- Ще статті на цю тему: Мембранний розширювальний бак для системи опалення закритого типу
- Експлуатаційні обмеження і вимоги безпеки
- Установка, монтаж і підключення розширювального бака
- Налаштування тиску в розширювальному баку
- Перевірка цілісності мембрани
- Розрахунок обсягу розширювального бака для опалення
- Обсяг розширювального бака для системи опалення ємністю до 150 літрів
- Розрахунок номінального об'єму для системи опалення об'ємом понад 150 літрів
- Приклад розрахунку розширювального бака
- Ще статті на цю тему:
Ще статті на цю тему: Мембранний розширювальний бак для системи опалення закритого типу
Наша сеть партнеров Banwar
Мембранний розширювальний бак призначений для компенсації температурного розширення теплоносія і підтримки необхідного тиску в закритих системах опалення.
Рідини, які використовуються в системах опалення, при нагріванні, за рахунок теплового розширення, збільшують свій обсяг. Наприклад, обсяг води при нагріванні до 90 ° С збільшується на 3,55%. Якщо в якості теплоносія в системі опалення застосовують антифриз на основі етиленгліколю, то обсяг рідини збільшується ще більше.
Мембранний розширювальний бак для опалення. Пристрій і схема роботи. Через повітряний клапан (ніпель) повітряну камеру автомобільним насосом наповнюють стиснутим повітрям.
У закритій системі опалення без розширювального бака навіть незначне підвищення температури призведе до різкого зростання тиску і спрацьовування запобіжного клапана. Надлишкова частина теплоносія через клапан виллється назовні.
Мембранний розширювальний бак для опалення являє собою посуд, розділений на дві частини рухомого мембраною. Одна частина судини з'єднана з системою опалення і заповнена теплоносієм. В іншу частину судини закачується повітря під певним тиском.
При зміні обсягу рідини в системі опалення, мембрана в баку переміщається в ту або іншу сторону. В результаті обсяг, яку він обіймав рідиною в баку, теж змінюється. Стиснене повітря по іншу сторону мембрани діє як пружина, підтримуючи робочий тиск теплоносія і не допускаючи спрацьовування запобіжного клапана.
Експлуатаційні обмеження і вимоги безпеки
Залежно від конструкції розширювального бака і застосовуваних матеріалів виробники накладають певні обмеження на їх використання в системах опалення.
Як правило, виробники висувають певні вимоги до складу та корозійних властивостей рідини - теплоносія в системі опалення. Наприклад, обмежують вміст етиленгліколю в розчині антифризу.
Забороняється використання розширювального бака при тисках, що перевищують допустимі величини, зазначені в технічній документації виробника. У місці приєднання розширювального бака до системи опалення, обов'язково потрібна установка групи безпеки, яка контролює і обмежує тиск в баку.
У системах опалення приватних будинків та автономного опалення квартир використовують баки та інше опалювальне обладнання з робочим тиском не менше 3 бар.
Не допускається розширювальний бак для опалення використовувати в системах питного водопостачання.
Установка, монтаж і підключення розширювального бака
Розширювальний бак підключають до зворотного трубопроводу опалювальної системи з боку всмоктування циркуляційного насоса. 1 - мембранний розширювальний бак; 2 - для приєднання трубопроводів запірна арматура і зливний кран; 3 - циркуляційний насос; 4 - кран підживлення
Розширювальний бак встановлюють в опалювальному приміщенні. Бак розміщують в місці, легко доступному для обслуговування. Монтаж виробляють так, щоб був доступ до повітряного ніпеля, фланця і приєднувальних арматур.
Рекомендується розширювальний бак встановлювати вертикально, приєднувальних патрубком вниз, а повітряним ніпелем вгору.
Розширювальні баки невеликого розміру зазвичай кріпляться до стіни за допомогою кронштейна. Деталі кріплення, як правило, в комплект виробу не входять і замовляються окремо. Баки великого розміру встановлюють на підлогу, на ніжках.
Розширювальний бак підключають до зворотного трубопроводу опалювальної системи з боку всмоктування циркуляційного насоса.
Приєднувальна арматура для розширювального бака дозволяє відключати бак від системи, зливати воду з бака, пломбувати запірний кран.
У місці підключення, на лінії до бака необхідно встановлювати запірну арматуру, захищену від випадкового закривання. Крім того, слід встановити зливний (дренажний) кран для спорожнення бака. Виробники баків зазвичай пропонують спеціальну приєднувальну запірно - дренажну арматуру для своїх виробів. Такі комплекти необхідно замовляти окремо.
Для приєднання бака до зворотного трубопроводу слід використовувати труби з внутрішнім діаметром, рівним діаметру приєднувального патрубка бака.
Розширювальний бак з'єднують з системою опалення після промивання системи.
Вбудований мембранний розширювальний бак розташований на задній стінці двоконтурного газового котла
Мембранні розширювальні баки іноді вбудовують в котли. Наприклад, двоконтурні газові котли, як правило, вже мають вбудований розширювальний бак певної ємності. Якщо вбудований мембранний розширювальний бак виявився малий для опалювальної системи, то необхідно встановити новий бак зовні перед котлом на зворотному трубопроводі. Обсяг нового бака вибирають як зазвичай, без урахування ємності вбудованого бака.
Налаштування тиску в розширювальному баку
Перед введенням в експлуатацію системи опалення, до заповнення бака теплоносієм, в розширювальний бак через повітряний клапан - ніпель автомобільним насосом закачують повітря. Величину тиску повітря контролюють автомобільним ж манометром, вбудованим в насос або окремим приладом. Багато виробників продають розширювальні баки вже заповнені повітрям або азотом до певного тиску, зазначеного в техдокументації. У будь-якому випадку необхідно перевірити достатність початкового тиску повітря в баку.
Початковий тиск в повітряній камері розширювального бака - Ро:
Po> Pст + 0,2 бар,
де РСТ - статичний тиск в системі опалення в місці установки бака - дорівнює висоті стовпа води від точки приєднання розширювального бака до верхньої точки системи опалення (висота стовпа 10 м = 1 бар)
Початковий тиск в повітряній камері обов'язково перевіряють і регулюють при відсутності в баку рідини - відкрити приєднувальний штуцер і вилити залишки теплоносія з бака. Вбудовані в котел розширювальні баки теж звільняють від рідини.
В системі опалення приватного будинку зручно встановлювати розширювальний бак з заводським наповненням повітряної камери повітрям або азотом тиском Ро = 0,75 - 1,5 бар. Таку величину виставленого на заводі тиску можна залишити без зміни, навіть якщо вона буде значно більше розрахованої за формулою Ро. У більшості випадків такого тиску для систем опалення приватного будинку або квартири цілком достатньо.
Вбудовані в котел розширювальні баки зазвичай вже заповнені повітрям або азотом до тиску, вказаного в інструкції до котла. Перед установкою котла необхідно перевірити тиск повітря в розширювальному баку і, при необхідності, відрегулювати - закачати або спустити повітря.
Перевищення початкового тиску над статичним мінімум на 0,2 бар. необхідно для створення в системі тиску, при якому знижується ризик утворення вакууму, пароутворення і кавітації.
На наступному етапі бак приєднується до системи опалення. Потім відкривається вентиль підживлення і система опалення і бак заповнюються теплоносієм з початковим тиском підживлення - Рнач.:
Рнач> або = Ро + 0,3 бар
(наприклад, якщо Ро = 1 бар, то Рнач> = 1,3 бар)
Ро - початковий тиск в повітряній камері розширювального бака.
Часто виробники котлів, наприклад газових, вказують у технічній документації рекомендований початковий тиск підживлення теплоносія в системі. В інструкції також вказують мінімальний тиск теплоносія, нижче якого котел просто не включатиметься в роботу. В цьому випадку заповнюють систему з початковим тиском, зазначеним в інструкції до котла.
Далі, включаємо котел і розігріваємо систему опалення до максимальної робочої температури (наприклад, 75 ° С). При нагріванні з води виділяється розчинений в ній повітря. Видаляємо повітря з системи опалення. Стежимо за показаннями манометра і фіксуємо величину тиску в системі з расширившейся водою - Ррасш.
У висновку відключаємо циркуляційний насос і знову включаємо підживлення і доводимо тиск в системі при максимальній температурі теплоносія до кінцевого - Ркон:
Ркон <або = РКЛ - 0,5 бар,
де РКЛ - тиск відкриття запобіжного клапана системи опалення.
(наприклад, якщо РКЛ = 3 бар, то тиск в системі доводимо до Ркон <= 2,5 бар при температурі теплоносія 75 ° С)
Описана вище методика настройки тиску розширювального бака дозволяє підняти до максимуму ефективний корисний об'єм розширювального бака. Бак буде здатний прийняти в себе найбільшу кількість води, і потім знову віддати її системі. Це буває корисно в разі, наприклад, невеликих протікання в системі. Бак зможе віддавати воду в систему тривалий час - тиск в системі буде знижуватися з меншою швидкістю. Працездатність системи опалення буде зберігатися більш тривалий час. Або, в результаті охолодження теплоносія, тиск в системі може знизитися нижче мінімального, необхідного для включення котла. В цьому випадку автоматика не зможе запустити опалення в роботу. При налаштуванні тиску по зазначеній вище методиці ризик такого розвитку подій знижується до мінімуму.
Ці переваги, описаної тут, методики настройки тиску особливо актуальні для систем опалення заміських будинків, куди господарі заглядають не кожен день.
Перевірка цілісності мембрани
Привести в дію на короткий час повітряний клапан (ніпель). Якщо з клапана закінчується вода, бак потрібно замінити, або, в баках зі змінюваною мембраною, необхідно провести заміну мембрани.
Якщо необхідно видалити газ з повітряної камери розширювального бака, перед цим обов'язково необхідно звільнити його водяну камеру, а не навпаки!
Перед тим, як знову наповнити бак водою, слід виставити необхідне попереднє тиск в повітряній камері. При недотриманні цих вказівок існує небезпека розриву мембрани.
Розрахунок обсягу розширювального бака для опалення
Обсяг розширювального бака вибирається таким чином, щоб при нагріванні теплоносія до максимальної робочої температури, зростання тиску в системі опалення не перевищував допустимої величини (залишався нижче тиску спрацьовування запобіжного клапана).
Обсяг розширювального бака для системи опалення ємністю до 150 літрів
Для систем опалення, що містять невелику кількість теплоносія, до 150 літрів, об'єм розширювального бака вибирають за спрощеною формулою:
Vn = 10 - 12% x Vs,
де: Vn - розрахунковий обсяг розширювального бака; Vs - повний обсяг системи опалення.
Вибирають бак з номінальним об'ємом більше розрахункового.
Розрахунок номінального об'єму для системи опалення об'ємом понад 150 літрів
Розрахунок починають з визначення приросту обсягу теплоносія - додаткового обсягу, який утворюється в результаті нагрівання рідини до робочої температури - Ve.
Ve = Vs xn%,
де, Vs - повний обсяг системи опалення; n% - коефіцієнт розширення рідини в системі опалення.
Значення коефіцієнта розширення n%, при максимальній робочій температурі теплоносія (води) в системі опалення, визначається з таблиці:
ToC40 50 60 70 80 90 100 nv% 0,75 1,17 1,67 2,24 2,86 3,55 4,34
Коефіцієнт розширення для антифризу на основі водного розчину етиленгліколю (Тосол і ін.) Визначається за формулою:
na% = nv% x (1 + ea% / 100),
де nv% - коефіцієнт розширення води з таблиці вище; ea% - процентний вміст етиленгліколю в розчині антифризу.
На другому етапі розрахунку (другою дією) визначають обсяг водяного затвора в баку, Vv - це обсяг теплоносія, який спочатку заповнює розширювальний бак під дією статичного тиску в системі опалення. Ємність водяного затвора визначають за формулою:
Vv = Vs x 0,5%, але не менше 3-х літрів.
На третьому етапі знаходимо початковий тиск в системі опалення - Po. Воно дорівнює статичному тиску в системі опалення і визначається з розрахунку 1 бар = 10 метрів водяного стовпа. Висота водяного стовпа в системі опалення дорівнює відстані по вертикалі між крайньої нижньої і самої верхньої точкою системи, в яких знаходиться теплоносій. За кресленнями або в натурі визначають вертикальні позначки крайніх точок системи опалення. Різниця між верхньою і нижньою позначками і буде дорівнює висоті водяного стовпа рідини в системі.
На четвертому етапі розрахунку визначають величину максимального робочого тиску в системі опалення - Pe. Максимальний робочий тиск повинен бути меншим тиску спрацьовування запобіжного клапана в системі опалення на величину, мінімум 0,5 бар.
Pe = Pk - (Pk x 10%), але обов'язково Pk - Pe => 0,5 бар.
де: Pk - тиск спрацювання запобіжного клапана.
У висновку розрахунку визначають необхідний обсяг мембранного розширювального бака для опалення за формулою:
Vn = (Ve + Vv) x (Pe + 1) / (Pe - Po)
Вибирають бак з номінальним об'ємом більше розрахункового.
Приклад розрахунку розширювального бака
Виконаємо розрахунок розширювального бака для системи опалення з вихідними даними:
Загальний обсяг Vs = 270 л.
Висота водяного стовпа 6 м., Звідси початковий тиск Po = 6/10 = 0,6 бар.
Максимальна робоча температура теплоносія (води) 90 оС. По таблиці визначаємо коефіцієнт розширення n% = 3,55%.
Запобіжний клапан налаштований на спрацювання при тиску Pk = 3 бар.
Виконуємо розрахунок:
Ve = 270 л. x 3,55% = 9,58 л. ;
Vv = 270 л. x 0,5% = 1,35 л. , Так як 1,35 <3, то приймаємо Vv = 3 л. ;
Po = 0,6 бар. ;
Pe = 3 бар. - (3 бар. Х 10%) = 2,7 бар. , Так як обов'язкове виконання умови Pk - Pe => 0,5 бар., То приймаємо Pe = 2,5 бар.
Vn = (9,58 л. + 3 л.) Х (2,5 бар. + 1) / (2,5 бар. - 0,6 бар.) = 23,18 л.
результат:
Приймаємо щодо встановлення розширювальний бак з номінальним обсягом 24 літра.
Крім обсягу, при виборі конкретного типу розширювального бака, необхідно враховувати максимальний робочий тиск, на яке розрахований бак.
Ще статті на цю тему:
⇆