Расширительный бачок открытого типа для отапливания — виды, типы, использование
Расширительные бачки для систем теплоснабжения устанавливают для компенсации колебаний температурного фона объема носителя тепла в замкнутых системах теплоснабжения. Еще в школе на уроках физики изучают, что вода при нагреве значительно увеличивает удельный объем, а потому как контур замкнут, то ему нужно куда-то деваться. Бачок не только примет излишнюю жидкость, появившуюся при нагреве, но и восполнит ее минус при охлаждении.
Когда расширительное устройство отсутствует, в случае увеличения температуры гидравлическое системное давление увеличивается и потому как вода обладает несжимаемостью, появляется возможность разрушение отопительной конструкции.
Специфики использования расширительного бачка
Использование расширительного бачка, подобного как на фото, доказано тем, что нагрев воды на 10 градусов приводит к увеличению ее объема на 0,3%. Подобным образом, когда температура носителя тепла в системе увеличивается с 10-15°С до 80-95°С, тогда ее объем увеличиться ориентировочно на 2,4-2,8%. При количестве жидкости в системе, равной 100 – 300 литрам, разница может добиться от 2,5 до 8 литров воды. А это большое количество носителя тепла, который скрыть в трубах и батареях нереально.
Нужна добавочная емкость, а точнее расширительный бачок достаточного объема и подходящего типа. В него при нагреве будет направляться лишняя вода и наоборот из устройства в систему станет поступать тепловой носитель в случае охлаждения жидкости.
Назначение бака расширительного
Расширительное устройство нужно:
- для непостоянного убирания излишка носителя тепла из системы при нагреве воды и для стока для отвода воды, когда превышен самый большой уровень бачка;
- для возврата носителя тепла в систему отопления при его охлаждении;
- для поддерживания в контуре нужного гидростатического давления путем регулировки объема воды;
- для собирания и убирания воздуха и паров из жидкого носителя тепла, которые появляются в процессе его нагрева. Так в водной массе содержится некий объем воздуха: он составляет на один литр до 40 миллиграммов. Когда вода нагревается, практически 90% этого воздуха имеет вид пузырьков. Расширительный бачок отводит лишний воздух в атмосферу.
Типы расширительных бачков
В зависимости от специфики конструкционного решения данные устройства бывают следующих типов:
Открытые расширительные бачки
Расширительный бачок открытого типа для отапливания имеет плюсы и минусы. Данные устройства устанавливают в верхней точке отопительной конструкции (главного стояка), в основном, в помещениях чердака и они собой представляют емкость цилиндрической или четырехугольной формы открытого или полуоткрытого вида. Очень часто бачок смотрится как параллелепипед, сделанный из стали на основе листа и в первую очередь утепленный от окружающего воздуха.
В расширительные бачки для отапливания открытого типа на определенном уровне вваривают или остальным способом закрепляют контрольную трубу, приготовленную для слива жидкости в канализацию или на улицу в случае увеличения возможного уровня (прочтите также: "Открытая и закрытая система теплоснабжения — плюсы и минусы по сравнению").
Минусы, которые имеет расширительный бачок открытого типа для отапливания – это, в первую очередь, его открытость (контакты с атмосферным воздухом) и внушительные размеры. Потому как устройство открыто или полуоткрыто, отмечается существенная испаряемость воды из теплосети, а это означает, требуется регулярный контроль над уровнем носителя тепла. В случае его минуса следует вовремя пополнять объемы жидкости.
Наличие открытой конструкции у расширительного бачка приводит к добавочному поступлению воздуха в систему отопления, что вызывает очень высокую коррозию индивидуальных ее компонентов. Нужно сказать, что данного типа устройства сейчас можно повстречать в постройках жилого назначения, используемых в течении многих десятков лет.
Чтобы установить расширительный бачок для отапливания открытого типа и обеспечить его хорошую тепловую изоляцию понадобятся лишние усилия и денежные растраты, потому как нужно укрепление перекрытия и покупка теплоизолирующих материалов и другое.
Закрытые расширительные бачки
Закрытый мембранный расширительный бачок системы обогрева для конструкций, которые обеспечивают отопление, собой представляет железную закрытую емкость, имеющую овальную или шарообразную форму. Изнутри устройства размещаются две камеры, разграниченные герметичной мембранной тканью. Одна из них предназначен для жидкого носителя тепла, вторая считается воздушной – в ней есть клапан, в функции которого входит поддержание в камере давления на необходимом уровне.
Когда первая камера заполняется носителем тепла, мембранная ткань начинает гнуться и благодаря этому в воздушной части бачка формируется лишнее давление (подробнее: "Как контролировать давление в баке расширительном теплоснабжения – специфики системы"). Когда этот показатель может достигать конкретного уровня, клапан приоткрывается и воздух покидает камеру.
Расширительные устройства мембранного типа выпускают в 2-ух конструкционных решениях:
- в несменном варианте — с диафрагменной мембранной тканью;
- в сменном варианте — бачки фланцевого типа.
Баки расширительные диафрагменного типа состоят из 2-ух частей корпуса, который делают из углеродистой стали способом глубокой холодной штамповки. Вдоль периметра 2-ух камер в сборочном процессе крепят мембранную ткань. Внутри поверхность бачка покрыта влагоустойчивой краской на основе эпоксидных смол, а с наружной стороны – эмалью, часто в красном цвете.
С самого начала вторая часть закрытого расширительного устройства заполнена воздухом подобным образом, что он полностью на 100% занимает его объем. В процессе нагрева носителя тепла его остатки поступают в жидкостную камеру, а воздушная часть в данное время сжимается. В ней увеличивается давление, регулирующее объем жидкости в системе теплоснабжения. Большинство производителей наполняют воздушную камеру азотом под давлением, которое равно давлению воды в системе отопления.
Фланцевого типа гидроаккумулятор оборудуют сменной мембранной тканью, горловину которой крепят к конструкции теплоснабжения с помощью сланца с отрезком трубы. У подобного расширительного устройства отсутствует соприкосновение носителя тепла с внутренними стенками, потому как жидкость поступает только в мембранную ткань. Из-за этой причины нет смысла задействовать особенное покрытие для внутренней части. Если понадобится мембранную ткань можно заменить на новое изделие. Читайте также: "Как выбрать бак расширительный для отапливания – виды, правила расчета".
Устанавливать бак расширительный данного типа комфортно – его позволяется ставить очень близко от котла для нагрева (современные маленькие по мощности агрегаты выпускают, плюс к этому, с вмонтированными расширительными устройствами).
Расширительные бачки закрытого типа обладают следующими положительными качествами:
- тепловой носитель в них не соприкасается с воздухом. В результате жидкость из них не выветривается, а трубы и отопительные приборы не окисляются;
- вероятность перелива воды через край устройства приближается до нуля (если поставлен бак расширительный для отапливания открытого типа это происходит очень часто);
- хороший процесс установки почти что в любых местах (кроме трубопровода сразу за насосом);
- невысокая вероятность образования воздушных пробок;
- безопасность при работе и надежность в работе при маленьких материальных расходах.
При расчитывании бачка необходимо брать во внимание ряд факторов:
- объем устройства зависит от емкости системы для отопления;
- когда для теплоснабжения требуется высокая температура, устанавливают изделие большего объема;
- чем меньше разница в высоте между местом процесса установки бачка и самой высокой точкой системы, тем меньшей емкости бачок можно применять.
Взгляните видео расчета расширительного бачка системы обогрева:
Одна из очень важных частей системы! Расширительный бачок для отапливания открытого типа
В отопительной структуре расширительный бачок можно заслуженно назвать нужным элементом. Работа бачка обеспечивает настоящее движение носителя тепла без непредвиденных утечек и разрыва труб.
Явление это происходит в процессе нагревания жидкости, её естественного увеличения и, как последствие, увеличения давления в системе. Остатки носителя тепла как раз и возмещает расширительный бачок.
Расширительный бачок открытого типа для отопительных систем
Большие отопительные структуры применяют не дешёвые бачки закрытого типа.
Они отличаются герметичностью корпуса с внутренней резиновой перегородкой (мембранной тканью) благодаря которой происходит регулировка давления при расширении носителя тепла.
Для полноценной работы домашних систем, бак расширительный открытого типа — которая подходит замена, не требующая специализированных знаний или профессиональной подготовки для эксплуатирования и последующего ремонта оборудования.
Открытый бачок делает определенные функции, для работы без разных перебоев отопительного механизма:
- «забирает» остатки нагретого носителя тепла и «возвращает» охлаждённую жидкость назад в систему для регулировки давления;
- выводит воздух, который, благодаря наклону труб с парой градусов, сам подымается к расширительному открытому баку, размещенному в верхней точке системы для отопления;
- характерность открытой конструкции позволяет прибавлять испарившийся объем жидкости конкретно через верхнюю крышку бака.
Рабочий принцип
Процесс работы делится на 4-ре обычных этапа:
- наполненность бака на две третьих при обычном состоянии;
- увеличение поступающей жидкости в бачок и возрастание уровня наполнения при нагреве носителя тепла;
- уход жидкости из бака при снижении температуры;
- стабилизация уровня носителя тепла в бачке до начальной позиции.
Конструкция
Форма бака расширительного есть в трёх вариациях: цилиндрической, круглой или квадратной. На верхней части корпуса размещается крышка для осмотра.
Фото 1. Устройство бака расширительного открытого типа для отопительных систем. Указаны важные части.
Сам корпус сделан из стали на основе листа, однако при самодельном варианте возможны и прочие материалы, например, пластик или нержавеющая сталь.
Справка. Бачок покрывают противокоррозийным слоем, чтобы не допустить раннее разрушение (первым делом, касается это металлических ёмкостей).
Система открытого бака включает немного самых разных патрубков:
- для соединений расширительной трубы, через какую вода наполняет бачок;
- при стыке переливной, для выливания излишков;
- при соединении циркуляционной трубы, по которой тепловой носитель заходит в систему обогрева;
- для подсоединения контрольной трубы, необходимой для ликвидации воздуха и регулировки наполненности труб;
- запасного, нужного при проведении ремонта для сброса носителя тепла (воды).
Правильно высчитанный объём бака оказывает влияние на продолжительность эксплуатации совместной системы и бесперебойное функционирование индивидуальных элементов.
Маленький резервуар приведёт к неполадке клапана предохранительного, из-за постоянного срабатывания, а очень большой попросит добавочных финансов во время покупки и обогревании избыточного объёма воды.
Влиятельным аргументом будет и наличие свободного места.
внешний вид
Открытый бачок — железный резервуар, у которого верхняя часть просто закрывается крышкой, с добавочным отверстием для долива воды. Корпус бачка бывает круглым или прямоугольным. Завершальный вариант более удобен и надёжен во время установки и креплении, но круглый имеет преимущество в виде герметичных бесшовных стенок.
Главное! Прямоугольный бачок просит добавочного усиления стенок при внушительном объёме воды (рукодельный вариант). Это утяжеляет весь расширительный механизм, который необходимо приподнимать на самую верхнюю точку системы для отопления, например, на чердачный этаж.
Положительные качества:
- Типовая форма. Во многих случаях — прямоугольник, который установить можно и присоединить к общему механизму собственными силами.
- Обычная конструкция без чрезмерного количества управляющих компонентов, что дает возможность очень легко контролировать работу без перебоев резервуара.
- Небольшое количество элементов для соединений, что добавляет корпусу крепость и прочность во время работы.
- Среднерыночная цена, благодаря вышеизложенным фактам.
Расширительный бачок для отапливания открытого типа
Расширительный бачок возмещает увеличение объема нагретого носителя тепла, уменьшая давление в разводке. Благодаря этому такой узел должен находиться как в открытой, так и в закрытой отопительной системе. Причем бачок для закрытой системы можно создать даже собственными руками, применяя самодельные или готовые емкости.
Во многих случаях компенсатор для носителя тепла устанавливается между напорным соединительным эелементом с резьбой или отрезком трубы котла и первой батареей. При подобном расположении расширительный бачок открытого типа заменяет клапан для предохранения – во время перегрева котла пар пойдёт не в систему, а вырвется наружу, сразу в атмосферу.
В высотных домах расширительный бачок устанавливается в чердачной зоне или под поверхностью потолка теплогенерирующей установке
Но чтобы это произошло, бачок необходимо оформить в качестве самой высокой точки системы, приподняв и над котлом, и над батареями, и над разводкой. Для этого в точке сопряжения вертикальной ветки напорного трубопровода с горизонтальным участком обустраивают тройник, к верхнему отводу которого прикрепляют отрезок арматуры, объединяющей систему и бачок.
Благодаря этому в высотных домах расширители устанавливают в чердачной зоне. Или под поверхностью потолка в котельной установке, если, разумеется, это разрешают размеры и объем бачка. Стало быть, перед сборкой нам необходимо попытаться определить геометрию емкости, отталкиваясь от рекомендуимого объема.
Размеры расширительного бачка для системы обогрева открытого типа вычисляют если исходить из объема и температуры носителя тепла. Причем самая простая формула оперирует только первым параметром. В данном случае объем бачка равён пяти процентам подобного параметра системы.
К примеру, если в разводку, котел и батареи залили 200 литров воды, то объем расширительного бачка равён 10 литрам (200?5%).
Более точная и непростая формула оперирует не только вместительностью системы, но и температурой носителя тепла. Ведь нагрев на 10 градусов по Цельсию масштабирует объем на 0,3 процента. И потому как начальная температура воды равна комнатной (20 °C), а самая большая температура нагрева доходит только до 100 °C, то и масштабирование объема залитой в систему жидкости может быть только до 2,4% (((100-20)/10)?0,3).
Другими словами, если в разводку залито те же 200 литров, то объем бачка по уточненной формуле не превысит 4,8 литра (200?2,4%).
В работе лучше воспользоваться либо большим значением, вычисленным по 5-процентной пропорции, либо усредненным результатом, который определяется по половине суммы 5% и 2,4% объема носителя тепла. И для 200-литровой системы усредненный объем равён 7,4 литра ((10+4,8)/2).
Сейчас, когда нам известен способ вычисления емкости бачка, можно переходить к методике сборки самого изделия.
В редкой системе отопления вместится более 200-300 литров носителя тепла, стало быть, объем нашего бачка будет равным 10-15 литрам. Чтобы выполнить такой бачок нам потребуется металлический лист размерами 50?75 сантиметров. Толщина листа может быть произвольной, но подходящей считается 2-миллиметровый вариант.
Бачок из листового металла может собрать только бывалый сварщик
Ну а сам процесс сборки выглядит так:
- Режем угловой шлифмашиной лист на две заготовки 25?75 сантиметров.
- Режем угловой шлифмашиной эти полосы на шесть заготовок 25?25 сантиметров.
- Прожигаем резаком или электродом дыру в одной заготовке и ввариваем здесь патрубок для соединения с резьбовым отрезком трубы на 1,0 или ? дюйма.
- Прихватываем сваркой две заготовки под прямым углом друг к другу. Таким образом поступить и с еще 2-мя заготовками. Дальше собираем куб без дна и крышки, объединив эти уголки сваркой.
- Провариваем швы до герметичного состояния. Тестируем стыки мелом и керосином.
Для контроля герметичности шва мел наносим с наружной стороны, керосин – внутри. Если после какого не меловой полоске не возникли пятна жира, шов проварен плотно.
- Привариваем к кубу днище – заготовку с вваренным отрезком трубы. Проверяем швы на непроницаемость.
- Пропаливаем резаком или дугой от электрода в последней заготовке отверстие 5?5 сантиметров.
- Привариваем заготовку с отверстием со стороны крышки куба. Непроницаемость швов в этом случае проверять совсем не нужно.
В конце концов у нас выходит емкость на 15,6 литра (25?25?25= 15625 см3 = 15,625 л). Причем в сборочный процесс мы расходуем металл без остатка, а общей емкости подобного бачка хватит на 300-литровую систему.
Единственный минус данного варианта – существенная сложность процесса. Такой бачок соберет только бывалый сварщик. И если вы не способны варить герметичные швы, то вам лучше обратиться к иной разновидности конструкций из металла, к примеру, к бачку на основе готовой емкости – баллона.
На расширительную емкость можно пустить и 50-литровый, и 27-литровый баллон. Только в первом варианте достаточно будет отрезка высотой 25-30 сантиметров, а в другом – придется задействовать весь баллон.
Благодаря этому с точки зрения экономии материала выгодно задействовать 27-литровые либо даже 12-литровые емкости. Ведь даже не очень большой 12-литровый вариант можно присоединить к системе, в которую влили до 240 литров воды. А сам процесс трансформации баллона в бак выполняется по следующей схеме:
Самое первое, откройте вентиль и спустите останки газа. Потом скрутите ваниль и слейте отдушку, которую добавляют в балоны для создания нестандартного аромата газа. Отдушку лучше сливать дальше от жилья.
Перед работой нужно в первую очередь спустить останки газа
Второе, залейте сквозь отверстие вентиля в баллон воду, заполнив его до самого верха. Спустя 5-10 часов слейте воду, дальше от жилья.
Третье, обрезать конусообразную часть вентиля и наварите ее на патрубок для соединения необходимого диаметра со отрезком трубы – так вы оформите вход в бачок. Если со сваркой не сложилось – применяйте вентиль как вход, использовав для стыковки с системой сильфонную подводку, которую можно намотать на наружный патрубок для соединения вентиля.
Четвертое, приварите к корпусу баллона ножки, сориентировав емкость вентилем вниз. При этом ножки из уголков можно закрепить при помощи шурупов по металлу, применяя для герметичности силиконовые шайбы.
В-пятых, прорежьте в верхней точке уже практически готового бачка (со стороны дна баллона) люк размерами 50?50 миллиметров. Сквозь люк можно залить воду в систему или стравить пар или воздух из носителя тепла. В открытых баках данная деталь должна находиться в первую очередь.
Как можно заметить, собрать бачок из баллона не так уж и тяжело, однако есть еще весьма простой вариант изготовления, имеющий в виду применение в виде основы пластиковой емкости.
В данном случае вы просто берете выполненный из пластика бачок необходимого объема. Это может быть и канистра на 10-40 литров, и 5-литровая емкость из-под масла или стеклоочистителя, и даже простое 10- или 12-литровое ведро. Хотя база с квадратными гранями в этом случае будет лучше.
Дальше вы приобретаете простой резьбовой патрубок для соединения с 2-мя отрезками трубы (резьбовыми участками на торцах), шайбу из резины, диаметр внутри которой сходится с внешним диаметром штуцера, и две гайки (под резьбу отрезков трубы).
Подойдёт любой выполненный из пластика бачок необходимого объема
На другом шаге вы нагреваете один торец штуцера на огне (можно на кухонной плите) и прожигаете им днище канистры, ведра или любой иной емкости. Дальше вы обрезаете верх (если он закрыт) и прожигаете жарким гвоздем три отверстия, разместив их треугольников сверху. При помощи таких отверстий мы станем крепить канистру к поверхности стены, благодаря этому они должны находиться дальше от дна.
На предпоследнем шаге вы монтируете патрубок для соединения в днище емкости. Для этого на отрезок трубы наматывается гайка, а сам он ставится в отверстие. Потом, внутри, на резьбу одевают уплотнитель из резины (шайбу) и накручивают вторую гайку. Она должна придавить резину ко дну, упираясь во вторую (внешнюю) гайку.
На последней стадии вы закрепляйте емкость под поверхностью потолка, применяя самосверлящие шурупы или дюбеля, которые вставляют в заблаговременно просверленные или прожженные горячим гвоздем отверстия. Аналогичного крепления хватит для фиксирования 5-литровой канистры. Для 10-литрового варианта придется возводить полку.
После окончания строительства бачка мы обязаны присоединить расширитель к системе. И в данном случае необходимо действовать по следующей схеме:
- Слейте воду из системы. Причем можно удалить абсолютно не весь объем, а исключительно десятую часть, понизив уровень жидкости до верхнего отрезка трубы батарей.
- Установите самую высокую точку напорной трубы и врежьте в это место тройник. Напомним, что для полипропиленовых труб можно применять цанговый соединитель, а если теплопровод собран из арматуры из стали, то взамен тройника можно вварить отвод с резьбовым торцом.
- Установите расширительный бачок под потолком или на перекрытие между верхним этажом и чердаком. В последнем варианте потолок придется рассверливать, открывая доступ к тройнику разводки.
- Накрутите на патрубок для соединения бачка гайку сильфонного шланга. Опустите второй конец сильфона на уровень тройника. Накрутите его на отвод разводки (отрезок трубы или патрубок для соединения тройника).
Взамен сильфонного шланга можно применять полимерную или трубу из металла, однако этот шаг усложнит процесс установки, благодаря этому мы подбираем не жёсткую конструкцию, а гибкий шланг. Вентиль в точке врезки расширителя устанавливать не надо. Расширительный бачок для отапливания открытого типа
