Разширителен резервоар за отоплителни системи
РадиаториОтоплението е основната система за подпомагане на живота на частния дом и стабилната му работа е много важна. Един от параметрите, които трябва да бъдат наблюдавани, е натискът. Ако котелът е твърде нисък, той няма да работи, ако оборудването е твърде високо, твърде високо. За стабилизиране на налягането в системата е необходим разширителен резервоар за отопление. Устройството е просто, но без това, отоплението няма да работи дълго време.
Какво представлява разширителен резервоар за отопление
Когато отоплителната система работи, охлаждащата течност често променя своята температура - тя се нагрява, след което се охлажда. Ясно е, че обемът на течността се променя. Тя се увеличава или намалява. Излишъкът от охлаждащата течност се изхвърля в експандиращия резервоар. Така че целта на това устройство е да компенсира промените в обема на охлаждащата течност.
Как работи разширителният резервоар
Видове и устройство
Има две системи за отопление - отворени и затворени. В затворена система циркулацията на топлоносителя се осигурява от циркулационна помпа. Той не създава допълнителен натиск, а просто изтласква вода с определена скорост през тръбите. В такава отоплителна система има разширителен резервоар за загряване на затворен тип. Затворено е, защото е запечатан контейнер, който е разделен на две части от еластична мембрана. В една част има въздух, в друг излишен охлаждащ агент. Поради наличието на мембрана резервоарът се нарича мембрана.
Няма отворена отоплителна система за наличие на циркулационна помпа. В този случай, разширителният резервоар за отопление - това е просто всеки капацитет - дори кофа - към която са свързани тръбите за отопление. Тя дори не изисква покритие, въпреки че може да бъде.
В най-простата версия е заварен метален контейнер, който е монтиран на тавана. Съществува значителен недостатък за тази опция. Тъй като резервоарът изтича, охлаждащата течност се изпарява и е необходимо да се следи количеството й - през цялото време, за да се допълни. Можете да направите това ръчно - от кофа. Това не е много удобно - има опасност от забравяне да се попълни водоснабдяването. Това заплашва факта, че системата е във въздуха, което може да доведе до провал.
Автоматизираният контрол на нивото на водата е по-удобен. След това на тавана, освен отоплителните тръби, все пак ще трябва да издърпате водозахранването и да извадите маркуча за преливане някъде, в случай че резервоарът е пълен. Но няма нужда редовно да проверявате количеството на охлаждащата течност.
Изчисляване на обема
Има много проста техника за определяне на обема на разширителния резервоар за нагряване: изчислява се 10% от обема на охлаждащата течност в системата. Трябваше да го изчислите при разработването на проекта. Ако тези данни не са налице, е възможно да се определи обемът по емпирични начини - да се слее охлаждащата течност и след това да се налее нова, като се измерва едновременно (премине през брояча). Вторият начин е да се изчисли. Определете обема на тръбите в системата, добавете обема на радиаторите. Това е размерът на отоплителната система. От тук фигурираме 10%.
Формулярът може да бъде различен
формула
Вторият начин за определяне на обема на разширителния резервоар за нагряване е да се изчисли по формулата. Той също така ще изисква обема на системата (означена с буква С), но ще са необходими още данни:
- максимално налягане Pmax, при което системата може да работи (обикновено взема максималното налягане на котела);
- Първоначално налягане Pmin - от което системата започва да работи (това налягане в разширителния съд, посочено в паспорта);
- коефициент на разширение на топлоносителя Е (за вода 0.04 или 0.05, за антифризи, посочени на етикета, но обикновено в диапазона 0.1-0.13);
С всички тези стойности, изчислете точния обем на разширителния резервоар за отоплителната система, като използвате формулата:
Формулата за изчисляване на обема на разширителния резервоар за отопление
Изчисленията не са много трудни, но струва ли си да ги бъркате? Ако системата от отворен тип е недвусмислена - не. Цената на капацитета от обема не зависи много, плюс всичко, което можете да направите сами.
Трябва да се отчитат разширителните резервоари за нагряване на затворения тип. Тяхната цена зависи силно от обема. Но в този случай е по-добре да го приемете с марж, тъй като недостатъчният обем води до бързо влошаване на системата или до нейния провал.
Ако котелът има разширителен резервоар, но капацитетът му за вашата система не е достатъчен, поставете втория. Накратко, те трябва да дадат необходимия обем (инсталацията не се различава).
Това, което ще доведе до недостатъчен обем на разширителния съд
Когато се нагрява, охлаждащата течност се разширява, излишъците й се намират в разширителния резервоар за отопление. Ако целият излишък не се побира, той се отвежда през аварийния клапан. Това означава, че охладителната течност отива в канализацията.
Принцип на действие при графично представяне
След това, когато температурата намалее, обемът на охлаждащата течност намалява. Но тъй като вече има по-малко в системата, налягането в системата пада. Ако липсата на обем е незначителна, такова намаляване може да бъде некритично, но ако е твърде малко, котелът може да не работи. Това оборудване има по-ниско ограничение на налягането, при което той е работоспособен. Когато се достигне долната граница, оборудването е блокирано. Ако в момента сте вкъщи, можете да коригирате ситуацията, като добавите охладител. Ако не го направите, системата може да бъде размразена. Между другото, работата на границата също не води до нищо добро - оборудването бързо се провали. Поради това е по-добре да бъдете малко предпазливи и да вземете малко по-голяма сума.
Налягане в резервоара
При някои котли (обикновено в газови котли) в паспорта се уточнява натискът върху експандера. Ако няма такъв запис, при нормална работа на системата налягането в резервоара трябва да бъде 0,2-0,3 atm по-ниско от работното налягане.
Отоплителната система на малка частна къща обикновено работи на 1,5-1,8 атм. Съответно резервоарът трябва да бъде 1,2-1,6 атм. Налягането се измерва с конвенционален манометър, който се свързва към нипела, който се намира в горната част на контейнера. Нипелът се скрива под пластмасов капак, развива се, получава се достъп до макарата. Чрез нея можете също да отваряте излишното налягане. Принципът на работа е същият като този на автомобилната макара - от тънко огъване на плочата, обезвъздушаване на въздуха до необходимите параметри.
Къде е зърното за суап
Възможно е също да се увеличи налягането в резервоара за разширение. Това ще изисква помпа с манометър. Свързва се с зърното, изпомпва се до необходимите индикации.
Всички горепосочени процедури се извършват върху резервоара, изключен от системата. Ако вече е инсталиран, не е необходимо да го премахвате. Проверете налягането в разширителния съд на отоплителната система на място. Просто бъдете внимателни! Проверете и коригирайте налягането в разширителния резервоар за отопление с не функционираща система и охлаждащата течност, която е източена от котела. За точността на измерванията и регулирането на резервоара е важно налягането на котела да е нулево. Поради това намаляваме внимателно водата. След това свързваме помпата с манометър и настройваме параметрите.
Къде да инсталирате системата
Резервоарът за разширение в затворена система се поставя след котела към помпата, т.е. така че да се създава поток в обратната посока. Така че системата работи по-надеждно. Така че конкретната инсталация зависи от това къде имате циркулационната помпа.
Схема за монтаж на разширителния резервоар за отопление
Той е свързан към системата чрез чай. В тръбата се вкарва чайник, перпендикулярен изход е насочен нагоре, върху него се навива резервоар. Ако стената не позволява поставянето на контейнер, е необходимо да направите коляно, но резервоарът е обърнат нагоре. Сега можем да предположим, че е монтиран разширителният резервоар.
Пример за инсталиране с кран
За да се улесни проверката, препоръчително е да поставите още един чайник след резервоара, да поставите спирателния вентил в свободния отвор. Това прави възможно да се провери мембранния резервоар, без да се източва цялата система - тя прекъсва резервоара. Изключете крана и източете водата от котела. Проверете налягането в тръбопровода за изключване (в котела). Трябва да е нула. След това можете да направите всички останали настройки.
Избор на разширителния резервоар за отоплителната система
Изборът на разширителния резервоар за отопление е важен етап в създаването на автономна отоплителна система. Това устройство трябва да отговаря на системните параметри, в противен случай нормалната му работа ще бъде невъзможна.
Как да изберем разширителен резервоар за отопление
Разширяващият резервоар е специален контейнер, благодарение на който е възможно да се компенсира температурното разширение на течността, която циркулира в отоплителната система. Когато водата се нагрява, обемът й се увеличава, динамиката на увеличаване на обема е от порядъка на 0,3% за всеки 10 ° С.
Течността се характеризира с нисък коефициент на свиваемост, така че излишната обем ще има къде да отидат в напълно затворена система, без специален резервоар, което води до злополука - поради повишеното налягане може да изтече или разрушаване тръбни връзки. Също така е възможно да се замени сметището вентил "излишък" разширителен съд на загрява охлаждащата течност като течността в тръбата се свива при охлаждане, се образува вакуум - това ще доведе до снижаване на налягането на системата и проникването на въздух там - в резултат на нагряване няма да функционира.
Разновидности на резервоари за разширение
При избора на разширителния резервоар първо трябва да погледнете вида на отоплителната система - тя може да бъде отворена и затворена.
1. Резервоари от отворен тип
Този тип устройство е предназначено за работа като част от отоплителна система, в която топлопреносната среда се придвижва през тръбите чрез гравитация, в резултат на естествена конвекция. В този случай конструкцията на разширителния резервоар е изключително проста - това е конвенционален контейнер с цилиндрична или правоъгълна форма. Резервоарът трябва да бъде монтиран в горната част на тръбопроводната система. Той не само компенсира термичната експанзия на охлаждащата течност, но също така осигурява отстраняването на въздуха от системата.
Отворете резервоара
Тъй като течността се изпарява от отворения резервоар, е необходимо редовно да се извършва контрол на визуалното ниво и да се добавя вода. За които се изисква да се монтира подходящо кранче на водопровода с кран или да се носят кофи с вода в тавана на къща, където обикновено се инсталира резервоар.
За да се намалят топлинните загуби, се препоръчва да се осигури топлоизолация на такъв разширителен резервоар. Контейнерът е направен от листов метал, горната част е снабдена с капак, така че водата се изпарява по-малко и се охлажда. За да се контролира максималното ниво на течността, резервоарът е снабден с преливна тръба, която се отвежда към канализационната система или към улицата.
Недостатъкът на дизайна е:
- необходимостта от редовна поддръжка;
- увеличени топлинни загуби;
- бърза корозия на вътрешните стени на резервоара;
- трябва да поставите допълнителни тръби.
- възможност за създаване на напълно нестабилна отоплителна система;
- прост дизайн - резервоарът може да се произвежда и монтира самостоятелно.
Днес откритите резервоари за разширение се използват все повече поради ниската ефективност на гравитационната отоплителна система.
2. Резервоари от затворен тип
Такова устройство може да бъде избрано за отоплителна система от всякакъв вид - с естествена и принудителна циркулация. Използването на затворени контейнери направи възможно елиминирането на контакта на охлаждащата течност с въздух - това намали опасността от корозия на елементите на отоплителната система, изработени от стомана, и удължи техния експлоатационен живот.
Затворени резервоари за разширение с различни мембрани
Предимствата на резервоарите за херметична експанзия също включват:
- няма изпаряване на охлаждащата течност (няма нужда да се наблюдава нивото на водата, излива се в системата, инсталира се преливник);
- Отоплителната система може да работи при по-високо налягане;
- тъй като резервоарът се инсталира предимно в котелното помещение, не е необходимо да се предпазва от замръзване, той остава в действие през целия отоплителен сезон.
Затвореният затворен резервоар трябва да бъде снабден с ръчен или автоматичен вентилационен клапан. Ако клапанът е ръчен, е необходимо визуално да проверите пълненето на системата с охлаждаща течност. При наличие на автоматичен клапан, манометър измерва налягането в системата.
3. Резервоари от мембранен тип
Модерната подобрена версия на затворения затворен резервоар функционира автоматично. Ключовата част на устройството е вътрешна мембрана, изработена от еластичен полимерен водоустойчив материал, устойчив на високи температури.
Мембраната позволява кухината на резервоара да бъде разделена на водна и въздушна камера, при което топлинният носител не контактува с металните стени на съда и с въздуха. Това намалява риска от проникване на кислород в течността и предпазва системата от корозия, самият резервоар е защитен от вредните въздействия на влагата.
Мембранно разширяващ се резервоар
Когато охладителят се разшири, мембраната се деформира и кара въздухът в камерата на резервоара да се свие. Когато течността се охлади, въздухът я отблъсва обратно в тръбопровода. Този принцип на работа е направил възможно да се намалят размерите на резервоара, необходими за отоплителната система, с около 4 пъти. Освен това инсталирането на мембранния резервоар позволява поддържане на натиск в системата на стабилно ниво, което има положителен ефект върху издръжливостта на цялото оборудване, участващо в топлоснабдяването на къщата.
Резервоарът за разширяване на мембраната едновременно служи като вид предпазител - ако налягането в него по някаква причина достигне критични стойности, циркулационната помпа автоматично ще се изключи. Системата може да бъде рестартирана само след нормализиране на налягането.
Принципът на действие на разширителния резервоар от затворен тип
Имайки предвид как да изберете мембранен разширителен резервоар, трябва да обърнете внимание на издръжливостта на устройството. Мембраната в крайна сметка губи своята еластичност и пукнатини. Препоръчително е да закупите модел с подменяема диафрагма - това прави възможно, ако е необходимо, бързо да се ремонтира резервоара, вместо да се замени напълно.
Списъкът с предимствата на устройството включва:
- компактни размери;
- липса на изпаряване на охлаждащата течност;
- минимални топлинни загуби;
- защита на отоплителната система срещу корозия;
- възможност за работа с високо налягане на системата.
Изчисляване обема на резервоара
Въпросът как да се избере резервоар за разширение на отоплителната система е пряко свързан с определянето на необходимия обем на резервоара. За тази цел са необходими няколко изчисления.
При проектирането на отоплителната система се взема предвид, че обемът на разширителния резервоар трябва да бъде около 15% от обема на охлаждащата течност в системата.
За да изчислите необходимата стойност, трябва да знаете обема на водата:
- в котела - този параметър е посочен в паспорта на продукта;
- във всички радиатори за отопление - се изчислява за всеки радиатор и се добавя. Трябва да се използват стойностите, посочени в техническите данни на радиаторите от съответния тип;
- в тръбопровода - се изчислява въз основа на напречното сечение и дължината на тръбите.
Изчисляването на радиаторите зависи от типа - ако това е панелен модел, паспортът определя неговия вътрешен обем. На секторни модели се дава обем на една секция, тази стойност трябва да се умножи по броя на секциите.
За да се изчисли количеството вода в тръбите, формулата Vobsh = π × D2 × L / 4
- L - дължина на тръбата (всички отоплителни кръгове в къщата ще трябва да бъдат измерени);
- D - вътрешен диаметър на тръбопровода;
- π - 3,14.
Преди да направите изчисления, е необходимо да изчислите общата дължина на тръбите в сантиметри и да превърнете диаметъра в сантиметри. След изчисляване на обема по формулата, резултатът ще бъде изразен в сантиметри. За да преведе получената стойност в литри, тя трябва да бъде разделена на 1000.
заключение
Въпросът за това как да изберете един разширителен резервоар за отопление, е важно да попитате по време на проектирането на отоплителната система и да изберете правилния тип резервоар. Но изчисляването на обема и съответно закупуването на устройството трябва да бъде отложено до крайния етап. Това се дължи на изчисляването на обема на резервоара.
Ако в къщата е инсталирана система от подово отопляем под, не забравяйте да определите дължината на контура във всяка стая, преди да напълните замазката. Това важи и за скрития отоплителен тръбопровод на радиатора.
При закупуване на разширителен резервоар е по-добре да изберете модел с малко по-голям обем спрямо изчислената стойност, толкова по-малък. По принцип голям резервоар няма да повлияе на функционалността на системата.
Разгледайте видеоклипа по-долу, който ще ви помогне да определите избора на резервоара.
Но ако избраният мембранен резервоар не е достатъчно голям, отопляемият охлаждащ агент ще се разреди през аварийния вентил. В този случай е монтиран нов мембранен резервоар с по-голям обем или е монтиран друг разширителен резервоар в системата.
Разширителен резервоар за отопление с затворен тип
Когато планирате създаването на отоплителна система във вашия собствен дом, собственикът има избор от няколко опции. В списъка на най-важните въпроси - от типа на системата (било то открито или закрито), както и за които на принципа на прехвърлянето на охлаждащата течност, ще се проведе през тръбите (естествена циркулация се дължи на действието на гравитационните сили, или принудени, се изисква монтирането на специална помпа).
Разширителен резервоар за отопление с затворен тип
Всяка от схемите има своите предимства и недостатъци. Въпреки това, понастоящем се предпочитат затворена система с принудително движение. Тази схема е по-компактна, по-лесна и по-бърза за инсталиране, има редица други оперативни предимства. Една от основните отличителни белези е напълно запечатаният разширителен резервоар за отопление на затворен тип, чието инсталиране ще бъде разгледано в тази публикация.
Но преди да го закупите на разширителен съд и започнете инсталирането му трябва да е поне малко запознати с устройството си, на принципа на работа, както и тези, кой модел ще бъде най-добре за определена система за отопление.
Какви са предимствата на затворена отоплителна система
Въпреки факта, че напоследък се появиха много съвременни уреди и отоплителни системи, принципът на топлопреминаване през течност, която циркулира през тръби с висока топлинна мощност, несъмнено е най-честата. Като носител на топлинна енергия най-често се използва вода, въпреки че при някои обстоятелства е необходимо да се използват други течности с ниска точка на замръзване (антифриз).
Водното отопление е лидер по отношение на разпространението
Охладителят получава топлина от котела (пещ веригата вода) и предава топлината радиатори (радиатори, конвектори, контури "подово"), монтирани в помещенията в необходимото количество.
Как да определите вида и броя на радиаторите?
Дори и най-мощният котел няма да може да създаде комфортна атмосфера в помещенията, ако параметрите на топлообменните точки не съответстват на условията на конкретна стая. Как правилно да се изчисли необходимия брой радиатори - в специална публикация на нашия портал.
Но всяка течност има общи физични свойства. Първо, при загряване се увеличава значително обемът. И на второ място, за разлика от газовете, това е несвиваема субстанция, температурата му трябва да бъде компенсирана по някакъв начин, осигурявайки свободен обем за това. В същото време е необходимо да се предвиди, че при охлаждането и намаляването на обема не се подава въздух в контурите на тръбите, което ще създаде "запушалка", която предотвратява нормалното движение на охлаждащата течност.
Тези функции изпълняват резервоара за разширение.
И все пак не е толкова в жилищното строителство и специален алтернатива не е съществувала - най-високата точка на системата е инсталирана отворен разширителен съд, който се справя със задачите.
Схематична схема на система от отворен тип
1 - отоплителен котел;
2 - захранващо устройство;
3 - отворен резервоар за разширение;
4 - радиатор за отопление;
5 - по избор - циркулационна помпа. В този случай е показана помпена апаратура с байпасен цикъл и клапанна система. Ако искате или ако е необходимо, можете да превключите принудителната циркулация в естествена циркулация и обратно.
Затворената система е напълно изолирана от атмосферата. Той поддържа известно налягане, а температурното разширение на течността се компенсира чрез монтиране на запечатан резервоар със специален дизайн.
Разлики в затворената отоплителна система
Резервоарът на диаграмата е показан в поз. 6, вграден в връщането на тръбата (поз.7).
Изглежда - какво "градина да ограда"? Конвенционалният отворен резервоар за разширение, ако напълно се справя с неговите функции, се разглежда като по-опростено и евтино решение. Това със сигурност струва малко, а освен това при определени умения е лесно да се направи и независимо - за заваряване от стоманени листове, за използване на ненужния метален капацитет, например стар оръдие и така нататък. Освен това можете да намерите примери за използването на стари пластмасови кутии.
Отворете разширителния резервоар
Възможно ли е да се харчат пари за закупуването на запечатан резервоар за разширение? Оказва се, че има, тъй като една затворена отоплителна система има много предимства:
- Пълната плътност напълно изключва процеса на изпаряване на охлаждащата течност. Това отваря възможността за използване, освен водата, на специална антифриз. Мярка - повече от необходимо, ако селската къща през зимата не се използва постоянно, а "пристигащи" от време на време.
- В отворена отоплителна система, както вече беше споменато, разширителният съд трябва да бъде монтиран в най-високата точка. Много често такова място се превръща в неотоплявано таванско помещение. И това води до допълнителни усилия за изолиране на резервоара, така че дори при най-лошите студове охлаждащата течност в него да не замръзва.
Резервоарът за разширение може да бъде поставен в невидим ъгъл
разширителен съд затворена система може да се монтира на практика на част от него. Най-подходящо място инсталация за връщане тръбата директно на входа на котела - са част от резервоара ще бъде по-малко изложени на въздействието на температура на охлаждащата течност се нагрява. Но това е - не е догма, и това може да се монтира по такъв начин, че да не се пречи или да се сблъскаха с гледката към вътрешността на стаята, в случай, ако например, системата използва котел, монтиран на стената инсталиран в коридора или в кухнята.
- В отворения съд за разширение охладителят винаги е в контакт с атмосферата. Това води до постоянно насищане на течността с разтворен въздух, което е причина за активиране на корозията в тръбите на веригата и в радиаторите, за повишаване на образуването на газ при нагряване. Особено непоносими към това са алуминиевите радиатори.
- Затворена отоплителна система с принудителна циркулация - по-малко инертна - загрява се много по-бързо при стартиране, много по-чувствителна към настройките. Изключват се абсолютно неоправдани загуби в зоната на отворения резервоар за разширение.
- Температурната разлика в тръбата за подаване и в обратния поток на свързващите токове с котела е по-малка, отколкото в отворената система. Това е важно за безопасността и издръжливостта на отоплителното оборудване.
- Затворената верига с принудителна циркулация, за да създаде контури, ще изисква по-малки диаметри - има печалба както от разходите за материали, така и от опростяването на монтажа.
- Разширителният резервоар за открит тип се нуждае от контрол - за да се избегне преливане по време на пълнене и да се предотврати спадането на нивото на течността в него при работа под критичното ниво. Разбира се, всичко това може да бъде решено чрез инсталиране на допълнителни устройства, например поплавъчни клапани, дюзи за преливане и т.н., но това е допълнителна сложност. В затворена отоплителна система такива проблеми не възникват.
- И накрая, една такава система - най-гъвкав, като подходяща за всички типове батерии, ви позволява да свържете контурите на подово отопление, конвектори, въздушни завеси. Освен това, ако желаете, можете също да организирате топлоснабдяване чрез инсталиране на котел за косвено отопление в системата.
От сериозните недостатъци можем да споменем само един. Това - задължителната "група за безопасност", включваща измервателна апаратура (манометър, термометър), предпазен клапан и автоматичен вентилатор. Това обаче не е недостатък, а технологична цена, която гарантира безопасното функциониране на отоплителната система.
С една дума, предимствата на затворена система очевидно са преодолени, а разходите за специален резервоар за експандиране изглеждат напълно оправдани.
Как е разположен разширителният съд за затворено отопление?
Разширителният резервоар за затворена система не е много сложен:
Схема на устройството и действието на резервоара за херметична експанзия
Обикновено цялата конструкция се поставя в стоманено щампован корпус (поз.1) цилиндричен (има резервоари под формата на "таблетки"). За производството се използва висококачествен метал, който има антикорозионно покритие. Извън резервоара е покрита с емайл. За отопление се използват продукти с червено тяло. (Има сини контейнери - но те са водни батерии за водоснабдителната система, те не са предназначени за повишени температури и хигиенните изисквания се повишават за всички).
От едната страна на резервоара има резбово приспособление (точка 2) за вкарване в отоплителната система. Понякога комплектът включва фитинги, които улесняват монтажа.
На противоположната страна има клапан за зърно (точка 3), който служи за предварително създаване на необходимото налягане във въздушната камера.
Вътре цялата кухина на резервоара се разделя от мембрана (поз.6) в две камери. Отстрани на дюзата е камера за охлаждане (точка 4), с противоположния въздух (позиция 5)
Мембраната е изработена от еластичен материал с нисък индекс на дифузия. На него се дава специална форма, която осигурява "подредена" деформация, когато налягането в камерите се промени.
Принципът на действие е прост.
- В началната позиция, когато резервоарът е свързан към системата и е запълнен с топлоносител, определено количество течност през тръбопровода влиза в водната камера. Налягането в камерите се изравнява и тази затворена система придобива статично положение.
- С увеличаването на температурата се увеличава обемът на топлоносителя в отоплителната система, придружен от повишаване на налягането. Излишната течност влиза в разширителния резервоар (червена стрелка) и огъва налягането на мембраната си (жълта стрелка). В този случай обемът на камерата за топлоносителя се увеличава, докато въздушната камера намалява съответно и налягането на въздуха в него се увеличава.
- Когато температурата падне и обемът на охлаждащата течност намалява, излишното налягане във въздушната камера улеснява движението на мембраната назад (зелена стрелка), а охлаждащата течност се връща обратно към тръбите на отоплителната система (синя стрелка).
Ако налягането в отоплителната система достигне критичен праг, клапанът в "групата за безопасност" трябва да се задейства, което ще освободи излишната течност. Някои модели резервоари за разширение имат свой собствен предпазен клапан.
Разширяващ резервоар на специална скоба
Различните модели танкове могат да имат свои собствени дизайнерски характеристики. Така че те не могат да се разделят или с възможност за замяна на мембраната (за това е предвиден специален фланец). Комплектът може да включва скоби или скоби за закрепване на резервоара към стената или може да има опори - крака, за да се поставят на пода.
Освен това те могат да се различават в дизайна на самата мембрана.
Разлики при проектирането на резервоари за разширение с мембранни диафрагми (вляво) и тип балон
Отляво има разширителен резервоар с мембранна мембрана (вече е обсъдено по-горе). Като правило те са несглобени модели. Често се използва балонна диафрагма (фигурата отдясно), изработена от еластичен материал. Всъщност самата тя е водна камера. Тъй като налягането се увеличава, такава мембрана се разширява, увеличавайки обема си. Тези резервоари са снабдени със сгъваем фланец, който позволява самозамяна на мембраната в случай на повреда. Но основният принцип на работа не се променя от това.
Видео: устройството на резервоари за разширение на марката "Flexcon FLAMCO"
Как да се изчислят необходимите параметри на резервоара?
При избора на резервоар за отделна отоплителна система, неговият работен обем трябва да се превърне в основен момент.
Изчисляване по формули
Възможно е да се изпълнят препоръки за инсталиране на резервоар, чийто обем е приблизително 10% от общия обем на охлаждащата течност, циркулираща по протежение на контурите на системата. Можете обаче да направите по-точно изчисление - за това има специална формула:
Vb = V с × k / D
Символите във формулата са:
Vb - необходим работен обем на разширителния резервоар;
Vc е общият обем на топлоносителя в отоплителната система;
k е коефициент, който взема предвид обемното разширение на топлоносителя при нагряване;
D е коефициентът на ефективност на разширителния резервоар.
Откъде получаваме първоначалните стойности? Разбираме реда:
- Общият обем на системата (Vc) може да се определи по няколко начина:
- Възможно е чрез водомер да се открие какъв ще е общият обем, когато системата се напълни с вода.
- Най-точният метод, който се използва при изчисляване на отоплителната система - от общия обем е сумиране на всички тръбите вериги, капацитетът на съществуващата котелна (в паспортните данни, че са посочени), както и размера на топлообменни апарати в областите - радиатори, конвектори и други подобни.
- Пълна допустима грешка дава най-простия начин. Той се основава на факта, че 15 литра охлаждаща течност са необходими за осигуряване на 1 kW топлинна мощност. По този начин капацитетът на котела се умножава с 15.
2. Стойността на коефициента на термично разширение (k) е таблична стойност. Той се различава нелинейно в зависимост от температурата на нагряване на течността и от процентното съдържание на антифриз в етилен гликол добавки в него. Стойностите са показани в таблицата по-долу. Редът на стойността на отоплението се взема от изчислението на планираната работна температура на отоплителната система. За водата вземете стойността на процента етилен гликол - 0. За антифриз - на базата на определена концентрация.
Как да изберем разширителния резервоар за отоплителната система
Всяка отоплителна система включва редица елементи, без които не е възможно нейното нормално функциониране. Един от тези елементи е капацитетът за разширение, неговата цел и устройство ще бъдат описани в тази статия. Ще разгледаме и как да изберете резервоар за отопление на частна къща.
За какво е разширителен резервоар?
Дори от учебния курс по физика е добре известно, че всяко тяло се нагрява при загряване, а течността и газът се увеличават по обем. За разлика от газа, течната среда е несвиваема и ако се загрее в затворен съд, който също е резервоар за котела, това ще доведе до увеличаване на налягането вътре в него, тъй като няма къде да се разшири. В резултат на това може да има разкъсване на стените на резервоара.
Представете си, че охлаждащата течност се нагрява в тръбопроводи от температура от 20 ° С до 80 ° С. Ако не поставяте разширителния резервоар в отоплителната система, тогава, когато течността се нагрява, налягането в мрежата ще се увеличи значително и водата може да избухне в най-слабото място. Добре е да имате предпазен клапан за безопасност. Чрез нея излишната вода ще напусне, защото няма къде да отиде. Ако няма вентил, охлаждащата течност просто ще премине през някои от връзките.
Разширителният резервоар е необходим, за да се помести растящият топлоносител при загряване. В същото време, по време на охлаждането, той се връща към системата.
В случай, че водата е освободена от предпазния клапан, след охлаждане тя не може да се върне назад, тя не може и ще започне въздух на освободеното място. Това ще доведе до образуването на въздушна възглавница и няма да позволи системата да работи нормално.
Видове разширителни резервоари
Външно, резервоарите за разширение за отопление могат да се различават по форма и размер, определени от изчислението. Обикновено това е резервоар, свързан към отоплителната система посредством една тръба. Въпреки това, различните типове контейнери имат структурни разлики и се използват в различни случаи. За да изберем правилно резервоара, трябва да разберем тези разлики, така че първо да представим списък на съществуващите типове:
- отворен тип;
- затворен, оборудван с мембрана.
Забележка. Все още има затворени разширителни съдове без мембрана, но абсолютно не се препоръчва да ги използвате. По-долу обясняваме защо.
Открити резервоари тип
Тези резервоари се използват за открита отоплителна система (в противен случай - гравитационен, гравитационен поток) и са метален резервоар с открит връх с произволна форма. Към горната част на страничната стена е заварена тръба за свързване на маркуч или преливна тръба, охлаждащата течност към резервоара се подава отдолу. Елементът е инсталиран над цялата система на захранващата линия, обикновено в тавана на къщата.
Забележка. Говорейки правилния технически език, отворената система е тази, от която водата директно се задоволява с нуждите на БГВ. В частни къщи, тя не се използва само в централизирани мрежи. Отворената погрешка се нарича верига с естествена циркулация на охлаждащата течност.
Всеки разширителен резервоар за отворено отопление изпълнява 2 функции:
- служи за компенсиране на разширяването на охлаждащата течност;
- Той премахва въздуха от системата, тъй като върхът й комуникира с атмосферата.
Това е неговото предимство, но не е единственото. Отворената мощност може успешно и трайно да служи и в системи с принудителна циркулация, тъй като резервоарът е много прост, няма нищо, което да се счупи. Той обаче има много недостатъци:
- Резервоарът, инсталиран на тавана, изисква добра изолация;
- През сезона е необходимо непрекъснато да се наблюдава нивото на водата в резервоара и да се попълва своевременно;
- Топлоносителят постоянно се насища с кислород от атмосферата, поради което металните части на котела са по-бързо кородирани;
- допълнителна консумация на материали и сложност по време на монтажа.
Затворен резервоар за мембрана
По-модерен затворен разширителен резервоар е цилиндричен съд с вградена каучукова мембрана. Използва се в кръгове с принудителна циркулация на охлаждащата течност и се инсталира в пещ. Охлаждащата течност се подава и отдолу, в горната част на устройството е монтиран сервизен вентил за изпомпване на въздух.
Каучукова мембрана (в обикновените хора - "круша"), която е оборудвана с затворен разширителен резервоар на отоплителната система, има 2 вида:
- под формата на диафрагма;
- тип балон.
Забележка. Капацитетите на някои производители имат подвижна "круша", която позволява да се промени с появата на пукнатини.
Формата на мембраната няма особен ефект върху апарата, макар че в резервоара от втория тип има малко повече вода. От друга страна, въздухът (понякога азот) се изпомпва от "крушата" при определен натиск, той трябва да се регулира поотделно за всяка система. Всички затворени резервоари за разширение работят по същия прост начин: при нагряване на нагревателната среда налягането в мрежата се увеличава, мембраната се простира и започва водата вътре в резервоара. При охлаждане всичко върви в обратен ред.
Термогенераторът е снабден с херметичен разширителен резервоар за газов бойлер тип стена, тъй като има малки размери. Освен това апаратът не комуникира с атмосферата и дифузията на кислорода в охладителната течност е напълно изключена. Слабостта на тези резервоари е мембраната, чийто експлоатационен живот много рядко достига 10 години и не винаги е възможно да се замени.
Съществува и трети вид компенсаторни устройства - вакуум разширителен резервоар за отопление на затворен тип без "круша". Продажбите са трудни за намиране и няма смисъл, тъй като такъв дизайн е най-жалко. Ролята на мембраната в резервоара се изпълнява от самия въздух, което води до активното му разпространение във водата и това е неприемливо. И тогава нивото в резервоара ще се увеличава през цялото време, като резултат, компенсирането на разширяването няма да бъде никъде.
Препоръки за избор
Ако къщата е планирана или вече е инсталирана схема с естествена циркулация, тогава разширителният резервоар от отворен тип е само за вас. Не е полезно да бъдете мъдри с вакуумния резервоар, помнете, че водата в такава система се движи само за сметка на разликата в специфичното тегло и машината не може да изпълнява ролята си. Може да се закупи отворен съд или да се направи независимо, най-важното е, че е правилно да се изчисли обемът на разширителния резервоар, както ще бъде разгледано по-долу.
При вакуумни мембранни съдове ситуацията е малко по-сложна. Има едно предупреждение: когато сте в магазин сред много такива продукти, не смесвайте отоплителния резервоар с акумулатора за водоснабдяване. Навън те са много сходни, дори цветът може да бъде същият, така че избора на резервоара на тази основа е изключен. Резервоарите се различават по надписа на табелката, като за отопление работната температура е указана на 120 ºС и налягането е до 3 бара. На акумулатор, съответно, до 70 ºС и налягане до 10 бара.
Като направим избор, трябва да обръщаме внимание и на възможността за замяна на "крушата" в случай на нейния провал. Размерът на устройството е избран въз основа на резултатите от изчисляването на затворен тип резервоар.
Изчисляване на разширителния резервоар
В техническата литература и в интернет можете да намерите много методи, чрез които експандиращият резервоар се изчислява за отоплителна система с естествена и принудителна циркулация на охлаждащата течност. Но повечето от тях съдържат много сложни формули, свързани с мощността на котела и други параметри. Няма да се заблуждавате, ако използвате по-лесен начин за определяне на обема на резервоара.
Методът се основава на твърдението, че количеството вода в системата при максимално нагряване ще се увеличи с не повече от 5%. Това означава, че първо изчислете обема на водата, както следва:
- количеството на охлаждащата течност в резервоара на котела - според паспорта;
- обемът на водата в тръбопроводите - по формулата на зоната на окръжността, да се намери площта на напречното сечение на всяка тръба и да се умножи по дължината;
- капацитетът на радиаторите също е в съответствие с паспорта на продукта.
Обобщете резултатите, изберете и изчислете резервоара за разширение с марж, като не вземете 5, а 10% от получената сума. Това ще бъде неговият капацитет.
заключение
Изчисляването на силата на звука и избора на затворен тип резервоар са достатъчно лесни, остава само да се инсталира правилно. Това може да се извърши и самостоятелно, следвайки инструкциите, приложени към продукта.
Всичко за разширителния резервоар за отопление: защо е необходимо, как работи и как да го изберем?
Физическите свойства на който и да е топлоносител практически не позволяват тази течност да се свива. Опитът дори за леко намаляване на силата на звука води до рязък скок на натиска. Водата, когато се нагрява в диапазона от 20 ° С до 90 ° С, се разширява. Тези две свойства обясняват необходимостта от разпределение на пространството в системата за "дишане" на охлаждащата течност. Разширителният резервоар за отопление трябва да осигури безопасна и надеждна работа на всички компоненти на инженерната система. Продължителността на нейната работа зависи от това дали този елемент е избран и инсталиран правилно.
Видове разширителни цистерни и тяхното сравнение
В отоплителната система могат да се монтират различни видове резервоари за разширение.
Отворете резервоарите за разширение
Разширителният резервоар от отворен тип е отворен резервоар, в който винаги е възможно да се допълни охладителната течност. Не се изисква наличието на спирателен вентил, гумена мембрана и дори капак. Обикновено една кофа през нея "допълва" системата с течност, въпреки че винаги е възможно да се изтегли водопровод от водопровода.
Схема на функциониране на разширителния резервоар от отворен тип: 1 - корпус на резервоара; 2 - ниво на охлаждащата течност; 3 - студена тръба; 4 - дренажна тръба; 5 - предпазен вентил; 6 - спирателен вентил; 7 - горната точка на тръбата за повдигане на отоплителната система
Преди няколко десетилетия отворените структури бяха широко използвани за компенсиране на промените в обема на охлаждащата течност в естествената циркулация. Независимо от това постоянното следене на нивото на течността и нейното "зареждане", сложността на монтажа на върха, ниското налягане и корозията на метала - всичко това доведе до появата на затворени системи и резервоари.
Затворени резервоари за разширение
Когато циркулацията на охлаждащата течност се осигурява от помпата, се монтират резервоари от затворен тип, наречени в "мембраните" на хората. Той винаги е боядисан в червено и представлява херметически затворен контейнер, вътре в който е мембрана от технически каучук. Но сините резервоари, предназначени за захранване с гореща вода, използват по-малко трайни гуми за храна.
Устройството за разширяване на резервоара е както следва: мембрана под формата на цилиндър или мембрана разделя контейнера на две части. Инертен газ или въздух се изпомпва в горния, а другият се отклонява за излишък от топлоносител.
С повишаването на температурата излишъците на разширяващата се охлаждаща течност влизат в резервоара. Обемът на въздушната камера намалява и налягането в камерата с въздух се увеличава, което просто компенсира високото налягане в системата. Когато температурата на охлаждащата течност спадне, се наблюдава обратният процес.
При ниска температура на охлаждащия агент резервоарът е празен и мембраната заема максимално възможния обем. Когато се нагрява, течността започва да запълва кухината между мембраната и контейнера. Охлаждането надолу, охлаждащата течност е компресирана и въздухът започва да я "бута" обратно в системата
Затвореният разширителен резервоар на отоплителната система може да бъде оборудван с фланцова (подменяема) или незаменяема мембрана. Единственото, но съществено предимство на този тип е неговата ниска цена. Мембраната е здраво фиксирана около периметъра на контейнера. В началната позиция се притиска към вътрешната повърхност, тъй като целият обем се запълва с газ. Когато охладителната течност навлезе в разширителния резервоар, налягането се увеличава.
При стартиране на системата съществува риск от скъсване на диафрагмата, тъй като налягането рязко се повишава. В бъдеще показанията на манометъра се променят плавно и не представляват заплаха за неговата цялост.
За да се предотврати повреждането на мембраната, в големи отоплителни системи налягането се контролира с манометър. Предпазният клапан работи, когато е достигната максималната допустима стойност. Обикновено те варират от три и половина до четири бара за частни къщи.
Фланецът с разширителен съд има няколко предимства:
- максималното налягане е много по-голямо от това на резервоара с незаменяема диафрагма;
- Възможност за смяна на мембраната през фланеца в случай на повреда или разрушаване;
- вертикално и хоризонтално изпълнение на продуктите. Това дава повече възможности за настаняване в малка котелна.
Кое е по-добре - отворено или затворено?
Ако сравним експлоатационните и потребителските свойства на отворените и затворените типове, тогава предимството на последните се доказва от следните факти:
- Затвореният резервоар не се пренася, поради което е възможно да се спестят тръби;
- мембранните резервоари имат по-малки общи размери;
- Охлаждащата течност от затворения резервоар няма да се изпари точно;
- минимални топлинни загуби, за разлика от изискването за допълнителна изолация на открития резервоар;
- защита на тръби и компоненти на системи от корозия, която се осигурява от отсъствието на въздух;
- затворената отоплителна система може да работи при високо налягане, докато е отворена само при ниско налягане;
- Оперативните разходи на мембраната са по-ниски от тези на отворения резервоар.
Но като цяло, разбира се, да ви избера.
Място на резервоара в отоплителната система
Разширителният резервоар на отоплителната система служи за компенсиране на увеличаването на обема на топлоносителя в резултат на температурното разширение.
Ако циркулацията е принудена, тогава налягането в точката на свързване на уреда е равно на статичното налягане в тази точка при дадена температура (правилото е валидно само ако има една мембрана). Ако приемем, че това ще се промени, се оказва, че в затворена система, някакво количество течност се е появило от нищото. Това противоречи на здравия разум.
Отворена отоплителна система е съд със сложна форма със специфични конвекционни токове. Всички възли трябва да осигуряват бързо изкачване на горещата охлаждаща течност до горната точка и последващата гравитация да се оттича през радиаторите в котела. Освен това конструкцията на системата не трябва да пречи въздушните мехурчета да се движат нагоре.
В такъв случай разширителният резервоар винаги трябва да е в най-високата точка на единичната тръба, обикновено в горната част на колектора за ускоряване.
Изчисляване на обема на резервоара за разширение
Можете да определите обема на разширителния съд по няколко начина. Първо, множество дизайнерски офиси и индивидуални специалисти предлагат своите услуги. Те използват специален софтуер за изчисления, който позволява да се вземат предвид всички фактори, влияещи върху стабилната работа на отоплителната система. Това, разбира се, е чудесно, но скъпо.
На второ място, можете самостоятелно да изчислите разширителния резервоар по формулите. Тук трябва да бъдете особено внимателни, тъй като най-малката грешка може значително да изкриви крайните стойности. Всичко се взема под внимание: обема на отоплителната система, вида на охлаждащата течност и нейните физически характеристики, натиск.
Трето, можете да използвате онлайн калкулатори, за да извършвате изчисления. В този случай обаче е по-добре да проверите резултатите на няколко ресурси, за да изключите възможността за неправилна работа на страницата.
Четвърто, можете да прецените с око - специфичният капацитет на отоплителната система е равен на 15 литра / kW. Това са примерни цифри. Този метод е подходящ само на етапа на проучване за осъществимост. Веднага непосредствено преди покупката са необходими по-точни изчисления.
Метод # 1 - изчисляване чрез формули
Основната формула за изчислението е, както следва:
където C е общият обем на охлаждащата течност в отоплителната система, l;
Pa min - корекция (начално) абсолютно налягане в резервоара за разширение, бар;
Pa max е максималното (абсолютно) абсолютно налягане, което е възможно в резервоара за разширение, бар.
При изчисляване на общия обем на отоплителната система са взети под внимание всички тръби и радиатори, топла подове и бойлер и други елементи. Приблизителните стойности са посочени в таблицата:
Забележка:
* без отчитане на обема на акумулиращите течности;
** осреднена стойност.
Таблицата показва стойностите на коефициента βt - експонента на топлинното разширение на охлаждащата течност, който съответства на максималната температурна разлика в оперативната и не-опериращата система.
Сега изчислете Pa min и Pa max от формулите:
Съгласно първата формула се изчислява абсолютното налягане на настройка (h2 се замества със знак минус, когато резервоарът е разположен под точката на вмъкване). Втората формула определя абсолютното максимално възможно налягане в разширителния резервоар.
Метод # 2 - онлайн калкулатор за изчисляване
За да изчислите обема на разширителния резервоар, можете да използвате онлайн калкулатора. Има много от тях (http://www.ktto.com.ua/calculation/brh, http://teplo-info.com/otoplenie/raschet_rasshiritelnogo_baka_online и други). Ще разглобим механизма на работа по примера на калкулатора, предлаган на сайта http://teplo-as.ru/text/podbor/bak.
* - по-добре е да вземете най-точната цифра. Ако няма данни, тогава 1 kW мощност е 15 литра;
** - равно на статичното налягане на отоплителната система (0.5 bar = 5 m);
*** е налягането, при което функционира предпазният вентил.
Тази техника е силно опростена и е подходяща само за изчисляване на отделните отоплителни системи. Стъпка по стъпка ще анализираме схемата на конкретен пример:
- определете вида на охлаждащата течност: в този случай тя е вода. Коефициентът на топлинното разширение е 0.034 при температура 85 ° C;
- изчислете обема на охлаждащата течност в системата. Например при котли с мощност 40 kW обемът на водата ще бъде 600 литра (15 литра на 1 kW мощност). Възможно е, и това ще бъде по-точна цифра, да се обобщи обемът на охлаждащата течност в котела, тръбите и радиаторите (ако има такива данни);
- Максималното допустимо налягане в системата се определя от праговата стойност, при която се задейства предпазният клапан;
- натоварващото налягане (начално) на разширителния резервоар може да бъде по-голямо или равно на (но не по-малко от) хидростатичното налягане на отоплителната система в точката на вкарване на мембраната;
- експанзионният обем (V) се изчислява по формулата V = (C * βt) / (1- (Pmin / Pmax));
- прогнозният обем е закръглен нагоре (това не влияе на функционирането на системата по никакъв начин).
Разширителният резервоар е избран за компенсиране на този най-изчислен обем (виж таблицата):
Коефициентът на напълване с охлаждащата течност на разширителния резервоар се определя от таблицата въз основа на комбинация от стойностите на максималното и началното налягане. Освен това, изчисленият обем се умножава по фактор и получената цифра е препоръчителният обем на мембраната
Някои съвети в края на краищата
Важен критерий за избора на разширителния резервоар е регулирането на предпазния клапан (предпазен клапан), който е елемент, задължителен за разширяващата става (SP 41-101-95 "Проектиране на топлинни точки"). Праговата стойност, след която се задейства защитата, е повече от 10% за най-слабата връзка в системата (такива корекции отчитат разликата между диафрагмата и диафрагмата на клапаните).
За да можете да регулирате максимално допустимото налягане в системата, предпочитайте клапаните с възможност за регулиране. Задължително изискване за всички такива защитни устройства е наличието на устройство "подкопаване" (принудително отваряне). Той ви позволява периодично да проверявате ефективността на вентила и да предотвратите залепването на макарата
Изборът на разширителния резервоар се извършва, като се вземат предвид качествата, дифузионното съпротивление и характеристиките на работа на мембраната (диафрагмата), работния температурен диапазон, експлоатационния живот. Уверете се, че сте проверили, че праговете на налягането в котела и резервоара съвпадат, а също така проверете дали мембраната отговаря на изискванията за безопасност и качество за такива устройства.