Как правильно накачать расширительный бак в системе отопления: Как накачать давление в расширительный бак котла

Расширительный бак. Принцип работы, подбор, давление накачки. • KAN-therm в Гомеле

Расширительный бак. Принцип работы, подбор, давление накачки.

В этой статье мы рассмотрим — принцип работы расширительного бака, давление зарядки бака, подбор с учетом места и условий эксплуатации и коэффициент эффективности.

Современная система отопления представляет из себя замкнутые закрытый контур, где источником тепла является котел, а в качестве переносчика тепла выступает чаще всего, либо вода либо котельной антифриз.

Зачем нужен расширительный бак?

При нагревании воды от 20 до 90 градусов, а это средний диапазон радиаторная система отопления — объем воды увеличивается примерно на 4 процента от первоначального. Eсли в системе используется антифриз на базе этилен или пропиленгликоля, то объем при тех же изменениях температуры, увеличивается уже до 6%. При отсутствии решительного бака, или его неисправности, давление в системе будет сильно скакать, а соответсвенно будет срабатывать предохранительный клапан и котел в итоге выйдет на ошибку по отсутствию давление в системе отопления.
Расширительный мембранный бак необходим для компенсации тепловых расширений теплоносителя. Внутри бака имеется мембраны разделяющие воздушную подушку с определенным давлением и емкость под теплоноситель. При тепловом расширении теплоносителя давление в системе начинает увеличиваться, воздух сжимается и часть теплоносителя перемещается в бак. В этом случае общее давление в системе меняется незначительно и не приводит к аварийному сбросу через предохранительный клапан.

Подбор бака.

Для начала нужно понять на сколько литров увеличивается объем теплоносителя в системе при нагревании. Допустим, имеется дом 360 метров квадратных с максимально расчетными теплопотерями 36 киловатт, общий литраж системы составляет 500 литров. Если объем системы изначально неизвестен, то приблизительно его можно посчитать по формуле На 1 кВТ тепла берется 15 литров теплоносителя, в нашем случае это 36 киловатт.
Итого 4 процента на воде — это 20 литров от системы 500 литров и 6% на антифризе это 30 литров.

Выбор бака

Теперь переходим к выбору бака. Eсли тепловое расширение теплоносителя не превышает 6 процентов, почему же многие предлагают ставить 10, а то 15 и даже 20 процентов бак от общего литража система, когда вроде бы хватило и 6 слышу голоса про запас но нет запас тут не причем.
При работе расширительный бак используют не весь свой объем, а только определенную часть это называется коэффициент эффективности бака, который необходимо знать для точного подбора, следующий этап это вычисление данного коэффициента эффективности. Для начала нужно определиться где будет стоять бак относительно верхней точке системы если верхняя точка системы находится на высоте 10 метров относительно бака, а это трехэтажный коттедж с цоколем, то статическое давление составит примерно 1 килограмм.
Соответсвенно давления закачки и зарядки воздухом слитого расширительного бака, должно быть равно статическому давлению в нашем случае 1 кг. плюс 0,2 кг. запасов, итого она составит 1,2 килограмма.

Эффективность расширительного бака определяется по следующей формуле: Dk=(Pv-Ps)/(Pv+1) где Pv — максимальное давление системы равное 2.5 кг/см2, a Ps минимальная равная 1.5 кг/см2, итого по нашим расчетам получается эффективно составляетDk=(2,5-1,5)/(2,5+1)=0,29, а вот теперь считаем решительный бак под наши условия эксплуатации по формуле: объем системы отопления помноженной на коэффициент расширения на антифризе, помним что он составит 6 % и делённой на эффективность (Dk): Vбака= Vсистемы * KP / Dk, соответственно в наших условиях на антифризе бак нужен объем: 500 * 6% / 0,29 = 130.4 литра, что составит 20 % от литража системы в 500 литров согласитесь цифры несколько отличается от пресловутых 10 %. Так, что подбирайте баки правильно.

02.02.2018 / Отопление / Метки: бак на воду, бак на отопление, купить бак отопления, подбор бака отопления, расширительный бак

2 Лайков

Поделиться этой статьей

Об авторе

Как подсоединить расширительный бак к настенному газовому котлу; как рассчитать объем и подобрать нужную модель

Расчет объема и выбор расширительного бака

Общеизвестно, что при нагревании объем жидкости увеличивается, в следствии этого увеличивается давление. Для того, чтобы при нагревании теплоносителя ваша система отопления не пошла по швам, а еще хуже, не взорвалась, в котлах отопления предусмотрен расширительный бак.

В настенных газовых теплогенераторах используется бак закрытого типа, который представляет из себя герметичную емкость, разделенную на две части мембраной, одна из которых заполнена газом, во вторую поступает избыточная жидкость из системы отопления при нагревании теплоносителя.

Излишняя жидкость, попадая в одно из отделений  бачка, давит на мембрану, увеличивая давление газа во втором отделении и компенсирует давление в отопительной системе. Когда температура теплоносителя уменьшается, уменьшается и давление на мембрану, сжатый воздух внизу расширительного бака выталкивает ее обратно в систему.

На расширительном резервуаре установлен клапан для сброса воздуха при увеличении давления. Если это ручной, то излишек давления контролируется визуально и  сбрасывается вручную. Если же клапан автоматический, сброс происходит с помощью автоматики при увеличении показателя  на манометре.

Если закрытая система отопления заполняется полностью, тогда даже небольшое увеличение в объеме из-за теплового расширения, может вызвать аварийную ситуацию. В этом случае, для ее избежания, срабатывает предохранительный клапан, лишняя жидкость уходит через него. Объем расширительной емкости должен быть таким, чтобы при рабочем тепловом расширении давление в системе не превышало значения, при котором срабатывает предохранительный клапан.

Предохранительный клапан в системе отопления

Как правильно подобрать  расширительное устройство? Основным параметром является величина жидкости в отопительной системе. Самым простым расчетом является умножение этого значения на коэффициент 0,08. Например, в вашей системе объем теплоносителя равен 100 литрам, значит,  расширительный резервуар должен быть не менее 8 литров.

Кроме того, существует формула, позволяющая более точно рассчитать емкость бака, учитывая и такие параметры, как объем, который получается в результате теплового расширения , максимально возможное давление предохранительного клапана и др.

, где

Vu  — объем бака, равен Vi — Vf

Vi  -первоначальный объем, равен V

Vf — объем после расширения

e — коэффициент расширения,  рассчитывается как разница между температурой теплоносителя в холодной системе при выключенном отоплении и максимальной температурой при нагреве, которая прописана производителем в инструкции. В стандартных устройствах он равен 0,04318.

C  -величина жидкости в системе отопления, включая сам  котел, трубы и батареи.

Pi  — изначальное давление  емкости.

Pf  — максимальное давление предохранительного клапана.

Например,

C  — 100 литров, объем теплоносителя

Pi — 2 бар -3,34 atм, начальное давление

Pf  — 5 бар — 6,2 atм, давление предохранительного клапана.

Расчетный размер бака по указанной формуле равен 9,4л.

Монтаж

Если ваше расширительное устройство пришло в негодность, например, лопнула мембрана, или требуется установка на изготовленный собственными руками  котел, возникает вопрос, как заменить или установить бак?

Поменять его просто, установив  на прежнее место. Баки для газовых двухконтурных котлов обычно имеют плоскую круглую или прямоугольную форму и крепятся на боковой стенке теплогенератора внутри или снаружи.  Для монтажа нового следует придерживаться нижеизложенных рекомендаций.

Емкость подсоединяют в систему на участке с минимальным давлением и меньшей температурой воды, т.е. в обратный контур до циркуляционного насоса, сразу после котла. Почему именно так?  Насос, как правило, ограничивается отсекающими кранами. В случае каких-либо действий с насосом, краны закрывают.

Может так случиться, что после проведенных мероприятий с насосом, краны останутся закрытыми. Это грозит взрывом котла. Установку производят в местах, где он меньше всего будет мешать, например, в углу, в непосредственной близости от котла. Стена, на которой будет происходить установка, должна быть прочной, бетонной или выполненной из кирпича.

Первым делом следует надежно закрепить емкость на стену при помощи кронштейнов. Бак не должен нагружаться весом труб, т. е. они крепятся к стене отдельно. Он не должен вплотную подходить к стене, должен быть зазор для свободного доступа. По поводу верхней или нижней подводки к трубам мнения противоречивые.

Некоторые подводят трубы сверху, мотивируя тем, что в таком положении легче удалить воздух. Мнение же специалистов — подводка должна производиться только снизу, так как рано или поздно на резиновой  мембране образуются трещины. При нижнем способе монтажа воздух хоть и будет поступать через микротрещины в жидкость, но не так интенсивно, как при обратном положении, резервуар прослужит дольше.

Пример монтажа расширительного бака

Причем, на некоторых моделях штуцер установлен внизу и  сбоку, и по-другому емкость не подключить.  Затем следует соединить штуцер на баке с обратной отопительной трубой соответствующего диаметра.

Если трубы выполнены из полипропилена, соединение происходит через тройник, металлопластиковую трубу следует разрезать и соединить через тройник на фитингах, в трубах из стали нужно вварить патрубок с резьбой.

Далее на резьбу накручивается отсекающий кран, на него устанавливается американка и подсоединяется трубой к расширительному резервуару. Опытные мастера рекомендуют устанавливать на бачке аварийный слив, который используется нечасто, но в аварийной ситуации позволит быстро слить воду из расширительной емкости. Для этого за  американкой устанавливается тройник, боковой выход которого оборудуется краном, именно через него происходит слив в экстренных ситуациях.

Проверка и начало эксплуатации

После окончания монтажа нужно произвести следующие действия:

• заполнить систему отопления жидкостью;
• удалить воздух из труб и радиаторов с помощью кранов Маевского и клапанов до появления воды;
  Кран Маевского
• манометром измерить давление в системе отопления, потом в расширительном баке;
• подкачать или стравить давление до значения на 0,2 Бар меньше, чем в отопительной системе.

Производители котлов указывают в инструкции к теплогенераторут рабочее давление расширительных бачков. Так, например, для Baxi (Бакси) 24 кВТ оно должно быть 0,5 Бар, для Аристон и  Ферроли такой же мощности — 1 Бар, для Вайлант 24 кВт — 0,75 Бар.

Если бак накачать выше номинального, то газ будет выталкивать жидкость назад. Если же значение будет ниже, вода при тепловом расширении заполнит всю емкость, и каждый раз, когда будет повышаться температура, будет срабатывать предохранительный клапан.

Как  качать воздух в расширительный бачок — для этого можно использовать автомобильный насос с манометром, соединив его с золотником, который находится с противоположной стороны подключения теплоносителя. На автомобильном манометре единица измерения указывается  в МПа, пересчитать их в Бары легко — 0,1 МПа равен 1 Бар.

Установка, ввод в эксплуатацию и обслуживание расширительных баков

1800 337 959

Установка расширительного бака

При установке расширительного бака обратите внимание на следующее:

1. Расширительный бак можно установить в любом месте на линии подачи холодного воздуха на стороне всасывания насоса системы. В системах горячего водоснабжения и водяных системах он обычно соединяется с трубой холодной воды над водонагревателем с помощью тройника. Важно расположить бак далеко от выхода водонагревателя, чтобы избежать ненужного нагрева корпуса бака за счет конвекции.
2. Убедитесь, что температура жидкости, поступающей в бак, ниже предписанной максимальной температуры жидкости, чтобы предотвратить повреждение мембраны. В большинстве расширительных баков она рассчитана на 70ºC. В случае высокотемпературных жидкостей между расширительным баком и системой необходимо установить промежуточный бак, который будет выполнять роль буфера.
3. Расширительный бачок должен быть оснащен запираемым шаровым краном и точкой слива для легкой изоляции и слива во время технического обслуживания или ремонта. Вокруг резервуара также должно быть достаточно места для легкого доступа.
4. Клапан сброса давления должен быть установлен между баком и шаровым краном в качестве меры предосторожности на случай, если давление превысит допустимое максимальное давление в баке. Следовательно, номинальное давление клапана должно быть меньше безопасного рабочего давления резервуара.
5. По возможности устанавливайте бак вертикально, чтобы соединение было сверху, чтобы свести к минимуму нагрузку на фитинг. Помимо создания меньшего механического напряжения по сравнению с горизонтальной установкой, вертикальная установка также предотвращает попадание воздуха в водяную часть расширительного бака во время первоначального заполнения водой. Если необходимо установить резервуар горизонтально, убедитесь, что резервуар надежно закреплен.
6. Не устанавливайте расширительный бачок непосредственно под гидравлическим сепаратором во избежание скопления в баке грязи из сепаратора.
7. Если будут установлены два или более расширительных бака, эти баки должны быть подключены к промежуточной общей трубе перед подключением к основной трубе системы. Подключение нескольких резервуаров к разным точкам одного и того же трубопровода может вызвать колебания давления в зависимости от того, где расположены циркуляционные насосы.

Ввод в эксплуатацию расширительного бака

После установки должны быть проведены испытания и ввод в эксплуатацию, чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу системы:

1. Изолировать. Изолируйте и отсоедините расширительный бак от остальной системы с помощью запираемого шарового крана. Слейте бак и убедитесь, что в нем нет грязи и посторонних предметов.
2. Проверить давление. Проверьте предварительное давление в баке с помощью клапана Шредера и убедитесь, что оно соответствует расчетному требуемому предварительному давлению. Чтобы рассчитать требуемое давление, посетите раздел Размеры и конструкция расширительных баков.
3. Зарядить бак. Если давление предварительной заправки не соответствует расчетному давлению, заправьте его воздухом или инертным газом, например азотом, до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое давление. Расширительный бак можно заполнить через клапан Шредера, используя воздушный компрессор или канистру с азотом. После заправки убедитесь, что бак и клапан не имеют утечек, проверив, держится ли предварительно заряженное давление.
4. Повторное подключение. Подсоедините расширительный бачок и создайте давление в остальной части системы. Выполните окончательную проверку и убедитесь в отсутствии утечек в любой части системы.

Техническое обслуживание расширительного бака

Расширительный бак следует обслуживать не реже одного раза в год для обеспечения оптимальной работы и увеличения срока службы оборудования. При обслуживании расширительного бачка выполните следующие действия:

1. Визуальный осмотр. Выполните визуальный осмотр бака и проверьте, нет ли повреждений корпуса бака, клапанов, труб и фитингов.
2. Проверьте целостность диафрагмы или камеры. Нажмите на клапан Шредера и посмотрите, выходит ли вода из клапана. Если есть, скорее всего, произошел разрыв диафрагмы или мочевого пузыря. Если это бак мембранного типа, необходимо заменить весь бак. В противном случае, если это мочевой пузырь, мочевой пузырь можно удалить и заменить.
3. Изолировать. Изолируйте и отсоедините расширительный бак от остальной системы с помощью запираемого шарового крана. Слейте бак и убедитесь, что в нем нет грязи и посторонних предметов.
4. Проверить предварительное давление. Со временем воздух или газообразный азот могут выйти из герметичного резервуара. Важно проверить, соответствует ли предварительное давление в баке расчетному требуемому предварительному давлению. Чтобы рассчитать требуемое давление, посетите раздел Размеры и конструкция расширительных баков.
5. Зарядить бак. Если давление предварительной заправки не соответствует расчетному давлению, заправьте его воздухом или инертным газом, например азотом, до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое давление. Расширительный бак можно заполнить через клапан Шредера, используя воздушный компрессор или канистру с азотом. После заправки убедитесь, что бак и клапан не имеют утечек, проверив, держится ли предварительно заряженное давление.
6. Повторное подключение. Подсоедините расширительный бачок и создайте давление в остальной части системы. Выполните окончательную проверку и убедитесь в отсутствии утечек в любой части системы.

Download Размер расширительных баков, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание

Расположение расширительного бака гидросистемы в высотных проектах (Часть 2)

Где должен располагаться расширительный бак гидросистемы в конструкции высотной гидравлической системы? В части 1 этой статьи я определил разницу в размерах и стоимости, если резервуар находится в нижней части системы или в верхней части системы. Если инженер хочет разместить резервуар в верхней части системы, даже если насосы и бойлеры находятся внизу, как это сделать? Сегодняшняя газета Р. Л. Деппманна Monday Morning Minutes поднимает этот вопрос.

В части 1 этой серии мы идентифицировали систему. Это 30-этажная высотная система водяного отопления. Результатом стала 20-процентная экономия первоначальных затрат и уменьшение размера резервуара, если резервуар располагался в верхней части системы. Итак, мы знаем, что экономим тысячи долларов на первых затратах, если резервуар находится на верхнем этаже. От чего мы отказываемся, экономя эти деньги?

Давление в резервуаре и давление холодного заполнения будут составлять 160 фунтов на квадратный дюйм в традиционном месте расширительного бака ((360/2,31) + 4). При комнатной температуре, до нагревания, показания манометра насоса на всасывании были очень близки к 160 фунтов на квадратный дюйм независимо от того, был насос включен или выключен. Резервуар — это точка, в которой давление не меняется, так что это имеет смысл. Воздушный сепаратор расположен с самой горячей водой и полным потоком. Насос откачивает из точки отсутствия изменения давления или расширительного бака. Редукционный клапан давления холодного заполнения (PRV) находится рядом с расширительным бачком. Соблюдаются обычные правила.

Гидравлический расширительный бак Расположение и трубопроводы:

Бак должен располагаться на обратном трубопроводе горячей воды после оконечных устройств. Он должен заканчиваться близко к вершине обратного стояка. Он должен быть проложен по традиционным правилам, со стороны трубы с тепловой петлей.

Давление всасывания насоса:

Когда мы размещаем бак в верхней части системы, давление всасывания насоса будет зависеть от расхода насоса. Бак остается точкой отсутствия изменения давления. Предположим, что давление холодного наполнения в резервуаре составляет 4 фунта на кв. дюйм изб. При выключенном насосе давление всасывания составит 160 фунтов на кв. дюйм (изб.) ((360/2,31) + 4). Сейчас там около 400 футов трубы, котел или теплообменник, а также воздушный сепаратор между баком и всасыванием насоса. Предположим, что потери на трение составляют 4 фута на 100 футов и, для этого примера, падение на 10 футов в котле и воздушном сепараторе. Если насос выключен, давление всасывания будет равно 160 PSIG. Если насос включен и работает на полную мощность, значение всасывания будет равно 160 минус потери на трение или около 150 фунтов на квадратный дюйм. Это не проблема. Это просто разница.

Предохранительный клапан холодной заливки:

Давление на всасывании насоса зависит от скорости потока и потерь на трение в системе. Если предохранительный клапан расположен рядом с сепаратором воздуха в нижней части системы, на что его настроить? Традиционное давление холодного наполнения 160 фунтов на квадратный дюйм приводит к добавлению в систему подпиточной воды при работающем насосе, и давление падает из-за упомянутых выше потерь на трение. Давление в верхней части системы повысится, и бак может оказаться слишком маленьким. Это может привести к открытию предохранительного клапана при полной температуре.

По этой причине, если бак расположен в верхней части системы, редукционный клапан давления холодного заполнения также должен быть расположен там же.