Разширителни съдове за отоплителни системи

Къде да се инсталира?

Ако в системата има принудителна циркулация, налягането в точката на свързване на устройството ще бъде равно на статичното налягане в тази точка и при тази температура (имайте предвид, че това правило работи само ако има един мембранен елемент). Ако приемем, че тя се променя, резултатът ще бъде, че затворената система произвежда течност с неизвестен произход, което е фундаментално погрешно.

От друга страна, отворената отоплителна система представлява съд със сложна форма и специални конвекционни течения. Абсолютно всички сглобки трябва да гарантират възможно най-бързото издигане на горещата отоплителна среда до горната точка. Освен това те трябва да осигурят гравитачно оттичане на водата към котела при включени радиатори. Освен това конструкцията на такава система не трябва да възпрепятства пътя на въздушните мехурчета към върха.

Конструкция и принцип на действие

Корпусът на казанчето е с кръгла, овална или правоъгълна форма. Изработен е от легирана или неръждаема стомана. Боядисана е в червено, за да се предпази от корозия. Цистерните, оцветени в синьо, се използват за водоснабдяване.

Казанчето в изглед на сечението.

Важно. Разширителните цистерни, оцветени по различен начин, не са взаимозаменяеми.

Сините цистерни са подходящи за налягане до 10 бара и температури до +70 градуса. Червените контейнери са предназначени за налягане до 4 bar и температура до +120 градуса.

По отношение на конструкцията резервоарите са налични:

• със сменяема крушка;
• с мембрана;
• без отделяне на течности и газове.

Моделите, сглобени според първия вариант, имат тяло, в което има гумена колба. Главата на кладенеца е закрепена към корпуса с втулка и болтове. Ако е необходимо, силфонът може да се смени. Гнездото е снабдено с резбова връзка, така че резервоарът да може да се монтира върху тръбна връзка. Между колбата и корпуса се вкарва малко количество въздух. В противоположния край на резервоара има байпасен клапан с нипел, през който при необходимост може да се впръсква или изпуска газ.

Устройството работи по следния начин. След монтирането на всички необходими фитинги в тръбата се вкарва вода. Пълнителният кран се монтира на обратната тръба в най-ниската ѝ точка. Това се прави, за да може въздухът в системата да преминава безпрепятствено нагоре и навън през изпускателния вентил, който, от друга страна, се монтира в най-високата точка на захранващата тръба.

В разширителя крушата под въздушно налягане се компресира. С навлизането на водата тя изпълва, разширява и изтласква въздуха в тялото. Резервоарът се пълни, докато налягането на водата се изравни с налягането на въздуха. Ако системата продължи да изпомпва, налягането ще надвиши максималното налягане и аварийният клапан ще се задейства.

След като котелът започне да работи, водата се загрява и започва да се разширява. Налягането в системата се повишава, течността започва да се влива в крушата на разширителния съд, като компресира въздуха още повече. След като налягането на водата и въздуха в колбата достигне равновесие, потокът на течността спира.

Когато котелът спре да работи, водата започва да се охлажда, обемът ѝ намалява, а налягането също се понижава. Газът в резервоара изтласква излишната вода обратно в системата, като компресира колбата, докато налягането отново се изравни. Ако налягането в системата превиши максимално допустимото, аварийният клапан на резервоара ще се отвори и ще освободи излишната вода, което ще доведе до намаляване на налягането.

При втория вариант мембрана разделя резервоара на две половини; въздухът се изпомпва от едната страна, а водата се подава от другата. Работи по същия начин като първата версия. Корпусът е неразрушим, а мембраната не може да се сменя.

Изравняване на налягането

При третия вариант няма разделение между газ и течност, така че част от въздуха се смесва с вода. По време на работа газът периодично се изпомпва. Тази конструкция е по-надеждна, тъй като няма гумени части, които да се спукат с течение на времето.

Използване на резервоара в затворена система

Разширителен съд

Практичното място е подходящо за монтиране на затворен резервоар. Единственото важно съображение е, че резервоарът не трябва да се монтира непосредствено зад циркулационната помпа, тъй като това би довело до прекомерни спадове на налягането в отоплителната система.

Разглежданите разширителни съдове функционират по много прост начин: топлоносителят се нагрява, което води до увеличаване на обема, след което излишният топлоносител запълва пространството в монтирания мембранен резервоар. Това предотвратява повишаването на налягането в системата над допустимото ниво.

За да се изясни функцията и използването на резервоара, тези точки трябва да се разгледат на примера на най-популярното устройство - двуконтурен газов котел. Затворените системи се оборудват с допълнителни резервоари в случаите, когато нормалният капацитет на газовия отоплителен котел е недостатъчен за регулиране на налягането.

Разширителен съд

Физичните свойства на водата са такива, че тя се разширява с увеличаване на температурата. За да се компенсира излишното натрупване в процеса на отопление, газовите котли са оборудвани с разширителни съдове. Ако разширяването на водата започне да повишава нивото на налягането в тръбите за отопление, се отваря вентил и в монтирания резервоар се влива определено количество топлоносител. Когато температурата спадне, течността се източва от резервоара и се влива в радиаторите. Това означава, че радиаторите поддържат постоянно едно и също количество вода в тях, което е необходимо за равномерно и качествено отопление.

Схема на свързване на отоплението

Стандартната вместимост на стационарния разширителен съд, включен в двуконтурния газов котел, е приблизително 8 литра. Това е повече от достатъчно за нормална работа. Въпреки това, ако е необходимо да се отопляват помещения с голяма площ, е необходимо да се монтират съответния брой радиатори, което увеличава обема на отоплителната среда, т.е. водата. В такива случаи обемът на стационарния разширителен съд може да е твърде малък.

Изчисляване на обема на резервоара

Ако обемът на резервоара е недостатъчен, има голяма вероятност да се стигне до случайно изпускане на течност от котела, което е напълно неприемливо. В резултат на случайно изпускане нивото на налягането в системата може да спадне толкова ниско, че устройството просто да не може да започне да работи в автоматичен режим. И ако собственикът не добави навреме липсващата течност, системата може да се размрази или дори да откаже напълно.

Допълнителен резервоар може да се монтира във всяка част на веригата

За да се избегнат тези неблагоприятни последици, системата трябва да се оборудва с допълнителен разширителен съд. Ако основният резервоар е напълно запълнен, топлинната течност ще прелее в допълнителния резервоар, като по този начин ще се предотврати аварийна загуба на вода от котела. Обемът на обем и налягане на водата в отоплителната инсталация обемът и налягането на отоплителната система ще се поддържат на постоянно ниво.

Резервоарът трябва да се настрои преди монтажа. Цялата настройка се извършва, като се обърне с главата надолу и се извади пластмасовата тапа от него. Под тапата има нипел. Към този накрайник се свързва обикновена помпа и резервоарът се обезвъздушава. След това резервоарът се напълва с въздух, докато налягането в резервоара се повиши до 1,1 kPa. Налягането в отоплителната система трябва да е с 0,1-0,2 kPa по-високо от това в разширителния съд. Едва след тази настройка резервоарът може да се монтира на предвиденото за него място.

Детайли за монтаж на мембранния разширителен съд

Монтирането и свързването на разширителния съд към отоплителната система е свързано с известни трудности. Освен това допускането на грешки по време на работа може да доведе до огромен брой проблеми. Ето защо, ако имате и най-малкото съмнение в способностите си, не се захващайте сами с работата.

Монтажът на модула с разширителна мембрана включва използването на следните инструменти и материали:

• газов гаечен ключ;
• регулируем гаечен ключ;
• регулируем гаечен ключ; - стъпков ключ;
• пластмасови тръби.

Индикатори на уреда за работата на разширителния съд.

При отоплението на селска къща с разширителен съд херметичността на връзките е много важна. В същото време в никакъв случай не използвайте нискокачествени уплътнения, които обикновено не издържат на високи температури.

Монтажът на мембранния резервоар трябва да бъде съобразен с общите правила и разпоредби за безопасна експлоатация на отоплителната система.

Тялото на мембранния резервоар е разделено на две части с помощта на гъвкава мембрана. В едната от тях се съхранява вода, а в другата се компресира въздух или газ до определено налягане. Отоплителният агент преминава от отоплителните системи към едната част, докато втората част, която е под високо налягане, се пълни с въздух, поддържан от нипела в този момент.

Тази инсталация изисква правилни изчисления, за да се определят точните технически параметри. Казанчето трябва да бъде свързано към тръбопровод, който минава в непосредствена близост до котела. В тръбопровода трябва да се монтира предпазно устройство, което да предотвратява свръхналягане.

Мембранният резервоар не трябва да се демонтира или отстранява по време на работа. Освен това той не трябва да се отваря и пробива със сила.

Водата трябва да циркулира без кислород и други агресивни газове, за да се предотврати корозията и да се удължи експлоатационният живот на отоплителната система и тръбите.

Конструктивни характеристики и принцип на работа

Конструкцията на всички цистерни е сходна. Те имат метален корпус, разделен на две занитени отделения от вътрешната страна. Казанчето има нипел от едната страна и гърловина от другата, за да се свърже с тръбите.

Вътре в казанчето има мембрана. Когато резервоарът е празен, той запълва по-голямата част от него, а останалото пространство се заема от въздуха. По време на работата на мрежата топлоносителят се нагрява, обемът му се увеличава и излишъкът прониква в кухината между мембраната и тялото.

Когато температурата се понижи, обемът на средата намалява, а впръсканият преди това въздух я изтласква обратно в системата.

Видове

Не приемайте, че всички разширителни съдове имат идентични конструктивни и експлоатационни характеристики. Всъщност има няколко разновидности на такива устройства. Всеки от тях има определени отличителни черти и особености на конструкцията. Нека ги разгледаме по-отблизо.

В зависимост от специфичния метод на работа резервоарите се разделят на:

• отоплителни резервоари от отворен тип;
• затворени разширителни съдове.

Отворените разширителни съдове не са най-популярните. Тези устройства се монтират в системи, в които циркулацията на течността не е принудителна (т.е. без използване на помпа).

Основният недостатък на такова устройство е, че охлаждащата течност в него е свързана с кислород и това предизвиква появата на корозия в отоплителната система. При недостатъчно уплътняване на отворения резервоар водата се изпарява няколко пъти по-бързо и трябва да се долива постоянно. Според експертите такова устройство трябва да се монтира в най-високата точка на отоплителната система. Трябва да се отбележи, че подобна работа не винаги е лесно достъпна.

Затвореният (или мембранен) разширител е фиксиран в система, в която движението на отоплителната среда се осъществява принудително от помпа. Затвореният тип съд обикновено е направен под формата на стоманен резервоар (няма капак). Той е оборудван с вътрешна преграда под формата на гумена мембрана. Едната половина на такъв модел е необходима, за да се напълни с топлоносител, а другата половина е място за въздух и азот.

От едната страна самият резервоар се свързва директно към системата посредством връзка или фланец. Обратната страна е предназначена за изпомпване на въздуха. Класификацията на налягането на затворения модел позволява автоматично регулиране на подаването на отоплителна среда към системата и към самия резервоар.

Затворените цистерни се разделят на:

• сменяеми;
• незаменими.

Например резервоарите от сменяем тип са по-скъпи, но имат значителни предимства, които включват:

• Мембраната може да бъде заменена, ако е повредена или скъсана;
• Възможност за спестяване на тръби, тъй като не е необходимо да се монтира затворен резервоар в горната част на отоплителната система;
• сменяемите варианти са отговорни за минималните топлинни загуби;
• Тъй като топлоносителят не влиза в контакт с кислород, тръбите и цялата система не са изложени на корозия;
• мембраната може да бъде разположена вертикално или хоризонтално;
• в този случай няма връзка със стената вътре в металния резервоар;
• мембраните могат да се сменят много лесно и бързо (чрез фланец).

Несменяемите видове са по-евтини, но не е възможно да се смени мембраната при необходимост. Този елемент в разширителя се монтира възможно най-плътно и се притиска плътно към вътрешните стени на резервоара. Повреда или спукване на мембраната в този случай може да настъпи само при неправилно стартиране на системата (налягането се повишава твърде бързо и превишава граничните стойности).

В зависимост от вида на мембранната част разширителните съдове се разделят на модели с:

• балонна мембрана;
• Мембрана на мембраната.

По този начин експандерът с балонна мембрана е много здрав и надежден. Освен това се характеризира с впечатляващ обем. Нагревателната среда не влиза в контакт със стените на резервоара и по този начин се избягва ръждясването на такива продукти.

Плоските разширителни резервоари за нагреватели са снабдени с мембранна разделителна стена.

Как да инсталирате резервоара правилно

При монтиране на отворен резервоар в таванското помещение трябва да се спазват редица правила:

1. Резервоарът трябва да стои точно над котела и да е свързан с него чрез вертикален захранващ щранг.
2. Корпусът на съда трябва да бъде внимателно изолиран, за да не се губи топлина за отопление на студения таван.
3. Трябва да се предвиди авариен преливник, за да се предотврати заливането на тавана с гореща вода в случай на авария.
4. За да се опрости контролът на нивото и да се улесни доливането на вода, се препоръчва да се инсталират 2 допълнителни тръбопровода към котелното помещение, както е показано на схемата за свързване на резервоара:

Мембранният разширителен съд може да се монтира вертикално или хоризонтално във всяка позиция. Малките съдове обикновено се закрепват към стената със скоба или се окачват на специална скоба, а по-големите се поставят на пода. Тук има един момент: работата на мембранния резервоар не зависи от неговата ориентация в пространството, което не може да се каже за експлоатационния живот.

Съдът от затворен тип ще издържи по-дълго, ако е монтиран вертикално с въздушната камера, обърната нагоре. Рано или късно експлоатационният живот на мембраната ще изтече и ще се появят пукнатини. Ако казанчето е разположено хоризонтално, въздухът от камерата бързо ще се влее в отоплителната среда и ще заеме нейното пространство. Спешно трябва да се монтира нов разширителен съд за отопление. Ако резервоарът е окачен "с главата надолу" на скоба, ефектът ще се прояви по-бързо.

В нормално изправено положение въздухът от горната камера бавно преминава през пукнатините в долната камера, точно както охлаждащата течност неохотно се стича нагоре. Докато размерът и броят на пукнатините не се увеличат до критично ниво, отоплението ще работи правилно. Процесът отнема много време и няма да забележите проблема веднага.

Но независимо от това как ще разположите съда, трябва да се спазват следните препоръки:

1. Продуктът трябва да бъде разположен в котелното помещение така, че да може да се обслужва удобно. Не монтирайте стоящите на пода уреди до стената.
2. Ако разширителният съд е монтиран на стената, не го поставяйте твърде високо, за да не се налага да достигате до спирателния вентил или до въздушната макара по време на поддръжка.
3. Налягането от захранващите тръби и спирателните вентили не трябва да се опира на връзката на резервоара. Закрепете тръбите заедно с клапаните поотделно, което ще улесни подмяната на резервоара в случай на повреда.
4. Не е допустимо захранващата тръба да се прокарва по пода или да се окачва на височината на главата.

Възможност за позициониране на оборудването в котелното помещение - извънгабаритният резервоар се поставя директно на пода

Разширителен съд за затворени отоплителни системи

Предназначението на разширителния съд е да компенсира изменението на обема на топлоносителя в зависимост от температурата. При затворените отоплителни системи това е затворен съд, разделен на две части с еластична мембрана. Горната част съдържа въздух или инертен газ (при скъпите модели). Докато температурата на нагряващата среда е ниска, резервоарът остава празен и мембраната се разстила (снимка вдясно).

Функциониране на мембранния разширителен съд

Топлоносителят увеличава обема си при нагряване и излишъкът се издига в резервоара, като избутва мембраната назад и компресира газа, изпомпван в горната част (снимка вляво). Това се отразява на манометъра като повишаване на налягането и може да послужи като сигнал за намаляване на интензивността на горенето. Някои модели имат предпазен клапан, който освобождава излишния въздух/газ при достигане на прага на налягането.

Когато охлаждащата течност се охлади, налягането в горната част на резервоара изтласква охлаждащата течност от резервоара в системата и показанията на манометъра се нормализират. Това е целият принцип на мембранния разширителен съд. Между другото, има два вида мембрани - дисковидни и крушовидни. Формата на мембраната не оказва влияние върху принципа на работа.

Видове мембрани за разширителни съдове в затворени системи

Изчисляване на обема

Съгласно общоприетите норми обемът на разширителния съд трябва да бъде 10 % от общия обем на отоплителната среда. Това означава, че трябва да изчислите колко вода ще се побере в тръбите и радиаторите на вашата система (налични са в техническите данни на радиаторите, а обемът на тръбите може да бъде изчислен). 1/10 от тази цифра ще бъде необходимият обем на разширителния съд. Но тази цифра е вярна само ако топлоносителят е вода. Ако се използва незамръзваща течност, размерът на резервоара се увеличава с 50% от изчисления обем.

Ето един пример за изчисляване на обема на мембранен резервоар за затворена отоплителна система:

• обемът на отоплителната система е 28 литра;
• размерът на разширителния съд за система, пълна с вода, е 2,8 литра;
• размерът на мембранния резервоар за система, пълна с незамръзваща течност, е 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

Когато купувате, изберете най-близкия по-голям обем. Не взимайте по-малки - по-добре е да имате малък запас.

За какво да внимавате при покупка

В магазините се предлагат червени и сини казанчета. Червените са подходящи за отопление. Сините са структурно еднакви, но са предназначени за студена вода и не издържат на високи температури.

За какво още трябва да внимавам? Има два вида казанчета - със сменяема мембрана (наричана още фланцова) и с несменяема мембрана. Втората версия е по-евтина, значително по-евтина, но ако мембраната се повреди, трябва да закупите цялата система.

Моделите с фланци се нуждаят само от мембрана.

Място на монтаж на разширителния съд от мембранен тип

Обикновено разширителният съд е разположен на обратната тръба преди циркулационната помпа (ако се гледа по посока на потока на отоплителната среда). В тръбата се монтира Т-образен елемент, към едната част се свързва малък участък от тръбата, а към нея чрез фитинги се свързва разширител. По-добре е да го поставите на известно разстояние от помпата, за да не се създават спадове в налягането. Важното е, че тръбопроводите на мембранния резервоар трябва да са прави.

Монтажна схема на мембранен разширителен съд за отопление

След Т-образния елемент се поставя сферичен кран. Необходимо е да се даде възможност за демонтиране на резервоара, без да се източва средата. По-удобно е да свържете самия резервоар с помощта на съединителна гайка от американски тип. Това отново улеснява сглобяването/разглобяването.

Празният резервоар за вода не тежи много, но напълненият с вода - да. Тя трябва да бъде закрепена към стената или снабдена с допълнителни опори.

Отворете казанчето със собствените си ръце

Отворена цистерна

Друг е въпросът с откритата цистерна за отопление на къщата. В миналото, когато частните домове са имали само един отвор на системата, закупуването на резервоар е било изключено. По правило разширителният съд в отоплителната система, състоящ се от пет основни елемента, се изработва директно на мястото на монтажа. Не е известно дали по онова време е било възможно да се купи такъв. Днес това е по-лесно, тъй като може да се направи в специализиран магазин. В днешно време повечето жилища се отопляват предимно с херметични системи, въпреки че все още има много жилища с отворени кръгове. Както знаете, разширителните съдове са склонни към гниене и може да се наложи да ги смените.

Дизайнът на разширителния съд на отоплителната система, който се продава в магазина, може да не отговаря на изискванията на вашата верига. Има вероятност да не пасне. Може да се наложи сами да си направите такъв. За целта е необходимо:

• рулетка, молив;
• струг;
• заваръчен апарат и умения за работа с него.

Имайте предвид безопасността, носете ръкавици и работете само със заваръчна маска. С всичко необходимо можете да направите всичко за няколко часа. Нека започнем с това какъв метал да изберете. Тъй като първият резервоар е изгнил, трябва да се уверите, че това няма да се случи с втория. Ето защо е по-добре да използвате неръждаема стомана. Не искате да е прекалено гъста, но не искате и да е прекалено тънка. Такъв метал е по-скъп от обикновения метал. По принцип можете да използвате това, което имате.

Сега ще разгледаме стъпка по стъпка как да направим резервоар със собствените си ръце:

Първо действие.

Маркиране на метален лист. Още на този етап трябва да знаете размерите, тъй като от тях зависи обемът на резервоара. Отоплителната система без разширителен съд с необходимия размер няма да работи правилно. Измерете стария или го изчислете сами. Най-важното е, че трябва да има достатъчно място за разширяване на водата;

Изрежете заготовките. Конструкцията на нагревателния разширителен съд се състои от пет правоъгълника. Това е така, ако е без покрив. Ако искате да направите покрив, изрежете още едно парче и го разделете в удобна пропорция. Едната част ще бъде заварена към каросерията, а другата ще може да се отваря. За тази цел тя трябва да бъде заварена към втората, неподвижна част;

трето действие.

Заварете парчетата в една конструкция. Направете отвор в дъното и заварете гнездо, през което ще преминава нагревателната среда от системата. Кранчето трябва да бъде свързано с цялата верига;

четвърто действие.

Изолирайте разширителния съд. Невинаги, но доста често резервоарът се намира на тавана, защото там е върховата точка. Таванът е неотопляемо помещение, поради което през зимата там е студено. Водата в резервоара може да замръзне. За да предотвратите това, покрийте го с базалтова вата или друга изолация, която е устойчива на високи температури.

Както видяхте, няма нищо трудно в това да направите резервоар със собствените си ръце. Горното описва най-простия дизайн. В допълнение към отвора, чрез който резервоарът се свързва с отоплителната система, в схемата на разширителния резервоар за отопление могат да бъдат предвидени следните допълнителни отвори:

• чрез който се извършва поддръжката на системата;
• която отвежда излишната охлаждаща течност към канализацията.

Схема на резервоара с пълнене и източване.

Ако решите да направите резервоар със собствените си ръце с тръба за дренаж, поставете я така, че да е над линията на максимално напълване на резервоара. Изходът за източване се нарича авариен преливник и основната му цел е да предотврати преливането на отоплителната среда отгоре. Тръбата може да се прекъсне на всяко място:

• така че водата да е над нивото на чучура;
• така че водата да е под нивото на гнездото.

Всеки от методите е правилен, като единствената разлика е, че водата, постъпваща от кран, който е над нивото на водата, ще шуми. Това е по-скоро хубаво, отколкото лошо. Защото доливането се извършва, ако в кръга няма достатъчно нагревателна среда. И защо няма достатъчно:

• изпарение;
• спешно изписване;
• понижаване на налягането.

Ако чуете, че в разширителния съд постъпва вода от водопроводната мрежа, вече знаете, че е възможно да има някаква повреда във веригата.

В резултат на това въпросът "Имам ли нужда от разширителен съд в моята отоплителна система?" - със сигурност можете да отговорите, че това е необходимо и задължително. Трябва също така да се отбележи, че за всеки кръг са подходящи различни резервоари, така че правилният избор и правилната настройка на разширителния съд в отоплителната система са изключително важни.

Заключение

Разширителният съд е най-важният допълнителен елемент във всяка отоплителна система. Докато при отворените системи с гравитачна циркулация е достатъчно да се инсталира обикновен отворен резервоар в горната точка, сложните затворени системи изискват инсталирането на промишлени модели.

Тези цистерни се отличават със своята плътност. По време на производствения процес в корпуса се впръсква въздух, за да се поддържа налягането, необходимо за правилното функциониране на системите за принудителна циркулация. Необходимото налягане може да се настройва самостоятелно с помощта на манометър и обикновен автомобилен компресор.