Настройка расширительного бака для отопления

Какое давление должно быть в расширительном бачке

При обустройстве отопительной системы необходимо уделять внимание абсолютно всем моментам, начиная от проектировки теплового блока и заканчивая его комплектацией. Среди всего многообразия функциональных элементов вакуумный расширительный бачок для отопления играет немаловажную роль в создании качественно работающего обогревательного оборудования. Благодаря этому аппарату осуществляется регулировка объема теплоносителя, что позволяет исключить разрыв тепловой магистрали, радиаторов и запорной арматуры.

Принцип работы и типы компенсаторных аппаратов

Если вы собираетесь обустраивать обогревательный блок в загородном доме, то бачок расширительный для отопления (экспанзомат) должен в обязательном порядке фигурировать в нем.

Схема работы компенсационного бака для отопления проста: при увеличении температурного режима теплоносителя, его объем (речь идет о воде, поскольку именно она чаще всего используется для обвязки обогревательных узлов) увеличивается. В силу того, что контур закрытый, жидкость не испаряется и не сжигается, что, в свою очередь, провоцирует увеличение давления в магистрали, которое необходимо уменьшить во избежание аварийной ситуации. Вот такая стабилизация давления в системе отопления именуется компенсацией и именно для этих целей используется расширительный бак для отопления.

Виды экспанзоматов

До недавнего времени широко использовались обогревательные узлы, которые работали посредством гравитационной циркуляции теплоносителя, то есть без центробежных насосов. Для них устанавливались расширительные резервуары открытого типа. Но вместе с тем, такие приборы имели массу недостатков, поэтому сегодня их практически не применяют для обвязки тепловых блоков.

Расширительный бак отопления открытого типа

А все дело в том, что в открытые экспанзоматы попадал воздух, который провоцировал развитие коррозии на внутренних поверхностях теплообменников. Кроме этого, жидкость из системы регулярно испарялась, что требовало постоянного контроля ее количества, поскольку это могло привести к снижению эффективности функционирования всего обогревательного узла. Да и к тому же, такие баки должны располагается в наивысшей точке системы, что не всегда удобно и практично.

Современные же отопительные блоки характеризуются применением насосных установок и расширительных баков закрытого типа. В этом случае превосходство в том, что тепловой контур полностью герметичен.

Компенсатор закрытого типа

Схема работы мембранного компенсаторного резервуара системы отопления строится на следующем принципе: внутри него располагается мембрана, которая делит экспанзомат на две части. В одной половине находится воздух или газ, которые закачиваются в него под давлением. Тогда как за счет другой части осуществляется непосредственно регулировка количества жидкости. Мембрана для расширительного бачка выполняется из эластичного материала, что обуславливает сокращение воздушной камеры при попадании воды внутрь нее, давление в ней увеличивается, компенсируя тем самым повышенное давление в тепловом контуре. Когда же теплоноситель охлаждается, то происходит обратный процесс.

Экспанзоматы зарытого типа могут быть фланцевыми (со сменным мембранным блоком) и цельными (с несменной мембраной). Второй вариант является наиболее предпочтительным в силу выгодной стоимости. Но вместе с тем фланцевые компенсаторы по эксплуатационным характеристикам во много лучше, поскольку при разрыве мембраны ее можно без проблем заменить новой.

Выбираем расширительный бачок

Выбор компенсатора системы отопления – дело достаточно важное, поэтому нужно отнестись к нему со всей серьезностью. Немаловажным аспектом выбора компенсатора является:

• тип – закрытый или открытый;
• типоразмер;
• свойства мембраны:
• устойчивость к диффузионным процессам;
• рабочая температура;
• эксплуатационный срок.

Все эти данные вы сможете узнать непосредственно в магазине, где будете приобретать экспанзомат.

Как рассчитать объем компенсатора?

Сперва определим зависимость требуемой кубатуры и параметров, которые на него влияют. При вычислении необходимо принимать во внимание тот факт, что чем больше будет объем теплового контура и чем выше максимально допустимый температурный режим будет в нем, тем размер компенсаторной емкости должен быть больше.

Итак, для определения объема расширительного бака можно использовать следующую формулу:

• К_ов – коэффициент, который показывает размер увеличения кубатуры теплоносителя при его нагреве.

Согласно данным исследований, на каждый 10°С повышения температуры воды в магистрали становится на 0,3% больше. В упрощенных расчетах используется показатель в 5%. В том случае, если по тепловому контуру циркулирует нерзамерзайка (антифриз), то это значение будет составлять от 8 до 10% в зависимости от типа незамерзающей жидкости.

Эти данные берутся из расчетов проекта, которые выполнялись на этапе составлении схемы обогревательного узла. В том случае, если вы не владеете такими данными, то придется определять кубатуру теплоносителя самостоятельно. Это можно сделать путем слива жидкости из трубопровода. Количество воды измеряется ведрами или расходомером, который устанавливается на потоке.

• Р_дк – максимально допустимое давление котла и всего контура в целом. Это значение берется из паспортных данных нагревательного элемента.
• Р_дб – показатель давления в воздушном отсеке регулятора, которое указывается производителем в техническом паспорте агрегата.

По результатам расчета вы получите точное значение.

К полученному значению специалисты рекомендуют прибавлять к полученному значению еще 3-5 единиц. Это позволит избежать нестандартных ситуаций, когда кубатура воды в магистрали будет по той или иной причине увеличена.

Монтаж и обслуживание экспанзомата

Монтаж расширительного бака системы отопления выполняется по всем правилам установки подобного оборудования, которые регламентируются проектом и инструкцией производителя техники. Установка компенсатора открытого типа осуществляется в наивысшей точке тепловой магистрали. Тогда как закрытые резервуары размещаются в любом месте, но не непосредственно после насосной установки.

При монтаже компенсирующих емкостей необходимо уделить особое внимание его крепежу, поскольку его масса вместе с жидкость достаточно велика.

Как правило, подобная техника комплектуется всеми необходимыми крепежные элементами, однако, согласно отзывам пользователей, они далеко не всегда способны обеспечить надежную фиксацию бачка.

Кроме этого, во время монтажа этого функционального прибора стоит задуматься и о том, что вам должно быть удобно им пользоваться.

Особенности обслуживания компенсирующей емкости

• регулярные проверки на наличие коррозии, вмятин и подтеков – не реже одного раза в 6 месяцев;
• проверка начального давления газового пространства на соответствие расчетному показателю – не реже одного раза в 6 месяцев;
• проверка мембраны на предмет обнаружения деформаций и повреждений — не реже одного раза в 6 месяцев;
• хранение неиспользуемого бачка осуществляется в сухом месте.

Вот, собственно и все тонкости устройства этого функционального оборудования. Надеемся, эта публикация поможет вам обустроить жилье эффективно работающей отопительной системой.

ВИДЕО: Обзор расширительных баков объемом 2-12500 литров с фиксированной и сменной мембранами и автоматические расширительные системы, управляемые компрессорами

Как выбрать и настроить расширительный бак

Подбираем объем бака.

Подобрать расширительный бак поможет понимание основных функций, которые он выполняет.

Основная задача экспанзомата (как еще его называют от англ. «expanse» — расширять) — забирать на себя избыточный объем теплоносителя, который образуется в результате теплового расширения.

На сколько же увеличивается в объем воды, как основного теплоносителя при нагревании?

При нагревании воды с 10 о С до 80 о С ее объем увеличивается примерно на 4%. Нельзя также забывать, что закрытый расширительный бак состоит из двух частей, в одну из которых поступает избыток расширяющегося теплоносителя, а в другую под давлением закачан газ или воздух.

Учитывая устройство расширительного бака, его объем рекомендуется подбирать как 10 — 12% от объема всей воды в отопительной системе дома:

• в трубах;
• в отопительных приборах;
• в теплообменнике котла;
• небольшой начальный объем воды, которая с начальной температурой под давлением попадает в сам бак (статическое давление в системе обычно выше, чем давление воздуха в экспанзомате).

Как подсчитать объем воды в системе?

Воспользуйтесь небольшой программой, которая поможет рассчитать объем воды в трубах. (Скачать )

Данные об объеме воды в отопительных приборах и в котле можно взять из паспортов конкретного производителя на эти изделия.

Настраиваем бак для работы в системе отопления.

Для настройки экспанзомата воспользуемся рекомендациями известного немецкого производителя подобного оборудования компании Reflex.

Здесь же мы приведем основные принципы настройки бака.

Настраивая бак, мы имеем дело с разными видами давлениями, которые нужно согласовать друг с другом:

P_ст— статическое давление системы (равно высоте столба воды, обусловленное, в свою очередь, высотой системы отопления от точки подсоединения бака до верха последнего самого верхнего элемента);

P₀— давление воздуха в воздушной камере бака;

P_нач — начальное давление подпитки;

P_расш— давление, создаваемое в системе в результате расширяющейся в объеме воды;

P_кон— давление, которое создается в результате дополнительной подпитки во время выведения системы отопления на верхний рабочий режим по температуре. (Когда в системе участвует давление расширения);

P_кл— давление предохранительного клапана (для частных домов 3 бара);

P_макс— максимальное рабочее давление, на которое рассчитан самый чувствительный элемент системы (обычно теплообменник котла).

Что нужно сделать перед настройкой бака

Все перечисленные виды давления должны быть представлены в барах (1 бар = 10 м). Возьмем за основу двухэтажный дом с высотой отопительной системы 4 м.

Бак должен быть отсоединен от системы отопления или перекрыт краном. Давление в водяной камере должно быть сброшено. При закачке воздуха, давление системы не должно оказывать своего влияния, в противном случае бак не удастся настроить.

То же самое обязательно нужно сделать, когда перед началом отопительного сезона вы проверяется давление в баке, или же когда у вас есть подозрения, что бак перестал работать — прохудилась резиновая груша.

Слева мы предлагаем схему подключения бака к системе отопления.

Есть ли разница, как устанавливать бак: водяным патрубком вверх или вниз? С точки зрения его работы и динамики изменения давления в системе отопления разницы никакой нет. Но вот с точки зрения его работы: в случае неисправности мембраны (когда она прохудилась) — разница есть.

Если бак подключить к системе отопления водяным патрубком вверх, то в случае неработоспособности мембраны бак не сможет отдать воду системе, хотя будет наполнен водой.

А если его подключить наоборот (водяным патрубком вниз), то даже в неисправном виде расширительный бак все еще сможет отдать теплоноситель.

Настройка бака.

Начинаем с P_ст = 4 / 10 = 0,4 бар;

Далее нам нужно создать давление P ₀ (накачать воздух в соответствующую камеру расширительного бака).

Какое давление P₀ необходимо накачивать? Воспользуемся формулой от компании Reflex:

Согласно рекомендациям Reflex P₀ > или = 1 бар.

Поскольку высота дома у нас небольшая и сумма P_ст и P₀ меньше 1 бара, принимаем значение P₀ = 1 бар.

Устанавливаем бак в систему или открываем запорную арматуру.

Затем открываем вентиль подпитки и создаем начальное давление в системе P_нач.

До какого значения? В этом нам помогут следующие рекомендации:

P_нач > или = P₀ + 0,3 бара или P_нач = 1 + 0,3 = 1,3 бар.

Теперь включаем котел, разогреваем систему до расчетной температуры, предположим 80 о С, и удаляем воздух из системы, наблюдая по манометру за тем, как создается новое давление — давление расширения P_расш. которое достигнет некоторого значения.

И, наконец. снова включаем подпитку и доводим давление в системе до P_кон. которое должно быть согласно формуле:

Баки расширительные для отопления закрытого и открытого типа

Автономная система отопления состоит из множества основных и вспомогательных приборов. В числе последних запорная арматура, насос, терморегуляционное оборудование. Но если не установлен бак расширительный для отопления, схема в работу не запускается, поэтому устройство требует самого тщательного рассмотрения. Устанавливаются компенсаторы в магистрали открытого, герметичного типа, различаются по характеристикам и особенностям монтажа.

Что представляет собой бак расширительный?

В процессе нагревания жидкость увеличивается в объеме, начинает давить с большей силой, поэтому должна иметь компенсатор, иначе трубы прорвет. Вот в качестве емкости для сброса избыточного давления и применяется расширительный бак системы отопления.

Характеристики принципа работы устройства и область применения

Компенсатор принимает на себя избыточное давление при нагреве наполнителя магистрали, а при остывании теплоносителя восполняет недостаточность объема в сети. Принцип работы выстроен на физических свойствах жидкости, обеспечивает регулировку и поддержание баланса гидравлического давления для нормальной работы инженерной сети.

Применяется бак в тепловых системах открытого, замкнутого вида, может использоваться как:

• гидроаккумулятор для накопления горячей воды с возможностью раздачи ГВС при использовании естественного давления воды без включения насоса;
• компенсатор гидроударов разной силы, которые появляются при запуске и отключении циркуляции теплоносителя, такой демпфер снижает воздействие давления, увеличивает срок эксплуатации узлов магистрали.

Разновидности баков расширительных для отопительных систем

Приборы отличаются по типу магистралей – открытые и герметичные. В замкнутую сеть интегрируется герметичный бак мембранный расширительный для отопления. Это емкость без крышки с внутренним камерным наполнением – одна камера предназначена для воздуха, вторая для воды. Секции разделены мембраной, которая при нагревании теплоносителя и его расширении прогибается в сторону воздушной камеры, при снижении давления (остывании воды) возвращается на место, благодаря чему поддерживается постоянный баланс давления в сети.

Расширительный бак открытого типа применяется в одноименных схемах, представляет собой тару без крышки с отводами для трубопроводов. Простота конструкции – плюс, но испарение теплоносителя, попадание мусора и воздуха в магистраль – минус. Пользователю необходимо регулярно доливать воду в бак, следить за чистотой внутренних туннелей. И нет возможности залива в схему антифриза, испарения которого вредны для человека.

Совет! Чтобы снизить риск скопления мусора в магистрали, следует заливать дистиллированную, отстоянную или кипяченую воду, а для устранения воздушных пробок надо соорудить крышку для бака, оборудовать емкость переливным шлангом для сброса излишков воды.

Особенности расчета объема расширительного бака

Удобная формула не отличается сложностью – к общему объему теплоносителя в системе добавить 10%, это показатель вместительности бака. Посчитать количество жидкости можно, спуская воду из системы – это быстрее, чем высчитывать длину и диаметр трубопроводов и всех узлов. После спуска теплоносителя в систему закачивается новая вода.

Но если и этой возможности нет, тогда считать объем по размеру трубопровода, радиаторов, добавить 10% к итоговому показателю, получится нужный параметр. Для более точного расчета есть формула с учетом уровня максимального давления в котле (Pмакс), начального показателя давления, прописанного в техническом паспорте (Pмин), положенного коэффициента увеличения объема жидкости (E).

Коэффициент для воды 0,04-0,05, для незамерзающих наполнителей или обогащенных присадками указывается на этикетке или по умолчанию принимается как 0,1-0,13.

Общий объем системы – C, формула.

Совет! Чтобы обеспечить бесперебойность работы герметичной магистрали, вычисленный объем расширительного бака для отопления надо увеличить на 10-15%.

Для компенсатора открытых сетей только одно условие – бак не должен быть объемом меньше количества теплоносителя. Чем больше устройство, тем лучше, реже придется заливать воду.

На заметку! Если емкость оборудована крышкой, то можно долить немного масла – на поверхности образуется тонкая пленка, защищающая носитель от быстрого испарения. А подсоленная вода имеет более высокий уровень кипения, что полезно для схем с твердотопливными котлами.

Настройка режима работы для бака

Заводская настройка показывает избыточное давление в расширительном бачке отопления закрытого типа. При расчетах надо добавить 1 бар, чтобы получить абсолютное давление. Начальный уровень выставляется на 0,2 атмосфер больше, чем параметр давления холодного теплоносителя в системе – это будет показатель равный статистическому напору.

Напор посчитать так – промерить длину высоты от самой верхней точки контура до середины компенсатора. Например, высота магистрали равна 8 м, напор будет считаться как ΔP – 0,8 бар, давление в баке считается P+0,2 = 0,8 атм.+0,2 = 1,0 атм. (бар).

Проведя все подсчеты, несложно установить настройки в герметичном компенсаторе, не допуская ошибок:

1. Перекачать емкость накопителя. Если воздух в камере накачивается в 3 бар при статистическом напоре не более 1,5 бар, то при запуске оборудования напор воды поменяется в пределах 1 бар. Манометр выдаст показатель в 2,5 бар, воздушная камера – 3 бар, при этом компенсирующей настройки нет, воздух начнет выталкивать теплоноситель из бачка при любых условиях.
2. Не докачать бак. При заниженных показателях вода продавит мембранную перемычку, заполнит всю емкость, а при нагреве сработает предохранительный спусковой клапан, работа компенсатора сведется к нулю.

На заметку! При срабатывании предохранительного клапана в условиях нормальной настройки параметров бака причина чаще всего в малом объеме компенсатора.

Иногда показатели приходится менять в процессе эксплуатации, поэтому требуется знать, как подкачать расширительный бачок для отопления закрытого типа. Штуцера под манометры для промеров на емкости нет, но есть ниппель с золотником, который находится на другой стороне от патрубка для подключения теплоносителя.

Ниппель подходит для автомобильного насоса, поэтому подкачку следует делать им, предварительно установив на насос манометр. Накачивать воздух надо до уровня в 1,5 атм., потом дождаться выхода остатков воды из бака, снова стравить воздух.

Затем перекрыть запорную арматуру, подкачать давление до нужного параметра (при перекачке – спустить воздух золотником), потом:

• убрать автомобильный насос;
• перекрыть подачу в сливном штуцере;
• открыть кран запорной арматуры;
• долить в магистраль воду через кран на трубопроводе (подпитка);
• дождаться нормализации давления;
• запустить схему в работу.

Совет! С учетом того что настройка расширительного бака в системе отопления сделана правильно, запуск сети в эксплуатацию приведет стрелку манометра в действие. Если стрелка скачет, набор показателей резкий, допущена ошибка – движение указателя должно быть плавным и медленным.

Варианты схем подключения

Интеграция компенсатора в сеть зависит от типа последней. Зная устройство расширительного бака системы отопления открытого вида, его следует размещать в самой высокой точке магистрали, в герметичной – после котла, но до насосного оборудования. Стандартные варианты схем требуется рассмотреть подробнее.

В открытую тепловую сеть

Чем выше установлен компенсатор, тем лучше будет работать схема. Обычно емкость поднимают в подкрышное пространство, на чердак. Если мансарда жилая, то необходимо подобрать максимально высокое место относительно приборов отопления.

На заметку! Чтобы снизить риск замерзания емкости для воды, компенсатор утепляется. В качестве утеплителя используется материал с высокой стойкостью к нагреву, сниженной гигроскопичностью и увеличенной теплоемкостью – в этом случае бак долго не остынет на холодном чердаке.

В магистралях с самотечной циркуляцией устанавливать бак ниже чердака нельзя, для разгона теплоносителя требуется длинный отрезок трубы, но можно встроить в систему насос, обойтись меньшими усилиями при выборе точки установки бачка.

Совет! Насосное оборудование монтируется на трубопроводе обратки до компенсатора. Бак в этом случае интегрируется между нагнетателем и источником нагрева.

В герметичной тепловой сети

Если сделан правильный выбор расширительного бака системы отопления с нужным объемом отсеков, то установка не представляет сложностей.

• температурный режим в помещении выше +0 С;
• есть свободный доступ к баку для контроля и регулировки давления клапаном воздуха;
• предохранительный клапан установлен до проточной арматуры.

Для установки бака следует сначала отключить котел, перекрыть кран, чтобы остановить движение теплоносителя. На трубопровод подводящего типа встроить дренажный и запорный вентили, винтами зафиксировать бачок, промыть фильтр грубой очистки, запустить краны для доливания жидкости, можно запускать магистраль в работу.

Совет! Если трубы полипропиленовые, компенсатор устанавливается с помощью паяльника, муфт уголков. Трубу разрезать, поставить за баком тройник, манометр и предохранительный клапан. После этого трубопровод спаивается, а магистраль запускается в эксплуатацию.

Основное внимание уделяется герметичности стыков, проверке рабочего показателя давления, обеспечению достаточного объема теплоносителя с расчетом на установленный накопитель.

Важно! Чтобы тепловая система работала нормально, рекомендуется поставить емкость так, чтобы наполнитель трубопровода подавался сверху на небольшом расстоянии от насосного оборудования.