27 сентября, 2020

Расширительный бак системы отопления: устройство, расчет и подбор лучшего варианта

Правильно выбранный и смонтированный расширительный бачок системы обогрева не допустит выхода ее из строя, поддержит давление на нужном уровне.

Все зависит от вида системы, встроенный расширитель может быть открытого либо закрытого типа.

Расширители открытого типа

Конструктивной спецификой расширителей открытого типа считается контакт теплового носителя с атмосферой. Циркуляция в системах с расширителем данного типа конвекционная. При нагревании объем жидкости растет, его излишек поглощается резервуаром емкости.

При падении показателей температуры жидкость идет назад обратно самостоятельно, под воздействием гравитации. Из-за нулевого давления в бачке, приспособление не просит прочной конструкции из металла, благодаря этому:

  • в изготовлении корпуса применяется любой металл;
  • может применяться готовая емкость из термоустойчивого пластика;
  • не принципиальной считается форма резервуара.

В домиках за городом данное оборудование может быть собрано из средств находящихся под рукой. В качестве емкости можно применять пластиковую канистру или бочку, оснащенную приемным отрезком трубы и выводом для перелива.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Расширители открытого типа могут изготавливаться в форме прямоугольного бачка с негерметичной крышкой на верхней плоскости

Снаружи это обыкновенный железный бачок, верхняя поверхность которого снабжена отверстием для обслуживания и добавки жидкости. Защиту от засора обеспечивает негерметичная крышка. Снизу или на боковой плоскости предусматриваются крепежные узлы.

Монтажной специфики открытого резервуара

Открытые системы обогрева используются в невысоких строениях, где объем теплового носителя и протяженность систем отопления сравнительно невелики. Требования к установке несложные:

  • расширитель устанавливается на максимуме высоты, на линии подачи;
  • подача подсоединяется к бачку через отрезок трубы;
  • для слива излишка жидкости исполняется врезка перелива выше расчетного уровня.

Дабы обеспечить циркуляцию самостоятельно, для установки лучше всего применять трубы увеличенного сечения.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Открытую конструкцию ставят в верхней точке, откуда жидкость течет самостоятельно

В большинстве случаев бачок пытаются устанавливать в теплом помещении, обустроенном утипленном чердаке, а если это нереально, то емкость понадобится теплоизолировать. Наличие теплоизолятора не допустит обмерзания жидкости и потери работоспособности системы.

Характеристика закрытого расширителя

Конструктивной особенностью закрытых модификаций бачка считается абсолютная герметичность, что дает возможность держать нужное для циркуляции давление в самой разной точке системы. Резервуар в середине поделен мембранной тканью на воздушную и жидкостную части. Любой из отсеков абсолютно герметичный – азотосодержащая смесь из воздушного отдела никогда не смешается с тепловым носителем, наполняющим жидкостный отсек.

Рабочий принцип расширителя состоит в том, что нагретая жидкость из системы выталкивается в жидкостную часть бачка и начинает давить со своей стороны на непроницаемую мембранную ткань. Перегородка деформируется и действует на воздушную часть, сжимая ее.

В результате объем воздушной камеры бачка уменьшается, а газ в ней сжимается. Эта ситуация содействует повышению давления в системе. Как только происходит нормализация давления, тепловой носитель из жидкостного отсека выталкивается обратно.

Если же давление очень быстро растет, то, при достижении критического объема жидкости в бачке, срабатывает клапан для предохранения. В результате случится убирание лишнего количества теплового носителя из емкости.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Конструкция закрытого типа считается полноценно герметичной, в ее нижней части размещен фланец с приемным отрезком трубы, в верхней – ниппель для наполнения газом

Все зависит от формы все закрытые расширители для установки в систему отопления делятся на такие разновидности:

  1. Шаробразные – разновидность мембранной конструкции с эластичной перегородкой. При поступлении жидкости она тянется и принимает весь лишний объем. Сам бачок имеет вид шарообразной капсулы.
  2. Овальные – еще 1 вид мембранных гидрокомпенсаторов. Баллон расширителя классически поделен пластичной мембранной тканью на газовую и жидкостную камеры, но конфигурация корпуса имеет пару вытянутую в вертикальном положении форму.

Снаружи овальные расширители собой представляют баллон формы в виде цилиндра, покрашенный в красный цвет. С одной стороны, предполагается ниппель для создания давления в газовой камере, со второй – отрезок трубы, через который выполняется подключение к системе.

На корпусе наварены крепежные узлы, которые дают навесной установку оборудования и могут выдержать его рабочий вес. Шарообразная модификация бачка разнится от овальной лишь формой.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

По разным видам мембранные закрытые расширители разделяют на диафрагменные и баллонные вариации

Тонкости процесса установки закрытого резервуара

В системах закрытого типа самотечная циркуляция не сумеет обеспечить нужный уровень давления. Благодаря этому в конструкцию включают циркулярный насос.

Сам расширитель может ставиться в самой разной точке системы, но во время выполнения установочных работ будет лучше предусмотреть следующие рекомендации:

  • хорошее место для установки – обратная линия, до точки врезки насоса;
  • подачу теплового носителя лучше подвести сверху, что даст возможность сделать меньше попадание воздуха и сбережет трудоспособность при повреждении мембранной ткани;
  • недостаток ключевого объема можно возместить установкой добавочного расширителя с меньшей емкостью.

Во время установки не запрещается иметь в виду дизайн помещения, если это необходимо. Для контроля уровня давления расширитель обязан быть оснащен прибором для определения величины давления.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Закрытый расширитель в большинстве случаев ставят перед котлом, до места установки насоса циркуляционного

Возможность локации недалеко от котла снимает вопрос про необходимость утепления резервуара. Оборудование находится в теплом помещении, что обеспечивает удобство использования.

Плюсы и минусы бачков

Системы, в зависимости от устройства и материала расширительного бачка, отличаются списком достоинств и минусов. Но, по мнению специалистов и пользователей имеющих большой опыт, плюсы в функциональности на стороне закрытых вариантов.

Преимущества, и недостатки открытой конструкции

Самопроточная система нуждается в трубах большего размера, что со своей стороны напрямую повышает затраты. Бюджет благоустройства системы для отопления с открытым расширителем несущественно становится больше, хотя и остается относительно небольшим.

Важными достоинствами подобного варианта считаются простота, плюс небольшая цена деталей и установочных работ. Еще одной хорошей спецификой считается отсутствие потребности в контроле уровня давления.

Однако минусов намного больше:

  • использование незамерзайки страшно из-за ядовитых испарений;
  • возможности процесса установки лимитированны только верхней точкой системы;
  • систематический контакт с атмосферой повышает риск воздушных пробок и коррозии;
  • медлительный подогрев;
  • перепады температур, сопровождающие конвекционную циркуляцию, ускоряют износ оборудования;
  • используется в отоплении невысоких зданий, максимум в 2 этажа;
  • большие потери тепла и энергитический расход для разогрева.

Дополнительный минус открытой системы – потери от испарения и переливов. Благодаря этому при установке бачка необходимо побеспокоиться о общедоступности доливного отверстия.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Открытый расширитель для маленьких систем можно собрать из средств находящихся под рукой, несложным будет и его монтаж

Плюсы и минусы закрытого бачка

Если по стоимости и простоте установочных работ выигрывают открытые расширители, то функциональность – крепкая сторона закрытого бачка, который называют еще экспанзомат. Собственно на них пытаются сменить открытые вариации при обновлении системы для отопления.

Экспанзоматы имеют следующие преимущества:

  • абсолютная герметичность дает возможность применять антифриз;
  • место локации расширителя не оказывает воздействие на трудоспособность системы;
  • изоляция пространства внутри бачка сводит до минимума вероятность воздушных пробок и появления ржавчины;
  • после запуска система нагревается быстрее, очень чувствительна к регулировке режимов температур;
  • меньшая разница между условиями эксплуатации линий подачи и обратки, что в результате увеличивает рабочий ресурс;
  • не просит процесса установки труб крупного диаметра, что дает возможность сэкономить на сооружении;
  • не просит непрерывного внимания к уровню и состоянию жидкости;
  • возможность использования в системах, которые расчитаны на несколько этажей;
  • маленькие потери тепла, уменьшающие расходы при эксплуатировании оборудования.

Во время выбора расширителей данного типа могут встречаться герметичные балоны с неразборной системой. При поломке диафрагмы баллон понадобится менять на новый.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Для контроля за уровнем рабочего давления на баллон устанавливается прибор для определения величины давления, для отвода излишков воздуха ставится отводчик воздуха автоматизированного или механического типа

Среди недостатков нужно выделить трудность конструкции, специальные требования к материалам, которые делают больше стоимость оборудования. Сюда можно прибавить надобность строгого контроля давления и его восстановления если понадобится.

Правила расчета емкости резервуара

Расширитель разного типа будет успешным исключительно при правильном подборе объема. Для этого необходимо учитывать способность жидкости увеличиваться во время нагревания. Вода в отопительных кольцах становится шире на как минимум 3 % от всего объема гидравлической системы, антифриз — почти что на 5%.

Жидкости относятся к категории несжимаемых сред, благодаря этому бак им должен обеспечить достаточный резерв на температурное расширение с определенным запасом. При условиях полного наполнения контура тепловым носителем даже температурное расширение в расчетных объемах может привести к сбросу жидкости через клапан для предохранения и проливу теплового носителя на пол.

Благодаря этому, дабы превышение объема расширяющегося теплового носителя не приводило к авариям, закрытые баки для маленьких контуров в приватизированных домах приобретают таким образом, чтобы их объем был равён 10 % от полного объема циркулирующего по системе теплового носителя. Данное правило на самом деле для систем емкостью до 150 л.

Если по отопительному кольцу передвигается больше 150 л теплового носителя, то емкость закрытого бачка рассчитывают умножением полного объема жидкости на показатель ее увеличения при определенных значениях рабочей температуры в системе.

К полученному значению необходимо добавить размер сифона, т.е. объема теплового носителя, образовавшегося в бачке в результате типового статического давления жидкости. Для больших отопительных колец данный показатель, в основном, равён 0,5% от полного объема теплового носителя, для маленьких, вместимостью до 150 л, он принимается 20%.

Взятая сумма умножается на поправочный показатель, определяемый по значениям предварительного и окончательного давления в системе отопления. Подготовительное принимается в расчете, что на 10 м высоты контура приходится 1 бар. Конечное давление сформировывается в результате работы системы.

Объемного расчет бака закрытого типа для больших непростых отопительных конструкций выглядит так:

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

В расчетах применено: Vn – номинальный объем закрытого бака; Ve – объем теплового носителя при тепловом расширен (вычисляется по формуле Vсистемы?n%, где n это показатель теплового расширения теплового носителя); Vv – сифон; po – подготовительное давление; pe – показатель окончательного давления, равён значению предельного давления клапана предохранительного за минусом 0,5 бар

Вместительность открытого типа строго не регламентировано нормами, но существует правило: объем открытого бака до отрезка трубы перелива должен составлять 3,5 — 4 % от всего объема теплового носителя в контуре отопления.

Такой оценки достаточно для маленького домика за городом, а вот строение для систематического проживания попросит более правильного расчета. Первым делом понадобится узнать объем системы обогрева.

Варианты расчета общей емкости теплоснабжения

Данный показатель можно определить с различной степенью точности тремя главными способами. Самое первое, на основе реквизитов паспорта котла.

Так, на единицу мощности оборудования для котельной нужно около 15 литров жидкости. Дабы получить необходимые данные, понадобится 15 помножить на котельная мощность, указанную в паспорте технического средства.

Второе, можно узнать объем при помощи водомера при наполнении системы. По мере наполнения принимается во внимание кол-во использованной жидкости. Это более точный и хлопотный вариант.

3-ий метод подразумевает высчитать суммарный объем всех компонентов системы обогрева. Это наиболее точный вариант.

Емкость трубного змеевика котла, радиаторов, дизайн радиаторов, приборов для измерений можно узнать по паспортным свойствам. Для вычисления емкости труб используются данные из таблицы.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

В таблице указаны размеры труб в дюймах и их объем в литрах на 1 метр, который применяется для суммирования всего объема (+)

В таблице указан объем труб на метр длины, сделанных из наиболее ходовых и инновационных материалов. Диаметр внутри указан в дюймах от 0,5 до 1,5 единиц.

Еще 1 метод, претендующий на большую точность, – вычисление по формуле:

Vобщ = ? x D2 x L/4

Где:

  • ? равно 3,14;
  • D означает параметры диаметра внутри труб;
  • L указывает на трубопроводная длина системы.

После получения нужных данных их суммируют и получают объем системы, который применяют в дальнейших расчетах.

Подбор расширительного бачка по таблице

Если есть наличие нужных данных идеальный вариант расширителя можно выбрать по таблице объемов и расчетного давления.

Объем системы рассчитывается по указанной методике, параметры давления важны исключительно для закрытых модификаций и указаны в реквизитах паспорта оборудования.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Данные из таблицы дают возможность подобрать объем расширителя от 4 до 300 литров (+)

Данный вариант не просит специализированных расчетов, помимо вычисления всего объема системы. Применение таблицы существенно облегчает и убыстряет подбор расширителя с нужной емкостью резервуара.

Применение формул для расчета

Если данных таблицы недостаточно, имеется возможность высчитать нужный показатель объема емкости собственными силами.

Чтобы это сделать применяют следующую формулу:

Vb = Vc x k/D

Где:

  • Vb означает искомую емкость расширителя;
  • Vc – общую емкость системы;
  • k – показатель увеличения жидкости при нагревании;
  • D – показатель эффективности расширителя.

Из нужных для расчета данных малоизвестными остаются коэффициенты k и D. Первый – величина табличная, а второй вычисляют по индивидуальной формуле.

Еще есть и применяется таблица теплового расширения. Она дает возможность определить показатель для систем с водой или антифризом. Величина не считается линейной, меняется при нагревании, в зависимости от наличия и концентрации гликоля в жидкости.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

При помощи данных данных можно определить параметры коэффициента увеличения жидкости при нагревании (k), которые нужны для расчета объема расширительного баллона (+)

Для воды концентрацию этиленгликоля принимают за «0», для антифриза концентрацию определяют согласно данным, оговоренным изготовителем. Температурой нагрева считают эксплуатационную для определенной системы.

Чтобы без посторонней помощи высчитать показатель эффективности расширительного бачка, применяется формула:

(Qm – Qb) : (Qm + 1)

Где:

  • Qm — максимальное давление системы по паспортному порогу срабатывания клапана предохранительного;
  • Qb – подготовительное давление в воздушной камере расширителя по паспорту технического средства.

Если последний параметр неизвестен, его измеряют при накачке либо путем стравливания через ниппель баллона.

Другие варианты расчета

Кроме самостоятельных подсчетов при помощи формул и таблиц есть альтернативные способы. Недорогой вариант расчета – помощь online калькулятора.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Недостатка в сетевых ресурсах, предлагающих online подсчитать искомую величину, нет. Их просто найти по основному запросу

Еще 1 вариант получить необходимые данные – обращение к опытным проектировщикам. Это максимально хороший способом, но точность получившейся информации обойдется не дешево.

Как правильно подбирать расширитель

Определяться с типом системы для отопления рекомендуется еще на шаге планирования. Подбор бачка в большинстве случаев откладывается на период после строительства коробки, когда система установлена, ее объем известен.

При выборе подходящего варианта расширительного бачка рекомендуется

  • смотреть на объем закрытого бака расширительного, превышающий значение теплового расширения теплового носителя;
  • во время покупки необходимо посмотреть на подключение, форму емкости и размещение разъемов для крепежа – это даст возможность избежать сюрпризов во время монтажного процесса;
  • важно уделять большое внимание инструкции на корпусе, которая имеет интересную информацию по установке и техпараметры.

Во время покупки хорошо ориентироваться на известного изготовителя, даже в том случае, если его балоны стоить будут дорого. Это будет залогом долговечности системы для отопления, правда, при условиях адекватной эксплуатации и постоянного обслуживания.

Перед подключением подготовительное давление в газовом отсеке мембранного бака настраивают на значение, равное показателям статического давления столба теплового носителя в контуре отопления. Настройка выполняется обыкновенным автомобильным насосом, находится под контролем прибором для определения величины давления.

расширительный, отопление, устройство, системы отопления, общего объема, открытого типа

Основное не приобрести для системы обогрева бойлерную емкость – они очень непохожие по собственных техническим спецификам

Нельзя путать расширители для систем отопления и гидроаккумуляторы для линий холодного водообеспечения. Они выделяются наружным видом и конструктивными характерностями. Первые окрашены красным и как правило не разборные, вторые имеют голубой цвет, снабжены снимающимся фланцем для работ по ремонту мембранной ткани.

Нужное видео по теме

Видео поможет сформироваться с параметрами расширителя закрытой вариации, усвоить отличия баллонов для отапливания и бойлерных систем:

Рабочий принцип и важные факторы подбора емкости в видео ролике:

Система отопления частного строения может быть сделана по открытой либо закрытой схеме, что требует процесса установки расширителя соответствующей конструкции. Важным фактором его работоспособности считается объем, который можно высчитать без посторонней помощи либо поручить это дело опытным проектировщикам.

Хорошо выбранное оборудование поможет сберечь необходимый литраж жидкости в открытой системе, а в герметичном отоплении поддержит уровень рабочего давления.

Добавить комментарий