Расширительный бак для отопления закрытого типа. Давление. Расчет

Расширительный бак для отопления закрытого типа на сегодня общепризнанно считается самым удачным вариантом отопительной системы для частного дома. Её преимущества очевидны при сравнении с аналогичной системой открытого типа, значительным недостатком которой является непосредственность контакта с атмосферой, в результате чего в теплоносителе присутствует воздух в виде пузырьков, с течением времени вызывающих коррозию металлических элементов отопительной системы и «шумность» самого теплоносителя. Правильный выбор – а именно, приобретение и установка закрытой конструкции — предотвратит возникновение этих проблем.

Особенность расширительного бака закрытого типа

Согласно напрашивающемуся на основе выше изложенной информации выводу, система закрытого типа с расширительным баком по своей структуре является полностью изолированной от окружающей среды и её негативного воздействия и может быть изготовлена своими руками.

Состав системы представлен баком и несколькими клапанами различного целевого назначения. В конструкции присутствуют также радиаторы, вентиль, насос и фильтр, манометр.

Эффективность циркуляции теплоносителя существенно повышается при применении насоса, что, однако, выглядит не так идеалистически, как может показаться на первый взгляд: прерывание подачи электроэнергии (или же изначальное её отсутствие) делают невозможным полноценное функционирование отопления с расширительным баком для отопления закрытого типа. Прибегнув к использованию «помпы», можно полностью компенсировать недостатки – жилое помещение может быть оснащено дополнительными обогревательными системами, например, тёплым полом.

Область размещения насоса, ответственного за циркуляционный процесс, — обратная труба, называемая также «обраткой», где осуществляется также монтаж расширительного бака. В итоге это даёт плюс в возможности некритичного отношения к диаметру применяемых в процессе монтажных работ труб и к уклону, являющемуся непременным для открытой системы.

Достоинства расширительного бака для отопления закрытого типа

К несомненным достоинствам стоит причислить небольшой расход времени, требующегося на установочные работы, и значительную экономию используемых материалов. Однако увлекаться и игнорировать определённые нюансы явно не стоит: так, например, соблюдение уклона при отключении электричества обеспечит в той или иной степени функционирование системы, без угрозы размораживания.

Несмотря на то, что самое определение закрытости для отопительной системы означает изолированность от проникновения воздуха, не стоит надеяться на абсолютную её герметичность: воздух может наличествовать в трубах, как следствие того, что совершают доливание теплоносителя, что влечёт за собой его скопление в верхних точках. Устранить излишнее содержимое можно, прибегнув к такому устройству, как кран Маевского. С этой же работой успешно справятся поплавковые отводчики, функционирующие «на автомате». Будучи растворённым в воде, воздух подвергается окончательному удалению посредством воздействия на него сепараторов, которые устанавливаются непосредственно в трубопроводе.

Для данной системы характерна также широта диапазона топлива, пригодного для её функционирования. В качестве такового можно выбрать как газ, так и электричество, а также дизельное или твёрдое топливо.

Большое значение имеет такой показатель котла, как его мощность. Так, для помещения высотой до трёх метров эта величина равна 1кВт на 10 квадратных метров. Данное значение очень является крайне относительным, так как здесь непременно нужно принять во внимание ряд многих других факторов, к которым относятся различные характеристики здания.

Почему нужно использовать расширительный бак?

Целесообразность использования расширительного бака для отопления закрытого типа заключается в том, что его функционирование позволяет создать баланс, компенсирующий тепловое расширение, то есть увеличение применяемого теплоносителя в объёме, что само по себе чревато повреждениями, наносимыми как котлу, так и трубопроводу.

Основное отличие бака данного типа от обычного – в наличии в нём диафрагмы, произведённой из такого материала, как резина пищевая, в то время, как в баке для отопительной системы используется диафрагма из резины технического типа.

Что касается объёма расширительного бака для отопления закрытого типа, то он составляет от 15% до 20% от объёма всей системы. Давление в баке составляет 1,5 бара

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.