Расширительный бачок системы отопления закрытого типа: принцип работы и устройство – неотъемлемый элемент для нормального функционирования системы

Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа

Автор Монтажник На чтение 10 мин Просмотров 10.8к. Обновлено 14.02.2021

В подавляющем числе индивидуальных домов собственникам приходится самостоятельно решать проблемы выбора вида и монтажа автономной отопительной системы. Большинство хозяев отдают предпочтение варианту с принудительной циркуляцией теплоносящей жидкости, в котором нашли применение специальные расширительные бачки для системы отопления закрытого типа.

Перед выбором расширительного (накопительного, мембранного) гидробака полезно изучить его принцип действия, правила подбора объема и настройки. Также важно исполнять рекомендации специалистов по монтажу расширительного резервуара, установить его правильно и в нужном месте отопительного контура.

Рис. 1 Примеры применения расширительных бачков

Содержание

1. Разновидности бытовых отопительных систем с жидким теплоносителем
2. Самотечная
3. Закрытого типа
4. Зачем нужен расширительный бак
5. Устройство расширительного бака и принцип его работы
6. Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа — правила выбора
7. Как установить расширительный бак в системе отопления

Разновидности бытовых отопительных систем с жидким теплоносителем

Существует множество различных вариантов отопления индивидуальных домов. Помещения можно обогревать электрическими конвекторами, тепловыми насосами, нагревательными электрокабелями, плитами, пленками, получать тепловую энергию при помощи солнечных батарей.

Однако в повседневной реальности в силу ряда причин большинство потребителей используют водонагревательные котлы, теплоноситель от которых направляют в контуры теплых полов или на радиаторные теплообменники. При этом различают следующие два основных вида гидравлических отопительных систем.

Рис. 2 Схема гравитационной системы

Самотечная

В самотечных (гравитационных) системах, как следует из названия, циркуляция отопительной жидкости по контуру происходит естественным путем.

Связано это с простым физическим законом, согласно которому нагретая вода имеет более низкую плотность, чем холодная. В итоге, после подогрева в котле, она выталкивается холодными водными массами и поднимается вверх.

Нагретый тепловой носитель заполняет расширительный бачок и растекается вниз по контуру с теплообменными радиаторами. Самотечная система имеет следующие особенности:

• Накопительный бак для поддержки напора делают с открытой крышкой. В итоге наблюдается постоянное испарение жидкости и ее приходится регулярно пополнять, что создает значительные эксплуатационные неудобства.
• В открытой системе отопления нельзя использовать недорогую ядовитую незамерзающую жидкость этиленгликоль. В качестве незамерзайки придется применять пропиленгликоль, стоимость которого в два раза выше, или обходиться обычной дистиллированной водой.
• Рабочий напор в самотечных системах редко превышает показатель в 1 бар и требует для его получения поднятого на высоту в 10 м от котла гидробака. Этого явно недостаточно для длинных отопительных контуров с радиаторными теплообменниками и тем более теплых полов. В итоге в самотечную систему отопления часто устанавливают дополнительный циркуляционный электронасос.
• Скорость движения теплоносителя в гравитационных контурах невелика, поэтому для обеспечения хорошей теплопередачи требуется использование трубопроводов больших диаметров в 32 или 40 мм.

Рис. 3 Бачки гравитационных систем

Статья по теме:

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб – нюансы, расчет. Возможно будет интересно подробнее почитать про организацию системы отопления из полипропиленовых труб в частном доме.

• Трубопровод в гравитационных системах отходит к теплообменным приборам сверху вдоль стен, что не способствует повышению эстетичного внешнего вида помещений.
• Если расширительный бак в системе отопления открытого типа находится на чердаке, и он не отапливается, его придется хорошо утеплять для снижения тепловых потерь.
• Также процесс нагрева воды сопровождается некоторым шумом, что ухудшает комфортность проживания в жилых комнатах.
• Так как тепловой носитель контактирует с воздухом, он насыщается кислородом. Это приводит к ускоренной коррозии металлических элементов котла, запускает процессы разложения незамерзающих жидкостей.
• Весомым преимуществом гравитационной системы можно считать возможность ее работы при отсутствии электроэнергии, однако и это утверждение является не совсем корректным, так как большинство нагревательных котлов не могут нормально функционировать при отсутствии электричества.
• Более важное достоинство заключается в верхнем расположении расширительного бака в открытой системе. Благодаря этому эффективно решается проблема отвода воздуха и можно обойтись без ряда воздухоотводчиков. Это позволяет сэкономить некоторые финансовые средства.

Рис. 4 Закрытая схема

Закрытого типа

При рассмотрении открытой системы отопления были приведено довольно много недостатков, которые имеет такая схема подключения. Это привело к широкому использованию другой схемы с закрытым гидробаком и принудительной подачей рабочего тела.

В закрытой системе отопления тепловой носитель не имеет контакта с окружающей средой, что позволило получить следующие ее особенности:

• Теплоносителем может являться вода или любой вид ядовитых незамерзаек — они не могут покинуть пределы контура.
• Применение для перемещения теплового носителя циркуляционного насоса позволило регулировать скорость потока и соответственно варьировать время обогрева помещений. Связано это с тем, что практически каждый циркуляционник имеет 3 положения переключения скоростей.
• Получение любого давления в системе не вызывает каких-либо сложностей. В контур просто нагнетают жидкость с рабочим напором, который контролируют манометром.
• Закрытый гидробак имеет гибкую и эластичную мембрану, что существенно снижает последствия гидравлических ударов.
• Нагрев теплоносящей жидкости в контуре не сопровождается повышенными шумами.
• Так как трубопровод отходит от котла снизу и не поднимается вверх, его можно прокладывать под полом или снизу вдоль стен. Это не портит внешний эстетичный вид помещений в отличие от гравитационных систем.
• Считается, что система с принудительной циркуляцией не может работать при отсутствии электроэнергии. Однако выходом из положения может быть использование бензиновых генераторов, которые способны длительное время вырабатывать электроток при его отсутствии, потребляемый в основном работающими электронасосами.

Рис. 5 Конструкция и материалы изготовления отопительных гидробаков

Зачем нужен расширительный бак

Не стоит путать бак для системы отопления с гидравлическим аккумулятором, который нашел применение в системах индивидуального водоснабжения, невзирая на то, что они выполняют примерно одинаковые функции. Разница между этими приборами заключается и в их названии: первый вид собирает расширившуюся в объеме рабочую среду, а второй ее аккумулирует (накапливает) в своем резервуаре.

Расширительный бак для систем отопления играет следующую роль:

• Общеизвестно, что при нагревании вода становится менее плотной, что при сохранении той же массы приводит к ее увеличению в объеме. Если нагреть 100 литров воды с температурой в 20 °С до 90 °C, то ее объем вырастет на 3,5 литра. Именно сбор увеличившейся в объеме жидкости — главное назначение расширительного бака.
• Как и гидравлический аккумулятор в водопроводной магистрали, расширительный бак препятствует повреждению оборудования, трубопроводов, арматуры от гидроударов.
• Закрытый расширительный гидробак стабилизирует давление во всем контуре при различных температурных параметрах рабочего тела, препятствует его резким перепадам.

Рис. 6 Устройство и функционирование мембранного бачка

Устройство расширительного бака и принцип его работы

Чтобы не вводить покупателя в заблуждение, расширительные баки выпускают красного цвета. Приборы от некоторых производителей и зарубежных поставщиков иногда имеют другие цвета — белый, серый, черный.

Типовой расширительный бак конструктивно выполнен в виде двух запрессованных друг с другом половинок, основной материал изготовления которых — углеродистая сталь, покрытая эпоксиполиэфиром или иными лакокрасочными материалами.

Между ними расположено эластичное полотно (мембрана), выдерживающая температурные нагрузки до 100 °С. Материалом изготовления большинства мембран выступает EPDM (этилен-пропилен-диеновый термополимерный каучук).

Конструкция бака может быть разборной или не разборной в зависимости от производителя. Поэтому у не разборных моделей при повреждении мембраны резервуар придется менять.

В зависимости от емкости, гидробаки имеют конструктивное исполнение для подвешивания на стену или установки в напольное положение на ножки. Их объем может колебаться в довольно широких пределах от нескольких единиц до многих сотен литров.

Спереди типового резервуара находится резьбовой штуцер (обычно размером 3/4 дюйма), посредством которого производят подключение расширительного бака к системе отопления. Сзади емкости расположен ниппель, из которого производится закачка или спуск воздуха.

Также на рынке можно встретить конструкции в виде двух приплюснутых половинок, их подсоединительный штуцер и ниппель размещаются сбоку на одной стороне.

Принцип работы расширительного бака довольно прост. Увеличившаяся в объеме, как результат нагревания, жидкость затекает в бак и давит на мембрану. Она прогибается внутрь и обеспечивает таким образом постоянный напор в системе. Охлаждаясь, теплоноситель уменьшается в объеме и выдавливается мембраной обратно в контур.

Рис. 7 Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа бренда Valtec их характеристики и размеры

Статья по теме:

Каким должно быть давление в системе отопления, как поднять или снизить. Чтобы было тепло в доме теплоноситель должен постоянно циркулировать по системе отопления, а если в системе низкое давление, то батареи будут холодными. Почитайте в отдельной статье про давление в системе отопления, и способы его увеличить!

Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа — правила выбора

При покупке мембранного расширительного бака руководствуются следующими соображениями.

Главным критерием его выбора служит объем резервуара. Так как нагретая вода расширяется примерно на 3,5%, при заполнении измеряют количество залитой в контур жидкости и из этих данных находят требуемую емкость гидробака.

Следует учитывать и то, что расширительный бачок для увеличения срока службы мембраны не должен заполняться в полном объеме. Также при использовании незамерзаек их тепловое расширение немного выше, чем у обычной дистиллированной воды.

Поэтому общепринято подбирать объем гидробака в 10% от количества теплового носителя.

Не стоит забывать и о том, что некоторые котлы оснащены внутренним небольшим расширительным бачком. В этом случае внешний мембранный бак выбирают чуть меньшей емкости с учетом внутреннего котлового.

Рис. 8 Схема правильного монтажа мембранного гидробака

Как установить расширительный бак в системе отопления

Перед тем, как подключить расширительный бак, необходимо выставить правильное давление воздуха внутри его емкости относительно напора в отопительном контуре.

Для этих целей руководствуются следующим алгоритмом действий:

• По паспортным данным находят максимум давления отопительной жидкости в котле. К примеру, если оно равно 3 бара, то в системе отопления закрытого типа должен поддерживаться напор приблизительно в 2 раза ниже, то есть 1,5 бара. Соответственно в гидробаке внутреннее давление воздуха на мембрану должно быть на 10 — 15% ниже, то есть необходима его настройка примерно на 1,3 бара.
• Давление воздуха внутри бака проверяют измерительным прибором, для чего откручивают защитную крышку с заднего ниппеля и приставляют к нему манометр. Если нужно, воздух спускают или подкачивают его ручными автомобильным, велосипедным насосом.

Установка расширительного бака в системе отопления должна осуществляться по следующим правилам:

• Резервуар располагают в месте, удобном для его демонтажа, техобслуживания и проведения ремонтных работ.
• Основной вариант, куда крепить бачок — близлежащая стена, вдоль которой проложен трубопровод.
• Напольные приборы не должны располагаться вплотную к стене.

Правильное месторасположение мембранного бака — непосредственно перед циркуляционным электронасосом и как можно ближе к нему.

• Сам циркуляционник следует подключать в линию обратки. Таким образом, насос непосредственно всасывает жидкость из накопительного резервуара и проталкивает ее далее по контуру.
  Преимущества такого расположения — одинаковое давление на любых участках отопительного контура, а также более высокий эксплуатационный срок оборудования из-за пониженной температуры рабочей среды. Стоит отметить, что если монтаж расширительного бака системы отопления произведен после циркуляционного электронасоса, напор теплового носителя на разных участках отопительной магистрали может отличаться.
• Расположение расширительного бачка строго по вертикали резьбовым подсоединительным патрубком вниз наиболее предпочтительно. Это предотвратит собирание в нем жидкости и увеличит эксплуатационный срок, снизит вероятность засорения проходного канала грязью.

• Для ремонта и обслуживания мембранного бака с возможностью его снятия, прибор в систему отопления подключают через отсечной шаровой вентиль.

Рис. 9 Стоимость и разновидности баков

Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа играют важную роль в любой закрытой отопительной системе. На рынке реализуют широкий ряд подобных приборов различных объемов, нужные параметры которых довольно просто рассчитать самостоятельно. При монтаже следует установить давление воздуха внутри расширительного резервуара чуть ниже напора в контуре отопления и соблюдать пару простых правил при расположении прибора на трубопроводе и в пространстве.

Расширительный бак системы отопления открытого и закрытого типа

Статьи

• 17.09.2021
• Опубликовано favorit

17 Сен

Расширительный бак системы отопления — это элемент отопительного контура, основной задачей которого является приём избытка теплоносителя, возникающего в процессе нагревания всей системы отопления.

В процессе нагревания теплоноситель расширяется. Так как весь комплекс отопительного оборудования представляет собой замкнутую систему, то в ней возникает избыточное давление. При превышении допустимого показателя давления произойдет разрыв отопительного элемента, например трубы или крана. В результате вся система отопления выйдет из строя. Компенсировать избыточное давление в отопительной системе, вызванное нагревом теплоносителя — задача расширительного бака.

Принцип работы подобного бака прост. Его установка позволяет увеличить объем системы отопления при нагреве теплоносителя, что гарантирует сохранение уровня давления в допустимых пределах. Как уже было отмечено ранее, компенсация избыточного давления предотвратит появление неисправностей в отопительной системе загородного дома.

Тип установленной отопительной системы влияет на монтаж расширительного бака. Баки открытого типа применяются в системах отопления, где циркуляция теплоносителя происходит естественным образом, то есть давление в системе приблизительно соответствует атмосферному. Баки закрытого типа монтируют в таких системах, где циркуляция теплоносителя происходит за счет работы специального насоса.

Типы расширительных баков для отопления

Различают два типа расширительных бачков для отопления:

• Открытые. Используются в системах, где циркуляция теплоносителя происходит естественным образом. Другими словами, жидкость перемещается «самостоятельно», за счет перепада давления.
• Закрытые. Применяются в системах, где циркуляция теплоносителя происходит за счет работы специального насоса.

Расширительный бак системы отопления закрытого типа

Расширительный бак закрытого типа (мембранного типа) представляет собой закрытую емкость, в которой установлена эластичная мембрана. Мембрана делит расширительный бак на две полости. В одной из них находится воздух под давлением, а в другой излишки теплоносителя.

Принцип работы очень прост. Перед пуском системы посредством автомобильного насоса закачивают в воздушную камеру расширительного бака воздух. Величина давления воздуха должна быть примерно равна начальному давлению системы отопления. При увеличении давления в системе отопления избытки теплоносителя попадают в расширительный бак, так как давление в воздушной камере становится меньше, чем в системе отопления. За счет эластичной мембраны объем камеры с теплоносителем увеличивается, тем самым компенсируется избыточное давление в системе отопления. При понижении давления теплоносителя воздушная камера расширяется, тем самым компенсируется давление теплоносителя.

Расчет закрытого (мембранного) расширительного бака

Для того, чтобы рассчитать объем расширительного бака, потребуется найти отношение избыточного объема теплоносителя в процессе нагревания к коэффициенту заполнения расширительного бака. Формула выглядит следующим образом:

Показатель избыточного объема теплоносителя, который возникает в результате его нагрева, можно рассчитать путем умножения значения полного объема системы на коэффициент объемного расширения теплоносителя.

Определение коэффициента заполнения расширительного бака

Коэффициент заполнения бака показывает, какой максимально допустимый процент объема расширительного бака может занимать теплоноситель.

Для расчета данного показателя применяется формула:

Показатель предварительного давления газа в баке (Р газа) определяется по формуле:

Для того, чтобы найти значение гидростатического давления системы отопления, необходимо подставить значения в представленную ниже формулу:

При расчете необходимо помнить о следующих нюансах. Прежде всего, коэффициент заполнения расширительного бака должен составлять меньше 50%. Установка бака с таким показателем обезопасит владельцев дома и продлит эксплуатационный срок оборудования.

Следующий момент: размещение расширительного бака после циркуляционного насоса. В таком случае предварительное давление газа следует рассчитывать по формуле:

Баки закрытого типа можно установить в любое место системы отопления. Тем не менее, рекомендуется их размещать в наиболее низкую точку системы отопления в обратной ветке перед циркуляционным насосом. Исходя из объема, в процессе монтажа расширительного бака можно задействовать трубы диаметром PN20 и более. Для того, чтобы предотвратить накопление воздуха в подводящей трубе, можно установить в месте стыковки бака с трубопроводом специальный клапан, позволяющий стравить образовавшийся воздух. Перед запуском системы отопления требуется создать предварительное давление в баке, равном P газа.

Вам нужен расширительный бак для водонагревателя?

Вы переехали в дом с замкнутой системой водоснабжения? обогреватель? Закрытая система требует различных компонентов, таких как расширительный бак, чем открытые системы. Посмотрите, чем отличаются эти системы и как расширение танк может помочь.

В чем разница между закрытой и открытой системами Водные нагреватели?

При нагревании вода испытывает тепловое расширение в что его объем увеличивается, а давление воды увеличивается. Конечно, это дополнительное давление нужно куда-то девать. Когда давление воды увеличивается в открытой системе вода будет свободно уходить из своего накопительного бака в холодную водопроводную линию, а затем, наконец, к муниципальному водоснабжению.

В закрытой системе много разных клапанов — такие как обратный клапан, запорный клапан и т. д., которые предотвращают скопление воды. Твой сообщество может даже потребовать эти типы клапанов в соответствии с местными строительными нормами. Поскольку водонагреватели закрытой системы предотвращают обратный поток, ваш дом и городское водоснабжение, это может привести к повышению давления воды. что нужно куда-то девать — например расширительный бачок.

Как помогают расширительные баки?

К водонагревателю можно подключить расширительный бак. Если вы у вас есть более одного водонагревателя, вы должны иметь бак для каждого из них. Расширительные баки обеспечивают место для слива воды при тепловом расширении вызывает избыточное давление.

Если вам не нужен бак над водонагревателем, вы можете инвестировать в расширительные клапаны и выпускные клапаны, которые обеспечивают те же преимущества, что и распределяя лишнюю воду. Вместо распределения воды по указанному бак, расширительные клапаны могут превратить существующий элемент сантехники, например, унитаз чашу в расширительный бачок для сбора лишней воды.

Каким бы ни был метод, если у вас нет специального места для избытка воды, то сильное давление воды может привести к тому, что трубы и даже вода нагреватель лопнул. Это может быть опасно и вызвать много дорогой воды. повреждения и расходы на переустановку. Гарантия производителя может не распространяться такие повреждения.

Даже если бак водонагревателя не лопнет от теплового расширение, вы все еще рискуете, что давление может сжать дымоход трубка. Дымоходы должны быть чистыми, чтобы дымовые газы и окись углерода не проникнуть в ваш дом.

Нужен ли вам расширительный бак, даже если у вас нет Закрытая система?

Вам может быть интересно, нужен ли вам расширительный бак, если вы иметь безбаковый водонагреватель. Обычно для них не требуется бак. типы водонагревателей, так как они нагревают воду только по требованию. Они не постоянно хранить горячую воду, поэтому давление не может нарастать.

Однако вам может понадобиться расширительный бак, если ваш открытая система превращается в закрытую. Как это произошло? Если у вас есть установили умягчители воды, счетчики воды или обратные клапаны в вашем доме, то ваш открытая система теперь может считаться закрытой системой, поскольку она предотвращает обратный поток. В таких случаях вам понадобится расширительный бачок. водяное давление. Сантехник может уточнить, какой тип системы у вас есть, если вы не уверен.

Так как закрытые системы нуждаются в расширительных бачках, они открыты Системы лучше?

№; у каждого типа водонагревателя есть свои плюсы и минусы. Хотя вы можете не хотеть платить дополнительные расходы на установку расширительного бака, есть несколько выгодных сценариев превращения открытой водной системы в закрытую система. Например, если вы не хотите платить за очистку сточных вод за ирригацию и/или воду, которую не нужно обрабатывать для питья, можно добавить еще водомер, так что вы должны платить только за использование канализации для внутреннего использования воды.

Дотянуться до власти Сантехника Инк. для получения дополнительной информации о расширительных баках и различных типах систем водяного отопления.

Какова роль расширительного бака в вашей печи? — Доступный комфорт

В настоящее время лишь немногие печи используют пар для циркуляции тепла, а чугунные радиаторы уступили место более энергоэффективным плинтусным обогревателям. Это переключение стало возможным благодаря изобретению расширительного бачка. Эта технология заменила эти примитивные методы контроля давления и теперь является неотъемлемой частью любой системы отопления.

Что делает расширительный бачок?

Расширительный бак уравновешивает давление в закрытых водяных системах отопления. Он поддерживает постоянный уровень давления в трубах, чтобы на них не влиял потенциальный избыток. Поскольку трубы имеют ограниченное пространство, давление будет расти по мере того, как горячий воздух или вода будут занимать больше места. Следовательно, самые слабые места печи могут быть повреждены, что приведет к протечке или даже разрыву трубы. Расширительный бачок снижает нагрузку на наиболее опасные компоненты системы отопления, значительно продлевая срок ее службы.

Как они работают?

Расширительный бак представляет собой небольшой бак с резиновой диафрагмой, разделяющей его на две части. Одна сторона содержит воду и прикреплена к трубке системы отопления. Другая сторона сухая и содержит сжатый воздух, установленный на уровне около 12 фунтов на квадратный дюйм.

В большинстве современных расширительных баков для водяных систем отопления используется чрезвычайно гибкая диафрагма из бутилкаучука или EPDM. Когда воздушная сторона бака находится под давлением, диафрагма может соответствовать внутренней стальной поверхности бака. Диафрагма расширительного бачка сжимается по мере повышения уровня давления. В результате воздух в резервуаре сжимается, что позволяет проникнуть большему количеству воды. Этот процесс снижает повышенное давление в системе и защищает трубы от повреждений.

Стоимость расширительного бака

Расширительные баки бывают разных размеров, от двух галлонов до нескольких сотен галлонов. В зависимости от емкости, ценовой диапазон также может варьироваться. Небольшие бытовые резервуары обычно доступны по цене, в то время как более крупные коммерческие резервуары могут стоить сотни долларов.

Установка расширительного бачка

Установка небольшого бытового расширительного бачка — вполне выполнимая задача для домохозяина, который делает все своими руками. Тем не менее, большинство местных строительных норм требуют, чтобы бак устанавливал лицензированный сантехник.