Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки
В целях компенсации температурного расширения теплоносителя в отопительной системе устраивают баки открытого или закрытого типа. Они бывают с естественной и принудительной циркуляцией. Объем жидкости имеет свойство изменяться, так как теплоноситель при работе расширяется и сжимается. Чтобы стабилизировать давление на внутренние стены элементов в системе отопления, а также компенсировать изменения объема жидкости применяют расширительные баки.
Содержание:
1. Виды баков
2. Расширительный бак открытого типа
2.1 Достоинства и недостатки
2.2 Как работает бак открытого типа. Правила установки
3. Расширительный бак закрытого типа
3.1 Безмембранные баки
3.2 Мембранные баки
3.3 Преимущества и недостатки мембранного бака
3.4 Как выбрать мембранный бак
3.5 Установка закрытых расширителей
Виды баков
Есть два типа расширительного бака:
- Расширительный бак открытого типа.
- Расширительный бак закрытого типа.
При снижении температуры жидкости в трубопроводе и для ее естественного возращения, устанавливают бак открытого типа в самой высокой точке отопительной системы. Бак такого типа представляет собой объемную емкость, которая сообщается с атмосферой.
Расширительный бак закрытого типа имеет вид герметичного сосуда, который заполнен на одну половину жидкостью, а на вторую — газом либо воздухом, который находится под давлением. После нагрева жидкость продвигается в экспанзомат, а газ в это время сжимается. Жидкость возвращается обратно после охлаждения, а получившаяся разница в объемах заполняется газом.
Расширительный бак открытого типа
Рассмотрим подробнее все особенности бака открытого типа. Бак используют при небольшой протечке для восполнения воды. А также для забора воздуха из системы.
Такой бак может быть цилиндрическим или прямоугольным и изготавливается обычно из стальных или полимерных материалов.
Так как устанавливают экспанзомат вверху, то трубопроводы отопления должны быть длинными. Для обслуживания данного устройства, а также очистки от загрязнений сверху бака устроена крышка.
Установить расширительный бак открытого типа можно в специальном помещение на крыше дома, лестничном проеме или на чердаке. Если в вашем доме высокие потолки, то такой бак хорошо разместиться в санузле или хоз. помещении. Если емкости выходят за пределы отапливаемого помещения, то их следует утеплять для избегания потерь тепла.
Достоинства и недостатки
Достоинства баков открытого типа:
- Сбрасывает давление и отводит воздух из отопительной системы.
- Невысокая стоимость устройства.
К недостаткам относятся:
- Большие потери тепла и необходимость утепления некоторых элементов.
- Перед установкой необходимо устроить дополнительные трубопроводы отопления.
- Так как система испаряет некоторое количество теплоносителя, то необходимо его периодически пополнять.
- Возможность образования коррозии стальных элементов из-за контакта с атмосферой.
Из-за недостатков данного оборудования, его используют все меньше, отдавая предпочтение бакам закрытого типа.
Как работает бак открытого типа. Правила установки
Для предотвращения застаивания воды в баке необходимо устроить циркуляцию. Между баком и магистралью трубопровода устраивают контур. Он должен состоять из циркуляционной и расширительной трубы. Отверстие циркуляционной трубы необходимо расположить ниже расширительной на 0,5 см. Благодаря циркуляции из системы отопления пузырьки воздуха выходят в атмосферу. Такая система подходит для принудительной циркуляции. Если же система оснащена естественной циркуляцией, то необходимо подключить расширитель вверху подающего трубопровода.
Расширительный бак закрытого типа
Бак закрытого типа имеет вид герметичного сосуда, который изготовлен из стали. Часть бака заполнена инертным газом, а вторая часть заполнена жидкостью..jpg)
Расширительный бак закрытого типа бывает двух видов: мембранный и безмембранный.
Безмембранные баки
В таких баках нет внутреннего разделения пространства, поэтому теплоноситель напрямую контактирует с газом. Снаружи устанавливают газовый баллон или компрессор для поддержания давления внутри бака. Подача газа и контроль давления происходят автоматически.
Мембранные баки
Более популярными являются мембранные баки, так как они разделяются при помощи гибкой мембраны. Поэтому газ и жидкость не контактируют.
Бывают баки с тарельчатой мембраной и с грушевидной (баллонной) мембранной.
Первая мембрана крепится в середине бака и похожа на полусферу. Она может становиться вогнутой или выпуклой в зависимости от изменений температуры воды.
Вторая мембрана похожа на сосуд и крепится на разных концах емкости. Между мембранной и металлическими стенками находится газ, поэтому теплоноситель не контактирует со стенками бака.
Преимущества и недостатки мембранного бака
Преимущества мембранного бака:
- Не обязательно устраивать теплоизоляцию;
- Потери тепла минимальные;
- Работает при высоком давлении;
- Небольшие размеры;
- Установить бак можно почти в любом месте;
К недостаткам можно отнести:
- Периодическая подкачка воздуха или газа;
- Большая стоимость;
- Давление в системе необходимо контролировать.
Как выбрать мембранный бак
Мембранные баки бывают овальной формы и плоские с диафрагмой. Второй вариант более компактный, его можно установить между стеной и внутренней отделкой.
Таким образом, вы сэкономите место в вашем доме. Главным параметрам такого бака является необходимый объем жидкости. Его предварительно рассчитывают.
От качества и параметров мембраны зависит срок службы бака.
Основные характеристики мембраны:
- Материал, из которого изготавливают мембрану.
- Рабочие температуры и давление.
- Диффузионная устойчивость.
Баки, которые используют для отопления окрашивают красным цветом, а тем, которые применяются для системы водоснабжения окрашивают в синий.
Установка закрытых расширителей
Если бак закрытого типа с принудительной циркуляцией, то рекомендуется устанавливать его перед циркуляционным насосом. Производить монтаж можно в любом положении, но наиболее хорошим вариантом будет верхний подвод жидкости. Так как пузырьки воздуха будут выводиться естественным образом. Бак будет работать даже при повреждении мембраны.
В некоторых отопительных приборах уже встроен расширительный бак, в таком случае нет необходимости устанавливать дополнительный.
Если вы решили сменить воду на другой теплоноситель, то возможно придется заменить бак с более высоким объемом. Но также можно установить дополнительный расширитель.
При установке бака закрытого типа с естественной циркуляцией необходимо установить поплавковый автоматический клапан. Его устраивают вверху системы для сброса воздуха, когда система наполнена. Если при пользовании баком, вы заметили что его объема вам недостаточно, вместо покупки нового будет выгоднее установить дополнительный бак нужного размера.
Читайте также:
Схема и правила установки расширительного бака в системе отопления
При запуске внутридомовой тепловой сети из холодного состояния, вода, циркулирующая по бойлеру котла, начинает нагреваться, при этом подъем температуры сопровождается расширением объема.
Для того чтобы не создавалось чрезмерное давление внутри корпуса, которое может вызвать разрыв труб и котла, «лишнюю воду» сбрасывают.
Для этой цели нужно установить расширительный бак в системе отопления закрытого типа, который будет выполнять роль демпфера давления в магистрали.
СодержаниеПоказать
Устройство и виды расширительного бака
Расширительные баки выпускаются открытого и закрытого типа. Первые имеют доступ к атмосфере, а вторые — нет. Открытые расширители устанавливаются в схемы, работающих по принципу естественной циркуляции. Лишняя вода просто вытекает на улицу либо в канализацию, а подпитку контура после охлаждения, проводят в ручном режиме через подпиточный кран.
Закрытые системы расширительных баков наиболее применимы в системах отопления. Конструктивно они состоят из 2-х камер: водяной и воздушной. Компенсация лишнего давления производится таким способом: избыток теплоносителя наполняет водяной сектор, создавая давление на эластичную мембрану, установленную между камерами. При этом воздух или специальный газовый наполнитель, имеющийся в воздушном секторе, сжимается. В противоположность воде, он может подвергаться сильному сжатию, при этом увеличение давления в сосуде не происходит.
В торговой сети реализуются два типа, которые хорошо интегрируются в группу безопасности для отопления с расширительным баком:
- С мембраной тарельчатого типа;
- с грушевидной мембраной.
Принцип действия оборудования для закрытой системы
При нагреве сетевой воды в отопительном замкнутом контуре она расширяется, при этом соответственно растет давление в каждой точке сети, в том числе и в расширительном баке. Из-за этого начинает растягиваться мембрана, при этом сжимая воздух. В том момент, когда температура теплоносителя достигает максимального значения, давление в сети стабилизируется и система начинает функционировать с рабочими параметрами.
После отключения отопительного котла, начинает снижаться температура в сети, и объем воды. Напор на мембрану падает и ранее принятый объем воды выталкивается воздухом в сеть, таким образом, происходит ее подпитка. Необходимо отметить, что результативная работа расширителя в схеме теплоснабжения возможна при профессиональном расчете и настройке.
Установка расширительного бака в закрытой отопительной сети
Монтаж расширительного бака отопления закрытого типа выполняют так, чтобы ниппель воздушной камеры устройства смотрел вниз.
Крепление бака-расширителя в закрытых отопительных системах с настенным двухконтурным котлом выполняется с использованием специальных фитингов – «американки». Перед его установкой необходимо установить кран, для проведения ремонта и технического обслуживания.
Перед запуском котлоагрегата проверяют работоспособность бачка, для чего закрывают вход рабочего агента в него. Затем открывают систему, пока давление на манометре не достигнет единицы. После чего открывают вентиль на резервуар, и контролируют показание давления по манометру. Если бак-расширитель функционирует исправно, давление поднимется на 0.2 атм, поскольку из него в систему поступит дополнительная жидкость. Расширительный сосуд закрепляется к стенке. Для того чтобы подключать его, к корпусу прикреплены специальные монтажные планки, с отверстиями для крепежа, положение корпуса устанавливают по уровню.
Расчет объема бака
Наиболее доступный метод расчета бачка в системе теплоснабжения:
Умножают на 0.
08 объем теплоносителя в системе. Его определяют путем умножения 15 литров на 1 кВт тепловой нагрузки. Для системы 15 кВт, для жилого домовладения 150 м2 потребуется расширительный бак емкостью:
15 кВт Х 15 л Х 0.08 = 18 литров.
Можно также установить минимальный объем по формулам:
Объем расчетного сосуда V = (Vсум x Eрас)/Dм, где:
- Vсум — общий объём сети.
- Ерас — коэффициент, учитывающий тепловое расширения среды
- Dм — эффективность бака-расширителя.
Например, для объекта с 300 м2, высотой системы отопления 5 м и тепловой мощностью 44 кВт, объем гидроаккумулирующей емкости составит:
- Vос = 30 x 15 = 450 л.
- P м = 2.5 бар
- P о = 0.5 бар
D = (2.5 — 0.5)/(2.5 + 1) = 0.57
Vрб = 450 x 0.04/0.57 = 31.57 литров
Также можно выполнить расчет с помощью применения онлайн калькуляторов:
например для жилого дома — 150 м2, начальным давлением в сети — 1.5 бар, максимальным давлением — 3.
0 бар, программа определяет объем бака — 17 литров.
Подбор модели
После того как будет установлен необходимый минимальный объем расширительного бачка, по каталогам производителей в интернете или магазине сантехнике выбирают нужную модель.
Баки выпускаются стандартных размеров, очень редко, расчетный объем в точности совпадает со стандартным типоразмером. По этой причине, полученный результат округляют в большую сторону.
Например, если нужно выбирать расширитель из модельного ряда «ROZ-NAVI», для примера онлайн калькулятора :
- 8 л;
- 12 л;
- 24 л;
- 35 л;
- 50 л.
При расчетном показателе — 18 литров выбирают модификацию ROZ-NAVI 35.
Для больших тепловых объектов, расчетные объемы гидроаккумулятор имеют показатели, когда они не проходят в стандартные двери. В таком случае одну емкость можно заменить на несколько менее объемных, выполнив их соединение последовательно.
При этом важно, чтобы их общий объем равняться или был выше расчетного.
Способы подключения
Монтажная схема гидроаккумулирующей емкости зависит от вида отопительной системы: открытая или закрытая и модификация бака. Очень важно правильно установить емкость, чтобы она могла надежно компенсировать удельное расширение теплоносителя. Во внутридомовой системе отопления могут быть установлены не один, а несколько баков.
При установке расширителя в открытой системе в чердачном помещении придерживаются таких правил:
- Бак размещают над котлом по прямому стояку подающей магистрали.
- Корпус бака требуется тщательно теплоизолировать.
- Должен быть выполнен монтажный перелив в канализацию.
Самым универсальным вариантом установки гидроаккумулирующего бака закрытой системе отопления — включение его на подачу, перед всасывающим патрубком центробежного насоса. Такая схема обеспечивает внутридомовую систему теплоснабжения устойчивым режимом работы.
В закрытых системах отопления, использующих незамерзающий антифриз, объем бака увеличивают на 15% от общего объема, поскольку он имеет высокий коэффициент теплового расширения.
Первый запуск
Для того чтобы правильно выполнить подключение расширительного бака нужно тщательно изучить заводскую инструкцию, в которой прописываются предельные параметры работы по давлению и температуре среды, схема и инструкция подключения.
После выполнения монтажных работ до заполнения емкости рабочей средой, в нее через воздушный ниппель насосом накачивают воздух, и контролирую показания по манометру. Иногда фирма-производители реализуют сосуды, уже заполненные воздухом либо аналогичной средой с рабочими параметрами.
Первоначальное давление должно быть на 0.2 бар больше статических показателей в сети, это выполняется, чтобы снизить риск создания вакуумной среды.
После этого открывают подпиточный вентиль и набирают систему вместе с сосудом до начального давления свыше 0.
3 бар от первоначального давления в воздушном секторе. В техдокументации котла обозначено самое низкое давление контурной воды, ниже которого агрегат не сможет включиться.
Далее, запускают котел в работу и нагревают теплоноситель до допустимой рабочей температуры. В процессе нагрева удаляют воздух из сети, и контролируют давление. Останавливают электронасос и открывают подпиточный кран и доводят давление в горячей системе до рабочего показателя.
Техника безопасности при установке
Исходя от конструкции гидроаккумулирующего бака и используемых материалов, фирмы устанавливают некоторые ограничение в работе систем теплоснабжения.
Обычно, это касается коррозионной активности жидкой среды в системе. К примеру, ограничивается процент содержание этиленгликоля.
Условия использования таких устройств прописаны в заводских инструкциях, к общим требованиям безопасности относятся:
- Эксплуатация бачка при давлениях, выше допустимого размера.
- В точке монтажа емкости к системе теплоснабжения, необходимо размещение группы безопасности, срабатывающей при превышении давления в сети.
- В автономных системах отопления применяют сборники с предельным давлением не менее 3.0 бар.
Расширительный бак своими руками
Все виды работ, связанные с установкой, подсоединением и наладкой расширительного бачка, не относятся к особо сложным и могут выполняться домашними мастерами самостоятельно.
Тем более, для них этот опыт будет полезным, потому что в процессе эксплуатации расширителя потребуется знать, как в нем корректировать показатель давление. Кроме того расценки на такие работы довольно высокие.
Для того чтобы выполнить гидроаккумулирующую емкость небольшого объекта отопления, подойдет сосуд 10-12 литров, в зависимости от полученного расчетного результата по объему.
Источник фото: youtube.com/watch?v=LaQG2wtFzbk
Можно расширитель выполнить из листовой стали. Выполняют разметку стального листа, предварительно выполнив карту раскроя из бумаги. Такой метод поможет вырезать детали с меньшими потерями металла. При стыковке листов, в обязательном порядке, учитывают толщину круга шлиф машинки, которая сможет «съесть» пару миллиметров.
Все операции выполняют скрупулезно с дальнейшей зачисткой кромок.
Корпус сосуда складывается из 5 или 6 прямоугольников, исходя из необходимости изготовления крышки. При надобности можно верхнюю часть крышки поделить на 2 детали таким образом, приварить одну часть к основанию, а вторую — на завесы.
Вырезанные детали устанавливают под 90 градусов и приваривают. Метод сварки: газосварка хорошо подходит для 2-х мм стали, а 4 мм нужно соединять электросваркой.
В днище корпуса выполняют отверстие для патрубка подающего теплоносителя. В конструкцию емкости устанавливают врезки для подпитки системы и аварийного дренажа, выше максимального допустимого уровня заполнения сборника, с тем, чтобы избежать перелива воды.
После выполнения сварочных работ и обвязки с трубами отопления, емкость утепляют, чтобы вода не замерзла.
Сквозь просвет в крышке вода из сборника испаряется и в систему отопления поступает воздух.
Это может привести к перегреву труб и низкой скорости циркуляции в системе отопления.
Для того, чтобы разрешить данную проблему, специалисты советуют залить в бак незначительное количество масла. Жировая пленка защитит теплоноситель от проникновения воздуха.
Таким образом, подводя итог можно подчеркнуть, что расширительный бак в системе отопления частных домов — обязательное защитное устройство, для стабилизации давления в сети во время запуска ее из холодного состояния.
Чтобы обеспечить надежную защиту, потребуется выполнить расчет необходимого объема емкости, и сделать выбор модели по каталогам в интернете или в торговой сети.
Изготовление расширительного бака для отопления своими руками: расчет объема
Расширительный бак является незаменимым элементом отопительной системы. Он обеспечивает нормальное движение теплоносителя, а также защищает коммуникацию от протечек и разрушения. При нагревании жидкости происходит ее расширение, что в свою очередь приводит к возрастанию давления.
Компенсировать такое явление позволяет расширительный бак для отопления. Своими руками соорудить такое устройство очень просто. Чтобы решить вопрос о том, как сделать бак для отопления открытого типа, необходимо учесть некоторые нюансы.
Расширительный бачок – важный элемент система отопленияБачок открытого типа
Зачастую в больших системах монтируют баки закрытого типа. Резервуар имеет герметичный корпус, внутри которого размещена резиновая мембрана в виде перегородки. С ее помощью регулируется давление в процессе расширения жидкости. Для загородных домов подходящей альтернативой станут открытые резервуары. Для их изготовления и монтажа не нужны специальные навыки. Они очень просты в обслуживании и ремонте.
Чтобы обеспечить бесперебойную подачу теплоносителя, устройство должно выполнять такие функции:
- Регулировать давление в контуре. Это достигается за счет забора излишков горячего теплоносителя. Вместо него подается холодная жидкость. Благодаря снижению температуры давление в системе падает.
- Выводить воздух. Бачок устанавливается в верхней точке. Трубы же укладываются под небольшим уклоном. Все это обеспечивает самостоятельное поднятие воздуха к бачку, где производится его стравливание.
- Возможность восстановления количества теплоносителя. В процессе длительной эксплуатации системы происходит испарение жидкости. Благодаря крышке, которая установлена сверху бака, есть возможность беспрепятственно восстановить недостающий объем жидкости.
Благодаря таким достоинствам и особенностям работы, открытые бачки пользуются большой популярностью среди специалистов. Их часто монтируют в отопление в частных домах.
Открытые емкости можно изготовить самостоятельноПринцип работы
Расширительная емкость работает по довольно простой схеме. Весь принцип можно разделить на несколько простых этапов:
- в нормальном состоянии бачок на 70% заполняется жидкостью;
- в процессе нагревания теплоносителя количество жидкости в бачке постепенно возрастает до максимально возможного значения;
- когда температура снижается жидкость из бачка уходит в магистральную трубу, а далее к отопительным приборам;
- параллельно этому объем теплоносителя стабилизируется до первоначальной отметки (70%).
Работа устройства контролируется специальными приспособлениями, которые входят в конструкцию бачка. Также при необходимости проверить правильность функционирования можно с помощью отверстия в крышки емкости.
Важным является обустройство всех патрубковКонструктивные особенности
Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент расширительных бачков, которые имеют разную форму, размеры и конструкцию. Что же касается формы емкости, то она может быть круглой, цилиндрической или прямоугольной. Во всех моделях сверху расположена крышка, которая позволяет контролировать уровень жидкости и при необходимости проводить ее восполнение.
Зачастую для изготовления емкости используют листовую сталь. Самодельные баки могут создаваться из различных материалов, таких как нержавейка и даже пластик. Железные емкости покрываются специальным антикоррозийным слоем. Это позволяет защитить их от коррозии и тем самым продлить срок эксплуатации.
Открытые бачки имеют несколько патрубков, через которые проводится подключение различных труб:
- расширительная – по ней жидкость поддается в бак;
- переливная – используется для отвода излишней жидкости;
- циркуляционная – вода отводится в систему отопления;
- контрольная – используется для устранения воздуха из системы и регулирования уровня наполнения трубопровода.
Также есть запасное отверстие, которое предназначено для сброса воды. Это позволяет очистить емкость для проведения ремонтных работ.
Резервуар должен иметь нужный объемОбъем
При сооружении отопления и монтаже ее отдельных элементов нужно учесть некоторые факторы. Это касается и установки расширительного бачка. Большое значение здесь имеет объем емкости. От этого параметра зависит длительность эксплуатации коммуникации, а также функционирование ее отдельных деталей.
Если установить маленький резервуар, то предохранительный клапан будет часто срабатывать. В результате его срок службы значительно сократиться. Что касается большой емкости, то стоит она довольно дорого. Помимо этого на обогрев большого объема жидкости будет идти много ресурсов.
Важно! На работу системы будет влиять наличие свободного места внутри емкости.
Внешний вид
Бак представляет собой металлический резервуар с отверстием в верхней части, которое накрывается крышкой.
Через верхнюю часть осуществляется долив недостающего количества теплоносителя. Корпус имеет круглую или прямоугольную форму. Достоинство прямоугольного резервуара заключается в простоте и надежности его крепления. Круглые же емкости имеют бесшовные стенки, что обеспечивает их герметичность.
При сооружении корпуса не стоит забывать об усилении. Особенно это касается больших резервуаров. Чтобы конструкции могла выдерживать большой объем воды, стенки должны быть прочными и надежными. В то же время такое усиление несколько увеличит вес бака. Это значительно усложнит его монтаж в верхней точке системы.
Несмотря на это, стоит выделить несколько преимуществ, которыми обладают самодельные конструкции:
- Стандартная и простая форма. Соорудить и вмонтировать прямоугольный резервуар сможет каждый. При этом нет необходимости обладать особыми знаниями и навыками.
- Простая конструкция. Бак не оснащается специальными устройствами или элементами. Бесперебойную работу оборудования контролируют через открытое отверстие.
- Минимум соединений. Благодаря минимальному количеству соединений конструкция обладает высокой прочностью и надежностью в работе.
- Невысокая цена. Сооружение прямоугольного корпуса не стребует больших временных и денежных затрат. Поэтому он является самым доступным вариантом.
Перед тем как монтировать элемент системы, стоит учесть, что он имеет некоторые недостатки:
- непривлекательный вид и отсутствие возможности скрыть резервуар за декоративным отделочным швом;
- довольно низкая продуктивность;
- нет возможности использовать другие теплоносители, кроме воды, так как антифризы будет быстро испаряться;
- корпус не герметичен;
- из-за испарения в процессе эксплуатации нужно периодически добавлять воду.
Немаловажным является и воздух в системе. Его наличие приводит к коррозии внутренних стенок трубопроводов, что снижает срок ее работы. Также воздух в системе часто стает причиной снижения теплоотдачи и возникновения шума в процессе циркуляции теплоносителя.
При желании для изготовления можно использовать готовые пластиковые резервуарыГде установить
Существует несколько мест установки бака:
- На подаче. Распространенный вариант, при котором резервуар монтируется над котлом. В таком случае теплоноситель подается не только в контур, но и частично в бак, что сопровождается характерным звуком.
- На обратной трубе. При такой схеме есть возможность снижения температуры жидкости, что исключает риск возникновения кипения в емкости.
- Комбинированно. В данном случае речь идет об установке двух баков по предыдущим схемам. Достоинство варианта заключается в том, что можно предотвратить образование воздушных карманов.
В любом случае бак монтируют в верхней точке, что обеспечивается полноценную работу системы.
Что учесть при установке
При монтаже бака необходимо принять во внимание некоторые советы специалистов и провести следующие работы:
- врезать сливную трубку для слива лишней жидкости;
- утеплить резервуар;
- разместить емкость над котлом и соединить их вертикальной магистралью;
- теплоизолировать соединительную и отводящую трубку;
- внутри бака установить гибкий шланг, что позволит по максимуму использовать его объем.
Также не стоит забывать, что бак должен иметь соответствующий объем и все необходимые патрубки.
Резку металла нужно проводить очень аккуратно и внимательноБачок из нержавейки или пластиковой емкости
Расширительный бачок можно легко соорудить своими руками. Для этого достаточно просто сделать емкость, которая имеет нужный объем. Зачастую резервуар изготовляют из листовой нержавейки толщиной 2-4 мм. Также можно использовать готовые пластиковые тары. Перед тем как приступать к работам, необходимо подготовить нужный инструмент и материалы.
Разметка листа
На первоначальном этапе проводится разметка подготовленного листа металла. Предварительно на бумаге делают схему будущего бака. Это позволит минимизировать отходы. При раскрое стоит учитывать, что диск болгарки, заберет несколько миллиметров. После порезки все края тщательно зачистить.
Вырезания заготовок
Для порезки металла используют болгарку. На этом этапе нужно будет подготовить пять или шесть заготовок. Точное количество деталей зависит от наличия крышки. Если резервуар имеет большие размеры, то крышку можно разделить надвое. Одна часть наглухо крепится к корпусу, а вторая устанавливается на завесы.
Сварочные работы
Во время соединения заготовки устанавливаются под прямым углом. При этом сварка может проводиться разными технологиями. Все зависит от толщины металла. Для заготовок из 2-мм стали используют газовую сварку. Но, вот соединение стали толщиной 4 мм проводится с помощью электросварки.
Снизу в корпусе (дне) делается отверстие, к которому приваривается патрубок нужного диаметра. К нему в дальнейшем будет подсоединяться труба для подачи теплоносителя. Патрубок также подсоединяется к общему контуру коммуникации.
Сварка проводится разными способамиТеплоизоляция
Как уже было отмечено, бак устанавливается сверху системы. Зачастую его монтируют на чердаке. Особенность такого помещения заключается в том, что оно не отапливается. Поэтому температура в нем низкая, а иногда вовсе отрицательная. Это повышает риск замерзания воды в резервуаре. В результате система не будет работать и может повредиться.
Чтобы исключить возникновение такой проблемы, специалисты рекомендуют заранее провести теплоизоляционные работы. Для утепления системы рекомендовано использовать специальные материалы, такие как базальтовая вата. Она хорошо противостоит высокой температуре, которая создается при нагреве емкости.
Добавление масла
В корпусе бака помимо основного делаются и другие отверстия с патрубками, которые выполняют определенные функции. Так, необходимо обустроить дополнительный элемент, через который в резервуар будет доливаться теплоноситель. Еще одно отверстие служит аварийным сливом лишней воды или масла. Второй конец трубы подсоединяют к канализации или отдельного резервуара.
Так как бачок не герметичен, в процессе отопления дома будет происходить испарение воды. Помимо этого через крышку в систему может попасть воздух. Это чревато перегревом труб и нарушением нормальной циркуляции теплоносителя. Чтобы предотвратить это специалисты рекомендуют добавить в бак немного масла. Оно покроет поверхность воды тоненькой пленкой, которая защитит систему от воздуха.
Расчет объема
При расчете объема агрегата стоит учесть множество факторов. Размер бака составляет 5% от количества теплоносителя в системе. При этом суммируют 2% на испарение и 1% для запаса, что позволит предотвратить переливание воды через края. Если в системе используется другой теплоноситель, то значение будет несколько отличаться. Все зависит от коэффициента температурного расширения.
Чтобы определить объем системы, нужно суммировать объем труб, батареи и самого котла. Можно использовать и более упрощенную схему. Согласно ней котел с мощностью 1 кВт устанавливается в системах объемом 15 л.
Минимальные требования к агрегату
Самодельные и купленные бачки должны отвечать таким требованиям:
- прочность соединения;
- достаточный объем;
- правильно и надежно установить.
Соблюдение таких норм позволит обеспечить нормальную работу не только агрегата, но и всей системы.
Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкойРасширительный бак в системе отопления — расчет объема и виды | Своими руками
Расширение для отопления — виды и установка
Любая отопительная система должна быть оборудована элементами, способными защитить ее от гидроудара, поддерживать допустимое давление теплоносителя и компенсировать изменение его объема. Эту задачу выполняет расширительный бачок.
Зачем нужен расширительный бак для отопления?
Для нормального функционирования системы отопления и стабильной циркуляции теплоносителя по всем ее элементам необходимо стабильное давление.Его резкие скачки приводят к нарушению гидравлического режима и выходу из строя отдельных узлов. Чтобы этого не произошло, в системе предусмотрен расширительный бачок. Его задача — компенсировать изменение объема охлаждающей жидкости (воды или антифриза), вызванное изменением ее температуры, чтобы снизить вероятность гидравлического удара. На изменение объема теплоносителя также влияет его состав и, соответственно, температурный коэффициент. При использовании воды значение этого коэффициента составляет в среднем 4%, в случае антифриза, например этиленгликоля, от 4,4 до 4,8% (в зависимости от концентрации гликоля в антифризе).Именно расширительный бачок является тем самым резервуаром, куда сливается излишек теплоносителя для поддержания необходимого давления в сети.
В зависимости от типа системы отопления (открытая или закрытая) используются разные расширительные баки. Сразу отметим, что открытая система (ее еще называют системой с естественной циркуляцией — гравитацией) в новых домах используется нечасто, ее можно встретить в основном в старых постройках.
Ссылка по теме: Котельная: оборудование и устройство, расчеты и схемы
Бак в системе отопления открытого типа
В такой системе теплоноситель — простая вода — движется в соответствии с законами физики естественным образом из-за разной плотности холодной и горячей воды.Уклон труб также способствует этому. Нагретый до высокой температуры теплоноситель на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый холодной водой, идущей снизу из возвратной трубы. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой нагреваются радиаторы. Использовать антифриз в самоходной системе проблематично из-за того, что охлаждающая жидкость в расширительном бачке находится в открытом состоянии и быстро испаряется, но именно поэтому в этой емкости действует только вода. При нагревании он увеличивается в объеме, и его избыток поступает в резервуар, а при охлаждении возвращается в систему.Резервуар расположен в самой высокой точке контура, обычно на чердаке. Чтобы вода в нем не замерзла, его утепляют изоляционными материалами и подключают к обратной трубе, чтобы не допустить закипания. В случае переполнения бака вода сбрасывается в канализацию.
Расширительный бачок крышкой не прикрывается, отсюда и название системы отопления открытое. Уровень воды в баке необходимо контролировать, чтобы в трубопроводе не возникало скопление воздуха, ведущее к неэффективной работе радиаторов.Бак подключается к сети через расширительную трубу, а для обеспечения движения воды предусмотрена циркуляционная труба. По мере заполнения системы вода достигает сигнальной трубы, на которой необходимо установить
кран. Для контроля расширения воды служит переливной патрубок. Он отвечает за свободное движение воздуха внутри резервуара. Чтобы рассчитать объем открытого бака, нужно знать объем воды в системе.
Резервуар в закрытой системе
Автономная система отопления, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, называется закрытой системой.Его особенность — абсолютная герметичность и отсутствие контакта теплоносителя с окружающей средой. Расширительный бачок в нем также закрыт, что исключает контакт теплоносителя с воздухом.
Ссылка по теме: Проектирование системы отопления дома
Конструкция расширительного бака
Расширительный бак представляет собой корпус из углеродистой стали с порошковым покрытием красного, серого или белого цвета, внутри которого находится резиновая мембрана в виде диафрагмы или в виде цилиндра.Первый используется в основном в небольших емкостях, второй — в больших. Резервуары, установленные на заводе-изготовителе, иногда оснащены предохранительным клапаном, который защищает систему от превышения допустимого давления. В этом случае клапан открывается, выпуская излишки воды. Лучше перестраховаться и убедиться, что он есть в вашем продукте. Если нет, купите и установите рядом с резервуаром.
Расширительный бак с мембраной в виде диафрагмы. Это устройство больше похоже на бочку, разделенную надвое подвижной резиновой перегородкой.При производстве воздух закачивается в верхнюю часть бака, что создает начальное давление. После подключения бака к его нижней камере теплоноситель начинает вытекать из сети. В момент, когда эластичная мембрана становится нулевой, бесшумной и как бы лежащей на поверхности теплоносителя, система обогрева считается полностью заполненной и готовой к запуску. При повышении температуры охлаждающей жидкости ее объем увеличивается, а излишки сливаются в расширительный бачок.Из-за сжатия воздуха мембрана перемещается в воздушную камеру, так что внутреннее пространство бака становится больше, и туда попадает избыток теплоносителя. Как только охлаждающая жидкость остывает и возвращается к исходному объему, действие на мембрану прекращается, и воздух в верхней камере, не испытывая сопротивления, возвращает мембрану в исходное тихое положение, тем самым автоматически регулируя давление в системе. .
Емкости с мембраной баллонного типа.
В этом случае воздушная камера располагается по периметру всего бака и окружает резиновую камеру для охлаждающей жидкости. Когда он прибывает, последний начинает расширяться, как надуваемый воздушный шар. Благодаря такому устройству резервуара можно более точно контролировать давление в системе.
Следует отметить, что мембраны баллона можно заменять по мере их износа, а замена диафрагм не подлежит замене. Материал, из которого сделана мембрана, очень важен.Он должен быть термостойким и в то же время очень эластичным. Выбирая емкость, следует ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как прочность, температура эксплуатации, водонепроницаемость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.
Схема работы расширительного бачка
Читайте также: Виды систем отопления и их устройство в загородном доме — какую конструкцию выбрать
Как рассчитать объем расширительного бачка?
Конструкция расширительного бака не предполагает каких-либо сложных технических решений, но ошибка при расчете его объема может привести к выходу оборудования из строя и выходу из строя системы отопления в целом: слишком большая емкость не может создать достаточное давление в сети, да и то маленький, наоборот, не заберет всю лишнюю охлаждающую жидкость.
Чтобы произвести правильный расчет, следует определить общий объем тепловой сети. Для этого прибавьте объем котла, общий объем всех труб в системе, а также объем дополнительных нагревателей, если таковые имеются.
Формула для расчета объема расширительного бачка:
K = (KExZ) / Нигде
КЕ — общий объем всей системы отопления. Этот показатель рассчитывается исходя из того, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 л объема теплоносителя.Если мощность котла 40 кВт, то общий объем системы будет КЕ = 15 х 40 = 600 л;
Z — значение температурного коэффициента теплоносителя. Как уже отмечалось, для воды она составляет около 4%, а для антифриза различной концентрации, например 10-20% этиленгликоля, от 4,4 до 4,8%;
N — величина КПД мембранного бака, которая зависит от начального и максимального давления в системе, начального давления воздуха в камере. Часто этот параметр указывается производителем, но если его нет, вы можете произвести расчет самостоятельно по формуле:
N = (DV-DS) / (DV + 1)
где
DV — это наибольшее допустимое значение давления в сети.Как правило, оно равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает 2,5-3 атм .;
DS — значение давления начальной зарядки мембранного бака, исходя из постоянного значения 0,5 атм. на длине 5 м системы отопления.
Таким образом,
N = (2,5-0,5) / <2,5 + 1) = 0,57.
Итак, из полученных данных можно вывести объем расширительного бака при мощности котла 40 кВт:
К = 600 х 0,04 / 0,57 = 42,1 литра.
Рекомендуется использовать бак объемом 50 л с начальным давлением 0,5 атм, так как окончательные цифры для выбора продукта должны быть немного выше расчетных. Небольшое превышение объема бака не так страшно, как недостаточность его объема. Кроме того, при использовании тосола в системе специалисты советуют выбирать бачок объемом на 50% больше расчетного.
Установка расширительного бачка
Для удобства обслуживания расширительный бак устанавливается рядом с котлом на обратной магистрали.Часто его устанавливают так, чтобы впускной клапан (водопроводная труба) был направлен вниз. Это позволяет слить охлаждающую жидкость даже в случае выхода из строя мембраны. Есть и другое мнение: охлаждающая жидкость должна стекать в бачок сверху. Что более правильно, поскольку исключает попадание воздуха в емкость, предназначенную для жидкости.
Чтобы избежать скачков напора, лучше поставить бак перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «закипал», его подключают к обратному патрубку, также рекомендуется установить манометр и вентиль для ручного регулирования давления.После установки необходимо проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо. В противном случае стравите воздух и откачайте производительность насоса до тех пор, пока давление в головке мембраны не станет приемлемым.
Из наиболее частых ошибок при установке расширительного бачка для отопления можно выделить:
- Использование уплотнительных материалов, не предназначенных для этой цели. Например, дешевый герметик для окон ПВХ, рассчитанный на совершенно другой температурный режим.Вначале соединения могут быть довольно привлекательными, но при запуске системы отопления этот уплотнитель не выдержит высоких температур. По крайней мере, после этого придется заняться устранением протечек;
- неудачное место установки, когда подход к емкости затруднен;
- неверный расчет объема расширительного бачка или выбор его на глаз.
Когда использовать антифриз
Не всегда целесообразно заливать в систему отопления антифриз (вода, смешанная с этиленгликолем).
Правильно приготовленная вода имеет лучшую теплопроводность, чем она.
Но бывают ситуации, требующие обязательного нанесения незамерзающей жидкости, например, если есть вероятность воздействия минусовой температуры на трубы отопления.
Это может произойти при внешней прокладке магистрали (скажем, от дома до гаража) или длительном простаивании системы зимой. Переход воды из жидкого состояния в твердое неизбежно приведет к разрыву труб и радиаторов.
Скачки давления в системе отопления
Признак неисправности или неисправности системы отопления — скачки давления. Если давление снижается. В этом случае необходимо проверить, как ведет себя статическое давление, для чего необходимо остановить насос. Если он не падает, значит, неисправны циркуляционные насосы, которые по каким-то причинам не могут создать напор воды. Если статическое давление тоже снижается, то, скорее всего, где-то в трубопроводах дома или в теплообменнике котла (что бывает довольно часто) произошла течь.Найти это место можно, отключив различные секции и следя за давлением в системе. Если ситуация на следующем отключении нормализуется, значит, на этом участке сети происходит протечка воды. Если давление поднимется. Здесь может быть несколько причин.
1. Одна из частых причин — нарушение или отсутствие движения теплоносителя по контуру. Это может случиться, когда с целью снижения температуры в сети регулятор отопления дома перекрывает подачу теплоносителя из котельной.В этом случае нужно исследовать настройки и отрегулировать их так, чтобы контроллер не давал команду на полное закрытие клапанов, его инерция увеличилась, но такие ситуации будут исключены.
2. Другая причина в том, что, возможно, система находится на постоянном кормлении. Как показывает простейший расчет, чем больше теплоносителя в ограниченном объеме, тем выше давление. В этом случае достаточно перекрыть ЛЭП и настроить автоматику.
3. Также причиной может быть неправильный диаметр труб.На выходе из котла он должен быть самым большим.
4. Проблема может быть вызвана повышенной мощностью циркуляционного насоса или неисправностями в его работе.
5. Если приборы управления в порядке или система отопления их совсем не включает, то возможно, что где-то по ходу теплоносителя заблокирован кран или задвижка.
Типы мембран расширительного бака
Долговечность мембраны расширительного бачка напрямую зависит от типа резины, из которой она изготовлена.Каучук SBR — самый распространенный в мире. Достаточно упомянуть камеры для автомобильных колес, подошв. Обладает хорошими механическими характеристиками, может растягиваться до 800%. Температурный диапазон стойкости: от -50 до 100 «С. Эта резина не подходит для систем с питьевой водой, в связи с чем ее применяют только для расширительных баков тепловой сети, при температуре выше 100» С материал быстро стареет. , теряет эластичность и разрушается.
Резина MR (BUTILE )
Этот вид резины имеет повышенную стойкость к высоким температурам, рабочий диапазон от -40 до 130 ° C.Материал может контактировать с питьевой водой. Используется для аккумуляторов.
Резина EPDM подходит для систем с питьевой водой, обладает высокой стойкостью к старению и разрушению. Диапазон рабочих температур: от -50 до 130 ‘С. Это достаточно дорогой продукт, соответствующий всем санитарно-гигиеническим нормам, поэтому ведущие производители делают мембраны для своих расширительных баков именно из этого вида резины.
Каучук NBR (НИТРИЛ) — улучшенная версия каучука EPDM.
Он подходит для работы при температурах до 100 ° C, а также используется для производства мембран. Устойчив к антифризу, бензину, бутану, пропану, маслам и растительным жирам.
Читайте также: Ошибки при установке отопления и их исправление
Давление в системе отопления
Давление в сети обусловлено несколькими факторами. Он характеризует действие теплоносителя на стенки элементов системы.Перед заливкой воды давление в трубах составляет 1 атм. Однако как только начинается процесс заливки охлаждающей жидкости, этот показатель меняется. Даже при холодном теплоносителе в трубопроводе давление есть. Причина тому — другое расположение элементов системы — при увеличении высоты на 1 м прибавляется 0,1 атм. Такой вид воздействия называется статическим, и этот параметр используется при проектировании тепловых сетей с естественной циркуляцией. В закрытой системе отопления теплоноситель при нагреве расширяется, и в трубах образуется избыточное давление.В зависимости от конструкции линии она может различаться в разных областях, и если на этапе проектирования не предусмотрены стабилизирующие устройства, то существует риск отказа системы.
Для автономных систем отопления нормативов давления нет. Его значение рассчитывается в зависимости от параметров оборудования, характеристик труб, а также учитывается этажность дома. В этом случае необходимо соблюдать правило, согласно которому значение давления в сети должно соответствовать своему минимальному значению в самом слабом звене системы.Следует помнить и об обязательной разнице в 0,3-0,5 атм. между давлением в прямом и обратном патрубках котла, что является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя. С учетом всего этого давление должно быть от 0,5 до 2,5 атм. Для контроля давления в различных точках сети вставляются манометры, фиксирующие пониженные и избыточные значения. В том случае, если счетчик должен служить не только для визуального осмотра, но и работать с системой автоматизации, используйте электроконтактные или другие типы датчиков.
На заметку:
- Плотность нагретой воды меньше плотности холодной воды. Разница этих значений приводит к тому, что создается гидростатический напор, который перемещает горячую воду к радиаторам.
- Для расширительных баков наиболее информативными являются максимально допустимые значения температуры и давления.
- По заявлению производителей, в современных резервуарах температура теплоносителя может достигать 120 ° С, а рабочее давление — до 4 атм.При пиковых значениях до 10 бар
Расширительный бачок своими руками (самоделка) — видео
© Автор: строительный журналист А.Чижов
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.
Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»
Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь .
Давай дружить!
, Определение размера и выбор расширительного бака для системы горячего водоснабжения
Раздел 4.0: Определение размеров расширительного бака
После выбора типа расширительного бачка необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения.В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.
4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе. Вы должны определить самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе водяного горячего водоснабжения.
Низкая температура: Значение низкой температуры — это температура в системе, которая возникает, когда генератор горячей воды выключен и в здании самые низкие температуры.Таким образом, низкая температура будет зависеть от местоположения, но должна находиться в диапазоне, показанном ниже.
- Низкая температура: от 32 F до 70 F
Если гидравлическая система горячего водоснабжения представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной ранее. Добавление гликоля в горячую воду позволяет снизить температуру из-за более низкой точки замерзания гликоля.
Высокая температура: Значение высокой температуры — это температура, которая возникает при включении насоса (-ов) горячей воды и генератора (-ов) горячей воды.Когда гидравлическая система горячего водоснабжения включена, гидравлическая горячая вода может достигать максимальной температуры на выходе генератора горячей воды. Генераторы горячей воды с низкой температурой обычно имеют максимальную температуру 250 ° F. Генераторы горячей воды средней температуры могут обеспечивать температуру до 350 ° F, а генераторы горячей воды высокой температуры могут обеспечивать температуру до 400 ° F.
4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА
Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости.Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.
Значения давления пара указаны в PSIA
Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.
4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ
Калькулятор расширительного бака требует ввести три значения давления: (1) минимальное давление, (2) максимальное давление и (3) давление предварительной зарядки. Каждое из этих значений будет обсуждаться ниже, но сначала вы должны понять разницу между манометрическим давлением и абсолютным давлением, а также термины, давление пара и точку отсутствия изменения давления.
Манометрическое давление — это давление без добавления атмосферного давления.Например, манометрическое давление 0 фунтов на квадратный дюйм соответствует давлению в 1 атмосферу или (14,7 фунтов на квадратный дюйм). Термин «абсолютное давление» означает давление атмосферы.
4.3.1 ДАВЛЕНИЕ ПАРА
Давление пара или абсолютное давление помогает выбрать минимальное давление, необходимое в системе.Давление пара зависит от температуры воды. С повышением температуры увеличивается и давление пара. Например, давление пара воды при температуре 85 F составляет примерно 1,4 фута напора, а давление пара воды при температуре 200 F составляет примерно 26,6 футов напора. Давление пара — это минимальное давление, необходимое для удержания воды в жидкой форме. Например, если давление воды при 200 F изменить до 20 футов напора, вода испарится. Давление пара определяется автоматически в зависимости от типа и температуры жидкости.
Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о температурах от 32 F до 420 F. Давление водяного пара в горячей воде в зависимости от температуры
4.3.2 ТОЧКА НЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Давление в расширительном баке не изменится при включении или выключении насоса в системе, но температура остается прежней. При рассмотрении следующих вопросов для обсуждения определения низкого / минимального и высокого / максимального давления помните, что давление в расширительном баке зависит от температуры, а не от насоса.
4.3.3 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ
Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих трех ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке трубопровода, (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса горячей воды или (3) больше, чем давление пара горячей воды при самой высокой температуре во всех точках системы.
(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения — это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления необходимо исходить из предположения, что насос (-ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки заполнения, вы можете использовать разницу высот между точкой заполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.
Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 160 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 150 футов или 65,0 фунтов на кв. Дюйм.Таким образом, давление заполнения должно составлять 75 фунтов на квадратный дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.
(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вам следует также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов горячей воды для гидравлических систем. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемую положительную высоту всасывания.
Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над готовым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если гидравлический насос горячей воды расположен на 10 футов выше точки наполнения, то давление на всасывании водяного насоса горячей воды будет только 14,3 фунта на кв. Если насосу требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения высоты, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.
(3) Ограничение давления пара: последнее ограничение обычно является наиболее строгим ограничением для гидравлических систем горячего водоснабжения из-за высоких температур.В этом ограничении давление во всей системе должно оставаться выше, чем давление пара жидкости, чтобы предотвратить испарение. Если требуется давление выше имеющегося давления в здании, то закрытая система нагнетается с помощью нагнетательного насоса. Этот насос отличается от водяного насоса для горячей воды, который только обеспечивает циркуляцию жидкости в системе. Нагнетательный насос перекачивает систему подпиточной воды в замкнутую гидравлическую систему горячего водоснабжения с желаемым давлением для достижения всех трех ограничений.
Чтобы найти давление, необходимое для соответствия ограничению по давлению пара, вы можете смоделировать давления во всей закрытой системе в соответствии с этими двумя сценариями: Сценарий A: Насос выключен, Максимальная температура и Сценарий B: Насос включен, Максимальная температура.
На следующем рисунке моделируется Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 F. Когда насос включается, давление в расширительном баке останется прежним, и все остальные давления будут экстраполированы с этой точки. Предполагается, что насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм.
На следующем рисунке приведены три критерия определения минимального давления для другого сценария. На этом рисунке максимальная температура составляет 250 ° F, что соответствует давлению пара около 30 фунтов на квадратный дюйм (15,3 фунтов на квадратный дюйм). Наивысшая точка системы находится на высоте 30 футов над чистым полом, и в этой точке требуется 10 фунтов на кв. Дюйм, чтобы соответствовать критериям отметки.Требуемый чистый положительный напор на всасывании насоса составляет 20 фунтов на квадратный дюйм.
5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ
Значение высокого давления — это максимальное давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления. Сценарий, который вы должны проверить, — это насос включен, а горячая вода имеет самую высокую температуру.
Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускали сценарий с максимальным давлением в точке наполнения системы равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако как только насос будет включен, вы превысите требование 125 фунтов на кв. Дюйм для генератора горячей воды. Это показано на следующих двух рисунках.
Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, в предыдущем сценарии воздушный сепаратор будет подвергаться давлению 135 фунтов на квадратный дюйм. Этот факт не был бы обнаружен, если бы предполагалось, что насос выключен при испытании на высокое давление в генераторе горячей воды.Поскольку воздушный сепаратор находится на той же высоте, воздухоотделитель будет иметь то же давление, что и генератор горячей воды, когда насос выключен.
5,4 ЛИНЕЙНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ
Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения. Однако более точные значения можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.
Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения.Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода. Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, вмещая часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.
Руководство по проектированию расширительного бака, Определение размера и выбор расширительного бака для системы охлажденной воды
Раздел 4.0: Расчет расширительного бака
После выбора типа расширительного бачка необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения. В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.
4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе.Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе охлажденной воды.
Низкая температура: Значение низкой температуры — это просто температура подаваемой охлажденной воды. Диапазон температур подаваемой охлажденной воды ограничен следующими двумя требованиями. Температура подаваемой охлажденной воды должна быть достаточно низкой для осушения воздуха, но не слишком низкой, чтобы холодильная машина могла замерзнуть.Ниже показаны типичные температуры охлажденной воды.
- Подача охлажденной воды: от 42 до 48 F / от 5,56 до 7,78 ° C
- Возврат охлажденной воды: от 52 до 58 F / от 5,56 до 7,78 ° C
Если система охлажденной воды представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной выше. Добавление гликоля в охлажденную воду позволяет снизить температуру подачи охлажденной воды из-за ее более низкой точки замерзания.
Высокая температура: значение высокой температуры обычно является температурой, которая возникает, когда чиллер и насос (-ы) охлажденной воды выключены. Когда система охлажденной воды отключена, охлажденная вода может достигать температуры окружающей среды. В здании без кондиционера температура может находиться в диапазоне от 80 до 90 F. Если трубопровод охлажденной воды расположен на открытом воздухе, температура охлажденной воды может превышать 100 F, в зависимости от местоположения.
4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА
Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости. Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.
Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.
4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ
4.3.1 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ НАПОЛНЕНИЯ
Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих двух ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке трубопровода или (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды.
(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения — это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления необходимо исходить из предположения, что насос (-ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки заполнения, вы можете использовать разницу высот между точкой заполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.
Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 150 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 140 футов или 60,7 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, давление наполнения должно быть 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.
(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вы должны также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов охлажденной воды. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемую положительную высоту всасывания.
Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над готовым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если насос охлажденной воды расположен на 10 футов выше точки наполнения, то давление на всасывании насоса охлажденной воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если насосу требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения высоты, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.
5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ
Значение высокого давления — это максимальное давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления.Первый сценарий, который необходимо проверить, — это когда насос включен и охлажденная вода имеет самую высокую температуру. Хотя это, скорее всего, никогда не произойдет на практике, это возможно, и ваша конструкция должна выдерживать экстремальные возможности. Например, предположим, что насос охлажденной воды обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, а охладитель имеет максимальное давление 125 фунтов на квадратный дюйм. Вы начинаете с охладителя с давлением 125 фунтов на квадратный дюйм, а затем всасывание насоса будет 85 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, что есть потери в трубопроводе от расширительного бака до насоса 4.3 фунта на кв. Дюйм. Тогда в расширительном баке будет высокое давление 80,7 фунтов на квадратный дюйм.
Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускали сценарий с максимальным давлением в точке наполнения системы равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако как только насос будет включен, вы превысите требуемое значение 125 фунтов на кв. Дюйм для чиллера.
5.3.3 ТОЧКА НЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Так что не путайте предыдущее обсуждение максимального и минимального давления с тем фактом, что давление в расширительном баке не меняется при включении или выключении насоса. Фактически, вы можете видеть, что давление не меняется при включении и выключении насоса на предыдущих рисунках 8 и 9.
5,4 Линейный коэффициент теплового расширения
Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения.Однако более точные значения можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.
Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения. Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода.Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, вмещая часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.
Что нужно и чего нельзя делать с расширительным бачком
Когда вода нагревается, пространство, необходимое для каждой молекулы, увеличивается. Любая попытка предотвратить это расширение будет встречена огромными силами. Если прочный металлический контейнер полностью заполнен жидкой водой и изолирован от атмосферы, давление в нем будет быстро увеличиваться по мере нагрева воды.Если позволить этому давлению расти, этот контейнер в конечном итоге лопнет, в некоторых случаях сильно.
Чтобы предотвратить такой результат, гидронные системы с обратной связью оборудуются расширительным баком. Бак представляет собой воздушную подушку — жидкость с высокой степенью сжатия, на которую расширяющаяся вода может толкаться, не создавая большого повышения давления в системе. Думайте о воздухе в резервуаре как о пружине. По мере расширения воды в системе этот «источник» сжимается. Когда вода остывает и сжимается, «источник» возвращается в исходное состояние.
Рисунок 1 Стандартный расширительный бак
В старых системах часто использовались «стандартные» расширительные баки, в которых воздух и вода находятся в прямом контакте. Расширительный бак этого типа обычно подвешивается к потолку механического помещения. Это позволяет воздуху, выпущенному из первоначального количества воды в системе, перемещаться вверх в резервуар. Пример такого резервуара показан на рисунке 1.
Несмотря на функциональность, стандартные расширительные баки значительно больше, чем современные расширительные баки мембранного или баллонного типа.По сути, они дороже, тяжелее и требуют больше места для монтажа. Если они не оснащены подходящей арматурой, они также могут со временем наполняться водой и «заболачиваться». Они редко используются в современных гидравлических системах, особенно в жилых или легких коммерческих зданиях.
РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА И ВОДЫ
Сегодня в наиболее часто используемых расширительных баках для систем водяного отопления или охлаждения используется очень гибкая диафрагма из бутилкаучука или EPDM для полного разделения воздуха и воды внутри бака.Эта диафрагма соответствует внутренней стальной поверхности резервуара, когда на стороне воздуха находится давление, как показано на Рисунке 2.
Рисунок 2 Мембрана из EPDM разделяет воздух и воду в резервуаре
Когда вода в системе нагревается и расширяется в резервуар, диафрагма деформируется и перемещается к воздушной камере. Давление воздуха в баке увеличивается, как и давление воды в системе. Однако, если резервуар имеет надлежащие размеры, повышения давления в системе недостаточно, чтобы вызвать открытие клапана сброса давления, даже когда вся вода в системе достигает максимальной температуры.
Мембранные расширительные баки можно подобрать по размерам с помощью таблиц или программного обеспечения. Подробная процедура определения размеров расширительных баков диафрагменного типа приведена в ссылке 1, а также в нескольких других отраслевых публикациях. Ключевые концепции:
1. Создание давления на воздушной стороне бака до статического давления воды в месте расположения расширительного бака перед добавлением воды в систему. Это предотвращает частичное сжатие воздуха в баке холодной водой. Диафрагма начинает сжиматься только при повышении температуры воды.
2. Выберите размер резервуара так, чтобы давление на предохранительном клапане системы было на 5 фунтов на кв. Дюйм ниже номинального давления открытия клапана, когда вся жидкость в системе имеет максимально ожидаемую температуру. Запас в пять фунтов на квадратный дюйм предотвращает «подтекание» предохранительного клапана, когда давление приближается к номинальному давлению открытия.
Даже при правильном размере расширительного бачка детали установки могут повлиять на его способность функционировать по назначению и обеспечить долгие годы службы.
ДО
Рисунок 4 Монтаж расширительного бачка мембранного типа
1.Do Pump Away: Деталь, которая когда-то понималась и уважалась в отрасли гидроники, но постепенно утратила приоритет по сравнению с другими «удобствами» упаковки или установки, — это подсоединение расширительного бака к контуру гидравлического трубопровода возле входа в циркуляционный насос. Это сводит к минимуму перепад давления между точкой, где резервуар подключается к контуру, то есть точкой, где нет изменения давления при включении циркуляционного насоса, и входом в циркуляционный насос. Это позволяет добавить дифференциальное давление, создаваемое циркуляционным насосом, к статическому давлению в системе.Повышенное давление в системе помогает защитить циркуляционный насос от кавитации и часто позволяет работать тише. Это также увеличивает способность вентиляционных отверстий выводить воздух из системы. На рисунке 3 показано несколько приемлемых мест размещения резервуара.
2. Установите резервуар вертикально с соединением вверху: Также лучше всего устанавливать расширительные баки мембранного типа вертикально с соединением трубопровода вверху. Это снижает нагрузку на соединение резервуара по сравнению с горизонтальной установкой.Это также позволяет предотвратить попадание воздуха в трубопровод со стороны воды расширительного бака при первом заполнении системы. На рисунке 4 показаны различия.
3. Проверьте давление воздуха: Важно убедиться, что давление воздуха на стороне резервуара равно статическому давлению, которое будет присутствовать в соединении резервуара, когда система заполнена холодной жидкостью. Большинство производителей заявляют, что их резервуары предварительно заряжены до 12 фунтов на квадратный дюйм. Не думайте, что это всегда правда или правильно.Двенадцать фунтов на квадратный дюйм подходит для систем, в которых верхняя часть трубопровода находится примерно на 16 футов выше входа расширительного бака (при условии, что в самом верху системы требуется статическое давление 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы вентиляционные отверстия функционировали должным образом). Для более высоких трубопроводных систем требуется более высокое давление воздуха, чтобы предотвратить частичное сжатие диафрагмы перед нагревом жидкости. Рассчитайте статическое давление на входе в резервуар по формуле 1.
Формула 1:
Где:
Па = правильное давление на стороне воздуха (фунт / кв. Дюйм)
H = расстояние от соединения расширительного бака до верхней части контура трубопровода (футы)
Dc = плотность «холодной» жидкости в системе при температуре примерно 60F (фунт / фут3)
5 = статическое давление 5 фунтов на кв. Дюйм, требуемое в верхней части системы для вентиляции
144 = постоянная преобразования единиц
Например: если верхняя часть контура трубопровода находилась на 25 футов выше соединения расширительного бака и предполагая, что система заполнена водой, правильное давление воздуха на стороне бака будет:
Приобретите шинный манометр низкого давления со шкалой 0–30 фунтов на квадратный дюйм и велосипедный насос или небольшой воздушный компрессор.Используйте их для установки расчетного давления воздуха на стороне перед заполнением системы жидкостью.
4. Планируйте заранее: Срок службы расширительного бака зависит от рабочей температуры системы, давления, химического состава жидкости и содержания кислорода. Некоторые баки выходят из строя, когда возникает утечка в диафрагме. Обычно это приводит к тому, что бак наполняется жидкостью и становится «заболоченным». Вы можете проверить это, нажав на шток клапана Шредера. Если выходит струя жидкости, значит, емкость поджаривается.Баки также могут иметь утечки в тонкой стальной оболочке. Единственный вариант — новый танк. Именно тогда вы оцените наличие шарового клапана, который может изолировать резервуар от остальной системы. Без этого клапана вам, возможно, придется слить несколько галлонов жидкости из системы только для того, чтобы открутить вышедший из строя резервуар и ввинтить новый.
5. Учитывайте завышение размера: Типичные расчеты размеров мембранного расширительного бака определяют минимальный объем бака. Можно использовать резервуар большего размера, хотя, вероятно, и более дорогой.Это снижает изменения давления в системе при изменении температуры жидкости.
6. Планируйте самые низкие температуры жидкости: В большинстве систем водяного отопления размер расширительного бака и давление со стороны воздуха основаны на предположении, что холодная жидкость, используемая для заполнения системы, находится в диапазоне температур от 45F до 60F. Это нормально. Однако, когда расширительный бак используется в контуре солнечного коллектора или системе снеготаяния, раствор антифриза будет временами намного холоднее, возможно, даже ниже 0F.Если диафрагма резервуара полностью расширяется относительно стальной оболочки при температуре жидкости, возможно, 45 ° F, любое дальнейшее охлаждение жидкости может вызвать отрицательное давление в системе и возможное приток воздуха из вентиляционного отверстия поплавкового типа. Ссылка 2 ниже объясняет, как исправить эту возможность. Идея состоит в том, чтобы добавить в резервуар достаточное количество жидкости во время создания давления в контуре, чтобы диафрагма не расширялась полностью внутри резервуара, пока вся жидкость в системе не достигнет минимально возможной температуры.
7. Сделайте поправку на растворы антифриза: Растворы пропилена или этиленгликоля имеют более высокий коэффициент расширения по сравнению с водой. Чем выше концентрация антифриза, тем больше требуется объем расширения. Увеличение объема воды, нагретой от 60F до 180F, составляет около трех процентов. Увеличение объема 50-процентного раствора пропиленгликоля, нагретого от 60 ° F до 180 ° F, составляет около 4,5%. Это следует учитывать при выборе размеров резервуаров для таких систем, как таяние снега, солнечное тепло, или других приложений, где используются антифризы на основе гликоля.Опять же, методы в Справке 1 могут приспособиться к этому.
НЕЛЬЗЯ
Как обычно, список всех запретов включает в себя противоположность всем запретам. Тем не менее, есть еще несколько важных моментов.
1. Не совмещайте сталь и кислород: Не используйте стандартный расширительный бак с кожухом из углеродистой стали в любом типе открытого контура, например, в системе, использующей питьевую воду для передачи тепла к водяным излучателям тепла, то есть плохая идея по ряду других причин.Повышенное содержание растворенного кислорода в воде в системе с разомкнутым контуром по сравнению с системой с замкнутым контуром ускоряет коррозию тонкой оболочки резервуара из углеродистой стали. Это ограничение также применяется к системам с замкнутым контуром, в которых используются небарьерные трубки из PEX или другие материалы, которые могут допускать диффузию кислорода в системе. Расширительные баки с внутренней полимерной футеровкой следует использовать в любом применении, где может присутствовать более высокий уровень растворенного кислорода.
Рисунок 5 Расширительный бак, установленный рядом с гидравлическим сепаратором
2.Не заполняйте его грязью: Не устанавливайте расширительные бачки непосредственно под гидравлическими сепараторами. Это позволит грязи, скопившейся на дне сепаратора, попасть в расширительный бак. Со временем это могло привести к выходу из строя диафрагмы. Если резервуар должен находиться рядом с гидравлическим сепаратором, лучше всего установить его на тройнике на любой трубе, соединяющейся с соединениями нижней боковой стенки на сепараторе, как показано на рисунке 5.
3. Не перегревайте: По возможности избегайте расположения расширительных баков в непосредственной близости от очень горячей воды.Когда оболочка резервуара нагревается за счет миграции тепла (теплопроводность и конвекция), давление воздуха в резервуаре увеличивается. При прочих равных условиях это увеличивает давление в системе по сравнению с более холодной оболочкой резервуара. Это может привести к негерметичности предохранительного клапана. Можно разместить резервуар на расстоянии нескольких футов от того места, где труба от резервуара соединяется с системой. Держите бак ниже этой точки подключения, чтобы уменьшить перенос тепла за счет конвекции.
4.Не создавайте несколько точек подключения: Можно использовать два или более расширительных бачков с общим объемом одного бака большего размера. Однако эти резервуары должны подключаться к общей трубе, которая имеет единственную точку подключения в системе. Избегайте подключения нескольких резервуаров к разным частям одного и того же трубопровода. Это может вызвать непредвиденные колебания давления в зависимости от того, где расположены циркуляционные насосы относительно резервуаров.
Рисунок 6 Стяжная система для крепления корпуса резервуара
5.Не оставляйте его уязвимым для ударов: Небольшой расширительный бачок, который свисает с верхних соединений на ½ дюйма, можно легко согнуть при случайном ударе, например, когда кто-то встает из согнутого положения и толкает бак. Спросите меня, откуда я это знаю … Если бак должен быть установлен в уязвимом месте, используйте систему обвязки, чтобы закрепить кожух на твердой поверхности, как показано на Рисунке 6. Некоторые производители расширительных бачков предлагают комплекты ремней или другое оборудование для правильной поддержки корпус танка.
В дополнение к уведомлению об обвязке оба резервуара имеют изолирующие шары и достаточно места для доступа к воздушному клапану Шредера внизу.Оба резервуара подключены параллельно к общей трубе, что позволяет использовать одну точку подключения к контуру.
6. Не предполагайте совместимость: Убедитесь, что выбранный вами расширительный бачок совместим с жидкостью, используемой в системе. Комбинированные диафрагмы из бутила / EPDM или полностью из EPDM обычно совместимы с растворами гликоля и растворами метанола или этанола, которые иногда используются в геотермальных контурах заземления. Однако разные поставщики резервуаров используют разные материалы и имеют разные температурные ограничения для этих материалов.Всегда лучше получить разрешение производителя резервуара на совместимость с жидкостями.
Расширительные баки выполняют простую, но очень необходимую функцию. Следуйте этим советам, чтобы они работали должным образом. <>
Джон Зигенталер, П.Е., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности инженер-механик и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более чем 35-летний опыт проектирования современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера — «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (см. Www.Hydronicpros.com для получения дополнительной информации).
Ссылки
1. Современное водяное отопление, 3-е изд., Джон Зигенталер, Cengage Publishing 2012, ISBN -13: 978-1-4283-3515-8
2. Отопление с использованием возобновляемых источников энергии, Джон Зигенталер, Cengage Publishing, 2017, ISBN -13: 978-1-2850-7560-0
Нужен ли мне расширительный бак на водонагревателе?
Примечание: это сообщение может содержать партнерские ссылки.Это означает, что мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки бесплатно для вас.
Чтобы определить, нужен ли вам расширительный бачок на вашем водонагревателе, вам сначала нужно понять, какой у вас тип водонагревателя, что такое расширительный бак и какой размер расширительного бачка вам может понадобиться. Читайте дальше, и мы ответим на эти вопросы и дадим вам лучшее представление о том, что происходит с вашим водонагревателем.
Какой тип водонагревателя у вас есть?
Это может показаться простым вопросом, но многие люди не задумываются о нем активно.Если у вас есть водонагреватель без резервуара, вам не нужно беспокоиться о расширительном бачке, потому что у вас нет основного резервуара.
Однако, если у вас есть традиционный водонагреватель в виде резервуара, вам определенно следует подумать, нужен ли расширительный бак.
Для чего нужен расширительный бак?
Во-первых, вы должны понять, как работает ваш водонагреватель. Когда вода нагревается внутри вашего водонагревателя, она расширяется. Этот процесс называется тепловым расширением и может вызвать нагрузку на вашу водопроводную систему.
Принцип работы такой: если ваш водонагреватель вмещает 50 галлонов холодной воды, при нагревании он расширяется до 52 галлонов. Если лишнему объему некуда деваться, он давит на стены вашей сантехники.
Вы можете представить себе этот процесс как сгибание канцелярской скрепки; при достаточном изгибе скрепка сломается. Ваш водонагреватель — это скрепка; при достаточном давлении от расширения и сжатия сам резервуар может начать протекать или даже лопнуть.
В некоторых домах используется открытая система водоснабжения, где вода возвращается в городскую систему водоснабжения и нет дополнительной нагрузки на водопровод. К сожалению, во многих домах есть закрытые системы водоснабжения, в которых водопровод имеет односторонний клапан.
Во многих городах, где в домах есть закрытые системы, владельцы домов должны вкладывать средства в расширительный бак. Фактически, производитель вашего водонагревателя может даже аннулировать вашу гарантию, если у вас нет расширительного бачка с вашей закрытой системой.
Есть способы проверить это и определить, какая у вас закрытая или открытая система водоснабжения, но этот процесс может быть трудным, поскольку устройства предотвращения обратного потока имеют тенденцию различаться по внешнему виду. Однако вы всегда можете нанять сантехника для выполнения именно этой задачи.
Тогда при чем тут расширительный бачок? Ваш расширительный бачок может помочь вам спасти вашу систему. Расширительный бак предназначен для заполнения дополнительного объема, а также любых колебаний давления поступающей воды.
Расширительный бак служит резервной системой для предотвращения перегрузки водопровода. Избыточный объем воды вместо того, чтобы оказывать слишком большое давление на водопровод, устремляется в расширительный бак и снижает давление в водонагревателе до более безопасного уровня. Это в конечном итоге защищает его от повреждений.
Расширительный бак какого размера мне нужен?
На размер расширительного бака, который потребуется вашему дому, будут влиять два фактора. Первым из них будет размер имеющегося у вас водонагревателя.Вы можете найти эту информацию на заводской этикетке самого водонагревателя. Второй фактор — это давление воды в вашей системе. С учетом этих двух факторов вы можете принять решение о том, какой размер расширительного бачка вам нужен.
У каждого производителя расширительного бачка есть калькулятор или таблица, в которой указаны рекомендуемые размер и модель расширительного бачка, который вам понадобится. Универсального подхода не существует, поэтому вам придется провести небольшое исследование или просто связаться с водопроводчиком (нажмите здесь, чтобы получить бесплатную калькуляцию).Вот несколько примеров:
Однако вы можете прийти к ситуации, когда вы не уверены, слишком ли мал размер расширительного бачка. Стандартным является выбор расширительного бачка большего размера, чем необходимо, а не слишком маленького. Это связано с тем, что слишком маленький резервуар может вызвать сброс предохранительного клапана. С другой стороны, если резервуар слишком большой, это не окажет негативного воздействия на вашу сантехнику.
Итак, вам нужен расширительный бак?
Если у вас обычный водонагреватель накопительного бака, скорее всего, у вас он есть.Чтобы быть уверенным, проявите должную осмотрительность к вашей конкретной модели водонагревателя или обратитесь к специалисту по сантехнике. Это одна из тех вещей, на которые вы хотите убедиться.
Связанные сообщения:
Определение размеров расширительных баков для горячей воды
Расширительные баки необходимы в системе отопления, охлаждения или кондиционирования воздуха, чтобы избежать недопустимого повышения давления в системе, когда вода расширяется во время нагрева.
Взрывная сила перегретой воды
- 1 фунт (0.45 кг) нитроглицерина> 2000000 фут-фунтов f (2700000 Дж)
- 1 фунт (0,45 кг) воды превратилось в пар> 750 000 фут-фунтов f (100 000 J)
Расширительные баки в целом спроектированы как
- открытые баки
- закрытые компрессионные баки
- мембранные баки
Чистый объем расширения воды при нагревании может быть выражен как
V = (v 1 / v 0 ) — 1 (1)
V net = объем расширения воды ( футов 3 , м 3 )
v 0 = удельный объем воды при начальной (холодной) температуре (футы 3 / фунт, м 3 / кг)
v 1 = удельный объем воды при рабочей (горячей) температуре rature (футы 3 / фунт, м 3 / кг)
Открытые расширительные баки
Требуемый объем открытого расширительного бака можно выразить как
V et = k V w [(v 1 / v 0 ) — 1] (2)
V et = требуемый объем расширительного бака (галлон, литр)
k = коэффициент безопасности (приблизительно 2 общий)
V w = объем воды в системе (галлон, литр)
v 0 = удельный объем воды при начальной (холодной) температуре (футы 3 / фунт, м 3 / кг)
v 1 = удельный объем воды при рабочей (горячей) температуре (футы 3 / фунт, м 3 / кг)
Обратите внимание, что в открытом расширительный бак свежего воздуха постоянно b впитывается в воду и вызывает коррозию системы.Открытые расширительные баки также должны быть расположены над самым высоким нагревательным элементом, как правило, на крыше зданий, где они могут подвергаться замерзанию.
Закрытые расширительные баки для сжатия
Закрытые компрессионные баки могут быть сконструированы как регулируемые расширительные баки
- — воздух откачивается или нагнетается в баки с помощью автоматических клапанов для регулирования давления в системе при повышении или понижении температуры и расширения воды
- амортизирующие резервуары с насосом под давлением — вода откачивается или нагнетается в системы для компенсации повышения или понижения температуры
- компрессионные резервуары с закрытыми объемами газа — резервуары содержат определенные объемы газа, который сжимается при повышении температуры и объема системы
Требуемый объем в закрытом расширительном баке
V et = k V w [(v 1 / v 0 ) — 1] / [(p a / p 0 ) — (p a / p 1 )] (3)
где 9 0006
p a = атмосферное давление — 14.7 (фунт / кв. Дюйм)
p 0 = начальное давление системы — холодное давление (фунт / кв. Дюйм)
p 1 = рабочее давление системы — горячее давление (фунт / кв. 50 o F
начальное давление 10 фунтов на кв. Дюйм максимальное рабочее давление 30 фунтов на кв. w [(v 1 / v 0 ) — 1] / [1 — (p 0 / p 1 )] (4)
- начальная температура 50 o F
- начальное давление 10 psig
- максимальное рабочее давление 30 psig
- коэффициент безопасности прибл. 2
- коэффициент приемлемости прибл. 0,5
Пример — Объем в открытом расширительном баке
Система с 1000 галлонов воды нагревается от 68 o F до 176 o F .
Минимальный объем расширения в открытом расширительном баке с коэффициентом безопасности 2 можно рассчитать как
.V et = 2 (1000 галлонов) [((0,01651 фута 3 / фунт) / (0,01605 фута) 3 / фунт)) — 1]
= 57 (галлонов)