Давление воздуха в расширительном бачке системы отопления

Как правильно накачать расширительный бак в котле.

Сегодня я хочу поговорить о том, что такое расширительный бак закрытого типа, как он устроен, для чего нужен, как правильно подобрать расширительный бак, какое давление воздуха нужно в нём поддерживать и как правильно его накачать. Если вам это интересно, тогда слушаем дальше.

Устройство расширительного бака закрытого типа очень простое – это ёмкость, чаще всего стальная, разделённая внутри эластичной диафрагмой. С одной стороны диафрагмы в рабочем состоянии находится вода, с другой воздух. Вместо диафрагмы может использоваться, что-то типа резиновой груши или «воздушного шара», помещённого внутрь стальной ёмкости. В ту часть, которая заполняется водой вваривается присоединительный штуцер с резьбой диаметром 3/8, ½, ¾ или 1 дюйм и другие. В ту часть где находится воздух, встроен штуцер с обычным автомобильным ниппелем, для заполнения воздухом. Форма бака может быть разная –цилиндрическая в виде небольшой бочки, может быть прямоугольная или круглая. Это зависит от того, куда нужно установить этот расширительный бак. Есть баки с ножками для установки на пол, есть для навесного крепежа к стене или внутри котла или другого оборудования.

Теперь давайте разберёмся для чего нужен расширительный бак и куда их устанавливают. Устанавливаются они в системы отопления и водоснабжения.

В системе отопления расширительный бак нужен для компенсации теплового расширения воды или другого теплоносителя, залитого в систему. Как мы все знаем, жидкость несжимаемая среда имеющая свойство изменять свой объём в зависимости от температуры. Если сказать проще, то одно и то же количество жидкости при разной температуре занимает разный объём. Большинство современных систем отопления замкнутые, то есть не имеют связи с атмосферой, и имеют определённый объём, который не меняется. Если в систему не установлен расширительный бак, или он подобран неправильно, то при нагреве отопления, жидкости не куда будет расширяться и давление поднимется до критического значения, после чего произойдёт сброс теплоносителя через аварийный сбросной клапан в системе. После выключения котла и остывания, давление наоборот опустится до нуля, сработает датчик давления и для запуска котла в эксплуатацию придётся снова производить дополнение системы водой.

Часто при установке котла люди не задумываются о том, достаточно ли объёма встроенного расширительного бака для нормальной работы системы отопления, а потом приходится бороться с негативными последствиями такой беспечности. Так как же правильно подобрать расширительный бак? Если производить расчёт, то нужно знать такие параметры как минимальная и максимальная температура отопления и предельные значения давления в системе отопления коэффициент расширения залитого теплоносителя. Формулу можно найти в открытых источниках. Но есть одно простое правило – чем больше объём расширительного бака, тем меньше будет изменяться давление при изменении температуры. То есть «чем больше», «тем лучше», J в разумных пределах конечно. Ориентироваться нужно на следующую цифру – объём расширительного бака должен быть не меньше 10% от объёма теплоносителя в системе. То есть, если в систему отопления залито 100 литров воды, минимальный объем расширительного бака для нормальной работы должен быть 10 литров. Посчитать объём не сложно. В технических характеристиках труб обычно указан вместимость 1 метра трубы. Если такой информации нет, можно посчитать сечение трубы по формуле и умножить на длину труб. Это все учили в школе на уроках геометрии и физики. Объём одной секции радиатора так же можно найти в тех. характеристиках в документации.

Если в систему залит теплоноситель, а не вода, то объем бака нужно увеличивать в 1,5 – 2 раза. Это обусловлено тем, что коэффициент расширения у незамерзающих жидкостей при нагреве намного больше чем у обычной воды.

Следующий вопрос о том какое давление воздуха нужно накачивать в расширительный бак. Здесь нет универсального ответа на все случаи жизни. Давление воздуха, которое нужно создать в расширительном баке зависит от рабочего давления в системе отопления. Рабочее давление в системе отопления зависит от конкретных условий и это отдельная тема. Итак, нужно понимать, что результатом правильных действий должно быть следующее: при остывшей системе отопления и нормальном давлении в ней, в расширительном баке должно быть небольшое количество воды. Можно взять за критерий примерно 1/5 объёма расширительного бака (точность до граммов здесь не нужна). Для того чтобы этого добиться, нужно в бак накачать воздух под давлением на 1/5 меньше чем рабочее давление системы отопления.

Например, рабочее давление в системе отопления 1,5 атмосферы. Значит в расширительный бак накачиваем 1,5 – (1,5х1/5) = 1,2 атмосферы. Если рабочее давление 1 атм., то давление в баке 0,8 атм. и т.д.

Теперь давайте разберёмся как это сделать на практике. Если давление в системе сильно меняться в зависимости от температуры, нужно проверить наличие воздуха в расширительном баке, и герметичность мембраны. Для этого нужно нажать на ниппель и спустить воздух из бака обращая внимание на то как резко упадёт давление на манометре и сколько воздуха при этом выйдет из бака. Если при нажатии на ниппель за доли секунды воздух кончился, давление резко упало на ноль и через ниппель не пошла вода, значит мембрана целая и бак полностью заполнен водой. В этом случае нужно слить примерно 4/5 объема расширительного бака из системы отопления и накачать воздух до рабочего давления. Например, если объём бака 8 литров и рабочее давление 1, 5 атм., то сливаем из системы 6 – 6,5 литров и накачиваем по манометру на котле 1,5 атм. Манометр на насосе покажет то же давление. Можно конечно сделать и следующим образом слить всю воду из котла, накачать в бак 1,2 атм., а затем произвести подпитку до 1,5 атм. Результат будет тот же, но есть лишнее действие и при подпитке мы добавили воду с очередной порцией кислорода и солей жёсткости, что неблагоприятно сказывается на оборудовании.

Следующая ситуация. Если при нажатии на ниппель, из него потекла вода вместо воздуха, то мембрана расширительного бака потеряла герметичность. В этом случае бак подлежит замене.

Бывают случаи, когда в бак закачивают наоборот слишком много воздуха. Например, если закачать в бак 3 атмосферы, а предохранительный сбросной клапан в системе рассчитан на 2,5 атмосферы, то бак не будет выполнять своей функции, так как быстрее сработает сбросной клапан, чем вода начнёт заходить в расширительный бак.

Может быть ситуация, когда мембрана расширительного бака после долгого хранения или неправильной эксплуатации, прилипает к стенке бака и теряет подвижность или засоряется штуцер для присоединения к отоплению и перекрывает доступ воды в бак. Эти неисправности можно устранить несложными действиями.

На этом информация о баках в системе отопления закончилась. Пару слов о назначении расширительных баков в системах водоснабжения. Самое распространенное использование в качестве гидроаккумулятора в составе насосных станций. Устанавливаются они здесь для оптимизации работы насоса и стабилизации давления на выходе.

Ещё расширительные баки используются в качестве компенсатора гидроударов. При быстром закрытии воды на рычажных смесителях, клапанах стиральных и посудомоечных машин и других приборов, происходит резкое повышение давления, называемое гидроударом. Для устранения этого явления и защиты оборудования от поломки, на входе воды в котлы, колонки, посудомоечные и стиральные машины можно устанавливать расширительные баки закрытого типа малого объема, например, 0,5 – 1 литр, которые и выполняют роль сглаживания скачка давления, то есть компенсируют гидроудар.

На этом всё. Надеюсь информация будет полезной для вас. Удачи, успехов вам, тепла и уюта вашему дому.

Расширительный бак выполняет две задачи: компенсация увеличения объёма жидкости при нагреве и защита от гидроударов.

Чтобы предотвратить поломку систем отопления, в них обязательно устанавливают подобные устройства.

Какое давление воздуха должно быть в расширительном баке системы отопления

Показатель пустой ёмкости воздушной камеры при комнатной температуре. Он должен быть равен статическому значению в резервуаре, заполненном водой. В подобном положении мембрана в равновесии, а давление газа компенсируется жидкостным. На каждые 10 метров напора требуется порядка 1 атм. Несмотря на это, для нормальной работы всей системы достаточно создать показатель, указанный в паспорте устройства.

Фото 1. Схема устройства расширительного бака для систем отопления закрытого типа. Стрелками указаны части изделия.

Большинству расширительных баков для благоприятной работы достаточно 0,9 атм. Это связано с давлением, которое создаёт мембрана в течение эксплуатации. Её средний показатель составляет 1,2 атм. Оба значения колеблются в небольшом промежутке с максимальным отклонением 0,1.

Если отопительная система делается не по классическим схемам, для неё проводятся отдельные расчёты: определяется объём теплоносителя, бака, коэффициент пользы и начальное давление зарядки. Для этого следует пригласить специалиста, который учтёт прочие мелкие факторы.

Как проверить показатели

Простейший способ провести измерение — прикрепить манометр. Проблема возникает на этапе подготовки, поскольку в большинстве баков нет места для крепления. В то же время на устройстве должен стоять ниппель, к которому легко подключается компрессор с датчиком.

Справка. Перевести размерность значений несложно: 1 Бар = 1 атм = 0,1 МПа.

Как отрегулировать напор горячей воды в системе

Напор воды — довольно легко настраиваемый параметр. Для этого понадобится:

1. Произвести расчёт. Выполнив его, от полученного значения отнимают 0,2 атм.
2. Перед началом монтажа спустить (или накачать) из системы воздух до нужного показателя.
3. Ёмкость присоединить к трубопроводу и заполнить жидкостью. Процесс делают не спеша, чтобы не упустить момент установки нормального напора.
4. Подключить насос и закачать жидкость до получения эксплуатационного давления.
5. Первое включение устройства происходит после максимального нагрева воды. В этом случае объём жидкости вырастет до значения, учитывающего удельное приращение.

Чтобы сделать регулировку автомобильным манометром, нужно:

1. Отключить нагреватель и подождать 7—10 минут до остановки системы.
2. Закрутить запорные элементы, слить рабочую воду. Если мембрана встроена в котёл, закрыть подачу и обратку.
3. Присоединить насос к ниппелю.
4. Накачать полторы атмосферы, спустить остатки жидкости, затем воздух.
5. Закрыть все клапаны, создать необходимое давление.
6. Снять насос, открыть вентиль, налить воды.

Настройка показателей в новом расширительном бачке мембранного типа

Устройство поделено на две части, разделённых мембраной. На одну из половин она оказывает давление, это учитывается при настройке.

В большинстве приборов введены заводские значения, не всегда пригодные для эксплуатации в определённых условиях.

Для изменения показателей предусмотрен ниппель, к которому сантехник подключает компрессор или ручной насос.

Внимание! Многие манометры показывают избыток. Для определения действительного давления добавляют 1 атм.

Начальный показатель делают равным полученному в холодной системе, добавляя 0,2 атм. Суммой получается значение статического напора, делённого на 10. Например, в доме высотой 8 м:

P = 8/10 + 0,2 атм.

Значения добиваются путём заполнения ёмкости воздухом через золотник.

Ошибочные расчёты могут привести к одной из двух проблем:

• Переполнению бака. Иногда в воздушной полости выставлен показатель вдвое превышающий статический напор. Включение насоса приведёт к изменению числа, но не более чем на 1 атм. При большей разнице получится недостаток, из-за чего компенсатор начнёт выталкивать теплоноситель из бака. Это может привести к серьёзной аварии.

Фото 2. Нормы давления в расширительном бачке: когда он пуст, заполняется водой и когда заполнение прибора достигает предела.

• Получению недостаточного показателя. В заполненной системе рабочая жидкость продавит мембрану и заполнит весь объём. Каждое включение нагревателя или повышение напора может привести к срабатыванию предохранителя. Расширитель в подобной обстановке станет бесполезным.

Важно! Первичная настройка должна быть выполнена правильно во избежание проблем. Но даже после работы хорошего специалиста могут начать срабатывать предохранители. Обычно это связано с недостаточным объёмом расширительного бака.

Для решения потребуется приобрести новое устройство. Оно должно вмещать не менее 10% объёма всей обвязки.

Почему падает давление

Показатель должен быть постоянным, но в некоторых случаях возникают проблемы с отклонением. Значение снижается:

• При возникновении течи. Они редко возникают в системах, заполненных водой. Прочие жидкости способствуют образованию и расширению небольших трещин, из-за которых образуется проблема.
• При неисправностях с котлом. Если течи нет, а давление падает — следует пригласить специалиста. Он поможет определить неисправность и посоветует решение.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о том, в какое место системы нужно устанавливать расширительные бачки.

Техническое обслуживание

Регулярный контроль за состоянием оборудования поможет избежать возникновения проблем в отопительный сезон. Рекомендуется проводить работы по обнаружению неисправностей дважды в год: перед и после окончания зимы. Для этого следует приглашать специалиста, который тщательно проверит систему.

В этой статье рассматривается серьезная тема, касающаяся давления в расширительном бачке отопления. Вам будут представлены несколько вариантов расчета давления. Также будут описаны: конструкция изделия, принцип его работы и возможные проблемы, возникающие при эксплуатации. В итоге вы ознакомитесь с правилами настройки герметичного мембранного резервуара.

Виды контуров

Чтобы стабилизировать скачки стрелки манометра в контур ставятся специальные компенсирующие бачки. Давление в расширительном бачке отопления вытесняет рабочую жидкость обратно в трубу. Они бывают двух видов. Конструктивные отличия позволяют применять их в системах разных типов:

• с доступом теплоносителя к воздуху;

В контурах открытого типа циркуляция рабочей жидкости происходит благодаря гравитации. То, какое давление в расширительном бачке системы отопления открытого типа не имеет ключевого значения, важнее его объём. Эти системы проектируются таким образом, чтобы в самой ее высокой точке находился расширительный резервуар. Это сосуд определенных габаритов из металла или пластика. Он негерметичный и теплоноситель в нём контактирует с воздухом. Резервуар открытого типа может быть без крышки, но все же лучше когда она есть. Благодаря ей в него не будет попадать мусор или насекомые, если таковы имеются в хозяйстве;

• без доступа рабочей жидкости к воздуху;

Давление в расширительном бачке отопления закрытого типа выше, чем у обычного. В закрытых контурах вода прокачивается электрическим насосом, который и является первопричиной появления давления. Без насоса циркуляция невозможна. Схемы таких систем предполагают установку герметичного расширительного резервуара. Он может быть установлен в любой точке контура, за исключением отрезков:

• после электрического насоса;
• после нагревателя.

Также имеет значение расположение его в пространстве. Воздушные пузыри выталкиваются теплоносителем вверх. Нельзя чтобы они попали в бак. Так как это повлияет на то, какое давление будет в расширительном бачке герметичной системы отопления.

В сети часто заводят разговор о том, какое должно быть давление в расширительном баке системы отопления. Чтобы узнать последнее рядовому обывателю придется перелопатить приличное количество информации, так как ответы участников часто противоречат. Попытаемся разложить все по полочкам и начнем с конструкции.

Конструкция и принцип действия

Давление в герметичном расширительном бачке отопления закрытого типа создается благодаря его конструкции. Он состоит из двух камер, которые разделены между собой резиновой мембраной. В одной из камер находится теплоноситель, она соединена с общим контуром, а в другой, герметичной – воздух. Его количество регулируется в зависимости от характеристик отопительной системы. Для этого в воздушном отсеке предусмотрен ниппель, к которому подходит обычный машинный насос. Связи воздуха с теплоносителем нет. Чтобы теплоноситель из контура мог попасть в расширительный бачок для отопления закрытого типа и обратно, давление должно быть правильно отрегулировано. Это обязательное условие, чтобы компенсировать расширение жидкости при нагревании. Увеличиваясь в объёме, она с большей силой воздействует на стенки труб. Потихоньку лишний теплоноситель вытесняется в резервуар. После того как температура рабочей жидкости снизится и она уменьшится в объёме, воздух в газовой камере вытеснит ее обратно в контур.

Вычисление давления двумя способами

Перед тем как купить бак надо рассчитать его объём. На практике решения принимаются в следующем порядке:

• проектирование. На этом этапе принимается решение о том, какие помещения будут отапливаться, а какие нет, чертятся схемы и рассчитывается объём системы в литрах;
• подбор котла. Исходя из объёма системы и площади отапливаемых помещений, подбирается нагреватель. На 15 литров теплоносителя требуется один киловатт мощности нагревателя;
• определение необходимого объёма расширительного бачка.

Теперь рассмотрим несколько разных методов расчета давления в расширительном бачке герметичной системы отопления.

Для этого нам потребуются следующие величины:

• объём системы (ОС);
• объём бака (ОБ);
• максимальное допустимое значение шкалы манометра для данной системы (ДМ);
• расширение воды – 5%.

К моменту, когда приходится делать вычисления, уже известно, сколько литров вмещает в себя система. Необходимый объем бачка вычисляется делением вместительности контура в литрах на десять. Хоть это и приблизительный расчет, он, весьма рабочий.

Объём бачка в замкнутой системе может быть больше необходимого, а вот меньше – никак. Ошибка приведет к замене или установке дополнительного.

Рассчитать давление воздуха в расширительном бачке системы отопления можно еще одним способом:

Хорошо, что мы живем в мире жесткой конкуренции. Чтобы клиент был доволен покупкой, и у него не возникало вопросов с эксплуатацией, производители котлов указывают в паспорте изделия требуемое давление расширительного бака отопления. Если по каким-то причинам это выяснить нельзя, тогда можно посчитать это значение, зная какими должны быть показания манометра в рабочем режиме системы.

Последнее со стопроцентной вероятностью можно отыскать в технической документации или на котле. Затем от рабочего давления следует отнять 0,2-0,3 атмосферы. Для чего это нужно? Если давление в баке будет больше чем рабочее в системе, то теплоноситель не вытиснится в резервуар. Он просто не сможет этого сделать так, как со стороны бака на него действует еще большая сила. А если в баке будет недостаточно воздуха, то будут затруднения с возвратом теплоносителя в систему.

Перепады в системе и настройка

Если все подобрано правильно, то перепадов в системе не возникает. Поэтому столкнувшись с этой проблемой нужно искать причину:

• неправильно подобранный объем;
• прорыв мембраны;
• неисправность ниппеля;
• неправильная установка.

Все ремонтные работы выполняются только после того, как бачок будет снят с контура. Настройка может быть проведена, если в бачке не будет жидкости. Поэтому ее нужно оттуда удалить. Для этого нужно накачать его. Когда жидкости не останется, воздух надо стравить. После этого при помощи насоса с манометром закачать воздух в бак до необходимого уровня. Если нет насоса с манометром, можно использовать ручной манометр. Так как проверить давление в расширительном бачке отопления без него не получиться, придется все же приобрести. Убедившись в правильности настройки, можно устанавливать бак обратно на контур.

Все красные баки предназначены для отопления. Помимо них есть еще синие. Это гидроаккумуляторы для холодной воды, они работают по другому принципу, чем расширительные.

Если настройка выполнена неправильно, то в отоплении будут следующие проблемы:

• повышение давления в системе отопления и расширительном баке;
• аварийные выбросы теплоносителя и, соответственно, необходимость в постоянной подпитке;
• спад показаний манометра до критически низкого уровня, при котором не может включиться котел.

В продаже много моделей, у которых нет возможности регулирования количество газа в воздушной камере бака. Конечно, лучше такой не покупать, но их низкая цена часто играет решающую роль. Со слов пользователей сети, известны случаи, когда просто нет вариантов выбора, только дешевые без ниппеля, не хочешь не бери.