Как измерить и отрегулировать давление в расширительном баке водоснабжения

Расширительный бачок с внутренним давлением универсален, поэтому использоваться может для нескольких целей. Первый способ применения – в системе нагрева воды бойлерами в качестве дополнительной емкости для отвода при тепловом расширении. Другой способ применения – гидроаккумулятор.

Несмотря на разные выполняемые функции, бак в обоих случаях имеет идентичную конструкцию. Состоит из стального корпуса закрытого типа с внутренним пространством, которое разделено пополам эластичной мембраной. В верхнем отсеке содержится сжатый воздух (иногда используется азот), а в нижний закачивается жидкость.

Расширительный бак как аккумулятор

Емкость подключается к системе с целью накопления дополнительной воды на тот случай, если водоснабжение прекратится. Принцип действия такой: бачок соединяется патрубком с трубами водопровода в любой точке, и при открытии крана вода начинает заполнять емкость. На соединении установлен обратный клапан, не позволяющий воде выливаться обратно.

Как только жидкость попадает внутрь, мембрана начинает двигаться вверх до тех пор, пока давление сжатого воздуха над ней не сравняется с давлением воды в системе. Стоит учитывать, что полезный объем бака составляет примерно половину от общего. В моменты отключения подачи водоснабжения, жидкость можно выкачивать из емкости через другой клапан.

Расширительный бак для бойлера

Вода имеет свойство расширяться при нагревании. Когда повышается ее температура, объем начинает возрастать. Так как емкость нагревательной системы изначально заполнена полностью, избыточная жидкость вытекает.

Чтобы избежать потерь воды, дополнительно используют расширительный бачок, устанавливаемый над бойлером. Он принимает в себя излишек. Полезное пространство внутри бака должно составлять примерно 10% от объема бойлера.

Характеристика закрытых расширительных баков

Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:

1. Резервуары, предусматривающие замену груши.
2. Баки со стационарно установленной мембраной.
3. Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.

В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.

Давление в расширительной емкости

На производстве устанавливается определенное давление воздуха в расширительном бачке газового котла. Однако оно может и не подойти для оптимальной работы агрегата. Тогда параметр давления легко перенастроить. Производители предусматривают в корпусе части бака, заполненной воздухом, золотник. Покрутив его, можно отрегулировать давление.

Учтите, что манометр показывает лишь избыток давление. То есть, если использовать понятие абсолютного давления, то к показанию следует прибавить 1 атмосферу (бар).

Пользователей интересует вопрос, какое должно быть давление в расширительном бачке газового котла? Начальный показатель в расширительном бачке устанавливают на 0,2 бар ниже давления в отопительных трубах, равное статическому напору. Его вычисляют как разница между верхней точкой отопления и серединой расширительной емкости.

Если высота отопления 7 м, то статистическое давление будет составлять 0,7 атм из соотношения 10 м = 1 атм.

Если давление в баке превышает оптимальный показатель, например, он составляет 2,8 бара, то при запуске насоса напор изменится, но незначительно. Высокое давление в емкости ухудшает компенсирующие свойства бака – кислород будет выталкивать поступающую жидкость обратно.

Если давление в емкости слишком низкое, то излишки теплоносителя, попав в бак, продавят мембрану и заполнят все пространство. При повышении температуры воды и, соответственно, давления будет срабатывать предохранительный клапан.

Узнайте здесь, как самостоятельно рассчитать мощность газового котла?

Бывают случаи, когда давление в расширительном баке настроено верно, но при увеличении температуры теплоносителя срабатывает предохранительный клапан. Скорее всего, причина в том, что расширительный бак имеет слишком маленький объем. Тогда нужно его заменить или поставить дополнительный элемент.

Почему падает давление

Причиной падения давления в расширительном бачке двухконтурного котла или в системе отопления чаще всего является отсутствие электричества. Ведь от источника энергии работает насос, который обеспечивает нужное давление. Еще одна причина — это протечки в системе отопления и водоснабжения. И последняя причина, которую бы хотелось озвучить — это неправильные или сбитые настройки давления воздуха бачка расширителя. Как регулировать давление в бачке читать выше. Конечно нельзя исключать факт поломки расширителя. Для ремонта расширительного бачка газового котла стоит обратиться в специализированную сервисную службу.

Зачем нужен, как работает и как подобрать расширительный бак для водяного отопления.

Современное частное домостроение в нашей стране , расположенной на широтах , где температурные колебания , в течение года , составляют более 50 градусов , предполагает наличие качественного и продуманного отопления . Раньше , для сельских изб , состоящих из одного — двух помещений , в большинстве случаев , хватало традиционной печи . Сейчас , когда размеры домов выросли , а количество отдельных комнат даже в небольшом доме , редко бывает меньше трех – четырех , современная концепция комфортного проживания , предусматривает обязательное наличие водяного отопления .

Виды и специфика расширительных бачков

Такой способ нагрева дома , в отличие от печного , может обеспечить одинаково комфортную температуру во всех помещениях . Жидкостное отопление , предполагает наличие производящей тепло установки – котла и теплоносителя , который циркулирует по трубопроводам между котлом и радиаторами , расположенными в каждом из отапливаемых помещений . Когда котел отключен , теплоноситель не нагревается и , за короткое время , его температура опускается до комнатной . Таким образом , получается , что температура теплоносителя периодически изменяется . Как хорошо известно , из курса физики , свойством любых тел является их расширение , при увеличении температуры . При нагревании теплоноситель увеличивает свой объем . Но , в замкнутом контуре , ему некуда деться , и тогда начинает расти его давление . Частые перепады давления « расшатывают » систему и быстрее приводят к нарушению герметичности её важных узлов . Решение – применять расширительный бак в системе отопления .

По своей сути , расширительный бачок это емкость , где жидкость имеет возможность увеличить или уменьшить свой объем . Его установка , позволяет избежать повышения , и понижения давления теплоносителя , при изменении его температуры . Установка расширительного бака обязательно производится при монтаже любой системы жидкостного отопления дома . Однако виды расширительных бачков отличаются , в зависимости от типа системы , которая спроектирована в каждом конкретном случае . Фактически , существуют два возможных варианта жидкостного отопления помещений : открытый и закрытый .

Что выбрать — открытую или закрытую систему

Открытая система отопления , представляет собой не полностью герметичную систему , с открытым верхом . Давление жидкости , зависит от места расположения емкости и уровне теплоносителя в нем . Чтобы было понятнее , открытую систему можно сравнить с наполненной на две трети кастрюлей воды без крышки , которая стоит на плите . Стенки и дно нашей кастрюли непроницаемы для жидкости и не дают ей вылиться , а верх открыт .

При нагреве нашей кастрюли , вода в ней увеличивает свой объем , и занимает уже не две трети , а , например , три четверти её объема , но оставшейся высоты её стенок все еще достаточно , чтобы не дать воде разлиться . В открытой схеме , роль верхней части нашей воображаемой кастрюли выполняет , как раз , емкость открытого типа . Такая емкость имеет негерметичный верх ( как правило , прикрытый крышкой ). Он располагается выше всего , чаще на чердаке , или в самом верхнем помещении строения .

Если не применяется принудительная циркуляция теплоносителя , открытый расширительный бак , устанавливается в верхней точке , сразу после котла . В этом случае максимально нагретый котлом теплоноситель , в соответствии с законами физики устремляется вверх и попадает в расширительную емкость , откуда уже изливается через трубы к радиаторам и , постепенно теряя тепло , возвращается назад к котлу . Такая конструкция имеет два штуцера – вход и выход , и открытый верх ( прикрытый негерметичной крышкой ). При использовании принудительной циркуляции , бачок может располагаться в любом её месте ( соблюдая принцип того , что он располагается выше всех остальных узлов ). В этом случае , к емкости достаточно подвести один штуцер снизу , чтобы жидкость имела выход в объем достаточной для её расширения при нагреве . Но такие схемы встречаются редко .

Открытые системы отопления создаются , в основном , для независимости от принудительной циркуляции и не требуют электрического питания для котлов и насосов для циркуляции воды . Их главный плюс — они работают , не зависимо от наличия , или отсутствия электроэнергии в доме .

Минус данных систем в том , что теплоноситель циркулирует относительно медленно , и очень трудно спроектировать и сбалансировать такую систему так , чтобы во всех помещениях дома можно было бы поддерживать одну заданную температуру . Преимуществом расширительной емкости открытого типа является возможность использовать её , для добавления в систему теплоносителя ( воды ), который можно просто заливать в емкость через его верхнюю крышку . Недостатком такой емкости является то , что через неё происходит неэффективный теплообмен , между теплоносителем и окружающей средой , как раз в том месте ( вверху строения ), где нагрев помещения меньше всего нужен . Расширительным баком открытого типа может служить любая емкость из подходящего материала , которую можно приобрести готовой , или заказать у сварщиков .

Закрытая система отопления — это замкнутый контур , в котором жидкость всегда находиться под определенным , заданным при её заливе , давлении . В такой системе уже применяется расширительный бак для отопления закрытого типа . Он имеет один штуцер , которым и присоединяется к трубе . Такой бачок представляет собой герметичный замкнутый сосуд , разделенный на две части — одну для газа , другую , для жидкости . Хорошо известно , что газ при увеличении давления , уменьшается в объеме сильнее , чем жидкость . Этот принцип и используется в расширительном баке закрытого типа . Когда , например , вода нагревается , её объем увеличивается за счет сокращения объема воздушной части емкости , и наоборот , когда температура падает — объем уменьшается , за счет вытеснения излишков жидкости из расширительного бака за счет давления воздуха .

Расширительные баки для закрытой системы бывают двух видов . Бак одного типа состоит как бы из двух разделенных водонепроницаемой мембраной частей . В одной части , располагается газ — атмосферный воздух , давление которого можно менять через обычный золотник . К другой части прикреплен штуцер , с помощью которого устройство присоединяется к трубе . При повышении температуры , мембрана изгибается в сторону воздушной части увеличивая объем бака и компенсируя рост давления .

Такая конструкция не разборная , и , в случае повреждения мембраны , подлежит замене целиком . У устройства другого типа , роль мембраны выполняет воздушная камера , которая работает по такому же принципу , сокращая свой объем при росте температуры жидкости и увеличивая при её падении . Но в такой конструкции , поврежденную мембрану уже можно заменить новой , без замены всего бака . Необходимо заметить , что оба типа баков весьма надежны и очень редко ломаются . Но устройство с мембраной , лучше всего располагать заливным штуцером кверху , чтобы при наполнении труб теплоносителем , исключить формирования в его водяной части воздушного кармана . Расширительная емкость в системе закрытого типа служит для регулирования давления .

За счет нагнетания воздуха в « газовую » часть бака давление теплоносителя растет , а стравливанием воздуха , давление можно уменьшить . Например , при монтаже отопления , залитый теплоноситель имеет атмосферное давление , которое зависит от того , на какой высоте располагается верхний уровень теплоносителя ( от этажности дома и высоты расположения верхней точки системы ). Располагается бачок в закрытой схеме , как правило , недалеко от входа уже потерявшей часть тепла жидкости в котел . Многие котлы производятся уже со встроенным расширительным баком , и , дублировать его дополнительным , не имеет смысла .

Сравнив все «за» и «против».

Рассуждать какой расширительный бак лучше , открытый , или закрытый бессмысленно , т . к . их применение обусловлено , выбором соответствующего типа отопительной системы . Но следует заметить , что бачок закрытого типа занимает меньше места , его удобнее обслуживать , т . к . он находиться вблизи котлового оборудования , как правило , в бойлерной и он теряет меньше тепла , чем бачок открытого типа . Кроме того , само присутствие в верхней части строения емкости с жидкостью представляет потенциальную опасность в плане протечки и порчи интерьера помещений дома . Сама закрытая система отопления выглядит привлекательнее открытой , т . к . циркуляции жидкости происходит без соприкосновения с воздухом , который , насыщая воду кислородом , способствует коррозии ключевых узлов .

Месторасположения расширительных баков так же зависит от выбранного типа отопления . Расширительная емкость открытого типа , как уже говорилось выше , располагается в самой верхней части , как правило , на чердаке дома , бачок закрытого типа – рядом с котлом , перед входом в него труб с остывшим теплоносителем .

Рассчитать объем достаточного расширительного бака можно по формуле : Объем расширительного бака = объем теплоносителя в литрах умноженный на 0 , 07 . Также поможет в подсчетах онлайн калькулятор , который с максимальной точностью выдаст вам нужное значение сразу же после того , как вами будут вписаны соответствующие параметры .

Если Вы используете емкость большего , чем нужно , объема — хуже точно не будет , если меньшего , он полностью не сможет компенсировать изменение давления , при нагреве теплоносителя , и оно будет колебаться .

Важно помнить:

При эксплуатации систем закрытого типа необходимо следить за давлением . Если , во время нагрева теплоносителя котлом , приборы контроля показывают увеличение давления , требуется регулировка давления в расширительном баке . Сильный рост давления при нагреве , означает , что воздушная часть бака потеряла давление и требуется определить , почему это произошло . Может быть , пропускает воздух золотник , или нарушилась герметичность камеры ( или мембраны ) — тогда требуется ремонт бака .
Лучше всего использовать расширительную емкость с системой автоматического сброса давления в случае превышения его пороговых значений .
При монтаже бака в систему отопления обязательно предусмотрите перед ним запорный кран , чтобы можно было отключить устройство от трубы для его ремонта , или замены , без слива всего теплоносителя из системы .

Принцип работы и типы компенсаторных аппаратов

Если вы собираетесь обустраивать обогревательный блок в загородном доме, то бачок расширительный для отопления (экспанзомат) должен в обязательном порядке фигурировать в нем.

Схема работы компенсационного бака для отопления проста: при увеличении температурного режима теплоносителя, его объем (речь идет о воде, поскольку именно она чаще всего используется для обвязки обогревательных узлов) увеличивается. В силу того, что контур закрытый, жидкость не испаряется и не сжигается, что, в свою очередь, провоцирует увеличение давления в магистрали, которое необходимо уменьшить во избежание аварийной ситуации. Вот такая стабилизация давления в системе отопления именуется компенсацией и именно для этих целей используется расширительный бак для отопления.

Виды экспанзоматов

До недавнего времени широко использовались обогревательные узлы, которые работали посредством гравитационной циркуляции теплоносителя, то есть без центробежных насосов. Для них устанавливались расширительные резервуары открытого типа. Но вместе с тем, такие приборы имели массу недостатков, поэтому сегодня их практически не применяют для обвязки тепловых блоков.

Расширительный бак отопления открытого типа

А все дело в том, что в открытые экспанзоматы попадал воздух, который провоцировал развитие коррозии на внутренних поверхностях теплообменников. Кроме этого, жидкость из системы регулярно испарялась, что требовало постоянного контроля ее количества, поскольку это могло привести к снижению эффективности функционирования всего обогревательного узла. Да и к тому же, такие баки должны располагается в наивысшей точке системы, что не всегда удобно и практично.

Современные же отопительные блоки характеризуются применением насосных установок и расширительных баков закрытого типа. В этом случае превосходство в том, что тепловой контур полностью герметичен.

Компенсатор закрытого типа

Схема работы мембранного компенсаторного резервуара системы отопления строится на следующем принципе: внутри него располагается мембрана, которая делит экспанзомат на две части. В одной половине находится воздух или газ, которые закачиваются в него под давлением. Тогда как за счет другой части осуществляется непосредственно регулировка количества жидкости. Мембрана для расширительного бачка выполняется из эластичного материала, что обуславливает сокращение воздушной камеры при попадании воды внутрь нее, давление в ней увеличивается, компенсируя тем самым повышенное давление в тепловом контуре. Когда же теплоноситель охлаждается, то происходит обратный процесс.

Экспанзоматы зарытого типа могут быть фланцевыми (со сменным мембранным блоком) и цельными (с несменной мембраной). Второй вариант является наиболее предпочтительным в силу выгодной стоимости. Но вместе с тем фланцевые компенсаторы по эксплуатационным характеристикам во много лучше, поскольку при разрыве мембраны ее можно без проблем заменить новой.

Выбираем расширительный бачок

Выбор компенсатора системы отопления – дело достаточно важное, поэтому нужно отнестись к нему со всей серьезностью. Немаловажным аспектом выбора компенсатора является:

• тип – закрытый или открытый;
• типоразмер;
• свойства мембраны:
• устойчивость к диффузионным процессам;
• рабочая температура;
• эксплуатационный срок.

Все эти данные вы сможете узнать непосредственно в магазине, где будете приобретать экспанзомат.

Как рассчитать объем компенсатора?

Сперва определим зависимость требуемой кубатуры и параметров, которые на него влияют. При вычислении необходимо принимать во внимание тот факт, что чем больше будет объем теплового контура и чем выше максимально допустимый температурный режим будет в нем, тем размер компенсаторной емкости должен быть больше.

Итак, для определения объема расширительного бака можно использовать следующую формулу:

• К_ов – коэффициент, который показывает размер увеличения кубатуры теплоносителя при его нагреве.

Согласно данным исследований, на каждый 10°С повышения температуры воды в магистрали становится на 0,3% больше. В упрощенных расчетах используется показатель в 5%. В том случае, если по тепловому контуру циркулирует нерзамерзайка (антифриз), то это значение будет составлять от 8 до 10% в зависимости от типа незамерзающей жидкости.

• V_вк – объем воды в магистрали.

Эти данные берутся из расчетов проекта, которые выполнялись на этапе составлении схемы обогревательного узла. В том случае, если вы не владеете такими данными, то придется определять кубатуру теплоносителя самостоятельно. Это можно сделать путем слива жидкости из трубопровода. Количество воды измеряется ведрами или расходомером, который устанавливается на потоке.

• Р_дк – максимально допустимое давление котла и всего контура в целом. Это значение берется из паспортных данных нагревательного элемента.
• Р_дб – показатель давления в воздушном отсеке регулятора, которое указывается производителем в техническом паспорте агрегата.

По результатам расчета вы получите точное значение.

К полученному значению специалисты рекомендуют прибавлять к полученному значению еще 3-5 единиц. Это позволит избежать нестандартных ситуаций, когда кубатура воды в магистрали будет по той или иной причине увеличена.

Монтаж и обслуживание экспанзомата

Монтаж расширительного бака системы отопления выполняется по всем правилам установки подобного оборудования, которые регламентируются проектом и инструкцией производителя техники. Установка компенсатора открытого типа осуществляется в наивысшей точке тепловой магистрали. Тогда как закрытые резервуары размещаются в любом месте, но не непосредственно после насосной установки.

При монтаже компенсирующих емкостей необходимо уделить особое внимание его крепежу, поскольку его масса вместе с жидкость достаточно велика.

Как правило, подобная техника комплектуется всеми необходимыми крепежные элементами, однако, согласно отзывам пользователей, они далеко не всегда способны обеспечить надежную фиксацию бачка.

Кроме этого, во время монтажа этого функционального прибора стоит задуматься и о том, что вам должно быть удобно им пользоваться.

Особенности обслуживания компенсирующей емкости

• регулярные проверки на наличие коррозии, вмятин и подтеков – не реже одного раза в 6 месяцев;
• проверка начального давления газового пространства на соответствие расчетному показателю – не реже одного раза в 6 месяцев;
• проверка мембраны на предмет обнаружения деформаций и повреждений — не реже одного раза в 6 месяцев;
• хранение неиспользуемого бачка осуществляется в сухом месте.

Вот, собственно и все тонкости устройства этого функционального оборудования. Надеемся, эта публикация поможет вам обустроить жилье эффективно работающей отопительной системой.

ВИДЕО: Обзор расширительных баков объемом 2-12500 литров с фиксированной и сменной мембранами и автоматические расширительные системы, управляемые компрессорами

Варианты схем подключения

Интеграция компенсатора в сеть зависит от типа последней. Зная устройство расширительного бака системы отопления открытого вида, его следует размещать в самой высокой точке магистрали, в герметичной – после котла, но до насосного оборудования. Стандартные варианты схем требуется рассмотреть подробнее.

В открытую тепловую сеть

Чем выше установлен компенсатор, тем лучше будет работать схема. Обычно емкость поднимают в подкрышное пространство, на чердак. Если мансарда жилая, то необходимо подобрать максимально высокое место относительно приборов отопления.

На заметку! Чтобы снизить риск замерзания емкости для воды, компенсатор утепляется. В качестве утеплителя используется материал с высокой стойкостью к нагреву, сниженной гигроскопичностью и увеличенной теплоемкостью – в этом случае бак долго не остынет на холодном чердаке.

В магистралях с самотечной циркуляцией устанавливать бак ниже чердака нельзя, для разгона теплоносителя требуется длинный отрезок трубы, но можно встроить в систему насос, обойтись меньшими усилиями при выборе точки установки бачка.

Совет! Насосное оборудование монтируется на трубопроводе обратки до компенсатора. Бак в этом случае интегрируется между нагнетателем и источником нагрева.

В герметичной тепловой сети

Если сделан правильный выбор расширительного бака системы отопления с нужным объемом отсеков, то установка не представляет сложностей.

• температурный режим в помещении выше +0 С;
• есть свободный доступ к баку для контроля и регулировки давления клапаном воздуха;
• предохранительный клапан установлен до проточной арматуры.

Для установки бака следует сначала отключить котел, перекрыть кран, чтобы остановить движение теплоносителя. На трубопровод подводящего типа встроить дренажный и запорный вентили, винтами зафиксировать бачок, промыть фильтр грубой очистки, запустить краны для доливания жидкости, можно запускать магистраль в работу.

Совет! Если трубы полипропиленовые, компенсатор устанавливается с помощью паяльника, муфт уголков. Трубу разрезать, поставить за баком тройник, манометр и предохранительный клапан. После этого трубопровод спаивается, а магистраль запускается в эксплуатацию.

Основное внимание уделяется герметичности стыков, проверке рабочего показателя давления, обеспечению достаточного объема теплоносителя с расчетом на установленный накопитель.

Важно! Чтобы тепловая система работала нормально, рекомендуется поставить емкость так, чтобы наполнитель трубопровода подавался сверху на небольшом расстоянии от насосного оборудования.