Категория: Дом

Расширительный бак




  • Не нравится
  • +5
  • Нравится





  • Расширительный бакПрирода воды такова, что при повышении температуры она расширяется, а охлаждаясь, приобретает исходный объем. Данное свойство воды необходимо учитывать при создании системы традиционного отопления и заранее предусматривать возможность для временного увеличения объема воды. Элементом отопительной системы, уравновешивающим расширение нагретого теплоносителя, служит расширительный бак (демпфер).
    Назначение расширительного бака - предотвращение повышения гидравлического давления в замкнутой водяной системе. Если бы не было демпфера, то отдельные элементы системы водяного отопления не выдержали бы давления нагретой воды. А так "лишняя" вода на время оттекает в расширительный бак.
    Демпфер традиционной системы отопления выполняет сразу несколько функций:
    1. вмещает излишек воды, образующийся в результате ее нагрева;
    2. восполняет недостаток воды при понижении ее температуры или в случае незначительной утечки;
    3. собирает воздух, проникающий в систему водяного отопления;
    4. собирает воздух, выделяющийся из нагретой воды. Несмотря на видимые достоинства расширительный бак обладает и некоторыми недостатками, среди которых:
    — высокая вероятность потери полезного тепла через стенки бака;
    — повышение внутренней коррозии труб и приборов
    системы водяного отопления из-за воздуха, собираемого баком;
    — громоздкие размеры.
    Расширительный бак может быть открытым или закрытым. Разница между ними заключается в следующем: в открытом демпфере расширение нагретой воды уравнове шивается столбом воды до расширительного бака, уста новленного на чердаке дома; в закрытом демпфере роль пружины играет баллон со сжатым воздухом.

    Открытый демпфер
    Открытый расширительный бак размещают над верхней точкой системы водяного отопления (обычно на чердаке). Такой бак имеет прямоугольную или цилиндрическую форму. Его и изготавливают из листовой стали по стандартным чертежам. Снаружи открытого бака прокладывают теплоизоляционный слой. Для осмотра и окраски демпфера заранее предусматривают специальный люк.
    У открытого демпфера должно быть несколько патрубков для присоединения труб:
    1. патрубок для расширительной трубы, по которой в демпфер поступает вода;
    2. патрубок для переливной трубы, сообщающейся с атмосферой;
    3. патрубок для контрольной (сигнальной) трубы, которую выводят к раковине;
    4. патрубок для циркуляционной трубы для отвода воды в систему отопления дома.
    Контрольную трубу снабжают запорным краном, при помощи которого можно контролировать наличие воды в расширительном баке, а значит, и в системе отопления: если при открывании крана вода вытекает, следовательно, в демпфере есть вода.

    Закрытый демпфер
    При закрытой системе теплоснабжения загородного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя нередко устанавливают закрытый мембранный демпфер (как с переменным, так и с постоянным избыточным давлением воздуха в газовой камере). Закрытый расширительный бак обычно монтируют в котельном пункте и подключают к обратной магистрали перед циркулярным насосом.
    Закрытый демпфер с переменным давлением в газовой камере представляет собой цилиндрический сосуд, разделенный мембраной на 2 камеры - водяную и газовую (воздушную), наполненную воздухом или азотом под давлением. Корпус бака изготовлен из листовой высококачественной стали и покрыт печной эмалью. Со стороны газовой камеры имеется пневмоклапан, регулирующий давление воздуха в демпфере. При нагревании воды избыток водного объема поступает в водную камеру демпфера, сжимая воздух или азот по другую сторону разделительной мембраны. При охлаждении под воздействием высокого давления в газовой камере вода вытесняется из расширительного бака и снова поступает в систему отопления. Давление в водяной и газовой камерах постоянно изменяется и стремится к выравниванию. Поступление и выход воды осуществляются через присоединительный патрубок.
    Закрытый демпфер с постоянным давлением в газовой камере дополнительно оборудован специальным автоматическим компрессо-
    ром, поддерживающим избыточное давление в газовой камере на одинаково высоком уровне, даже во время остывания воды. При нагревании воды автоматически открывается воздушный клапан, через который из демпфера выводится избыток воздуха, в результате давление остается на заданном уровне. Расширительный бак с постоянным давлением устанавливают в системе отопления с большим объемом воды (более 3000 л) и высоким статическим давлением (более 200 кПа).
    Для теплоснабжения домов с большим объемом воды также используют установку с управляющим насосом, который автоматически поддерживает в системе избыточное давление. При нагревании воды открывается перепускной клапан установки, - и вода поступает в накопительную емкость. При остывании воды включается насос, который принудительным образом закачивает воду из накопительного бака в систему отопления, тем самым поддерживая в ней постоянное давление.
    По сравнению с открытым демпфером мембранный расширительный бак имеет ряд преимуществ:
    — свободное расположение в доме: закрытый демпфер необязательно устанавливать на чердаке;
    — отсутствие контакта воды с воздухом, что означает не возможность дополнительного растворения в воде кислорода и, следовательно, увеличение срока службы отопительного оборудования;
    — небольшой риск образования воздушных пузырей в отопительных приборах верхних этажей (из-за избыточного давления в верхней точке системы отопления);
    — экономичность системы отопления (по совокупности факторов).
    Ведущие производители мембранных расширительных баков - немецкая компания "Reflex" и итальянская фирма "Varem".

    Расчет полезного объема расширительного бака
    Номинальный объем открытого расширительного бака (Vhom) соответствует увеличению объема воды в системе отопления при ее нагревании до средней расчетной температуры (DVc).
    Увеличение объема воды в системе при нагревании (DVc) вычисляют по формулам:
    DVc = k x Vc, л или DVc = b x Dt x Vc, л
    где Vc - общий объем воды в системе отопления при начальной температуре (соответствует общему внутреннему объему труб с арматурой, отопительных приборов, водогрейного котла и пр.), л
    Dt - изменение температуры воды от начальной до средней расчетной, °С
    к - коэффициент объемного расширения воды
    b - среднее значение коэффициента объемного расширения воды (составляет 0,0006)
    Общий объем воды в системе отопления при начальной температуре вычисляют по формуле:
    Vc = Vnp x Qc + еVэл, л
    где Vnp - объем воды в системе отопления в зависимости от объема воды в основных элементах системы, л/кВт
    Qc - тепловая мощность система, кВт
    еVэл - суммарный объем воды в дополнительных элементах (котлах, теплообменниках, калориферах, воздухосборниках и пр.), л
    Таким образом, полезный объем открытого расширительного бака равен:
    Vном = k x Vc или Vhom = b x Dt x Vc
    Номинальный объем закрытого расширительного бака с переменным давлением (Vhom) определяют по формуле:
    Vhom = (DVc + Vнач) (рк + 0,1 / рк - ро), л
    где DVc - увеличение объема воды в системе отопления при ее нагревании, л
    Vнач - начальный запас воды в закрытом расширительном баке,л
    рк - конечное значение избыточного давления в расширительном баке при максимальной температуре воды в системе, МПа
    ро - избыточное давление в газовой камере расширительного бака до первого поступления в него воды, Мпа

    Начальный запас воды в закрытом расширительном баке (/нач) должен составлять порядка 20 % от номинального объема демпфера (Vhom), если 3 л < 15 л.
    Чтобы обеспечить начальный запас воды в баке (/нач), необходимо при заполнении системы отопления водой создать начальное избыточное давление в системе (рнач) на уровне установки бака. Начальное избыточное давление(рнач) определяют по формуле:
    рнач = (Vп (ро + 0,1) / Vп - Vнач) -0,1, МПа
    Полезный объем закрытого расширительного бака с постоянным избыточным давлением и установки с управляющим насосом (/пол) всегда составляет 80 % от полного объема и вычисляют по формуле:
    Vпол = (DVc + Vнач) / 0,8, л
    Тип установки с управляющим насосом подбирают в зависимости от гидростатического давления в системе и в соответствии с его техническими характеристиками. Номинальное значение расхода управляющего насоса (Ghom) определяют по формуле:
    Ghom = 0,85 Qc, л/ч
    Следует иметь в виду, что при недостаточном объеме закрытого расширительного бака вероятность повышения водяного давления в отопительной системе многократно возрастает, что может привести к взрыву трубопровода.

    Комментарии

    
    Имя:*
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
    *