Герметичные системы и важность расширительного бака
Сегодня все больше и больше домашних систем отопления представляют собой герметичные системы. Инженеры-теплотехники, которые проектируют такие системы и работают с ними, должны понимать важность достаточного расширения системы, поэтому в этом блоге Фил Стэнли, менеджер по обучению Grant UK, более подробно рассматривает эту тему и объясняет важность расширительного бака.
Что такое расширительный бак
С момента появления в Великобритании в начале 1980-х герметичные системы стали нормой для бытовых систем отопления. Герметичная система отопления должна включать в себя все следующие компоненты: расширительный бак, клапан сброса давления (PRV) (иногда называемый предохранительным клапаном), манометр и контур заполнения. Из этих элементов, пожалуй, наименее понятным является расширительный бак.
Как мы все знаем, при нагревании вода расширяется и стремится занять больший объем.
Поскольку система в основном представляет собой замкнутый контур, состоящий из котла, трубопроводов и радиаторов, необходимо предусмотреть некоторое пространство для расширения воды. Вот почему необходим расширительный бак.
Расширительный бак в основном состоит из контейнера, разделенного водонепроницаемой резиновой мембраной, с водой системы на одной стороне и азотом или воздухом на другой стороне.
Для проверки и увеличения или уменьшения давления воздуха или азота на воздушной стороне расширительного бака установлен клапан Шредера. Это точно такой же тип клапана, который используется в автомобильной шине. На самом деле, если у вас протекает клапан Шредера, из-за чего давление воздуха в сосуде постоянно падает, может потребоваться замена вставки клапана (доступной в любом магазине аксессуаров для автомобилей или велосипедов)!
Выбор правильного размера
Использование резервуара правильного размера жизненно важно для правильной работы системы, а также для предотвращения возможного повреждения котла.
Правильный размер сосуда зависит от нескольких факторов:
- Настройка предохранительного клапана
- Давление заправки/начального заполнения системы (в холодном состоянии)
- Общее содержание воды в системе (включая все трубопроводы, радиаторы и сам котел).
С помощью этой информации требуемый размер расширительного бака можно легко найти с помощью таблицы выбора, приведенной в разделе «Герметичные системы отопления» Руководства по проектированию бытового отопления CIBSE (или в BS7074-1:1989). Руководство CIBSE по проектированию бытового отопления также дает метод оценки содержания воды в системе.
Некоторые котлы поставляются с установленным на заводе расширительным баком. Типичными примерами этого являются большинство комбинированных котлов или системных котлов, но не забудьте проверить размер резервуара, необходимый для общего содержания воды в системе (как указано выше). Возможно, емкость, установленная в котле, недостаточно велика для системы, и для компенсации разницы требуется дополнительная емкость.
Проверка давления наддува
Следует помнить, что давление наддува расширительного бака можно правильно проверить только при холодной системе и нулевом давлении. Начальное давление наддува воздуха всегда должно быть больше, чем статическое давление системы обогрева на сосуде.
Например, если высота до верха самого высокого радиатора от центра расширительного бака составляет, скажем, 4 метра, это будет статический напор в баке 0,4 бар. Таким образом, в этом случае давление воздуха наддува должно быть немного выше 0,4 бар при измерении на клапане Шредера на расширительном баке.
Типичное давление наддува воздуха составляет 0,5 бар для бунгало и 1,0 бар для двухэтажных домов. Когда система заполнена, давление в системе (видимое на манометре системы) в идеале должно быть на 0,2 бара больше, чем давление наддувочного воздуха. Так, если система находится в двухэтажном доме с давлением наддува воздуха 1,0 бар, давление в системе (холодной) будет 1,2 бар.
Помните… важно проверять давление наддува воздуха в системе и расширительном баке при каждом обслуживании, чтобы убедиться, что бак все еще работает правильно и правильно настроен для системы, в которой он установлен.
Фил Стэнли
Менеджер по обучению в Grant UK
Где найти расширительный бак —
/
Триш Холдер
Управление воздухом является важной частью функциональности гидравлической системы. Правильное размещение расширительного бачка может буквально повлиять на производительность насоса. Правило размещения расширительного бака довольно простое: всегда качайте подальше от расширительного бачка. Другими словами, убедитесь, что трубопровод расширительного бака соединяется с трубопроводом системы на стороне всасывания насоса вот так,
.
и НЕ так,
В противном случае в насосе может возникнуть кавитация из-за отрицательного давления на всасывании, и нам будет трудно избавиться от нежелательного воздуха в системе.
Чтобы понять, почему это могло произойти, давайте рассмотрим систему, в которой насос правильно установлен после расширительного бачка, и добавим несколько цифр, отражающих рабочее давление системы.
Обратите внимание на точку отсутствия изменения давления между трубопроводом расширительного бака и трубопроводом системы. Вне зависимости от того, включен насос или нет, давление в этой точке всегда остается одним и тем же. Это происходит благодаря воздушной подушке внутри расширительного бака, которая выбрана таким образом, чтобы поглощать любое расширение воды, возникающее в результате повышения температуры циркулирующей воды. Когда объем воды увеличивается из-за теплового расширения, она поступает в резервуар.
Даже когда включается насос, увеличивая перепад давления в системе для установления потока, давление в точке соединения трубопровода системы и трубопровода расширительного бака не изменяется. Это связано с тем, что насос не может добавлять или забирать воду из резервуара.
ПРАВИЛЬНО: Откачка от из точки отсутствия изменения давления.
Допустим, как показано на рис. 1 выше, у нас есть минимальное давление в системе 12 фунтов на квадратный дюйм и насос, предназначенный для создания перепада 14 фунтов на квадратный дюйм. Когда насос включается, он повышает давление до 26 фунтов на квадратный дюйм, чтобы обслуживать систему, постепенно возвращаясь к 12 фунтам на квадратный дюйм в результате потерь на трение в трубопроводе. В правильно установленной системе давление на всасывании насоса будет оставаться на уровне 12 PSI или около него, независимо от того, включен насос или нет.
НЕПРАВИЛЬНО: Нагнетание до точки отсутствия изменения давления.