообменников и т. д.);
  • Буферных баков;
  • Транспортных трубопроводов;
  • Потребителей тепла (радиаторов, теплых полов, конвекторов и т. д.).

В случае отсутствия проектных данных объем теплоносителя определяется табличным методом, исходя из тепловой мощности системы. Можно воспользоваться приведенными здесь усредненными табличными данными (Таблица № 2).

Для определения средней емкости системы можно умножить показатель тепловой мощности системы в кВт на приведенные в таблице значения. В таблице приведены данные для новых систем. Для более старых систем рекомендуется применять более высокие значения.

Внимание! Данный метод является приблизительным и может быть использован для усредненного расчета емкости расширительного бака.

Таблица № 2. Расчетная емкость теплоносителя в системе

Конвекторами и / или воздушным отоплением

Индукционными нагревательными устройствами

Системами подогрева воздуха

Различным оборудованием центрального теплоснабжения

Стальными трубчатыми радиаторами

Различным оборудованием для холодоснабжения

Теплыми полами и / или потолками

Разветвленной системой трубопроводов (теплоцентраль)

Пример:
Тепловая мощность системы — 800 кВт
Отопление осуществляется панельными радиаторами
Ориентировочная емкость системы = 800 х 8,8 = 7040 л

Пример:
Температурный режим системы 90/70 °C.
Для получения коэффициента берем максимальное значение температуры (температура подающей линии) 90 °C. Коэффициент температурного расширения равен при нагреве от 4 °С до 90 °С равен значению 3,47% (по Таблице № 1 или из Графика №1). В таблице и на графике приведены значения процентного увеличения объема воды и водно-гликолевых смесей различной концентрации при увеличении температуры от 4 °C до 105 °C.

Таблица №1. Коэффициент температурного расширения системных жидкостей, %

График №1. Температурное расширение системных жидкостей

график 1.jpg

Объем расширения Ve

При нагревании жидкости в системе ее объем увеличивается. В закрытых системах это приводит к повышению давления. Такое увеличение объема называется объемом расширения. Контроль за объемом в расширительном баке позволяет предотвратить повышение давления. Снижение давления при охлаждении называется сжатием. Объем расширения следует рассчитывать также для систем холодоснабжения.

Объем расширения определяется следующим образом:

Ve = Vsyst x n (коэффициент температурного расширения)

Коэффициент температурного расширения находим в Таблице №1 или на Графике №1.

Запас воды в расширительном баке позволяет компенсировать потерю давления в системе, наступающую в результате утечек или дегазации.

Полезная (или нетто-) емкость бака Vnetto

Максимальный объем воды, который может поступить в бак со стороны сети теплоснабжения при максимальном расширении.

Номинальная (или брутто-) емкость бака Vbrutto

Общий объем расширительного бака с учетом воды расширения и запаса.

Статическое давление PST

Давление, возникающее в системе в результате воздействия статической высоты системы Hst, от места соединения расширительного бака и самой верхней точки системы, измеренная в метрах водяного столба (10 м вод. ст. = 1 бар). При размещении расширительного бака над системой статическая высота принимается не более 3 м. Значение статического давления необходимо для определения предварительного давления мембранного расширительного бака.

Давление испарения PD

В работающей системе, при высоких температурах в теплоносителе в сочетании с добавками гликоля может быстрее достигаться точка кипения жидкости. В этом случае давление испарения также будет влиять на работу расширительного бака.

Допуск давления PZ

Допуск давления предназначен для компенсации разницы между исходными показателями давления и для обеспечения избыточного давления в любой момент эксплуатации на любом участке системы. Рекомендуется добавлять допуск не менее 0,2 бар.

Разница в давлении циркуляционного насоса ∆ Pнасос

Иногда в проектах нет возможности разместить расширительный бак на обратном трубопроводе оптимальным образом. В этом случае перепады давления в циркуляционном насосе могут оказывать отрицательное или положительное влияние на забор воды расширительным баком.

Исходное давление расширительного бака P

Давление газа, измеренное на клапане для заправки азота расширительного мембранного бака в месте его установки в системе (при отсутствии в ней теплоносителя) и при температуре окружающей среды.

фото 2-1.jpg

Исходное давление определяется следующим образом:

Для большинства случаев в расчетах можно использовать упрощенную формулу:

Рекомендуется округление в большую сторону до величины, кратной 0,5 бар.

Читайте также:
Особенности устройства сухой стяжки

Примечание: Большинство производителей осуществляет поставку расширительных баков со стандартным предварительным давлением 1,5 или 3,0 бар, поэтому рассчитанное исходное давление необходимо округлять в большую сторону до величины, кратной 0,5 бар. Когда того требует гидравлическая ситуация на высоте расширительного бака (напр., размещение бака со стороны нагнетания насоса), может потребоваться корректировка (+ ∆Pнасос). Если на высоте расширительного бака требуется минимальное рабочее давление, превышающее значение исходного расчетного давления (напр., за счет циркуляционного насоса), за исходное давление принимается это минимальное рабочее давление.

Установочное давление предохранительного клапана PSV – это значение давления в системе, при котором происходит открытие клапана в целях сброса излишков теплоносителя и защиты системы от избыточного давления. Чтобы узнать границы точности установочного давления, которые могут влиять на конечное давление, свяжитесь с производителем предохранительного клапана.

Конечное давление Pe – это максимально допустимое давление в системе в месте установки расширительного бака.

Конечное давление определяется следующим образом:

Pe = PSV + 0,9 (≥ 0,3 бар, предохранительный клапан типа D / G / H)

Примечание: Если предохранительный клапан установлен не на одной высоте с расширительным баком или между ними размещен насос, конечное давление должно быть скорректировано. Конечное давление не может превышать максимальное рабочее давление бака.

Эффективность ηG — это соотношение между брутто- и нетто- емкостями бака. Эффективность определяется соотношением между исходным и конечным давлением в абсолютных барах с учетом атмосферного давления (закон Бойля). В случае необходимости можно воспользоваться данными, приведенными в Таблице № 3.

Таблица № 3. Эффективность при различных значениях исходного и конечного давления

Расширительный бак, клапан, прибор для определения величины давления, их выбор

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Разрыв трубопровода, отопительного прибора или котла давлением горячей воды– опасная и дорого обходящаяся авария. В отопительной системе обязаны быть устройства, которые ликвидируют вероятность такого события. Рассмотрим детальнее, как правильно сделать самое основное, создать безопасность системы обогрева, не допустить превращение в бомбу.

Почему появляются неисправности

Жидкость при нагреве возрастает в объеме. Если она замкнута в системе труб, то просто разорвет их. Благодаря этому системы обогрева снабжены расширительным баком. При нагревании, водный объем, который оказывается лишним, перетекает в эту емкость.

Однако в домашнем отоплении бывает следующее, чего необходимо не позволить:

  • Работа системы отопление без дополнительного расширительного бака вообще.
  • Бак небольшого объема.
  • Увеличение давления более норм при помощи накачки.
  • Отсутствие клапана предохранительного, или свободного слива с него.
  • Не проверка работоспособности клапана, его загрязнение.
  • Отсутствие прибора для определения величины давления и зрительного контроля.

Любая система обогрева должна быть снабжена указанными устройствами. Они обязательны, и не считаются возможностью сэкономить.

Автоматические котлы снабжены прибором для определения величины давления и клапаном предохранения с наружной стороны на штуцере подачи, а очень часто в них есть и аварийный расширительный бак, кроме устанавливаюемого рядом.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Клапан для предохранения

Маленькое приспособление, сбрасывающее воду из системы обогрева при превышении давления в ней. В большинстве случаев рабочее давление в отопительной системе с автоматическими котлами составляет 1,5 атм (в холодном состоянии) – 2,0 атм (в разогретом).

как настроить расширительный бак не снимая и не сливая воды с системы отопления.

Клапан для предохранения выбирается на давление срабатывания 3,0 атм.

Но ряд обычных котлов твердотопливных от неизвестных изготовителей предназначаются для работы с небольшим давлением – 1,1 – 1,5 атм. Тогда требуется клапан на 1,8 атм, к примеру, что указывается в инструкции от изготовителя.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Клапан в первую очередь врезается в подающую магистраль на выходе из теплообменного аппарата (из котла).
Его трудоспособность исследуется при техобслуживании не реже раз в году, открытием при помощи рычага. Не допускаются постоянные срабатывания, устройство для этого не предназначается, и выйдет со строя, будет течь.

Обеспечение слива с клапана предохранительного

Необходимым требованием безопасности считается также и организация слива с клапана в некотором роде. Тут нормами считаются:

  • Отвод струйки в емкость или канализацию с помощи трубы.
  • Возможность зрительного контроля за струёй жидкости, может быть при помощи прозрачной колбы.
  • Труба для слива не обязана иметь арматуры запорной, более одного уголка, и длины более 2,0 метра.
Читайте также:
Распашные двери межкомнатные установка. Установка распашных межкомнатных дверей: подготовка и монтаж

В практических условиях чаще канализация в месте нахождения клапана отсутствует. Благодаря этому организация слива исчерпывается трубкой надетой на патрубок для соединения клапана и которая ведет к полу, так как и емкость тоже на протяжении какого-то времени удаляют, однако это не будет чем-то недопустимым…

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Применяется специализированный прибор для определения величины давления для домашних систем обогрева с самыми большими показателями в большинстве случаев в 4 атм.

С котлом работающим на твёрдом топливе прибор для определения величины давления, наряду с клапаном предохранения, а еще и с автоматизированным краном Маевского ставится на едином отводе от подачи, в самой верхней точке системы – в группе безопасности.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

В автоматических котлах приборы для определения величины давления установленные.

Все пользователи систем обогрева должны наблюдать за показаниями давления, принимать меры, в случае отклонений от нормы в большую или меньшую стороны.

Требования к установке – должен быть особенно заметен, не заслонятся ни с какого направления осмотра.
Перед включением прибора для определения величины давления, клапана не разрешается ни каких кранов.

Группа безопасности, где и как ставится

  • Многие модели котлов работающих на твёрдом топливе имеют специализированный разъем для установки группы безопасности — прибора для определения величины давления, воздушного клапана, аварийного клапана давления на одном тройнике. Тогда приборы обязаны быть установлены по инструкции к котлу.
  • Если разъема нет, значит группа безопасности ставится на подаче, на выходе из котла, до установки шарового отключающего крана. Непозволительно между аварийными устройствами и котлом работающим на твёрдом топливе ставить вентиль со сферическим запорным элементом.
  • В большинстве случаев выход подачи из котла считается и самой верхней точкой системы. Тут должен быть поставлен вентиляционный клапан.
  • Давление срабатывания аварийного клапана в большинстве случаев 3 атм. Прибор для определения величины давления должен быть особенно заметен. Подтекание крана Маевского допустимы для индивидуальных маделей, устраняется разборкой и очисткой игольчатого клапана.

Типы расширительных баков

Расширительные баки могут быть открытыми (атмосферными) или закрытыми, работающими под давлением. Первый используются в самотечных отопительных системах, давление в которых не очень высокое, а жидкость просто вытесняется при нагреве в открытую емкость.

Некоторые древние котлы, как правило будут работать исключительно при давлении атмосфер с открытыми расширительными баками, тогда предохранительный клапана и прибор для определения величины давления в системе не монтируются.

В настоящий момент рекомендуется создавать только замкнутые системы обогрева с циркуляцией принудительного типа. Для них подбираются мембранные, работающие под давлением.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Как устроен гидроаккумулятор

Устройство для предостережения сверхнормативного увеличения давления в отопительной системе делится мембранной тканью из прочной технической резины на две половины. Одна заранее накачивается воздухом. В другой находится тепловой носитель, который может сжимать воздух при расширении жидкости.

Со стороны системы обогрева находится патрубок для соединения для подсоединения, со стороны воздушной половины – воздушный ниппель под обыкновенный автомобильный насос.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Расширительные баки внешне сходны гидроаккумуляторы для сети водопровода, у которых вода поступает только в грушу из пищевой резины и не соприкасается с иным частями.

Чаще окрас устройств для технических нужд и отопления – красный. Для пищевой воды – синий. Но это не обязательно, и отличить устройства точно можно разве что по свойствам.

  • Для воды – давление до 12 атм, для отапливания – только до 4 атм.
  • Для воды – температура до 80 град, для отапливания – уже до 120 град.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Какой бак для отапливания подобрать

Главное отличить бак для отапливания от гидроаккумуляторов. Мало пройти консультацию с менеджером, было бы неплохо и своими силами разобраться в вопросе.

Второй невидимый момент выбора – какой объем необходим? Это главное, небольшой объем (очень не дорогое устройство) не управится с поддержанием давления в норме и оно будет страшно увеличиваться.

Рекомендуется, также и изготовителями котлов, не озадачиваться какими-то непростыми расчетами и выбрать бак исходя из объема залитого носителя тепла.

Читайте также:
Паркетная доска лиственница от производителя

Паспортный объема расширительного бака должен быть не меньше 1/10 от отопительной системы. Однако тут могут быть определенные сложности с определением данного значения – определить его не просто. Тогда лучше слить систему и померять в грубом приближении просто ведрами.
Чаще подбираются устройства объемом 6 – 15 литров.

Характерности установки

Есть конкретные требования к установке расширительного бака.

  • Устройство ставится всегда таким образом, чтобы камера наполненная воздухом была сверху. Если случится растрескивание резины, что заурядное явление, то устройство остается работоспособным – воздух будет сверху заполнять собственный объем.
  • Подсоединяется в большинстве случаев к обратной магистрали, отводом подальше от насоса. Нормирования по данному вопросу нет, но профессионалы не советуют ставить на подаче, где пульсация давления от нагревания и насоса выведет мембранную ткань из строя скорейшим образом.

Расширительный бак, клапан, манометр для системы отопления, их подбор

Какое давление в баке, как находится в эксплуатации

После того как произошла установка выполняется накачивание бака воздухом до давления на 0,2 меньше, чем в холодной отопительной системе, — в большинстве случаев до 1,3 атм. После этого система заливается тепловым носителем до давления 1,5 атм. Но как указывалось, для некоторых котлов могут быть меньшие ограничения, установленные изготовителем.

Во время эксплуатационных работ, при уменьшении давления в отопительной системе, в первую очередь проверяют давление в воздушной камере расширительного бака и накачивают его при надобности, приводя подобным образом отопительную систему в норму.

Однако нередко падение давление будет чрезмерно ощутимым, и восстановить его при помощи накачки невозможно. Это происходит скорее не так как есть течь, а вследствие выхода растворенного в тепловом носителе воздуха через воздухоотоводчик. Систему просто необходимо долить до нормы.

Подобным образом выбранные и установленные бак, прибор для определения величины давления и клапан обеспечивают нормальную эксплуатацию системы обогрева.

Расширительный бак: расчёт, выбор, установка

Расширительный бак защищает систему отопления от поломки при увеличении объема теплоносителя. Статья поможет рассчитать, выбрать и правильно установить бак.

Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литров Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литров

Расширительный бак — неотъемлемая часть любой системы отопления потому, что теплоноситель при нагревании увеличивается в объеме, вода и отопительный антифриз в том числе. Расширительный бак принимает на себя увеличивающийся объем жидкости, предохраняя систему отопления от разрушения.

Расширительные баки бывают открытые и мембранные (закрытые). Открытый расширительный бак принято включать в схему классической системы отопления там, где теплоноситель циркулирует по трубам за счет естественной циркуляции. В этом случае расширительный бак устанавливают в самой верхней точке дома, желательно на чердаке. В открытый расширительный бак наливают воду при заполнении системы отопления теплоносителем, в него же заводят воздушник.

Открытый расширительный бак для классической системы отопления

Открытый расширительный бак для классической системы отопления

Закрытые, мембранные баки применяются в закрытых системах отопления, которые все время, за исключение ремонта, находятся под избыточным давлением около 1 кгс/см 2 . В этом случае мембранный расширительный бак не только принимает на себя расширяющийся теплоноситель, но и поддерживают давление на постоянном уровне, даже если котел не работает и циркуляции теплоносителя в системе нет. Через мембранный бак не наполняют систему отопления, как в случае с открытым расширительным баком, который служит своеобразной воронкой.

В закрытых системах циркуляция теплоносителя осуществляется за счет циркуляционного насоса, который все чаще встраивается прямо в котел. Не обошла эта участь и расширительные баки — мембранные баки давно стали неотъемлемой частью настенных котлов. Конечно, объем расширительных баков в котлах невелик, порядка но для простых систем отопления с малым объемом теплоносителя этого достаточно.

Вообще, перед покупкой мембранного расширительного бака или изготовлением емкости открытого расширительного бака надо сделать расчёт объема бака, чтобы он смог вместить весь объем расширяющейся жидкости.

Мембранный расширительный бак (экспанзомат)

По сути, мембранный бак представляет собой гидроаккумулятор с прочной мембраной, которая способна выдерживать горячую воду без повреждения.

Расширительный бак, экспанзомат, в разрезе. Фото: Day & Nite Plumbing & Heating Расширительные баки Джилекс различных моделей в разрезе. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ

Читайте также:
Размножение можжевельника черенками: пошаговая инструкция

Мембрана делит бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором или автомобильным насосом накачивается воздух под давлением точное давление указано на наклейке, наклеенной на бак или в паспорте экспанзомата. Воздух под давлением выполняет роль пружины, сжимаясь при увеличении объема жидкости в баке.

Срок службы расширительного бака зависит от правильности установки и качества оборудования, в среднем составляет Продлить срок службы экспанзомата можно установив бак на обратной линии, перед циркуляционным насосом.

Выбор расширительного бака зависит от ассортимента отопительного оборудования в магазинах вашего региона, поэтому ориентируйтесь на отзывы касательно имеющихся в продаже моделей.

Расчёт расширительного бака для отопления

Выбирая расширительный бак надо знать его объем. Объем можно определить по формулам, а можно воспользоваться таблицей и подобрать бак для вашей системы отопления, если известна ёмкость системы отопления, объем теплоносителя во всех без исключения трубопроводах, радиаторах, котле и др.

Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

В любом случае, рекомендуется покупать бак с запасом по объему. Как говорится лишний объем не помешает, особенно если в качестве теплоносителя используется отопительный антифриз, а не вода.

Таблица. Расчет емкости расширительного бака для системы отопления, в зависимости от объема теплоносителя.

Объем теплоносителя в системе отопления, литровЕмкость расширительного бака, литров
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12010
Примечание: расчёт верен, если в качестве теплоносителя используется вода, начальное давление в системе отопления — 1 кгс/см 2 , максимальное давление — 3 кгс/см 2 . Точный расчет объема расширительного бака можно сделать на сайте ГК Климатик.

Где и как установить расширительный бак

Мембранные расширительные баки рекомендуется устанавливать на обратной линии системы отопления, недалеко от котла, перед циркуляционным насосом, водяным патрубком вверх (горизонтальные баки: влево или вправо).

Рекомендуемый производителем способ установки мембранного расширительного бака Джилекс: 1-воздухоотводчик; 2-предохранительный клапан; 3-манометр; 4-корпус группы безопасности; 5-расширительный бак; 6-отопительный котел; 7-радиаторы отопления; 8-циркуляционный насос. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ Мембранный расширительный бак установлен правильно. Фото: Википедия

Не рекомендуется устанавливать экспанзоматы водяным патрубком вниз — это будет способствовать скоплению воздуха в баке, который будет невозможно удалить из системы. Также не рекомендуется устанавливать бак на напорной линии системы отопления, чтобы продлить срок службы мембраны.

Открытые расширительные баки по традиции монтируются в самом высоком месте дома так, чтобы труба, идущая от бака, входила в обратную линию системы отопления недалеко от входа в котел. Также требуется обеспечить удобство наполнения системы водой и контроль уровня воды в баке без дополнительных ухищрений.

Расширительный бак для водоснабжения: выбор, устройство, установка и подключение

Автономный водопровод, самостоятельно подающий воду к точкам разбора как в городской квартире, давно перестал быть диковинкой. Это норма загородной жизни, которую просто нужно грамотно спроектировать, собрать и оснастить оборудованием, способным запускать и останавливать систему по мере пользования кранами.

Стабильную работу независимой сети обеспечит расширительный бак для водоснабжения. Он защитит от гидроударов, существенно продлит рабочий ресурс насосной техники, гарантирует регулярное наполнение системы водой, избавит от необходимости носить ее ведрами.

Мы рады познакомить вас с особенностями устройства и принципом работы гидроаккумулятора. У нас скрупулезно описаны правила выбора мембранного бака, специфика монтажа и подключения. Предложенную к рассмотрению информацию мы дополнили полезными иллюстрациями, схемами и видеоруководствами.

Характеристика закрытых расширительных баков

Гидробак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) — это металлическая герметическая емкость, которая служит для поддержания стабильного напора в водопроводе и создания разных по объему запасов воды.

На первый взгляд, выбор и установка этого устройства не должна вызвать трудностей — в любом интернет-магазине можно увидеть множество моделей, которые лишь немного отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своей функциональности.

Это совсем не так. В устройстве расширительного бака и принципе его работы есть много нюансов.

Гидроаккумулятор – обязательный компонент автоматизированной независимой системы водоснабжения, выполняющий ряд значимых функций

Гидробак в тандеме с реле давления предоставляет возможность автоматизировать работу водозаборного оборудования и продлить сроки его службы

Читайте также:
Оформление спальни в японском стиле

Гидробак в схеме со скважинным насосом имеет больший объем, устанавливается отдельно от водозаборного агрегата

В сложных системах водоснабжения, в которых давление может падать либо от разветвленности, либо от большой протяженности трассы, гидробаки используются в качестве дополнительных резервных пунктов

Если при заборе воды существует вероятность работы при “сухом ходе”, гидроаккумулятор работает в тандеме с блоком автоматики, а не с реле давления

Особенности устройства и конструкции

Разные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу использования — некоторые рассчитаны только на работу с технической водой, другие могут использоваться для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

  • резервуары со сменной грушей;
  • емкости с фиксированной мембраной;
  • гидробаки без мембраны.

С одной стороны резервуара со съемной мембраной (у бака с нижним подключением — внизу) есть специальный фланец с резьбой, к которому и крепится груша. С обратной стороны имеется ниппель, для накачивания или стравливания воздуха, газа. Он рассчитан на подключение к обычному автомобильному насосу.

В баке со сменной грушей вода накачивается в мембрану, не соприкасаясь с металлической поверхностью. Замена мембраны происходит путем откручивания фланца, который удерживают болты. В больших емкостях, для стабилизации заполнения, задняя стенка мембраны дополнительно крепится к ниппелю.

Устройство гидробака

Срок службы съемной груши зависит от настроек давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора. Иногда, для создания большего запаса воды, пользователь уменьшает количество воздуха и увеличивает количество воды в груше. Это приводит к касанию мембраны к стенке бака, и становится причиной быстрого истирания

Внутреннее пространство бака с фиксированной мембраной разделяется ею на два отсека. В одном находится газ (воздух), в другой поступает вода. Внутренняя поверхность такого резервуара покрыта влагостойкой краской.

Гидробак с фиксированной мембраной

Чаще всего баки с фиксированной мембраной используются для систем отопления. Так как мембрана — это элемент, который выходит из строя гораздо быстрее, то и срок службы такого бака меньший, чем устройства со съемной грушей

Существуют также гидробаки без мембраны. В них отсеки для воды и воздуха ничем не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешивание двух веществ.

Достоинство таких устройств — отсутствие мембраны или груши, которая является слабым звеном в привычных гидроаккумуляторах.

Типы гидроаккумуляторов

Внешне расширительные баки можно разделить лишь на горизонтальные и вертикальные модели, но их рабочие параметры могут быть очень разные

Диффузия воды и воздуха заставляет обслуживать баки достаточно часто. Около одного раза за сезон приходится подкачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха, даже при нормальном давлении в баке, становиться причиной частого включения насоса.

Как работает расширительный бак для системы водоснабжения

Гидравлические аккумуляторы в системах водоснабжения сокращают вероятность возникновения гидроударов, предохраняют насосы от излишне частых включений, позволяют сформировать запас воды и поддерживать давление в контуре

Принцип работы гидроаккумулятора

Закрытые гидробаки для водоснабжения работают по такой схеме: насос подает воду в грушу, постепенно заполняя ее, мембрана увеличивается и происходит сжатие воздуха, который находится между грушей и металлическим корпусом.

Чем больше воды поступает в грушу, тем больше она давит на воздух, а тот, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате в резервуаре повышается давление, это приводит к отключению насоса.

Некоторое время, когда в системе происходит расход воды, сжатый воздух поддерживает напор. Он выталкивает воду в водопровод. Когда ее количество в мембране уменьшается настолько, что давление опускается до нижнего предела, срабатывает реле, снова включая насос.

Устройство раширительного бака для водоснабжения

В гидробаке происходит постоянное взаимодействие воды и газа, отделенных друг от друга резиновой мембраной. Объем жидкости внутри устройства регулируется количеством газа (его давлением) (+)

Классификация по области применения

Нельзя путать баки для водоснабжения и для отопительной системы, поэтому при выборе нужно узнать их предназначение. Для четкой идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный, для водоснабжения — в синий цвет.

Однако некоторые не придерживаются такой маркировки, поэтому отличительной чертой устройств могут послужить такие данные:

  • для водоснабжения максимальная температура использования гидроаккумулятора будет составлять до 70 °C, допустимое давление может достигать 10 бар;
  • устройства, предназначенные для системы отопления, могут выдерживать температуру до +120 °C, рабочее давление расширительного бака зачастую не бывает выше 1,5 бар.
Читайте также:
Покрытие из резиновой крошки

Все самые важные параметры указаны на декоративном колпачке (шильдике), который закрывает ниппель.

Расширительный бак в системе отопления

Устройство, предназначенное для системы отопления, служит дополнительным резервуаром, позволяющим теплоносителю свободно расширяться при нагреве. Без него система обречена на разрушение

Список функций, которые выполняет гидробак в системе ХВ (холодного водоснабжения), гораздо шире:

  • Поддержание ровного и постоянного напора в водопроводе. Благодаря давлению воздуха, напор некоторое время поддерживается даже при выключенном насосе, пока не упадет до установленного минимума и в работу опять не включится насос. Таким образом напор в системе сохраняется даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
  • Предохранение от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащийся в баке, позволяет некоторое время использовать водопровод, не включая насос. Это уменьшает количество срабатываний насоса за единицу времени и продлевает его работу.
  • Защита от гидроударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достичь 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак берет на себя удар, выравнивая давление.
  • Создание запасов воды. При отключении электричества система водоснабжения хоть недолго, но, все же, еще некоторые время будет отдавать воду.

Для обвязки водонагревателя используют расширительные баки, которые могут выдерживать высокие температуры.

Материалы для гидропневматического оборудования

Мембрана расширительного бака изготавливается из разных материалов, которые при эксплуатации выдерживают разный диапазон температур.

В гидроаккумуляторах применяют:

  • Натуральную каучуковую резину — NATURAL. Материал может контактировать с питьевой водой, применяется для аккумулирования холодной воды. Со временем может начать пропускать воду. Выдерживает температуру от -10 и до 50 °C выше нуля.
  • Синтетическая бутиловая резина — BUTYL. Наиболее универсальна, водонепроницаема, применяется для станций водоснабжения, подходит для питьевой воды. Температура эксплуатации может колебаться от -10 и до 100 °C.
  • Синтетическая резина из этилен-пропилена — EPDM. Более водопроницаемая, чем предыдущая, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур — от -10 и до 100 °C.
  • Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования та же, что и у предыдущих марок.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать баки с грушей, изготовленной из пищевой резины с усовершенствованными эластичными свойствами, которая позволят лучше гасить гидравлические удары и поддерживать стабильный напор воды в системе.

Корпус бака чаще всего производят из легированной стали, стойкой к коррозии, покрытой снаружи лакокрасочным покрытием. В продаже также можно встретить емкости из нержавейки, очень прочные, но при этом дорогие.

Расчет объема бака перед выбором

В продажу поступают баки вместимостью от 24 до 1000 л. Какой именно выбрать, подскажут расчеты, результат которых следует округлять в сторону увеличения. Выбирая бак со съемной мембраной, следует помнить, что объем воды занимает 30% от общего объема емкости, то есть, в 100-литровом резервуаре запас воды будет равен приблизительно 30 литрам.

Таблица объем гидробака

Таблица демонстрирует взаимосвязь параметров давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора с показателями настройки реле и размером бака (+)

Особенностью маленьких баков есть то, что они зачастую не имеют клапана, чтобы стравливать воздух из резиновой груши. Это может создать неудобства при эксплуатации. Большие емкости имеют такой клапан, и помимо создания большего запаса воды, лучше справляются с поддержанием стабильного напора в системе.

Для автономной системы с одной-двумя точками водоразбора обычно покупают небольшой бак емкостью до 10 л

Гидроаккумуляторы объемом 14 – 35 л хорошо работают в тандеме с поверхностными насосами, не слишком чувствительными к частой активизации запусков/отключений

Скважинные насосы более чувствительны к часто производимым запускам с отключениями, т.к. в их конструкции больше вращающихся деталей

Для минимизации запусков погружных насосов в схему водоснабжения включают баки объемом от 50 л и более. Так же поступают в регионах с перебоями в электроснабжении

Читайте также:
Самодельный дворовый удлинитель из катушки от сварочной проволоки

Как правильно сделать выбор расширительного бака системы отопления, расчеты и особенности установки

Планирование системы отопления – это не только радиаторы и котел, но и другие элементы, входящие в общую схему отопления и обеспечивающие безотказную работу и полноценную функциональность. Выбор расширительного бака системы отопления является немаловажной частью такого планирования. Именно расширительный бак обеспечивает компенсацию температурных расширений и обеспечивает нормальную работоспособность всего оборудования.

При выборе расширительного бака необходимо сразу определиться с типом системы, принципом циркуляции теплоносителя, общим объемом воды. В некоторых случаях потребуется монтаж дополнительного оснащения, например, циркуляционного насоса.

Расширительный бак для отопления для чего он нужен и как работает

Что такое бачок отопительный, как выбрать расширительный бак для системы отопления? Такое оборудование выполняет компенсацию температурных расширений жидкости при ее нагреве или остывании. Ведь увеличение объема теплоносителя в системе отопления происходит при каждом ее запуске, то есть нормальное функционирование отопления полностью зависит от правильно выбранного расширительного бака.

При запуске системы нагретая вода увеличивается в объеме, ее излишек поступает в полость бака, предохраняя трубы от разрыва. При остывании «лишняя» вода возвращается в систему и поступает далее к котлу для нагрева, после этого цикл повторяется. В каких еще случаях расширительный бак необходим? Именно такое оборудование обеспечивает защиту системы от воздушных пузырей, которые могут остановить циркуляцию теплоносителя.

Разновидности и особенности расширительного бака

Конструкция расширительных бачков предполагает разделение оборудования на три вида:

  1. Открытые бачки. Такое оборудование применяется для систем с естественной циркуляцией, это открытые емкости, которые соединяются с общей системой при помощи соединителя в дне бака. Монтируются они в самой высокой точке отопительной системы, обычно на чердаке.
  2. Закрытые баки. Это оборудование предназначены для отопительных систем с принудительной циркуляцией без подпитки. Устройство расширительных бачков осуществляется в специально оборудованной котельной, дополнительной защиты от промерзания или обслуживания не требуется.
  3. Мембранные расширительные бачки. Современный тип оборудования, работающий в автоматическом режиме. Принцип функционирования схож с закрытыми системами, но подобное оборудование имеет эластичную мембрану, что делает бак более надежным и удобным в использовании.

Открытая и закрытая системы отопления

Открытые баки используются для отопительных систем, где теплоноситель циркулирует самотеком. Емкость обычно имеет цилиндрическую или прямоугольную форму с открытым верхом, соединение с системой отопления осуществляется через выход на дне.

Подобные баки имеют следующие преимущества:

  • система полностью энергонезависимая;
  • конструкция бака предельно простая.

Недостатков использования открытых баков намного больше:

  • необходимо регулярное обслуживание;
  • теплопотери в системе довольно высокие;
  • внутренние стенки бака подвержены коррозии;
  • при монтаже требуется дополнительная прокладка труб;
  • монтаж осуществляется на чердаке, что требует дополнительного усиления перекрытий из-за большого веса бака.

Закрытые баки могут использоваться для любой отопительной системы, но обычно они востребованы для принудительного отопления. Бак закрытый, то есть контакт теплоносителя и окружающего воздуха исключен. Кроме того, герметичные бачки могут быть оснащены автоматическими или ручными клапанами, манометрами для замера давления в системе.

Преимуществ подобного оборудования множество:

  • бак можно монтировать в котельной, он не требует защиты от промерзания;
  • уровень давления в системе может быть довольно высокий;
  • бак более защищен от коррозии, его эксплуатационные сроки большие;
  • теплоноситель не испаряется;
  • отсутствуют теплопотери;
  • уход за системой более простой, нет необходимости следить за давлением, уровнем воды.

Закрытый мембранный бак

Для мембранной системы используется герметичный бак, функционирование которого схоже с обычным закрытым. Принцип работы очень простой – при нагреве теплоноситель расширяется, «лишняя» вода поступает в одно отделение бака, оказывая давление на эластичную мембрану. При остывании давление снижается, воздух из второй емкости выталкивает прохладную воду назад в систему, то есть происходит ее циркуляция.

Мембрана может быть съемной или несъемной, она не соприкасается с внутренними стенками устройства. Если мембрана повреждена, ее необходимо заменить, так как бак перестает функционировать.

Среди преимуществ использования такого оборудования необходимо отметить:

  • компактные размеры бака;
  • теплоноситель не испаряется;
  • теплопотери системы минимальные;
  • система защищена от коррозии;
  • есть возможность работы с высоким давлением без опасения повреждения системы.
Читайте также:
Саундбары Bose: особенности, обзор моделей, выбор и подключение

Особенности выбора расширительного бака для системы отопления, несколько нюансов

Выбирая расширительный бачок, необходимо обратить внимание на такие критерии:

  • место установки;
  • тип отопительной системы (с естественной и принудительной циркуляцией);
  • рабочие параметры системы, включая давление (необходимо выполнить расчеты давления для бака, теплоносителя, теплообменника);
  • объем расширительного бачка (не может быть меньше, чем 10% от общего объема воды в системе);
  • необходимость автоматизированного управления;
  • особенности работы бака (автономное энергонезависимое, с принудительной циркуляцией и подключением к электрической сети)

Одним из критериев выбора оборудования является расчет воды и ее давления. При таких расчетах системы отопления учитываются:

  • объем воды в котельном агрегате (он указан в паспорте к котлу);
  • объем воды для радиаторов (необходимо рассчитать отдельно для каждого радиатора и суммировать полученные значения);
  • объем теплоносителя в трубах системы (рассчитывается для всех контурах при помощи формулы Vобщ = π × D2 × L/4, где D является диаметром трубы, L – это длина трубы).

Таким расчетом вычисляется, какой объем должен быть у бака. Обычно при проектировании закладывается, что объем расширительного бачка не может быть меньше 10-15%. Такого значения будет достаточно для вывода воздуха из отопительного контура и защиты оборудования от разрывов или протечек при температурном расширении.

Установка мембранного расширительного бака: тонкости работ

Для монтажа расширительных емкостей необходимо использовать следующий алгоритм действий:

  • выбирается сам бак и его объем (для принудительных систем необходима модель мембранного типа);
  • далее выполняется крепление устройства (место установки бачка должно быть ровным, требуется надежная фиксация, для открытых емкостей дополнительно прокладываются соединительные трубы);
  • далее выполняется врезка в обратный трубопровод, для чего можно использовать пластиковые или стальные трубы соответствующего диаметра (он должен соответствовать диаметру камеры расширительного бака);
  • после подключения труб и установки крана-американки, необходимо проверить давление и условия работы расширительного бака отопления (емкость заполняется водой, лишний воздух сам выходит из газовой камеры через специальный клапан);
  • при необходимости можно установить аварийный слив, который будет находиться после крана-американки (для этого ставится тройник с ответвлением для установки полудюймового крана для слива излишки воды).

На этом установка расширительного бака для отопления завершена, можно приступать к настройке системы и ее запуску. Чтобы правильно определить рабочее давление, необходимо не только предварительно рассчитать объем бака, но и определить такие параметры, как показатели давления в общей системе, воздушной камере бака, для подпитки оборудования (при необходимости) и уровень максимально возможного давления.

Несколько важных замечаний

Для того, чтобы система и расширительный бачок нормально функционировали, необходимо учитывать такие моменты, как настройка, обслуживание и расчеты давления, объема теплоносителя.

Настройка бака для работы в системе отопления, учет перепадов и уровня давления

Как после монтажа запустить бачок? Необходимо правильно рассчитать уровень давления в сети, учитывая следующие показатели:

  • Pст – это статическое давление, которое будет равно высоте столба воды, обусловленное высотой общей системы отопления от точки установки бака до верхнего элемента;
  • P0 – это давление воздуха в газовой (воздушной) камере бака;
  • Pнач – это начальное давление для подпитки оборудования;
  • Pрасш – настройки для давления, создаваемого в системе;
  • Pкон – уровень давления, которое создается в результате дополнительной подпитки;
  • Pкл – уровень давления для предохранительного клапана (для частных домов такое давление может составлять 3 бара);
  • Pмакс – уровень максимального рабочего давления, на которое рассчитан теплообменник котла (именно он самый чувствительный к этому параметру элемент всей отопительной сети).

Пример расчета

Особенности расчета системы включают в себя такие шаги:

  1. Сначала надо определить давление: Pст = 4 / 10 = 0,4 бар.
  2. Далее в камеру накачивается воздух, давление которого определяется по формуле P0 = Pст+ 0,2 бар, или P0 = 0,4 + 0,2 = 0,6 бар.
  3. Для одноэтажного дома значение Р0 можно принимать равным «1», так как расчетное значение 0,6 бар.
  4. Затем бак подключается к системе, в его полости создается начальное давление Р нач., рассчитываемое при помощи формулы: Pнач> или = P0 + 0,3 бара или Pнач = 1 + 0,3 = 1,3 бар.
  5. Далее включается отопительный котел до температуры в 80 градусов, из системы полностью удаляется весь воздух, теплоноситель, поступая в бак, создает определенное давление. Для расчета необходимого конечного давления в системе надо воспользоваться формулой Pкон

Обслуживание расширительного бака

Чтобы обеспечить длительный эксплуатационный срок расширительного бака, необходимо обеспечить правильные условия обслуживания:

  • регулярно следует обследовать бак на предмет внешних повреждений (трещин, вмятин, коррозии, протечек);
  • каждые шесть месяцев проверяется давление газового пространства, для чего оборудование отключается от системы, из него откачивается вода;
  • два раза в год проверяется целостность мембраны (для мембранных расширительных баков);
  • если отопительная система не будет использоваться в течение длительного времени, из нее и из бака необходимо обязательно слить воду.

Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления

При планировании отопительной системы и выбора расширительного бака следует сразу определить, в каком объеме будет использоваться вода, циркулирующая по трубам и радиаторам. Обычно объем бака составляет 10% от общего объема воды, для точного расчета используется такая формула: Vб = Vс × k / D, где:

  • Vб – рабочий объем для используемого расширительного бачка;
  • Vс – общий объем теплоносителя;
  • k – коэффициент объемного расширения теплоносителя;
  • D – коэффициент эффективности (определяется для расширительного бака).

Для расчета общего объем можно использовать три способа:

  • при помощи водомера засечь, какой объем воды циркулирует по системе за один цикл;
  • для точных расчетов используется формула суммирования всего объема труб для общего контура системы, вместимость теплообменника котла, радиаторов, конвекторов и прочего оборудования;
  • еще один способ предполагает, что на 1 кВт мощности системы приходится 15 л теплоносителя, то есть паспортную мощность котла надо умножить на 15, получая общий объем воды.

Коэффициент увеличения объема воды водогликолевой смеси в зависимости от температуры

Чтобы определить коэффициент «k» расширения объема теплоносителя, необходимо воспользоваться специальными табличными данными. Такой коэффициент показывает, как изменяется объем антифризных добавок в теплоносителе при температурном расширении. При расчетах надо взять значение эксплуатационной температуры теплоносителя и соответствующий ему коэффициент. Для воды в качестве теплоносителя коэффициент этиленгликоля равен «0», для антифриза – значение необходимо рассчитывать с учетом табличных данных.

Кроме того, коэффициент можно рассчитать таким образом – 4% х 1,1 = 4,4 %. Такое значение соблюдается, если количество этиленгликоля в системе составляет до 10% от общего объема теплоносителя. Если количество этиленгликоля до 20%, то коэффициент рассчитывается так – 4% х 1,2 = 4,8%. При этом значение будет изменяться при повышении температуры в системе. Например, если температура достигает 80 градусов, то коэффициент будет равен 0,029, если количество этиленгликоля равно 10%, то коэффициент равен 0,032, при использовании воды и этиленгликоля в соотношении 50%/50%, коэффициент будет равен 0,0436.

Как правильно выбрать расширительный бачок для отопительной системы? Необходимо учитывать не только тип и общий объем системы, но и длину контура для каждого помещения, вида трубопроводов, теплоносителя и многих других параметров. Необходимо учитывать, где будет располагаться бак, какие требования предъявляются к его эксплуатации.

Подбор мембранного бака для водоснабжения

Основные критерии выбора мембранного расширительного бака для дома

Работа системы горячего водоснабжения основана на циркуляции горячей воды, а значит, предполагает постоянное изменение давления. Для стабилизации давления в системе, обеспечения постоянного напора воды, предотвращения повреждения труб и преждевременного износа оборудования используется расширительный бак. Как выбрать гидроаккумулятор для ГВС — разберёмся в этой статье.

Мембранный расширительный бак для дома красного цвета

Зачем нужен расширительный бак

Расширительный бак предназначен для устранения перепада давления воды в системе горячего водоснабжения. Объём воды и, соответственно, давление уменьшается при понижении температуры и увеличивается при её увеличении. Постоянно растущее давление, если его вовремя не сбросить, может привести к повреждению или разрыву труб, но постоянный сброс горячей воды из системы приведёт к падению давления и слабому напору. Основные задачи гидробака:

  • предотвращение гидроударов (скачкообразных изменений давления) в системе водоснабжения;
  • предупреждение преждевременного износа насосного оборудования и продление срока его эксплуатации;
  • создание запаса воды.

Расширительный бак, заполненный воздухом с определенным давлением, компенсирует увеличение объёма горячей воды и создаёт оптимальные условия для работы насосной станции. Его вместимость обычно составляет одну десятую ёмкости всей установки, но обязательно не менее 4%. Слишком маленький гидроаккумулятор просто не будет работать должным образом.

3 ключевых критерия выбора расширительного бака

Большинство покупателей при выборе гидроаккумулятора смотрит только на его объём, что отчасти верно, но кроме объёма также важно учитывать конструкцию и рабочее давление.

Конструкция

Расширительный бак состоит из стального резервуара с двумя отсеками, разделёнными эластичной мембраной. Один из них содержит воздух или азот и действует как «подушка», которая поглощает изменения объёма воды, заполняющей контур. Бак изготавливается из стали. Мембрана обычно изготавливается из EPDM — материала с высокой эластичностью и термостойкостью. На баке установлен небольшой клапан, позволяющий стравить или закачать воздух в случае отсутствия давления.

По расположению бака различают два вида гидроаккумуляторов:

  1. Вертикальные гидроаккумуляторы.
  2. Горизонтальные гидроаккумуляторы.

Давление

Минимальное рабочее давление должно быть таким, чтобы в любой точке контура и при любом рабочем режиме установки существующее давление было больше атмосферного давления или напряжения насыщения водяного пара при максимальной рабочей температуре. Оно должно быть достаточным, чтобы избежать кавитации. В любом случае, чем выше рабочая температура, тем выше должен быть запас прочности — минимум 0,2 бара для систем при температурах ниже 90 °C и 0,5 бара для систем при более высоких температурах.

Максимальное рабочее давление будет немного меньше установленного давления для предохранительного клапана, которое, в свою очередь, будет меньше самого низкого из максимальных рабочих давлений оборудования и аппаратов, которые являются частью контура. Обычно максимальное рабочее давление составляет от 8 до 10 бар в зависимости от модели гидроаккумулятора.

Минимальное и максимальное давление должно быть скорректировано в соответствии с высотой расположения расширительного бака.

Мембранный расширительный бак красного цвета на платформе

Объём

«Чем больше бак, тем больше в нём воды про запас» — ошибочное суждение. Задача расширительного бака — регулировать давление в системе, а не накапливать воду. Выбирать объём бака рекомендуется по числу водозаборных точек:

  • 1-2 точки — до 50 л;
  • 3-4 точки — 80-100 л;
  • 4-5 точек — 150-200 л.

Важно учитывать не только количество точек забора воды, но и мощность насоса:

  • 0,5 кВт — от 24 л;
  • 1 кВт — 50 л;
  • 1,5 кВт — 100 л;
  • 2 кВт — более 100 л.

Это приблизительные значения, которые должны служить ориентиром при выборе объёма гидроаккумулятора в зависимости от мощности насоса. Точный расчёт объёма проводится по формуле:

  • Vt — объём бака (литр);
  • Аmах (бар) — максимальный объём потребляемой воды (литры/мин);
  • Pmin (бар) — минимальное давление, при котором происходит запуск насоса;
  • Рmах (бар) — максимальное давление, при котором насос отключается;
  • Ррrес (бар) — начальное давление в резервуаре;
  • К — коэффициент, соответствующий мощности насоса Р, для расчёта объёма запаса воды Vu = К Аmах.

Стандартное начальное давление расширительного бака — 0,2 бара.

Полезные советы

Одна из частых трудностей монтажа гидроаккумулятора — выбрать место его установки. Расширительный бак надо подключать к подаче у котла, перед насосом или запорной арматурой. Разумеется, для удобства использования его лучше устанавливать в месте, обеспечивающем к нему свободный доступ. Чаще всего он располагается в котельной, хотя может быть размещён и в другом отдельном подсобном помещении. Во время сборки и установки агрегата к нему можно подключить электромагнитный расходомер, который упростит контроль давления, температуры, уровня воды в резервуаре и его периодическое обслуживание.

Агрегат прослужит дольше, если он установлен вертикально с воздушной камерой вверх. Правильное подключение к системе всегда производится через запорный шаровой кран. После сборки нужно настроить соответствующее начальное давление, которое можно найти на паспортной табличке. Важно, чтобы оно не было слишком высоким, поэтому при превышении давления следует выпустить немного воздуха, нажав на клапан. Если давление низкое, нужно дополнить резервуар воздухом при помощи насоса.

Расширительный бак имеет решающее значение для безопасности и правильной работы системы горячего водоснабжения, поэтому к его выбору, установке и обслуживанию нужно подходить максимально ответственно.

Ссылка на основную публикацию