Оптимальное давление в расширительном мембранном баке
Стабильная работа отопительной системы в частных домах жизненно важна, вопрос какое давление должно быть в расширительном бачке нужно изучить досконально. Ведь такие показатели напрямую влияют на функциональность и износ всего оборудования.
При низких значениях котел не запустится, а высокие цифры приведут через некоторое время к неприятным последствиям. Чтобы разобраться во всех мелких подробностях, необходимо подходить к теме максимально серьезно, я считаю устройство расширительного бака несложным, постараюсь максимально понятно объяснить все подробно и последовательно.
Зачем нужна эта конструкция?
Будет рассматриваться домашняя система отопления с насосом прокачки. В отличие от системы открытого типа, в которой бачок устанавливается в самой верхней точке трубопровода, в отоплении закрытого типа расширительный элемент может крепиться в любом месте, так как имеет закрытую герметичную конструкцию. Главная цель всех видов расширителей – дать воде возможность менять свой объем.
Интересно. Многие тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вода уникальна в этом отношении. Наименьший объем составляет при температуре +4 градуса, а изменение температуры в любую сторону приводит к увеличению ее объема.
В отличие от газов, способных сохранять объем в замкнутом пространстве при изменении температуры, вода на это не способна, поэтому, если ей не дать места для расширения, она разорвет закрытую емкость, в которой находится. Чтобы этого не произошло, устанавливают расширитель.
Вторая причина, указывающая на необходимость применения бачка, заключается в следующем. В системе открытого типа вода при нагревании будет расширяться, и ее избыток покинет арматуру. При остывании воды объем уменьшится, и в образовавшееся пространство попадет воздух. Воздух в системе приводит к следующим последствиям:
- Содержащийся в воздухе кислород и теплая вода быстро начинают разъедать металл, это приводит к порче металлических изделий.
- Из-за разности плотности воды и газа затрудняется циркуляция, а при превышении допустимого уровня она прекращается полностью. Это приводит к закипанию воды, что еще больше увеличивает скорость уменьшения объема. В тяжелых случаях это может привести к выгоранию котла, а при использовании насоса — к перегоранию обмоток электродвигателя.
Правильное использование расширителя, особенно для отопления закрытого типа, помогает предотвратить такие опасные последствия.
Какое давление должно быть в расширительном бачке газового котла системы отопления закрытого типа
Как правило необходимая величина настраиваемого давления воздуха в расширительном бачке указывается в паспорте на газовый или электрический котел, однако этой записи может и не быть. Тогда принято использовать величину давления на 0,2 – 0,3 атмосферы ниже рабочего. Все зависит от размера частного дома и площади отопления. Обычно диапазон давления в мембранном баке составляет от 1,5 до 2,5 атмосфер. Например, для малоэтажного загородного дома нормальное функционирование системы отопления происходит при 1,5 — 1,8 атм, поэтому давление в расширительном баке настраивается в пределах 1,2 – 1,6 атм.
Как проверить давление в расширительном бачке
Чтобы измерить величину давления в расширительном бачке системы водоснабжения или отопления для газовых котлов различных видов, необходимо подсоединить обыкновенный автомобильный манометр к ниппелю. Для того, чтобы добраться до ниппеля, необходимо снять верхнюю пластиковую крышку. Там же находится золотник, с помощью которого можно стравить излишки давления воздуха. Для увеличения давления можно воспользоваться автомобильным насосом, подсоединяя его к ниппелю.
Корректировка давления в расширителе лучше проводить на снятом с системы отопления бачке. Без отсоединения корректировку выполнять можно, но тогда необходимо полностью убедиться в отсутствии теплоносителя в котле.
Расчет объема
Для того, чтобы система отопления функционировала без перебоев и поломок необходимо правильно выбрать расширительную емкость нужного объема. Для вычисления следует использовать такие показатели, как объем системы теплоносителя Vt, коэффициент теплового расширения применяемого теплоносителя Kt. Он зависит от применяемого антифриза в системе. И показатель эффективности работы мембраны F. Формула ниже:
коэффициент теплового расширения берется из специальной таблицы. Все зависит от процентного содержания водогликолевой смеси в антифризе.
Показатель эффективности работы мембраны рассчитывается следующим образом:
Pmax – максимальное давление в отопительной системе. Этот показатель можно найти в паспорте на котел;
Pb – давление воздуха в расширительном бачке.
Данную величину можно взять из паспорта расширителя или определить самостоятельно через подсоединение к ниппелю бачка автомобильного манометра.
К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка
При покупке расширительного бачка нужно убедиться в наличии сбрасывающего клапана. При его отсутствии клапан следует докупить. В том случае, если сбрасывающий клапан начнет постоянно сбрасывать теплоноситель. Это значит, что выбранного объема расширителя недостаточно.
Как повысить уровень давления?
Для того чтобы подкачать давление в бачке, требуется для этого использовать автомобильный насос с манометром, на котором можно увидеть накачивающееся давление. Можно также использовать обычный автомобильный компрессор. Штуцер для подкачки, зачастую сразу доступен и не требуется разбирать котел. Поэтому насос или компрессор достаточно просто и быстро подключить. После сливания всей воды котловое давление полностью упало. Давление в расширительном баке показывает пол атмосферы. То есть при полном баке, накачивать давление необходимо до показателя 0,8-1 атмосфера. Паспортные значения для каждого котла расширительного бака указанные в инструкции.
При накачивании воздуха насосом в бак, желательно в этот момент отслеживать слив воды. Важно чтобы вода стекала параллельно с увеличением давления в котле. После накачивания воздуха до 1 атмосферы, нужно обратно закрыть сливной штуцер. Отсоединив насос, необходимо проверить снова давление. После удовлетворительных показателей давления, следует проверить чтобы штуцер бака не пропускал воздух. Прикручиваем колпачок, после этого начинаем набирать в котел воду до рабочего давления.
При небрежном и недобросовестном отношении к расширительному баку и отопительному оборудованию в целом, владелец может столкнуться с определенными неприятностями:
- При уменьшении уровня давления в воздушной камере, а также в результате подпитки котла в баке все больше будет накапливаться воды. Вследствие этого свойства расширительного бака будут ухудшаться, приводя к прекращению выполнения необходимых функций.
- Помимо этого, мембрану может повредить клапан золотника, потому как она слишком сильно прижимается к стенке бака. По причине повреждения придется проводить замену самого бака.
- Если после того, как отопительная система остынет и уменьшится объем воды, снижение показателей давления не будет никак компенсироваться, то это неизбежно приведет к поломке и прекращение работы котла.
Для того, чтобы правильно установить давление следует изучить параметры вашего газового котла, помимо этого важно учитывать рекомендации производителя бака и всей системы отопления. Рекомендуют проверять давление расширительного блока бака ежегодно при проведении технического обслуживания котла. Таким образом вы сможете обеспечить нормальную работу отопительного оборудования и защитить себя от неприятностей.
Самый простой способ для поверки давления – это подключить манометр.
Важно! 1 Бар=1 АТМ= 0,1 МПа.
Чтобы выровнять силу напора воды, нужно:
- Сделать расчет и отнять 0,2 атм.
- Спустить (иногда накачать) воздух из системы до необходимого показателя.
- Подсоединить бак к трубопроводу и заполнить водой.
Как измерить и отрегулировать напор в расширительном бачке https://probaltur.ru/wp-content/uploads/2019/06/Davlenie_v_rasshiritelnom_bachke_otopleniya_kakoe_dolzhno_byt_v_sisteme_zakrytogo_tipa__kak_nakachat_1.jpg
- Подключить насос и заполнить водой емкость до получения показателей давления использования.
- Включать устройство в первый раз можно только после нагревания воды до предельной температуры.
Важно! Движения должны быть медленными, чтобы не пропустить нужные показатели напора.
Расчет объема расширительного бака
Обеспечить стабильную работу системы отопления несложно, главное правильно подобрать объем компенсационного резервуара. Расчет объема экспанзомата должен производиться с учетом самого интенсивного режима работы газового котла. При первых запусках отопления температура воздуха еще не очень низкая, поэтому оборудование будет работать со средней нагрузкой. С приходом морозов вода прогревается сильнее и ее количество увеличивается, требуя больше дополнительного места.
Самостоятельно рассчитать точную вместительность расширительного бака можно. Для этого сначала определяют количество теплоносителя во всей системе отопления.
Способы расчета объема воды в системе отопления:
- Полностью слить теплоноситель из труб в ведра или другую емкость, чтобы можно было посчитать литраж.
- Залить воду в трубы через водосчетчик.
- Суммируют объемы: вместительность котла, количество жидкости в радиаторах и трубах.
- Расчет по мощности котла – мощность установленного котла умножают на 15. То есть, для котла 25 кВт нужно будет 375 литров воды (25*15).
После того, как количество теплоносителя посчитано (пример: 25 кВт*15=375 литров воды), рассчитывают объем расширительного бака.
Методики вычисления довольно сложные. Для одноэтажных домов используют следующую формулу:
Объём расширительного бака = (V*E)/D,
- D – показатель эффективности бака;
- Е – коэффициент расширения жидкости (для воды – 0,0359);
- V – количество воды в системе.
Показатель эффективности бака получаем по формуле:
D = (Pmax—Ps)/(Pmax +1),
- Ps=0,5 бар – это показатель давления зарядки расширительной емкости;
- Pmax – максимальное давление отопительной системы, в среднем 2,5 бар.
- D = (2,5-0,5)/(2,5 +1)=0,57.
Для системы с мощностью котла 25 кВт потребуется расширительный бак объемом: (375*0,0359)/0,57=23,61 л.
И хотя в двухконтурном газовом котле уже имеется встроенный резервуар на 6-8 л, но, глядя на результаты расчетов, понимаем, что стабильного функционирования системы отопления без монтажа дополнительного расширительного бака не получится.
Почему падает давление?
Давление в расширительной емкости должно быть постоянным, но ситуации, когда оно падает во время эксплуатации системы — не редкость.
Существует несколько причин, по которым может снижаться давление:
- Протечки теплоносителя. Чаще всего подобная проблема возникает в системах, где в качестве теплоносителя используется не вода, а антифриз. Такие жидкости способны проникать в мельчайшие трещины, вызывая протечки. В этом случае необходимо устранить протечку и наполнить бак воздухом.
- Падение давления в котле. При значительном снижении показателей необходимо обратиться к специалистам. Если давление снижается незначительно и выравнивается после запуска системы, ее можно эксплуатировать, поскольку вреда такие сбои не причиняют.
Устройство расширительного бачка
Работа расширительного бака заключается в том, чтобы компенсировать изменение объёма теплоносителя в котле и контуре. Когда котёл нагревается, жидкость увеличивается в объёме, и часть жидкости уходит в расширительный бак. Тем самым оборудование предохраняется от резкого повышения напора и разрыва.
Конструктивно бак состоит из корпуса, разделённого внутри мембраной на две камеры. В воздушной камере имеется ниппель для подкачки или стравливания воздуха. Сюда же подключается манометр. Это устройство позволяет отслеживать, какое давление будет в расширительном бачке системы отопления. Водяная камера патрубком соединяется с отопительной системой. При тепловом расширении вода поступает в камеру для жидкости и сдавливает мембрану, увеличивая давление в воздушной камере.
При остывании жидкости объём уменьшается, и мембрана выдавливает её обратно в систему.
При выборе размеров бака нужно учитывать, что его объём должен быть не меньше 15% объёма всей жидкости, циркулирующей в системе. При применении антифриза объём бака должен быть не меньше 20% всей жидкости.
Положение расширительного бака в отопительной системе
В закрытой отопительной системе бак следует устанавливать после котла, но перед насосом, для создания потока в противоположном направлении. Для подключения насоса в трубу надо установить тройник, бак накручивается на перпендикулярный выход, который должен иметь вертикальное направление вверх.
Рекомендуем вам после бака установить следующий тройник, для того, что на него был установлен запорный кран. Таким образом, вы сможете осуществлять проверку бака без слива теплоносителя. Отключаете бак и проверяете давление, которое должно быть на нулевой отметке.
Подытоживая, всё вышенаписанное, можно сделать вывод, что закрытая система отопления с расширительным баком – решение практически универсальное, для большинства типа котлов, радиаторов и другого отопительного оборудования.
Расчёты для установки бака производить также настоятельно рекомендуется. Открытая же отопительная система – в основном вариант для деревенского дома с чердаком и твердотопливным котлом, в других ситуациях такая схема является мало пригодной.
Источники: