Как контролировать давление в расширительном бачке отопления – особенности системы

Основной функцией данного оборудования считается компенсация теплового расширения в отопительной сети. Дело в том, что плотность и объем теплоносителя в процессе нагревания и последующего его охлаждения изменяются.

Если расширительный бачок не установлен в отопительную систему, вода по мере нагревания начинает увеличиваться в объеме и воздействовать на стенки трубопроводов и радиаторов. Если напор рабочей среды сильно возрастает, отопительную систему может разорвать.

Поэтому корректировка давления в расширительном бачке системы отопления позволяет сохранить целостность труб и нагревательного котла, работа которого всегда рассчитана на определенную величину напора рабочей среды в магистрали.

Данные устройства отличаются по объему. Выбирая модель, которая по техническим параметрам должна подходить к конкретной отопительной сети, нужно не забывать, что объем бачка не может составлять менее 10% от всего количества теплоносителя, циркулирующего в конструкции.

Для этого выполняют расчеты с учетом следующих нюансов:

• нужно суммировать количество носителя тепла в котле, трубах и радиаторе. Проще всего можно узнать данный параметр в процессе закачки системы;
• важно знать: объем, равный 10% теплоносителя – это минимальное значение, а приобретать желательно модель с запасом, хоть и небольшим.

Кстати, у большого количества современных настенных газовых агрегатов имеется встроенное устройство. Оно располагается на задней или боковой стенке и оснащено ниппелем. С помощью его и регулируют давление в расширительном баке газового котла.

Нормальное давление

В руководстве к агрегату написано, какое давление должно быть в расширительном баке системы водоснабжения по умолчанию в данной конфигурации. Обычно оно составляет от 1 до 3 бар.

Необходимый показатель зависит еще от того, где бак находится относительно системы водоснабжения, к которой присоединен. По стандартным правилам в емкости должно быть на 0,2 атмосферы больше. Если они располагаются на одном уровне, достаточно будет этой разницы.

Если высота между расширительным бачком и системой отопления составляет 12 м, на каждые 10 метров нужно добавить дополнительную 1 атм. Получается, что для заданных условий нормальным будет давление внутри бака, которое выше водопроводного на 0,2 + 1,2 = 1,4 атмосферы.

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.

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.

Назначение дополнительного бака двухконтурного котла

Как правило, встроенные компенсационные резервуары в газовых котлах имеют объем около 6-8 литров. Они рассчитаны на компенсацию расширения 120 литров теплоносителя , циркулирующего в системе отопления. При обычных условиях эксплуатации для небольшой квартиры или дома такого расширительного бака хватает.

Если площадь обогрева большая, установлен теплый пол или много радиаторов в комнатах, объема стандартной встроенной емкости будет мало, так как воды используется больше.

При нагреве излишки теплоносителя полностью заполняют бачок. А поскольку в резервуаре свободного места не остается, то напор воды усиливается в самой системе отопления и происходит аварийный сброс предохранительным клапаном. После этого, автоматически включится в работу газовый котел вряд ли сможет.

Чтобы избежать таких негативных последствий, в систему отопления устанавливают дополнительный расширительный бак с мембраной в конструкции для двухконтурного газового котла. Когда стандартный резервуар полностью заполнится, вода уйдет в запасной гидробак. После остывания жидкость возвращается в радиаторы.

Правила обслуживания гидробака

Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.

Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.

Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Р_о :

где Р_ст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Р_о = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Р_о. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Р_нач.:

Р_о — начальное давление в воздушной камере расширительного бака.

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 о С). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Р_расш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Р_кон:

Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла. В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.

Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.

Проверка целостности мембраны

Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.

Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!

Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.

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.

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.