Pmax и Pmin – максимальное и минимальное рабочее давление системы соответственно.
Зачем нужен расширительный бак в системе отопления и особенности установки
Расширительный бак является неотъемлемой частью системы отопления. Он позволяет проверить правильность функционирования всей системы отопления. Перед установкой радиатора важно ознакомиться с вариантами, представленными на рынке, и рассчитать систему для вашего дома. Важен также способ установки системы. Проще руководствоваться указаниями специалиста из компании, где была приобретена система, при этом можно контролировать работу монтажников и понимать, о чем они говорят в процессе установки.
Многие помнят из курса физики, что твердые тела расширяются при нагревании. Жидкости и газы, с другой стороны, увеличиваются в объеме. Вода, в отличие от газа, несжимаема. Если вода нагревается в закрытом резервуаре, давление увеличивается, потому что нет места для расширения. Следовательно, резервуар просто лопнет. Эти процессы наблюдаются в замкнутом контуре отопления с резервуаром с жидкостью.
Расширение воды под воздействием температуры оценивается с помощью нелинейного индикатора. Он показывает, во сколько раз расширяется жидкость в пересчете на градус тепла. Множество экспериментов, иллюстрирующих этот принцип, можно найти в Интернете.
Эксперимент, демонстрирующий тепловое расширение жидкости
Чтобы проиллюстрировать этот принцип, давайте воспользуемся примером. Слева находится емкость, в которую налит литр воды. Вода налита до переливного отверстия. Значение температуры составляет +4 градуса по Цельсию. Жидкость с такой температурой можно считать нулевой точкой отсчета. На рисунке также показан градуированный сосуд. Он расположен ниже переливного отверстия.
В правой части рисунка изображен тот же сосуд, но в нагретом состоянии. Температура жидкости повышается. Соответственно, плотность жидкости уменьшается. Масса среды не изменяется. В то же время объем жидкости увеличивается. Когда вода достигает температуры +90 градусов Цельсия, мерный стаканчик наполняется. В нем образуется чуть больше 30 мл жидкости. Это количество называется избыточным объемом.
Различные типы сосудов
Существуют различные варианты расширительных сосудов. Они отличаются по размеру и форме. Определить, какой сосуд необходим, можно, рассчитав данные. При выборе сосуда необходимо также учитывать тип отопительной системы, установленной в доме. По форм-фактору сосуды представлены таблеточной, а также цилиндрической формой.
Расширительный бак таблеточной формы
Разница во внешнем исполнении заключается в способе использования устройства. Покупатель может приобрести:
- Бак открытого типа;
- Бак закрытого типа со встроенной мембраной.
Также выпускаются баки закрытого типа без встроенной мембраны. Однако специалисты не советуют использовать этот тип баков в бытовых системах отопления. К сожалению, конструктивные особенности этих изделий требуют тщательной доработки. Подвижная перегородка в таких баках заменяется воздушной массой. Таким образом, воздух остается открытым для внутренней системы отопления дома, а наличие воздуха по периметру не допускается. В таком резервуаре уровень воды будет постоянно повышаться, пока не достигнет критической точки.
Зачем он нужен, как работает и как выбрать расширительный бак для водяного отопления.
Современное частное жилье в нашей стране, расположенной в широтах с колебаниями температуры более 50 градусов Цельсия в течение года, требует адекватного и точного отопления. В прошлом для загородного коттеджа с одной или двумя спальнями часто было достаточно традиционной кухонной плиты. Сегодня, когда размеры домов увеличились, а количество отдельных комнат в небольшом доме редко бывает меньше трех-четырех, современное представление о комфортном жилье требует водяного отопления.
Виды и особенности расширительных баков
Этот способ отопления дома, в отличие от печного отопления, может обеспечить одинаковую комфортную температуру во всех комнатах. Жидкостное отопление, предполагает наличие теплогенерирующей системы – котла и теплоносителя, который циркулирует в трубах между котлом и радиаторами, расположенными в каждом отапливаемом помещении. Когда котел выключен, теплоноситель не нагревается и за короткое время опускается до комнатной температуры. Таким образом, температура теплоносителя периодически меняется. Как вы знаете из курса физики, свойство любого тела заключается в том, что оно расширяется при повышении температуры. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме. Однако в замкнутом контуре ему некуда выходить, и его давление начинает расти. Частые изменения давления "ослабляют" систему и вызывают более быструю утечку в важных компонентах. Решением является использование расширительного бака в системе отопления.
По сути, расширительный бак – это емкость, в которой жидкость может увеличиваться или уменьшаться в объеме. Его установка позволяет избежать повышения и понижения давления теплоносителя при изменении его температуры. Установка расширительного бака обязательно производится при монтаже любой жидкостной системы отопления в доме. Однако типы расширительных баков различаются в зависимости от типа системы, которая проектируется в каждом конкретном случае. На самом деле, для помещений с жидкостным отоплением возможны два варианта: открытый и закрытый.
Что такое расширительный бак
Запомните: когда мы пытаемся выдавить воду (то есть, в нашем случае, вместить увеличенное количество теплоносителя в заданный объем системы отопления), давление повышается. Чтобы избыток воды, образующийся при нагреве, не повредил трубы и оборудование, его необходимо куда-то слить, например, в измерительный бак в эксперименте.
Однако мы не можем слить воду из системы отопления. Это означает, что избыток должен быть временно "помещен" куда-то в "карман", чтобы при снижении температуры воды и увеличении ее плотности он вернулся в систему, и вода заняла тот же объем, что и первоначально.
Расширительный бак в системе отопления
Водяной "карман" в системе отопления, в который попадает избыток воды в результате теплового расширения, служит в качестве расширительный бак. Его функция заключается в демпфировании (выравнивании) давления в системе.
Открытые и закрытые расширительные сосуды
Расширительные баки могут быть открытого или закрытого типа. Они сообщаются с атмосферой или с контролируемым, но переменным давлением.
Открытый расширительный сосуд
Колба из описанного ранее эксперимента, в которую вытекает избыток воды из-за температурного расширения, является простейшим открытым расширительным сосудом. Его недостаток заключается в том, что вытекшую воду необходимо вручную возвращать в систему. Проще говоря, выливая ее обратно в бак, в котором вода нагревалась.
Очевидно, что такой примитивный метод не подходит для системы отопления. Поэтому ниже схематично показан расширительный бак открытого типа для отопления:
Схема расширительного бака открытого типа. Иллюстрация из книги Сканави А. Н. и Л. М. Махова "Отопление.
Вы можете купить готовый открытый расширительный сосуд или сделать его самостоятельно. Подходящая емкость нужного размера, например, пластиковая банка.
Закрытый расширительный сосуд
В настоящее время все чаще пытаются использовать закрытые сосуды: они более компактны и не обладают отрицательными свойствами открытых сосудов, для которых характерно замерзание, насыщение теплоносителя кислородом, повышенная коррозионная активность. Закрытые баки герметичны и состоят из двух камер: водяной и воздушной.
Выравнивание давления происходит следующим образом: избыток воды заполняет водяную камеру и давит на гибкую перегородку между двумя камерами, а воздух (или газ) в воздушной камере сжимается. В отличие от воды, газ может быть подвергнут значительному сжатию без сильного повышения давления.
Давление в расширительном бачке
Некоторые котлы имеют функцию ручной настройки давления через расширительный бак. В противном случае оно должно быть примерно на 0,3 атмосферы ниже, чем рабочее давление системы отопления. рабочее давление системы отопления в отдельно стоящем доме. Обычно оно составляет от 1,5 до 1,8 атмосферы, поэтому в результате получается примерно 1,6 атмосферы максимум или 1,2 атмосферы минимум.
Для измерения давление в бакеПодсоедините манометр к штуцеру в верхней части бака, под пластиковой крышкой. Под крышкой находится золотник, который можно использовать для сброса избыточного давления. Просто отогните пластину и выпустите воздух до нормального давления.
Чтобы увеличить давление, подсоедините к фитингу автомобильный насос с манометром и накачайте воздух до нужного уровня. Обратите внимание, что все эти операции должны выполняться при отключенном от системы отопления баке! Теплоноситель должен быть полностью слит.
Установленный расширительный бак
Расположение расширительного бака в системе отопления
В закрытой системе отопления сосуд должен быть установлен после котла, но перед насосом для создания потока в обратном направлении. В трубе должен быть установлен тройник для подключения насоса, а сосуд крепится болтами к перпендикулярному отводу, который должен быть направлен вертикально вверх.
Рекомендуется установить еще один тройник после резервуара, чтобы на нем можно было установить запорный клапан. Таким образом, бак можно проверить, не сливая теплоноситель. Отсоедините бак и проверьте давление, которое должно быть нулевым.
Таким образом, закрытая система отопления с расширительным баком является практически универсальным решением для большинства типов котлов, радиаторов и другого отопительного оборудования.
Расчеты для установки бака также настоятельно рекомендуются. Открытая система отопления – это в основном вариант для загородного дома с мансардой и твердотопливным котлом; в других ситуациях такая схема малопригодна.