Все про утепление и отопление домов

Мембранные и открытые расширительные баки для системы отопления

Вакуумный расширительный бачок для системы отопления

Конструкция

В этой статье мы будем разбираться с конструкцией мембранных и открытых расширительных баков для систем отопления, их видами, а также способами установки. Помимо этого рассмотрим принцип работы этого оборудования и возможные последствия неправильно подобранного объёма.

Разновидности контуров и баков

В системе отопления циркулирует нагретый теплоноситель. Это может быть вода или гликолевая незамерзающая жидкость. Вне зависимости от вида теплоносителя, они обладают схожими качествами при нагревании. А именно увеличиваться в объёме. Это, в свою очередь, напрямую отражается на давлении, скачки которого приводят к сбою в работе обогревательных приборов. Повышение или понижение давления может привести к полной остановке циркуляции теплоносителя.

Чтобы давление оставалось всегда стабильным, устанавливаются мембранные расширительные баки для систем отопления и резервуары открытого типа. Принцип их работы, как и все гениальное, прост. Теплоноситель, нагреваясь, расширяется и вытесняет некоторый объём в резервуар бака. После остывания теплоносителя, его объём уменьшается, и вытесненная жидкость из бака возвращается в систему. При этом получается, что в трубах и радиаторах всегда циркулирует одинаковое количество теплоносителя, а в бак вода то прибывает, то убывает.

Так же, как и системы отопления, баки отличаются по своей конструкции. Они бывают:

  • открытыми;
  • герметичными (мембранными).

Соответственно и применяются они в разных контурах. Открытий бак монтируется в системе с естественной циркуляцией. Она происходит вследствие наличия статического избыточного давления. Статическое давление возникает благодаря силе тяжести. Оно создаётся под собственным весом теплоносителя. Для того чтобы в таких системах осуществлялась циркуляция, все элементы конструкции монтируются под уклоном. А бак открытого типа, в свою очередь, устанавливается в самой высокой точке.

Его конструкция очень проста, это металлический резервуар с открытым верхом. Грубо говоря, как ведро. Так как такие баки в большинстве случаев изготавливаются мастерами самостоятельно, они могут быть произвольной формы. К баку подсоединяются патрубки, через которые жидкость попадает в емкость или удаляется из нее при необходимости.

Установка мембранного расширительного бака для отопления на стену

Крепление к стене

Установка мембранного расширительного бака для отопления осуществляется только в тандеме с системами закрытого типа. Циркуляция в таких контурах осуществляется благодаря динамическому давлению. Оно возникает благодаря работе насосов, которые нагнетают скорость потока, пропуская его через себя. Насосы работают от электросети. Герметичные баки — это сосуд, разделенный на две камеры. В одной из них циркулирует жидкость, а во второй находится воздух.

Отсеки разделены между собой прокладкой из резины, которая также именуется как мембрана. В корпус бака со стороны воздушной камеры встроен ниппель для накачивания воздуха внутрь сосуда. Эта процедура выполняется для настройки работы бачка. Принцип его действия заключается в том, что жидкость из системы попадает в первую камеру бака. Эластичная мембрана при этом растягивается. После остывания воздух, находящийся под давление во второй камере, вытесняет теплоноситель обратно в систему.

В воздушной камере вакуумного расширительного бака для отопления должно быть необходимое количество атмосфер. Это значение указано в паспорте изделия. Если такая информация отсутствует, то можно воспользоваться среднестатистическими данными. Обычно это полторы атмосферы.

Герметичный бак – это изделие, изготавливаемое в производственных условиях. Есть определенные стандарты, которыми руководствуются производителя. Согласно общепринятым нормам выпускают только два конструктивных варианта:

  • плоский расширительный бак для отопления;
  • баллонный бак.

Оба одинаково справляются со своими функциональными обязанностями. Различие лишь в габаритах. Так, плоский расширительный бак для отопления занимает меньше места, да и выглядит более эстетично.

На практике случается, что эластичная мембрана каким-то образом повреждается. При этом герметичность между камерами бачка нарушается, что приводит к его общей неисправности. В этом случае варианта два:

  • можно заменить мембрану, если бак разборный. Для этого надо просто раскрутить его и изъять поврежденную прокладку, поставив на ее место новую;
  • поменять изделие в сборе, если конструкция неразборная.

Несмотря на то что неразборные мембранные расширительные баки для отопления лишены возможности частичной замены комплектующих, они все же очень востребованы. Так как самостоятельная замена мембраны, даже выполненная очень качественно, все равно будет уступать сборке в производственных условиях. В последнем случае резинка плотно прилегает к стенкам сосуда, все швы завальцованные, изделие выдерживает большую нагрузку.

Расчет объема

С конструкцией все более-менее ясно, теперь разберемся с объёмом бачка. Очень важно правильно подобрать необходимый размер изделия. Почему? Рассмотрим два варианта развития событий:

  • если бачок слишком маленький;

Теплоноситель нагрелся и расширился. Его избыток вытиснился из контура в емкость бака. По мере нагревания жидкости вакуумный расширительный бачок для отопления заполнился полностью, что повлекло за собой повышение давления в системе. Для избегания аварийных ситуаций в контуре предусмотрены специальные клапаны, которые работают в автоматическом режиме. Когда давление достигает критического значения, происходит выброс теплоносителя наружу. Что же происходит после того, как жидкость остывает? Она уменьшается в объёме, мембрана вытесняет теплоноситель из бачка обратно в контур, но этого оказывается недостаточно.

Выброшенная жидкость при аварийном срабатывании клапана покинула систему безвозвратно. Это привело к падению давления. У нагревателей есть требования к минимальному уровню давления в системе, при котором они могут функционировать. Если показатель манометра опускается ниже этого уровня, котел перестает включаться. То есть получается, если произошел аварийный выброс теплоносителя, то котел после этого может и не включиться. Зимой, когда на улице мороз, а вы в поте лица трудитесь во благо своего бюджета, размораживание системы может произойти в считаные часы. По возвращении домой вас может ждать неприятная неожиданность;

Во многих моделях современных нагревателей установлены плоские расширительные баки. Для системы отопления их обычно не хватает, поэтому устанавливают дополнительные. Объёмы основного и дополнительного баков суммируются.

  • если бачок больше необходимого;

Это приемлемый вариант с технической точки зрения. Все будет работать, у системы будет хороший запас для расширения теплоносителя. Остается вопрос о рациональности покупки более дорогого изделия, которое при этом занимает место в доме. Также остается нерешенным эстетический аспект. Поэтому чтобы не делать необдуманных покупок, следует разобраться в методах расчёта объёма расширительного бака.

Рассмотрим несколько вариантов расчета мембранного расширительного бака для отопления.

Для первого расчета понадобятся следующие значения:

  • процент расширения теплоносителя при нагреве (ПР) – в среднем для воды этот показатель достигает 5%. Многие учитывают запас и делают вычисления с учетом 10%. Так как у незамерзающих жидкостей, таких как антифриз, процент расширения больше, чем у воды;
  • количество теплоносителя в контуре в литрах (КТ) – в идеале эта величина должна быть уже известной, так как она рассчитывается на этапе проектирования системы отопления и выбора котла. Если нет, то можно вычислить исходя из мощности котла. Ее нужно умножить на 15 литров;
  • максимально допустимый уровень давления в контуре (Д макс) – значение, указанное в технической документации нагревателя;
  • давление в мембранном баке системы отопления (Д бак) – среднее значение составляет полторы атмосферы.

Объём вычисляется по формуле:Безымянный 2

Для второго варианта расчета нам пригодятся все вышеуказанные показатели, а также дополнительно нужно рассчитать эффективность расширительного бака (Эф бак). Для этого можно воспользоваться формулой:1

Зная значение эффективности бачка, можно вычислить его объём по формуле:

Безымянный 1

Третий способ самый простой и самый топорный. Для расчета нужно знать только количество теплоносителя в системе (КТ). Расчет следующий:

Для воды = КТ / 10%

Для незамерзающей жидкости = (КТ / 10%) + 50%

 

После того как объём бачка определен, остаётся только осуществить установку мембранного расширительного бака в систему отопления.

Принципы монтажа

загрузка...

Установка расширительного бака открытого типа осуществляется в самой высокой точке контура. Для этого к емкости подсоединяют несколько патрубков:

  • для того чтобы жидкость попадала в резервуар при расширении и уходила оттуда после остывания;
  • для аварийного выбрасывания жидкости. Может быть соединен с канализацией;
  • для подпитки системы. Соединяется с водопроводом и подпитывает систему в случае, если уровень воды ниже определенной метки. Процесс автоматизирован.

Но так как отопительная система со статической циркуляцией теплоносителя является достаточно простой, излишества в конструкции бачка неуместны. Поэтому на практике контроль уровня жидкости и подпитка системы осуществляется человеком. Соответственно, к баку подходит только один расширительный патрубок.

Установка мембранного расширительного бака для отопления может осуществляться в любом месте контура, за исключением непосредственной близости к электрическому насосу. Это связано с тем, что за насосом давление выше, чем на обратке. И если выполнить подключение мембранного расширительного бака к системе отопления после нагнетателя, то возможны перепады давления.

В итоге можно выделить главные моменты:

  • в котлах есть встроенные резервуары, которые надо учитывать при расчете объёма бачка;
  • дополнительное оборудование можно выбирать любой формы, на свой вкус;
  • бачок меньше необходимого объёма – недопустимо, а вот большего вполне сгодиться;
  • монтаж нужно выполнять по определенным правилам, выполнение которых обязательно.

От автора.

Не пренебрегайте советам, описанным в этой статье. Дело нешуточное, если неправильно рассчитать объём бака все может закончиться большими расходами. Также нужно правильно настроить бачок, закачав в него необходимое количество воздуха. Если этого не сделать, или сделать неправильно, будут постоянные проблемы с отоплением. Не забывайте про установку манометров, которые позволяют контролировать работу системы как в целом, так и на отдельных ее участках.

 

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оцените статью, будьте первым)
Загрузка...