Давление в расширительном баке котла. Какое должно быть?

Котел является незаменимым оборудованием, которое обеспечивает теплом весь дом или же квартиру. На сегодняшний день существует множество производителей газовых котлов с большим ассортиментом данного оборудования. Модели котлов отличаются по своей мощности, функционалом и способом установки. К сожалению, даже самые надежные и дорогостоящие модели котлов не застрахованы от различного рода поломок. Специалисты в данной области проводили анализ поломок по газовым котлам и определили, что зачастую сбой в работе котла возникает, потому что давление неверно выставлено в расширительном бачке.

Организовывая отопление в доме, можно использовать разные идеи. В последнее время особый спрос вырос на систему, которая характеризуется закрытым типом. Данные системы характеризуются работой движения теплоносителя при помощи насоса, который обеспечивает работу принудительного движения жидкости по замкнутому контуру. С помощью газовой горелки происходит нагрев воды, находящейся в первичном теплообменнике. Насос в свою очередь начинает перекачивать жидкость по системе с приборами отопления. После чего тепло передается по всему помещению.

Для обеспечения правильной работы циркуляции теплоносителя необходимо в полном объеме заполнить систему водой. В отопительной системе происходит повышение давления, возможно пагубно влияющее на целостное состояние труб, а также на саму установку. И поскольку жидкости свойственно расширяться, требуется каким-то образом обеспечить компенсацию увеличенного объема.

В чем заключается необходимость расширительного бака

Расширительный бак в котле служит дополнительным резервуаром и компенсатором расширения, возникающего в процессе нагрева. Во избежание сильного повышения давления, и чтобы не происходило срабатывание клапана предохранителя, установленный в котлах на три атмосферы, необходим этот расширительный бак.

Также этот бак нужен для компенсации самого давления, когда система остывает, чтобы оно оставалось в определённом диапазоне, подходящем для стабильной работы котла. Чтобы она не падала в красную зону и котёл не блокировался. Лишняя нагретая жидкость попадает именно туда, а после остывания, давление снова приходит на стабильный уровень, и жидкость через трубы вновь оказывается в системе.

Признаки, что необходимо повысить уровень давления

В процессе эксплуатации котел должен находиться под определенным избыточным давлением в расширительном баке. Пользователю данного оборудования требуется контролировать данное давление, показанное на манометре, которое находится на самом котле. При правильной сборке оборудования, при отсутствии утечек, показатель давления не должен падать. Но иногда, спустя год или два года эксплуатации котла возможно падение давления в котле или даже давление может прыгать в процессе работы котла, когда начинает работать горелка. Чаще всего, при отсутствии видимой утечки, причиной такого поведения является пустой расширительный бак.

Типовой расширительный бак, используемый в котлах. Устанавливается либо сзади, либо сбоку котла

Давление в баке имеют в виду начальный коэффициент, показывающий давление камеры с воздухом в пустом бачке при температурных показателях в комнате. Данное давление должно полностью соответствовать степени статического давления отопления, вслед за тем, как ее заполнит теплоноситель. Это обеспечит мембране состояние равновесия. Уровень давления в теплоносителе будет компенсироваться благодаря давлению газа в воздушной камере. При этом объем бачка не полностью заполнен, поэтому данного объема будет достаточно для покрытия уровня жидкости, зависимого от теплового расширения.

Показатель статического давления 1 м столба воды ориентировочно составляет 0,1 атмосферы. Из этого следует, показатель данного давления в отоплении квартиры или же дома будет меньше, чем 1 атмосфера.

Чтобы газовый котел стабильно и правильно работал, необходимо чтобы уровень давления теплоносителя в закрытой системе не являлся меньше, чем величина, которая прописана в эксплуатационной инструкции котла.

В процессе эксплуатации необходимо проверять давление расширительного бака, устанавливать его значение, соответствующее прописанному в инструкции по использованию. Одним из показателей опустошенного банка будут как раз скачки давления. Во время работы котла давление начинает увеличиваться, при этом происходит срабатывание клапана предохранителя котла. Происходит сброс и после того, как горелка отключается, давление начинает падать практически до нуля. При попытке заполнить или подпитать котел, показатели давления на манометре возвращаются в норму. Но уже во время следующего включения горелки, когда начинает происходить нагрев, показатели давления вновь скачут. Вследствие этого снова происходит срабатывание клапана предохранителя.

Проверяя давление в бачке необходимо сбросить воду с котла. Следует перекрыть отопительный контур, а также закрыть подачу холодной воды. Сброс воды необходимо осуществлять через специальное сбросное устройство, используя какую-нибудь ёмкость для этого. Следует подключить шланг к сливному штуцеру. С помощью ключа на 13, откручиваем гайку, которая закрепляет штуцер. После этого вода постепенно начинает стекать с котла, вследствие чего давление начинает уменьшаться. Полностью сливаем воду, чтобы стрелка на манометре опустилась до 0.

Для проверки давление в расширительном бачке можно использовать шинный манометр, с помощью которого проверяют давление шин в автомобиле. Обычно в котлах расширительный бак выведен таким образом, что даже не требуется снимать крышку с котла, для того чтобы его подкачать. Бак чаще всего находится за камерой сгорания и установлен на задней стенке котла. Для того чтобы до него добраться находим клапан Шредера, закрытый колпачком, и снимаем его. С помощью шинного манометра проверяем показатели давления в расширительном баке. Отсутствующее давление в расширительном баке объясняет скачки показателей давления в котле. Поэтому необходимо подкачать давление в расширительном баке

Как повысить уровень давления?

Для того чтобы подкачать давление в бачке, требуется для этого использовать автомобильный насос с манометром, на котором можно увидеть накачивающееся давление. Можно также использовать обычный автомобильный компрессор. Штуцер для подкачки, зачастую сразу доступен и не требуется разбирать котел. Поэтому насос или компрессор достаточно просто и быстро подключить. После сливания всей воды котловое давление полностью упало. Давление в расширительном баке показывает пол атмосферы. То есть при полном баке, накачивать давление необходимо до показателя 0,8-1 атмосфера. Паспортные значения для каждого котла расширительного бака указанные в инструкции.

При накачивании воздуха насосом в бак, желательно в этот момент отслеживать слив воды. Важно чтобы вода стекала параллельно с увеличением давления в котле. После накачивания воздуха до 1 атмосферы, нужно обратно закрыть сливной штуцер. Отсоединив насос, необходимо проверить снова давление. После удовлетворительных показателей давления, следует проверить чтобы штуцер бака не пропускал воздух. Прикручиваем колпачок, после этого начинаем набирать в котел воду до рабочего давления.

При небрежном и недобросовестном отношении к расширительному баку и отопительному оборудованию в целом, владелец может столкнуться с определенными неприятностями:

• При уменьшении уровня давления в воздушной камере, а также в результате подпитки котла в баке все больше будет накапливаться воды. Вследствие этого свойства расширительного бака будут ухудшаться, приводя к прекращению выполнения необходимых функций.
• Помимо этого, мембрану может повредить клапан золотника, потому как она слишком сильно прижимается к стенке бака. По причине повреждения придется проводить замену самого бака.
• Если после того, как отопительная система остынет и уменьшится объем воды, снижение показателей давления не будет никак компенсироваться, то это неизбежно приведет к поломке и прекращение работы котла.

Для того, чтобы правильно установить давление следует изучить параметры вашего газового котла, помимо этого важно учитывать рекомендации производителя бака и всей системы отопления. Рекомендуют проверять давление расширительного блока бака ежегодно при проведении технического обслуживания котла. Таким образом вы сможете обеспечить нормальную работу отопительного оборудования и защитить себя от неприятностей.

 

 

Читайте так же:

Как накачать давление в расширительном баке котла

Расширительный бак в системе отопления предназначается для компенсации перепадов давления жидкого теплоносителя, которое происходит при пусках и остановках тепловой сети. Такое явление объясняется температурным расширением воды либо другого теплоносителя — антифриза.

Для того чтобы выполнять свои функции, внутренняя полость такого защитного устройства разделена на 2 части мембраной — воздушную и водяную.

Первая имеет предустановленные параметры по давлению, которые в процессе эксплуатации могут падать, поэтому пользователю нужно знать, как накачать давление в расширительном баке котла.

СодержаниеПоказать

Конструкция и назначение расширительного бака

Расширительный бак — навесной герметический металлической сосуд, внутренний объем которого поделен эластичной газоплотной мембранной на 2 области, верхнюю, наполненную воздухом или азотом и нижнюю — водяную, для сетевой воды.

В нижней части размещен патрубок для присоединения к системе. В воздушной области установлен ниппель для поддержания расчетного давления.

В этих сосудах жидкий теплоноситель не имеет контакта с воздухом, в связи, с чем снижает его коррозионная активность. Допустимое давление в сосуде допускает их успешно интегрировать в любую гидростатическую схему.

Узлы расширительного бачка

Мембрана может устанавливаться как со сменным вариантом, так по постоянной схеме. Цена первых намного выше, зато такие установки более предпочтительны, так как при разрыве мембраны не потребуется менять весь агрегат.

При покупке расширительной емкости для отопления, нужно быть внимательным, чтобы ошибочно не приобрести модификацию для водоснабжения.

Правильное давление в расширительном баке

Показатель свободного объема воздушной области, при температуре окружающего воздуха 18-20 С, равен статическому давлению в расширительном бачке водного сектора. При этом мембрана находится в равновесном состоянии, а давление воды и воздуха скомпенсированы. На   10 м   напора сети отопления необходимо около 1 атм.

Для нормального функционирования системы теплоснабжения нужно создать давление в воздушной полости равным паспортному значению расширительного устройства.

Многие агрегаты поступают в сеть с уже созданным рабочим параметром в воздушном секторе, их накачивать перед установкой не требуется.

Основной массе расширителей для хорошей работы хватает 0.9 атм. Это объясняется давлением, создаваемым мембраной в процессе использования. Её усредненный показатель равняется 1.2 атм.

Если система теплоснабжения обустраивается не по традиционной схеме, перед тем как накачать расширительный бак выполняют индивидуальные расчёты: калькулируется объем  сетевой воды  и первоначальное давление заполнения воздушной камеры.

Бак в простейшей схеме

Норма для разных моделей

Расширительные устройства используются в новейших  системах теплоснабжения и практически заменили открытые расширители.

На рынке климатической техники достаточно таких предложений по маркам, как западных, так и отечественных производителей, в основном они рассчитаны под стандартные закрытые и открытые тепловые схемы, могут быть установлены в любом месте, неприхотливы к монтажу и исключают контакт теплоносителя с воздухом.

За давлением в баке нужно следить

Наиболее популярными моделями у российских покупателей считаются следующие модификации расширительных баков:

• Россия STOUT, материал синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
• Германия, Reflex, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
• Италия, CIMM, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
• Россия, UNIGB, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
• Италия, Zilmet CAL — PRO 35 на ножках, материал: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
• Россия-Нидерланды, Flamco Flexcon R 425 (FL 16416RU), материал мембраны: бутиловый каучук, предел — 1.5 атм.
• Россия, Джилекс 80 В, материал мембраны: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.
• Италия, VRV 50 Aquasystem, материал мембраны: синтетический каучук, предел — 1.5 атм.

Обслуживание расширительного бака: проверка показаний, подкачка давления

На отопительной системе установлены манометры, при помощи которых проверяется давление в сети. На расширительном бачке установлен ниппель для воздуха. Он  по форме  аналогичен, установленным на автошинах.

Поэтому закачивать воздух и откорректировать давление, можно  самым простым автомобильным насосным комплектом с манометром.

Перед тем, как проверить показание давления в воздушном секторе бака или качать воздух, нужно подготовить установку и учесть разницу единиц измерения давления.

Авто манометр показывает в МПа, поэтому показатель на шкале необходимо перевести в атмосферы/бары:

1Бар=1атм=0.1МПа.

Проверка работоспособности расширителя:

• Контроль на внешние повреждения и коррозию — 1 раз/6 мес.
• Проверка показаний параметров среды в воздушном секторе — 1 раз/6 мес.

Накачка давления в расширительный бак: пошаговое руководство

Для накачки бака пользуются манометром на насосе, можно прокачку выполнить и специальной компрессорной станцией.

Алгоритм действий:

1. Отключается котел.
2. Сливают воду из него, предварительно закрыв вентиля на подаче и обратке системы.
3. Закрывают кран подпитки.
4. Кран ГВС котла оставляют открытым, открывают вентиль ГВС на смесителе, через который будет сливаться котловая вода. Возможно, дренировать воду через нижний специальный котловой штуцер.
5. Контролируют процесс дренажа по стрелке на манометре, оно должно показывать «0».
6. К ниппелю, расширительного бака подключают насос.
7. Поднимают давление в воздушном отсеке до 80% от допустимого — 1.5х 0.8 = 1.2 атм. Если накачать больше бак работать не сможет.
8. После это запускают систему отопления в обратном порядке.

Причины снижения давления в расширительном баке

Когда настенная расширительная емкость заполнена верно, то стрелка манометра движется плавно без каких-то скачков. Если неправильно подкачивать, лишний воздух станет вытеснять избытки горячей воды из водяного сектора, тем самым увеличивая давление в отопительной сети.

Напротив, низкие показатели в воздушном отсеке, приведут к тому, что теплоноситель просто выгнет мембрану и наполнит весь объем. В результате при росте температуры воды в сети сработает сбросной защитный клапан.

Другие способы устранения неполадок

Проверка параметров в расширителе включена в перечень ежегодного техобслуживания котла. Когда в процессе испытания через дренажный вентиль идет воздух, а стрелка манометра в газовом секторе снизилась до атмосферного, значит, в баке пробита мембрана и её нужно поменять.

Склеиваться мембрану не рекомендуют, поскольку она работает циклично на растяжение/сжатие, что вызовет повторное разрушение склеенного соединения, причем в самый неподходящий для котла момент.

Допустимые неполадки расширительного бачка:

1. Стрелка на манометре в отопительной системе сильно колеблется и имеет высокое значение даже при низкой температуре теплоносителя из-за отсутствия воздуха в полости — необходима подкачка воздухом расширителя.
2. Повреждена мембрана — необходима замена на оригинальную в сервисном центре.
3. Поврежден корпус, выполняют восстановление целостности в сервисном центре.
4. Пропускает ниппель воздушного сектора –требуется продуть, и подкачать сосуд воздухом.
5. Малый объем расширителя — нужно выполнить новый расчет и заменить устройство на новую модификацию.
6. Утечка теплоносителя из воздушника из-за повреждения мембраны — необходима замена на оригинальную в сервисном центре.
7. Давление теплоносителя низкое, он не поступает в верхнюю точку сети, из-за отсутствия воздуха (азота) в расширителе — потребуется заполнить воздухом установку.

Таким образом, подведя итог, нужно отметить, что требованиями эксплуатации тепловых сетей для компенсации температурного расширения теплоносителя в системах, как закрытого, так и открытого типа положено выполнять компенсацию температурного расширения сетевой воды с применением расширительных баков.

Их предварительно рассчитываются под технические характеристики внутридомовой системы отопления. В процессе эксплуатации такие устройства должны периодически обслуживаться и заполняться рабочим агентом: воздухом или азотом.

Какое давление должно быть в расширительном бачке двухконтурного котла

Главная » Статьи » Какое давление должно быть в расширительном бачке двухконтурного котла

О чем говорит давление в расширительном бачке отопления

Отопление частного дома » Котлы и котельное оборудование

Бак закрытого типа

Расширительный бачок относится к вспомогательному оборудованию, но без этого устройства эффективная эксплуатация системы отопления невозможна. Для того чтобы сеть нормально функционировала, необходим правильный выбор и настройка параметров всех ее элементов. Одним из важнейших показателей при этом является давление в расширительном баке.

Зачем нужна эта конструкция?

Прежде чем говорить о функциях и настройке расширительного бачка, необходимо разобраться с видами и принципом работы этого оборудования. Для чего же нужна такая конструкция в системе отопления? Основная задача устройства — это компенсация теплового расширения в сети. Ведь во время нагревания и охлаждения теплоноситель меняет свою плотность и объем.

Обратите внимание! Если в инженерную сеть это устройство не установлено, по мере нагревания вода будет увеличиваться в объеме и оказывать влияние на стенки труб и радиаторов. При сильном увеличении напора воды систему может просто разорвать. Установка расширителя позволяет сберечь не только трубопровод, но и котел. Ведь его работа изначально рассчитывается на определенный напор воды в системе.

Расширительные устройства могут различаться по объему. При выборе модели, подходящей по техническим параметрам к конкретной сети, необходимо учитывать, что объем этого элемента должен быть не менее 10% от объема теплоносителя, циркулирующего в системе. Для выполнения такого расчета суммируется объем в радиаторах, трубах и котле. Самый простой способ определения объема — во время закачки системы. Следует помнить, что объем, составляющий 10% — это минимум, но лучше взять модель с небольшим запасом.

О расширительных емкостях для настенных газовых котлов стоит сказать отдельно. Большинство современных моделей с настенным монтажом имеют встроенное устройство, смонтированное на задней или боковой стенке и оснащенное ниппелем. С помощью ниппеля накачивается давление.

Устройство и принцип действия

Все виды расширительных баков имеют одинаковое устройство. Внутри металлического корпуса находится два завальцованных отсека. С одной стороны расположен ниппель, а с другой — горловина для подсоединения к трубопроводу. Внутри корпуса находится диафрагма. В пустой емкости она будет занимать большую часть объема, в то время как остальное пространство заполняется воздухом.

Во время работы системы теплоноситель нагревается, увеличивается в объеме, и его излишки поступают в полость между корпусом и диафрагмой. При понижении температуры воды в системе ее объем уменьшается, и закачанный воздух выдавливает ее обратно в трубопровод.

Установка расширительного элемента

Схема устройства

Котельное оборудование рассчитано на работу при определенном напоре воды. Это значит, что в расширительном бачке для его нормальной работы тоже должно быть определенное давление. Оно поддерживается воздухом или азотом, которым наполнен корпус. Закачка воздуха в емкость происходит на заводе. Во время монтажа необходимо следить, чтобы воздух не был выпущен. В противном случае прибор не сможет функционировать.

Давление отслеживается с помощью манометра. Бегающая стрелка прибора говорит о том, что воздух вышел из расширителя. В целом такая ситуация не является серьезной проблемой, поскольку воздух можно накачать через ниппель. Средние показатели напора воды в баке — 1,5 атм. Тем не менее они могут не подходить для конкретной системы. В этом случае давление нужно регулировать самостоятельно.

Нормальные показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе. Категорически не допускается превышение давления в расширительной емкости по сравнению с этим показателем в сети. В подобных ситуациях увеличившийся в объеме теплоноситель не сможет зайти в резервуар. К трубопроводу бачок подключается через присоединительный размер.

Важно не только правильно подключить резервуар расширения, но и грамотно выбрать место для его установки. Несмотря на то, что современные модели, могут быть смонтированы в любом месте, специалисты советуют устанавливать этот элемент системы на обратке между котлом и насосом.

Для обеспечения ремонтопригодности конструкции на трубе, через которую подключается емкость расширителя, устанавливается шаровой кран. В случае выхода оборудования из строя запорная арматура позволит снять его без откачки теплоносителя из системы. Во время работы системы кран обязательно должен быть открыт. В противном случае в ней резко возрастет давление, и она даст течь в своем самом слабом месте.

Установка в котельной

В открытых системах с естественной циркуляцией теплоносителя устанавливаются бачки других типов. Такой резервуар — это открытая емкость, как правило, сваренная из листовой стали. Устанавливать его необходимо в самой высокой точке инженерной сети.

Принцип действия такого элемента очень прост. По мере увеличения в объеме жидкость вытесняется из труб, поднимаясь по ним вместе с воздухом. Охлаждаясь, теплоноситель возвращается в трубопровод под действием гравитационных сил и естественного давления воздуха.

Почему падает давление?

Давление в расширительной емкости должно быть постоянным, но ситуации, когда оно падает во время эксплуатации системы — не редкость.

Существует несколько причин, по которым может снижаться давление:

• Протечки теплоносителя. Чаще всего подобная проблема возникает в системах, где в качестве теплоносителя используется не вода, а антифриз. Такие жидкости способны проникать в мельчайшие трещины, вызывая протечки. В этом случае необходимо устранить протечку и наполнить бак воздухом.
• Падение давления в котле. При значительном снижении показателей необходимо обратиться к специалистам. Если давление снижается незначительно и выравнивается после запуска системы, ее можно эксплуатировать, поскольку вреда такие сбои не причиняют.

Настройка давления

Напор воды в расширительном элементе системы отопления — это настраиваемый параметр. Настройка достаточно проста, и все действия можно проделать самостоятельно.

Для настройки необходимых параметров нужно следующее:

Принцип подключения

• Сделать расчет и определить требуемые показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе.
• Установить эти показатели до монтажа бака в систему, сбросив воздух или накачав его через ниппель.
• Подключить емкость к трубопроводу и заполнить систему водой. Делать это нужно медленно, отслеживая показатели давления в трубах и баке. Закачивать теплоноситель следует до тех пор, пока показатели напора не сравняются.
• После этого необходимо подключить насосное оборудование и продолжить закачку теплоносителя. Закачивать воду нужно до того момента, пока в баке не будет достигнуто эксплуатационное давление, рассчитанное перед монтажом сети. Это обеспечит попадание в корпус резервного объема воды.
• Первое включение системы должно проводиться в режиме максимальной температуры. При этом условии объем теплоносителя возрастает на величину удельного приращения. Это обеспечивает попадание в резервуар количества воды, равного его емкости. Давление в бачке повышается до максимальных показателе

Почему падает давление в расширительном бачке двухконтурного котла

Обустройство частного дома не считается полноценным без отопительной системы. В настоящее время наиболее распространенным вариантом обогрева жилья является обвязка теплового контура газовым котлом. На сегодняшний день именно газ считается одним из самых дешевых типов топлива, благодаря которому можно обеспечить не только тепло-, но и горячее водоснабжение. Но иногда происходит дестабилизация работы, когда давление падает в системе отопления, или же наоборот, слишком повышается. Почему же это происходит?

Причины и варианты решения проблемы

Теплоноситель, циркулируя по радиаторам, отдает свое тепло, соответственно, обогрев любой комнаты или помещения осуществляется за счет теплоотдачи радиаторов. Горячая вода движется по системе труб за счет определенного давления, нагнетаемого циркуляционным насосом (пока в расчет естественную гравитацию мы не берем).

Расчетные показатели мембранного расширительного бачка

Когда давление в системе отопления падает, теплоноситель снижает свою скорость, но также интенсивно продолжает отдавать тепло, которое фактически концентрируется только в одной точке. Почему это происходит? Причиной могут быть отключение питания, протечка, проблемы с расширительным бачком и даже материал, из которого изготовлены радиаторы.

Отключение электропитания

Самой распространенной причиной того, что давление в отопительной системе падает, является отключение электропитания. Проще говоря, тепловое оборудование попросту перестает работать и, как следствие, давление в котле отопления начинает снижаться.

Решить такую проблему достаточно просто – нужно прибегнуть к помощи альтернативных источников электропитания. Это могут быть всевозможные бесперебойники, аккумуляторы и т.п. Единственное, о чем стоит позаботиться, так это о том, чтобы эти аппараты всегда были в рабочем и заряженном состоянии. Поэтому не забывайте время от времени проверять их работоспособность и подпитывать до полного заряда.

С этой статьей читают: Где используется насос циркуляционный 12 вольт

Если по каким-либо причинам в котле падает давление, и при этом вы длительное время не предпринимаете никаких мер по его стабилизации, то это может привести к размораживанию радиаторов.

Последствия бездействия могут быть самыми разными, начиная от дорогостоящего ремонта отопительного блока и заканчивая капитальным ремонтом с заменой практически всех его комплектующих.

Протечка трубопровода, радиатора, крана и пр.

Кроме этого, причиной падения давления в системе отопления частного дома может стать протечки тепловой магистрали. В этом случае необходимо тщательно проверить все трубы и радиаторы на предмет обнаружения течи и, при необходимости, выполнить ремонтно-восстановительные работы.

ВИДЕО: Как поднять давление в газовом котле простым способом без специального оборудования.

Этот способ будет полезен, если в системе водопровода маленькое давление или отсутствует вода.

Настройки расширительного бака

Почему еще может падать давление в системе отопления? Если дело не в протечках, то возможно проблема в настройках расширительного бака (экспанзомата). Ведь именно за счет этого конструктивного элемента осуществляется регулировка давления в отопительной системе.

Схематичная конструкция расширительного бачка

Во время нагрева вода расширяется в объеме (в среднем 0,3% на литр жидкости), что приводит к увеличению давления в тепловой магистрали. Тогда как за счет расширительного бака осуществляется компенсация излишка теплоносителя. При необходимости лишняя жидкость поступает в него или же наоборот, возвращается в контур.

Как определить, что причиной, почему в системе отопления падает давление, является именно сбой в работе компенсатора (расширительного бака)?

Все достаточно просто. Во время прогрева теплоносителя давление будет расти, в результате чего наблюдается его аварийное понижение в экспанзомате при помощи специального клапана. После охлаждения воды в магистрали оно находится на отметке, ниже необходимой.

Для регулировки работы экспанзомата, следует воспользоваться инструкцией, которая шла в комплекте с этим оборудованием. Именно в ней указано, каким должно быть давление. После этого следует перенастроить бачок, придерживаясь следующей поэтапной инструкции:

1. В первую очередь необходимо перекрыть все краны на входе и выходе нагревательного элемента.
2. Дальше, используя сливной штуцер, необходимо полностью спустить жидкость.
3. Следующим шагом будет спуск всего воздуха, который находится в экспанзомате. Для этого берем специальный ниппель, который есть в комплекте этого оборудования.
4. Теперь нам понадобится автомобильный насос. И если у вас такового нет, то наверняка у одного из ваших соседей этот аппарат уж точно найдется. Подсоединяем насос к расширительному баку и нагнетаем воздух до тех пор, пока показатель на приборе не достигнет отметки в 1,5 бар. Во время этого процесса может наблюдаться вытекание воды из штуцера, но это совсем не говорит о том, что есть какие-либо проблемы. Поэтому переживать по этому поводу не стоит.
5. Следующий этап – повторный спуск воздуха.
6. Если бак соединен с котлом посредством шланга, то необходимо отсоединить его. Благодаря этому удастся избавиться от лишней жидкости. Как только весь теплоноситель будет удален, подсоединяем шланг обратно.
7. Дальше снова берем автомобильный насос и нагнетаем воздух до тех пор, пока показатель на приборе не достигнет той отметки, которая указана в инструкции расширительного бака.
8. После этого следует закрыть штуцер, посредством которого выполнялся слив теплоносителя.
9. И завершающим этапом будет открытие кранов и заполнение магистрали теплоносителем.

Проведя подобные мероприятия можно включать и проверять работу теплового блока. Если указатель манометра находится в «зеленой» зоне, то это говорит о том, что вы все сделали правильно.

С этой статьей читают: Мембранный расширительный бак для отопления

Как рассчитать объем экспанзомата?

Нередко причиной того, что давление в тепловом контуре падает, может стать неправильно подобранный котел. Так, при расчете необходимой мощности нагревателя берется во внимание площадь отапливаемого сооружения. Этот же параметр необходимо учитывать и при выборе количества обогревательных приборов, для прогрева которых требуется сравнительно небольшой объем теплоносителя. А вот когда домовладелец решает заменить батареи трубами, то он совершенно не думает о том, что на их обогрев требуется уже больше жидкости.

Заменяя обогревательные приборы трубами, стоит произвести повторный расчет мощности нагревателя и, при необходимости, заменить его более мощным.

По такому же принципу выбирается и объем экспанзомата. Так, к примеру, для полноценного функционирования тепловой магистрали, величина теплоносителя в которой составляет 120 литров, достаточно будет восьмилитрового расширительного бака. Сразу же стоит отметить, что тепловая магистраль в этом случае представляет собой совокупность труб и радиаторов. Если устройство отопительного блока будет проводиться без батарей, то объем экспанзомата увеличивается до 15 литров.

Безусловно, выполнить точный расчет количества теплоносителя достаточно трудно. Но вместе с тем все же есть способ вычисления примерного объема воды. Для этого нужно мощность нагревательного элемента умножить на 15. Так, к примеру, если вы приобрели 20 кВт нагреватель, то приблизительное количество воды в магистрали будет: 20 х 15 = 300 литров.

Тогда как вычислить необходимую вместимость экспанзомата будет чуть сложнее. Для этого существует специальная формула:

• V – количество жидкости, используемой для обогрева помещения;
• E – коэффициент расширения воды при нагреве, равный 0,0359;
• D – показатель эффективности регулятора, который, как правило, равен 0,57.

Подставляя все данные в формулу, можно с легкостью определить необходимый размер расширительного бака:

(300 х 0,0359) / 0,57 = 18,89 литров

Получившееся число округляем в большую строну (из примера — 19 литров), и выбираем бак, размер которого максимально приближен к получившемуся значению.

Нередко котлы уже оснащены небольшими регуляторами. Их величина, как правило, меньше, чем требует система, но этот факт нужно обязательно учитывать при покупке дополнительного расширительного бачка.

Например, величина встроенного в нагреватель экспанзомата равна 7 литрам, тогда как для функционирования тепловой магистрали требуется наличие двадцатилитрового расширителя. Из этого следует, что приобрести нужно бак объемом не менее в 13 литров.

Надеемся, из этой публикации вы получили ответы на все интересующие вас вопросы.

ВИДЕО: Как отрегулировать давление воздуха в расширительном баке газового котла

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы горячего водоснабжения

Раздел 4.0: Определение размеров расширительного бака

После выбора типа расширительного бака 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: Низкое значение 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, чтобы вы вводили 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.

Рисунок 4: Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.

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 на 20 футов напора, вода испарится. Давление пара определяется автоматически в зависимости от типа и температуры жидкости.

Рис. 5: С увеличением температуры динамическая вязкость уменьшается, а давление пара увеличивается.

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 изменяется.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 НАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе для выполнения наиболее строгих требований из следующих трех ограничений: (1) 10 фунтов на кв. или (3) больше, чем давление пара горячей воды при самой высокой температуре во всех точках системы.

(1) Ограничение по высоте: низкое давление или давление заполнения — это давление, необходимое в точке заполнения, 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 вычислении этого давления вы должны предположить, 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 наполнения, то вы можете использовать разницу высот между точками наполнения, 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 вы должны также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов горячей воды. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемый чистый положительный напор всасывания.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футов 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 заполнения, тогда давление на всасывании 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 наполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление заполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 6. Минимальное давление / давление наполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке, как показано зеленым. Затем определяется давление на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунт / кв. Это приводит к давлению наполнения 75 фунтов на квадратный дюйм и давлению всасывания в водяном насосе горячей воды 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Вам также следует дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для водяного насоса горячей воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 7. На этом примерном рисунке зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в наивысшей точке. Красный цвет показывает давление в точке заполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании водяного насоса горячей воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.

(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.

Рисунок 8: Сценарий A: насос выключен, максимальная температура 250 ° F. На этом рисунке показана полностью замкнутая гидравлическая система горячего водоснабжения (250 ° F).В самой высокой точке минимальное давление горячей воды будет 30 фунтов на квадратный дюйм, что выше давления пара 29,8 фунтов на квадратный дюйм. В результате в расширительном баке создается давление 87 фунтов на квадратный дюйм. Давление показано в абсолютном и манометрическом значениях для удобства сравнения с давлением пара. Если вы будете следить за преобразованиями напора стопы в фунты на квадратный дюйм, вы также заметите, что преобразование больше не составляет 1 фунт на квадратный дюйм в 2,31 фута напора. Это связано с тем, что плотность воды теперь меньше, поэтому требуется более высокий столб воды для обеспечения того же давления, что и раньше.При этой температуре преобразование составляет 1 фунт на квадратный дюйм до 2,44 фута напора.

На следующем рисунке моделируется Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 F. Когда насос включается, давление в расширительном баке останется прежним, и все другие давления будут экстраполированы с этой точки. Предполагается, что насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм.

Рисунок 9: Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 ° F.На этом рисунке показана та же система, что и на предыдущем рисунке, за исключением того, что насос включен. Поскольку насос работает, возникают потери на трение между расширительным баком и всасывающим патрубком насоса. Это приводит к давлению 75 фунтов на квадратный дюйм на всасывании насоса. Насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление нагнетания будет 95 фунтов на квадратный дюйм. Давление в верхней части системы выше при включенном насосе, поскольку насос обеспечивает дополнительное давление, таким образом, давление в верхней части системы составляет 32 фунта на квадратный дюйм.Перепад между верхом системы и расширительным бачком больше, потому что будут дополнительные потери из-за трения, поскольку жидкость движется.

На следующем рисунке представлены три критерия определения минимального давления для другого сценария. На этом рисунке максимальная температура составляет 250 ° F, что соответствует давлению пара около 30 фунтов на кв. Дюйм (15,3 фунтов на кв. Дюйм). Самая высокая точка системы находится на высоте 30 футов над чистым полом, и в этой точке требуется 10 фунтов на кв. Дюйм, чтобы соответствовать критериям высоты.Требуемый чистый положительный напор на всасывании насоса составляет 20 фунтов на квадратный дюйм.

Рисунок 10: На этом рисунке показано минимальное давление для всех трех ограничений. Минимальное давление для достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке показано зеленым. Минимальное давление для достижения 20 фунтов на кв. Дюйм (NPSHR) на всасывании насоса горячей воды показано красным. Минимальное давление для достижения давления пара 30 фунтов на кв. Дюйм (15,3 фунта на кв. Дюйм) в наивысшей точке показано пурпурным цветом.Минимальное давление, которое следует использовать в калькуляторе, составляет 25,5 фунтов на квадратный дюйм (красный) на расширительном баке. Это максимальное минимальное давление.

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.

Рисунок 11: Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах их пределов давления. . На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в генераторе горячей воды с включенным насосом. Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 130 фунтов на квадратный дюйм.Рабочая температура этой системы 140 F.

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 заполнения 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 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 точных значений можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас смешано 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, чтобы вместить 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, в гидронных системах с обратной связью используется расширительный бак.Резервуар обеспечивает «подушку» из воздуха — жидкости с высокой степенью сжатия, — которую расширяющаяся вода может толкать, 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 то, что стандартные расширительные баки функционируют, они 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 таким образом, 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 бака мембранного типа

1.Do Pump Away: Деталь, которая когда-то понималась и уважалась в отрасли гидроники, но постепенно утрачивалась в приоритете по сравнению с другими «удобствами» упаковки или установки, — это подсоединение расширительного бака к контуру гидравлического трубопровода рядом с входом в циркуляционный насос. Это сводит к минимуму перепад давления между точкой подключения резервуара к контуру, то есть точкой, в которой давление не изменяется 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 около 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 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 заполняется 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 на стороне 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 около 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 для 50-процентного раствора пропиленгликоля, нагретого от 60 до 180 ° F, составляет около 4,5%. Это следует учитывать при определении размеров резервуаров для таких систем, как таяние снега, солнечное тепло или другие приложения, где используются антифризы на основе гликоля.Опять же, методы в Справке 1 могут приспособиться к этому.

НЕЛЬЗЯ

Как обычно, список всех запретов по сути будет включать 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, в которой питьевая вода используется для передачи тепла к водяным тепловым излучателям, т.е. 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 засыпать грязью: Не устанавливать 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 ситуацией, когда корпус резервуара более холодный. Это может привести к утечке 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 неожиданные колебания давления в зависимости от того, где расположены циркуляционные насосы относительно резервуаров.

Рисунок 6 Стяжная система крепления корпуса резервуара

5.Не оставляйте его уязвимым для ударов: Маленький расширительный бачок, свисающий с верхних соединений на ½ дюйма, может легко погнуться 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 примечанию обвязки 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 бачки выполняют простую, но очень необходимую функцию. Следуйте этим советам, чтобы они работали должным образом. <>

Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера 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. Modern Hydronic Heating, 3rd Ed., John Siegenthaler, 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

ПОСМОТРЕТЬ ДЖОНА СИГЕНТАЛЕРА НА СОВРЕМЕННОМ ГИДРОНИЧЕСКОМ САММИТЕ

.

Продувка гидравлического контура: основы

Предполагается, что почти все гидравлические системы отопления и охлаждения с замкнутым контуром должны быть заполнены водой или смесью воды и антифриза. Единственный преднамеренный воздух в системе находится в расширительном баке.

Единственным исключением из вышеперечисленного является солнечная тепловая система с замкнутым контуром и обратным стоком, в которой объем воздуха улавливается и регулируется внутри системы. Этот воздух многократно используется для замены воды в солнечных коллекторах, когда они сливаются в конце каждого цикла сбора солнечной энергии.

Сравните идею системы, заполненной жидкостью, с тем фактом, что она начинает свой срок службы полностью заполненной воздухом. Перевод недавно созданной гидравлической системы или старой системы, которая была осушена, с заполненной воздухом на заполненную водой, называется «продувкой». Эффективность продувки играет важную роль в надежной и эффективной работе системы.

Практически все современные гидравлические системы полагаются на два метода удаления воздуха и подачи воды в систему. Первый называется «принудительная продувка жидкостью», второй — «устранение микропузырьков».Вместе эти методы могут быстро привести систему в рабочее состояние и гарантировать, что в ней практически отсутствует воздух в течение всего срока службы.

СТАРЫЕ ДНИ

Рисунок 1

Удаление воздуха из гидравлических систем не всегда было простым делом. Когда я начал работать с этими системами в конце 1970-х, обычным методом продувки было заполнение системы снизу вверх, рассчитывая, что воздух будет выходить через несколько вентиляционных отверстий, или через «выпускные» клапаны на излучателях тепла, или в других местах. высокие точки в трубопроводе.

Представьте себе сценарий, в котором несколько плинтусов с ребристыми трубами имеют тройник плинтуса и спускной клапан с ручным управлением на конце элемента с ребристыми трубами. На Рисунке 1 показаны эти фитинги и их типичная установка.

Установщик открывает все спускные клапаны перед тем, как впустить воду в систему. Вода под давлением вводится в нижнюю часть системы путем открытия рычага «быстрого наполнения» на редукционном клапане системы или путем открытия шарового клапана, который обходит редукционный клапан.Под действием давления в водопроводной системе здания вода проходит по трубопроводу, в конечном итоге попадает в открытые спускные клапаны и разбрызгивает крошечные отверстия в боковых сторонах этих клапанов.

---

Связано: Не допускать использования тепла, производимого дополнительными котлами, для хранения тепла

---

Уловка состоит в том, чтобы поймать эти потоки воды до того, как они устроят беспорядок. Это довольно сложно сделать, когда вода вытекает из четырех или пяти спускных клапанов одновременно в нескольких местах в здании.Если отверстие в спускном клапане обращено наружу, в некоторых случаях можно поставить банку кофе перед каждым клапаном и удерживать ее на месте с помощью куска проволоки. Тем не менее, это утомительный подход к очистке.

Даже после того, как большая часть воздуха в системе удалена, растворенным молекулам кислорода, азота и других газовых примесей в воде требуется время, чтобы слиться в пузырьки, достаточно большие, чтобы их захватить и выбросить из системы чугуном. совки.

Рисунок 2

Старые методы продувки, которые в основном полагались на удаление воздуха из верхних точек системы, были медленными и неэффективными.

Сегодня в отрасли гидроники есть новое оборудование и методы, которые позволяют быстро и эффективно удалять воздух, поскольку система заполнена водой. Одно из современных аппаратных устройств, которое сейчас обычно используется, — это продувочный клапан, пример которого показан на рисунке 2.

Клапаны продувки объединяют два шаровых клапана в единый корпус. Один шаровой клапан расположен на одной линии с продуваемым трубопроводом, другой расположен в боковом сливном отверстии, которое заканчивается наружной резьбой шланга и колпачком.

При использовании в одноконтурной гидронной системе необходимо установить продувочный клапан, как показано на Рисунке 3.

УДАЛЕНИЕ НАСОСНОГО ВОЗДУХА

Рисунок 3

Для заполнения и продувки контура закройте линейный шар на продувочном клапане, откройте шар бокового порта и подсоедините шланг к боковому отверстию, как показано на Рисунке 3. Откройте рычаг быстрого заполнения на редукционном клапане системы, и если байпасный шаровой кран установлен как показано на рисунке 3, откройте его.

Вода под давлением из водопровода холодной воды здания поступает в систему сразу после продувочного клапана и течет по контуру по часовой стрелке, как показано на рисунке 3.Закрытый линейный шар в продувочном клапане предотвращает «короткое замыкание» воды в сливное отверстие.

Ключом к хорошей продувке является создание высокой скорости потока воды через контур. Я предлагаю скорость воды не менее четырех футов в секунду через трубопровод во время продувки. Это позволяет воде действовать как жидкостной поршень, выталкивая большую часть воздуха в трубопроводе и компонентах впереди себя и в конечном итоге обратно к продувочному клапану. Затем воздух выходит через боковое отверстие продувочного клапана.В течение нескольких секунд поток воды следует за воздухом из бокового порта и через шланг, ведущий к улавливающему ведру или сливу. В этот момент можно включить циркуляционный насос системы, чтобы еще больше увеличить скорость потока через контур.

---

По теме: Пошаговая подготовка: Подготовка конденсационных котлов к зиме

---

Как только в существующем водяном потоке в течение нескольких секунд не будет видимых пузырьков, боковой порт продувочного клапана закрывается.Давление в системе немедленно возрастет, поскольку давление воды в здании подталкивает больше воды в систему и сжимает диафрагму в расширительном баке. Важно закрыть байпасный шаровой клапан быстрого заполнения на впускном трубопроводе холодной воды в течение секунды или двух после закрытия бокового отверстия продувочного клапана. Если вы этого не сделаете, вероятно, что давление в контуре превысит номинальное давление предохранительного клапана, что приведет к вытеканию воды из последнего. Если это произойдет, откройте боковой порт продувочного клапана до тех пор, пока в системе не упадет желаемое статическое давление.

Описанный процесс позволяет быстро удалить большую часть воздуха из системы. По моему опыту, использование такого подхода к принудительной продувке жидкостью устраняет необходимость стравливать воздух из высоких вентиляционных отверстий. Быстро движущаяся вода может проталкивать воздух через систему в любом направлении, в том числе прямо вниз и в конечном итоге из продувочного клапана.

ФИНАЛЬНЫЙ СКРАБ

Процесс надлежащей «деаэрации» гидравлической системы не заканчивается принудительной продувкой жидкости.Холодная вода, которая сейчас заполняет систему, все еще содержит от двух до четырех процентов молекул растворенного газа, включая кислород, азот и небольшие количества других газов. Вы не можете увидеть этот молекулярный «воздух», но он начнет играть, как только вода нагреется. Хорошо спроектированные системы готовы быстро захватить и выбросить его.

Система, показанная на рисунке 3, также включает в себя микропузырьковый сепаратор воздуха. Это устройство содержит коалесцирующую среду, которая заставляет молекулы растворенного газа образовывать крошечные микропузырьки.Коалесцирующая среда также обеспечивает пути для этих микропузырьков, которые поднимаются над зоной активного потока в сепараторе и сливаются вместе в верхней части. После того, как небольшой объем воздуха собирается в верхней части сепаратора, он выбрасывается через поплавковый клапан. Давление в системе — это то, что выталкивает захваченный воздух.

Микропузырьковые воздушные сепараторы являются огромным улучшением по сравнению с устаревшими чугунными воздухозаборниками и, на мой взгляд, должны использоваться в каждой современной гидравлической системе.

Удаление растворенных газов из системной жидкости занимает время, иногда несколько дней. Эффективность удаления растворенного газа значительно повышается, если жидкость в системе нагревается. Горячая вода (или горячие растворы антифриза) не может удерживать столько растворенного газа, как холодная вода, и более охотно отдает растворенный воздух, когда он проходит через воздушный сепаратор. В конечном итоге микропузырьковый воздушный сепаратор в сочетании с автоматической системой подпитки или автоматическим податчиком жидкости снижает содержание воздуха в системе до незначительного уровня и удерживает его на нем.

СИСТЕМЫ С НЕСКОЛЬКИМИ ЗОНАМИ

Рисунок 4

Большинство современных гидравлических систем не так просты, как показанная на рисунке 3. Эти системы содержат несколько контуров зон или другие параллельные пути трубопроводов. Наиболее эффективным способом продувки систем является установка продувочного клапана на обратном конце каждого контура, как показано на Рисунке 4.

Процедура продувки очень похожа на описанную ранее. Отличие состоит в том, что продувка каждого контура зоны осуществляется по очереди.Это обеспечивает максимально возможную скорость потока через каждый контур и наиболее эффективное удаление объемного воздуха. Когда продувочный клапан на обратной линии одной зоны имеет обратный поток без пузырьков, закройте линейный шар на продувочном клапане и остановите подачу холодной воды в систему подпиточной воды.

Переместите шланг к следующему продувочному клапану и повторите процедуру. Продолжайте делать это, пока не очистите каждую зону. После нагнетания воды в каждую зону можно также включить циркуляционный насос для дальнейшего увеличения скорости продувки.Воздушный сепаратор с микропузырьками выполнит окончательную очистку, улавливая растворенные газы и выбрасывая их из системы.

P / S ПРОДУВКА

Рисунок 5

В случае первичных вторичных систем я рекомендую использовать продувочный клапан на обратной стороне каждого вторичного контура, как показано на Рисунке 5.

Такой подход устраняет необходимость в шаровом клапане между каждым набором близко расположенных тройников — единственная цель которого — пропускать воду через вторичный контур во время продувки.Комбинация продувочного клапана на обратной стороне вторичного контура вместе с изолирующими фланцами на каждом вторичном циркуляционном насосе позволяет при необходимости полностью изолировать каждый вторичный контур для обслуживания.

Начните процедуру продувки, отключив все вторичные контуры, затем прочистите первичный контур, используя ранее описанную процедуру. После продувки первичного контура установите еще один шланг и продуйте каждый вторичный контур отдельно.

НАПОРНАЯ ПРОДУВКА

Рисунок 6

Некоторые гидравлические системы могут не иметь доступа к системам подачи холодной воды под давлением для продувки.Другие системы, возможно, потребуется заполнить и очистить предварительно приготовленным раствором антифриза. Оба эти сценария можно решить с помощью продувочного клапана с двумя отверстиями, такого как показанный на Рисунке 6.

Двухходовые продувочные клапаны объединяют два шаровых клапана с боковыми отверстиями с одним встроенным шаровым клапаном. Один боковой порт пропускает жидкость (воду или раствор антифриза) в систему. Другой выпускает воздух из системы. Типичная схема, использующая продувочный клапан с двумя отверстиями, показана на Рисунке 7.

Погружной насос используется для нагнетания жидкости в контур и вокруг него.Воздух выходит из входного бокового отверстия продувочного клапана. В конце концов, поток текучей среды течет из выпускного отверстия и возвращается в резервуар для текучей среды. Важно, чтобы конец возвратного шланга находился ниже уровня жидкости в резервуаре, чтобы избежать образования пузырьков, которые втягиваются обратно в продувочный насос. Продувочный насос работает до тех пор, пока в обратном потоке не будут пузырьки в течение нескольких секунд. В этот момент выпускное отверстие продувочного клапана закрывается. Это позволяет продувочному насосу повышать давление в системе.Жидкость нагнетается в расширительный бак до тех пор, пока давление в системе не достигнет максимального (отсутствия потока) давления продувочного насоса. Последний шаг — закрыть впускной порт на продувочном клапане и выключить продувочный насос. Если в контуре требуется дополнительное давление, можно добавить больше жидкости с помощью ручного насоса.

Рисунок 7

С помощью современного оборудования и методов можно эффективно удалить воздух практически из любой гидравлической системы и сохранить в этой системе практически свободный воздух в течение всего срока ее службы.

Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более чем 34-летний опыт проектирования современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» была выпущена недавно (дополнительную информацию см. На сайте www.hydronicpros.com).

.