0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установка и подключение расширительного бачка

Конкретная схема системы отопления является определяющим фактором при решении вопроса, куда поставить бачок (гидроаккумулятор). Если она открытая, то воздух будет скапливаться в самой высокой точке. Именно там и рекомендуется произвести крепление емкости, компенсирующей расширение теплоносителя при нагреве.

При необходимости гидроаккумулятор выполняют из металлических листов с использованием сварных соединений. В верхней части оставляется отверстие с крышкой для залива воды по мере ее испарения. Разумеется, можно приобрести подходящий бачок фабричного производства.

Если эксплуатируется закрытая система отопления, то установка буферной емкости производится поблизости от котла. Монтаж бачка надо производить на прямом участке трубопровода, до насоса. Крепление осуществляется в вертикальном положении.

Для закрытой схемы отопления приобретают гидроаккумулятор мембранного типа. В нем часть объема перекрыта гибкой герметичной перегородкой, которая выполняет функции демпфера. Для стравливания избыточного воздуха из бачка производители оснащают их автоматическими клапанами.

Совет! Точно определить место крепления буферной емкости можно только с учетом особенностей архитектуры объекта, использованного технологического оборудования и предпочтений пользователей.

Для чего нужен гидроаккумулятор

Существует несколько видов гидроаккумуляторов, которые используются для работы систем отопления или водоснабжения. Так для отопления берётся расширительный бачок, который легко переносит высокую температуру воды. Именно это отличает его от гидроаккумулятора для водоснабжения. При закипании воды, он забирает её в бачок.

Гидроаккумулятор для отопления при прорыве системы или снижении температуры у воды восполняет недостающий её объём в трубах и радиаторах. Также он позволяет прогонять скопившийся воздух в трубах.

Отопительная система представляет собой кольцо с циркулирующей в ней водой. При нагревании в системе вода увеличивается в объёме, а вместимость контура не изменяется. Гидроаккумулятор для отопительной системы забирает лишнюю воду в себя. Это позволяет выравнивать давление и не доводить воду до кипения. Если же это происходит, соединения труб и корпуса теплообменника и других элементов корпуса могут протечь.

Принципиальное различие между гидроаккумулятором и компенсационным баком определяется функциональностью. Гидроаккумулятор предназначен для защиты систем водоснабжения, расширительный бак – для компенсации теплового расширения воды. Разные задачи предъявляют к конструкции агрегатов разные требования, поэтому не стоит обманываться внешним сходством.

Основная задача расширительного бака – поддержание стабильного давления в отопительном контуре с поправкой на тепловое расширение воды. Жидкости, как и газы, увеличивают объём при нагревании, но не способны сжиматься. Когда воде становится тесно, она рвётся на свободу, не считаясь с препятствиями. Финал предсказуем: протечка в месте стыка или разрыв трубопровода. Для предотвращения аварий требуется установка компенсаторного бака, в котором собираются избытки воды.

Гидроаккумулятор выполняет защитные функции в системе водоснабжения, компенсируя перепады давления в сети при включении и выключении насоса. Так удаётся избежать гидравлических ударов, сокращающих срок эксплуатации системы. Кроме того, насосное оборудование не может работать непрерывно, поэтому важно иметь запас воды на случай внезапного отключения электричества или поломки насоса.

Одновременно гидробак поддерживает достаточный напор в системе во время простоя насосного оборудования. Пока давление в сети не упадёт до критической отметки, насосы отдыхают – нет необходимости запускать их всякий раз, когда кто-нибудь открывает кран. Чем меньше включений и выключений, тем дольше прослужит насос. Разумеется, не все гидроаккумуляторы одинаково эффективны на своём посту – важно правильно подобрать агрегат и аксессуары к баку с учётом характеристик насосного оборудования, количества водоразборных точек и расчётного расхода воды в системе.

В Интернете можно найти формулы для определения оптимального объёма водонакопительного резервуара, но иногда в методику расчёта требуется вносить поправки на условия эксплуатации. К примеру, при частых перебоях электроснабжения объём сосуда подбирают с запасом – но ровно настолько, чтобы не допускать застоя воды. Если у вас не хватает знаний и опыта, чтобы учесть все нюансы и выполнить монтаж гидробака собственными силами, обратитесь за помощью к специалистам.

Всё дело в мембране: конструктивные отличия гидроаккумуляторов и расширительных баков

Поначалу компенсационные баки делали открытыми, но позже оказалось, что такое инженерное решение создаёт новые проблемы. Во-первых, вода постоянно испаряется, и её потери нужно восполнять. Во-вторых, никто не отменял коррозийное действие кислорода. В-третьих, в открытых контурах труднее контролировать напор. Наконец, монтаж бака вылетает в копеечку, так как конструкцию приходится утеплять.

Появление прочных и эластичных мембранных материалов подсказало выход из инженерного тупика, сделав возможным изготовление закрытых расширительных баков, не пропускающих кислород. Аналогичным образом были решены задачи поддержания постоянного уровня воды и регулировки давления. Кроме того, закрытая конструкция упростила монтаж и сервисное обслуживание расширительных баков – отныне агрегат можно устанавливать не только в верхней точке системы, а там, где вам удобнее.

Читать еще:  Как подключить термостат к насосу отопления?

Диафрагменная мембрана делит ёмкость компенсационного бака на две части. Верхний отсек заполняют теплоносителем, а в нижний закачивают воздух, плотно прижимающий диафрагму к стенкам резервуара. Увеличение объёма теплоносителя при нагревании сжимает воздух, пропуская воду в верхний отсек бака.

Гидроаккумуляторы также оснащены мембранами, но их форма и расположение совершенно иные. Внутри сосуда помещается баллонная мембрана, похожая на грушу, которая крепится между фланцами, исключая контакт воды с внутренней поверхностью резервуара. Именно поэтому недопустимо использование расширительных баков в системах водоснабжения: если питьевая вода соприкасается со стенками резервуара, её качество окажется неприемлемым – к примеру, из-под крана может потечь ржавая вода.

Пока напор поступающей воды не уравновесит давление воздуха между стенками сосуда, мембрана расширяется, стремясь заполнить всю ёмкость гидроаккумулятора. Давление воздуха регулируется ниппелем. В верхней части сосуда располагается патрубок, к которому подключают воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Поскольку мембраны расширительных баков и гидроаккумуляторов функционируют в разных условиях, требования к материалам будут различны. Так, для диафрагменной мембраны важна термостойкость, поскольку температура воды в системах отопления достигает 90°C.

Для баллонных мембран в приоритете динамическая эластичность и стойкость к частому повторению растяжений и сжатий – от 5 до 15 циклов в час в штатном режиме. Поскольку мембраны гидробаков контактируют с питьевой водой, их изготавливают из пищевой резины с минимальной диффузией. Устойчивость к тепловому воздействию не имеет особого значения – температура воды в сетях холодного водоснабжения не превышает 30°C.

Какая мембрана лучше?

По свойствам мембран можно сделать вывод о допустимых сферах применения агрегатов. Если установить мембранный гидроаккумулятор в систему отопления, баллонная мембрана быстро выйдет из строя. Зато расширительные баки с успехом применяются в автоматических противопожарных установках в качестве сосудов для огнегасящих жидкостей или модулей порошкового пожаротушения.

Для изготовления мембран используют разные материалы:

  • NATURAL – натуральный каучук, совместимый с технической и питьевой водой; отличается большой динамической эластичностью, хотя по мере износа может наблюдаться частичная диффузия;
  • BUTYL – бутиловая резина для компенсационных баков и гидроаккумуляторов. Материал более устойчив к диффузии по сравнению с каучуком, но проигрывает в эластичности;
  • EPDM – этиленпропиленовая резина; по характеристикам сходна с бутиловой резиной, но более водопроницаема. Как и каучук, может использоваться с питьевой и технической водой;
  • NITRIL – обладает антикоррозийными свойствами и выдерживает действие активных сред;
  • SBR – мембранная резина для расширительных баков, для установки в гидроаккумулятор недостаточно растяжима.

Синтетические резины рассчитаны на эксплуатацию при температурах от -10 до 100°C; у каучука диапазон рабочих температур на порядок меньше – от -10 до 50°C.

Теперь, когда вы знаете, чем продиктованы конструктивные отличия элементов систем отопления и водоснабжения, ни один продавец не собьёт вас с толку. Вы и сами разберётесь, какой агрегат вам нужен – расширительный бак или гидроаккумулятор. Внимательно изучайте технические паспорта предложенных моделей и делайте правильный выбор!

Как выбрать гидроаккумулятор

Когда дело доходит до выбора, то тут появляются мысли, а не сделать ли гидроаккумулятор для отопления своими руками. По сути никакой сложности в этом нет, по крайней мере, если вы не собираетесь монтировать в него дополнительные контуры низкотемпературного отопления и ГВС, а также электрический подогрев. Главное, чтобы емкость была герметичной и по возможности утепленной. Слой утепления уменьшит теплопотери, что увеличит эффективность теплоаккумулятора. Ниже представлена самая простая конструкция теплоаккумулятора:

Самая примитивная схема гидроаккумулятора

Форма бака может быть любой, если в контуре давление не превышает трёх атмосфер. А в автономной системе обогрева это условие соблюдается. Давление в гидроаккумуляторе системы отопления такое же, как и во всем контуре. Даже автоматические аварийные клапаны рассчитаны на такое давление. Поэтому форма больше зависит от того, куда вы его поставите. В общем, как удобно, так и делайте.

Можно добавить контур ГВС. Для этого в верхней части резервуара нужно вварить два патрубка. К ним изнутри крепится спираль, по которой будет циркулировать вода. Спираль обязательно должна быть в верхней части, так как там теплее. Схема приблизительно такая:

Читать еще:  Гидравлический расчет системы отопления, сопротивление, испытание, пример и программа

Схема гидроаккумулятора с контуром ГВС

Чем длиннее трубку вы вставите на подогрев воды для хозяйственных нужд, тем больше она прогреется. Преимущество самодельной буферной емкости в том, что вы ее всегда можете усовершенствовать, например, добавить еще тэны подогрева, которые будут работать от сети или же от солнечных батарей. В таком случае тэны лучше размещать в нескольких местах. Такое расположение дополнительных нагревателей позволяет более равномерно распределить температуру в резервуаре.

Гидроаккумулятор с контуром ГВС и ТЭНами подогрева

Если же вы склоняетесь к покупке серийной модели, то все что нужно будет сделать это:

  • определится с количеством опций;
  • сделать расчет гидроаккумулятора системы отопления;
  • выбрать производителя.

Как понимаете, все эти факторы влияют на стоимость буферной емкости. Цены скажем недешевые, поэтому правильное определение вместительности очень важно. Нужно понимать, что объем гидроаккумулятора для системы отопления увеличит общий объём воды в системе, а это потребует большее количество энергии для ее нагревания. Соответственно котел должен быть более мощным. Поэтому рассчитанную мощность котла нужно увеличить хотя бы вполовину. Только это позволит вам поставить резервуар приемлемого размера.

Цикл зарядки теплоаккумулятора длится от загрузки топлива до его полного сгорания. Слишком большой резервуар за этот промежуток времени не прогреется до нужного уровня. Или же придётся делать несколько загрузок топлива, что недопустимо, так как мы с этим пытаемся бороться.

Делайте расчет гидроаккумулятора для отопления так, чтобы на один метр отапливаемого помещения приходилось четыре литра. Такое соотношение даст вам возможность уменьшить количество загрузок топлива, так что эффект будет ощутимым. Если взять меньший резервуар, то его действие будет несущественным, и проделывать столько работы из-за этого нет смысла. Кто-то подумает если ставить, так уж чтобы наверняка, но в этой ситуации нужно быть сдержанными. Следует правильно оценить возможности вашего нагревателя, перед тем как рассчитать гидроаккумулятор для отопления.

Виды гидроаккумуляторов

В зависимости от способа накопления энергии выделяют два вида гидроаккумуляторов.

С механическим накопителем. Конструкции данного типа обладают некоторыми недостатками, ввиду чего они не получили широкого применения. Механические гидроаккумуляторы подразделяются на два подвида.

  • Грузовые. Грузовые аппараты работают за счет потенциальной энергии груза, который подвешивается на определенной высоте. Такие гидроаккумуляторы имеют постоянное давление, большой объем и низкую стоимость. Однако они отличаются инерционностью, малой энергоемкостью и громоздкой конструкцией.
  • Пружинные. Аппараты данного подвида накапливают энергию и возвращают ее обратно в систему за счет энергии сжатой пружины. Их преимуществами являются приемлемая стоимость и несложная конструкция. Но и они имеют определенные недостатки: пружинные гидроаккумуляторы инерционны, их рабочий объем очень мал, а давление напрямую зависит от свойств пружины.

С пневматическим накопителем. Пневмогидроаккумуляторы функционируют при помощи энергии сжатого газа – азота или воздуха. Основным преимуществом пневматических гидроаккумуляторов является высокая энергоемкость при компактных размерах и большом разнообразии исполнений. Единственным недостатком изделий считается то, что давление аккумулятора зависит от политропного процесса расширения и сжатия газа.

Правила монтажа

При установке гидроаккумулятора, нужно, строго придерживаться определенных правил.

Первое, что нужно сделать, это подобрать участок в тепловой сети, где аппарат будет смонтирован.

Специалисты, настоятельно, советуют крепить расширительный бачок в обратную трубу, по которой циркулирует охлажденная вода.

Важно! Агрегат должен быть установлен пред насосным оборудованием.

Для того, чтобы обеспечить максимальную защиту сети от резких перепадов давления рабочей жидкости, на выходе из отопительного устройства, нужно смонтировать предохранительный вентиль.

У клапана то же предназначение, что и у гидроаккумулятора, но он способен выдерживать более высокие перепады давления.

Расширительный бак нормализует работу отопительной системы при незначительных скачках напора воды.

Прежде, чем приступить к монтажу, нужно выбрать место установки прибора. Не забывайте, что к устройству необходимо обеспечить свободный доступ, вам не должно ничего мешать добраться до регулировочного клапана воздушного отсека.

Между расширительным баком и насосом нельзя устанавливать запорную и регулирующую арматуру, она может существенно видоизменить гидравлическое сопротивление.

В помещении, где будет находиться гидроаккумулятор, температура воздуха должна быть не ниже 0 градусов. На поверхность приспособления не допускается воздействие механических нагрузок.

Приведение в действие редуктора для удаления воздуха из системы отопления частного дома, должно осуществляться, в соответствии с параметрами отопительной системы.

Читать еще:  Как открыть (закрыть) кран, вентиль

Если вы будете следовать всем вышеизложенным рекомендациям, то сможете собственными силами, без посторонней помощи, установить расширительный бачок.

Для чего нужен гидроаккумулятор в системах отопления, как его установить и настроить — предлагаем посмотреть в видеоролике.

Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.

Как выбрать гидроаккумулятор для отопления

Гидроаккумуляторы различаются по типу, они могут быть закрытыми и открытыми.
Открытый используется редко из-за требовательности к обслуживанию и некоторых других недостатков при эксплуатации. Закрытый тип гидроаккумулятора устанавливаются в аналогичных системах. Такой бак представляет собой овальный, круглый железный баллон с камерой (резиновой) внутри.

При незначительном количестве воды в отопительной системе, берётся бак с мембранным сосудом внутри. Чем больше объём бака, тем выше стоимость. Цена также зависит напрямую от марки и конструктивных особенностей. Для небольших домов нужен сравнительно небольшой гидроаккумулятор.

Перед покупкой расширительного бачка стоит произвести расчёт нужного объёма для него. При монтаже после насоса для водоподачи ставить гидроаккумулятор нельзя, иначе могут возникнуть резкие перепады давления.

Где устанавливается расширительный бак на отопление

Итак, установка бачка зависит от типа системы отопления и назначения самого резервуара. Вопрос не в том, для чего нужен расширительный бак, а в каком месте он должен скомпенсировать расширение воды. То есть, в тепловой сети частного дома может стоять не один такой сосуд, а несколько. Вот перечень функций, возлагаемых на различные расширительные емкости:

  • компенсация теплового расширения воды в закрытых системах отопления;
  • в открытых сетях резервуар выполняет 2 функции – воспринимает лишний объем теплоносителя и удаляет воздух из системы в атмосферу;
  • в определенных условиях мембранный бак служит дополнением к штатному расширительному бачку газового котла;
  • поглощать излишки нагретой воды в сети горячего водоснабжения.

Находясь в наивысшей точке системы открытого типа, бачок работает как воздухоотводчик

В открытых тепловых сетях вода в резервуаре контактирует с атмосферным воздухом. Поэтому установка расширительного бака предусматривается в наивысшей точке – на стояке, идущем от котла. Зачастую эти системы делаются самотечными, с увеличенными диаметрами трубопроводов и большим количеством теплоносителя. Вместительность бака должна быть соответствующей и составлять около 10% от общего объема воды. Куда, как не на чердак, ставить такой габаритный резервуар.

Справка. В одноэтажных домах старой постройки встречаются небольшие расширительные бачки для открытой системы отопления, установленные на кухне рядом с напольным газовым котлом. Так тоже правильно, находящуюся под потолком емкость проще контролировать. Правда, это не слишком хорошо выглядит в интерьере. Мягко говоря.

Отопительные системы закрытого типа отличаются тем, что мембранный расширительный бак для воды полностью герметичен. Оптимальный вариант монтажа – в помещении котельной, рядом с остальным оборудованием. Другое место, где иногда приходится устанавливать закрытый расширительный бачок для отопления – это кухня в небольшом доме, поскольку там размещен котел.

В системах закрытого типа, работающих на незамерзающем теплоносителе, объем резервуара следует увеличить до 15% от общего количества жидкости. Причина — повышенный коэффициент теплового расширения гликолевых антифризов.

Подключение и тепловая емкость

Как выглядит система отопления с аккумулятором тепла?

Теплоаккумуляторы для отопления подключаются точно так же, как гидрострелки и, в общем-то, отличаются от них лишь теплоизоляцией и объемом. Они ставятся между подающим и обратными трубопроводами, ведущими от котла. Подача подключается к верхней части бака, обратка к нижней.

Вторичные контуры запитываются в зависимости от того, какая температура теплоносителя им требуется: высокотемпературное отопление отбирает воду в верхней части емкости, низкотемпературное — в нижней.

Принципиальная схема подключения.

Инструкция по расчету тепловой емкости опирается на несложную формулу: Q = mc(T2-T1), где:

  • Q — накопленная теплота;
  • m — масса воды в баке;
  • с — удельная теплоемкость теплоносителя в Дж/(кг*К), для воды равная 4200;
  • Т2 и Т1 — начальная и конечная температуры теплоносителя.

Скажем, теплоаккумулятор объемом два кубометра при дельте температур 20С (90-70) и использовании в качестве теплоносителя воды сможет накопить 2000кг (примем плотность воды за 1кг/л, хотя при 90С она чуть меньше) х4200 Дж/(кг*К)х20=168000000 Джоулей.

Что означает это количество энергии? Бак может отдать 168 мегаватт тепловой мощности в течение одной секунды или, что куда более реально, 5 киловатт в течение 33600 секунд (9,3 часа).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector