Разширителен съд за отоплителната система: проектиране, изчисляване и избор на най-добрия вариант

Монтаж на разширителния съд в отоплителната система

Монтажът на разширителния съд в отоплителната система се извършва в съответствие с избрания тип на самия съд. Вече казахме, че в затворените кръгове той се монтира в близост до газовия котел (или друг), а в отворените кръгове се монтира в самия връх, в най-високата точка по вертикала. За свързване се използват метални и ½ или ¾" пластмасови тръби. Закрепването се извършва със специални фиксатори за стена. Що се отнася до импровизираните цистерни, те могат да бъдат прикрепени по желание.

Плоските разширителни резервоари са най-удобни за използване - те не изглеждат толкова обемисти, колкото бъчвовидните им аналози.

Резервоарите за затворени системи се закрепват по същия начин, като се използват подходящи стенни крепежни елементи. Ако възнамерявате да монтирате такъв резервоар, поставете го близо до отоплителния котел и предпазната група - това улеснява изпитването и регулирането на налягането в разширителния съд на отоплителния котел (разгледахме как да направим това в предишния раздел на този преглед).

Самостоятелно инсталиране

За човек, който има дори малък опит във водопроводните работи, инсталирането и свързването на мембранния резервоар няма да е много трудно. За напълно начинаещи в тази област е необходимо да се използва схемата на свързване на разширителния съд в отоплителната система. Така ще се избегнат грешки по време на инсталацията.

Най-напред трябва да се направи изрез, в който да се опакова Т-образният елемент. Обикновено това се прави на циркулационната тръба, но може да се направи и на обратната тръба, колкото е възможно по-близо до котела. Видът на монтажа и закрепването може да бъде различен и зависи от материала, от който са изработени тръбите: метал, полипропилен, пластмаса и други.

Разширителният съд може да се постави навсякъде. Той винаги трябва да бъде оборудван с клапан на крана, който е необходим за изключване на конструкцията по време на поддръжка и ремонтни дейности. Между казанчето и вентила трябва да се монтира и съединителна гайка (американски тип). Ако конструкцията е в експлоатация, клапанът трябва да е в отворено положение.

Към задната част на крана е прикрепена свързваща тръба, другият край на която е монтиран към Т-образния елемент. Дължината и другите конструктивни особености не са от значение, но обикновено се използва най-краткият път до Т-образния елемент и системата за връщане.

След монтажа казанчето се напълва с отоплителна среда. Ако не бъдат открити течове, монтажът на вакуумния резервоар може да се счита за завършен. Трябва да се проверят и всички връзки.

Схемата за свързване на разширителен съд в отоплителна система не е твърде сложна, но е важно да се помни, че една затворена система трябва да има надеждна система за безопасност, включваща манометър и термометър, както и различни клапани. За предпочитане е манометърът да се монтира в близост до казанчето за удобство.

Как да изберем разширителен съд за отопление - най-добри съвети

Трябва да се предвидят всички структурни елементи в конструкцията на отоплителната система. Изключването на поне един от тях би било неоправдано по две причини. Първо, може да се наруши функционалността и ефективността на цялата система. На второ място, подобни дефектни проекти могат да бъдат опасни от гледна точка на възможни пожари или разкъсвания на тръбната мрежа.

Един от тези важни конструктивни елементи в отоплителните системи е разширителният съд за отопление. По време на нагряването на отоплителната среда в тръбопровода налягането се повишава, а обемът на самата отоплителна среда се увеличава поради ясното действие на физическите сили. В този момент в захранващата линия на тръбопровода се създават критични параметри, които при липса на разширителен съд могат да доведат до изтичане на охлаждащата течност от тръбата. Такива аварии обикновено са съпроводени от спукване на тръбата в най-слабото съединение на отделните елементи.

За да се предотврати това, е необходимо да се монтира разширителен съд в структурата на отоплителната система. Без разширителен съд излишната вода ще трябва да се източва всеки път, когато системата се нагрява. В този случай могат да се появят въздушни джобове, които се образуват при охлаждането на охлаждащата течност в тръбопровода.

Кой разширителен съд за отопление да избера?

Класификацията на тези структурни елементи на отоплителната верига предвижда две категории устройства:

• Резервоари от отворен тип;
• Резервоари от затворен тип.

Първата категория включва по-старите модели, предназначени за използване в системи с естествена циркулация в системата. Това са резервоари с отворен връх и с изпускателен кран за откриване и отстраняване на излишната вода в системата.

Втората категория включва използването на напълно херметизирани резервоари, оборудвани с вентил за отвеждане на въздуха и излишната охлаждаща течност. Обезвъздушителните клапани в такива разширителни съдове за отопление могат да бъдат механични с ръчно отстраняване или автоматични - оборудвани с манометри и подходяща автоматика. Тази категория разширителни съдове се използва при организиране на отоплителна система с естествена или принудителна циркулация на охлаждащата течност.

Третият вариант е мембранен резервоар за отопление. Този модел е по-усъвършенстван, по-практичен и по-естетически издържан. Той има две отделения в структурата на резервоара. Едната от тях съдържа въздух под налягане, а в другата се подава нагревателната среда, която се разширява в резултат на нагряването.

Двете отделения са разделени с твърда и пластмасова мембрана. Когато нагревателната среда запълни съда на собственото си отделение, тя създава повишено налягане в другото отделение. Когато водата се охлади, свръхналягането в другото отделение я изтласква обратно в тръбопровода на отоплителната система. По този начин обемът на нагревателната среда и налягането в системата се поддържат постоянни.

Как да избера обема на разширителния съд?

След определянето на вида и местоположението на резервоара е необходимо да се избере начинът за изчисляване на обема на съда. Обемът на разширителния съд за отопление може да се изчисли по различни начини.

Професионалното изчисление се извършва от инженери - проектанти, които използват специално оборудване. Специалистите и инженерите отчитат всички фактори, които могат да повлияят по някакъв начин на стабилността на отоплителната система. Много хора използват само този метод, тъй като той е най-надежден и точен, но и най-скъп.

Специален калкулатор за изчисление - различни интернет сайтове ви позволяват да изчислите обема на разширителните резервоари. Калкулаторът предоставя информация за минимално необходимия капацитет на въпросните плавателни съдове. Този метод може да се използва само за индивидуални отоплителни системи.

Изчисляване с помощта на формули - обикновено се прави самостоятелно. Човек трябва да бъде много внимателен, за да не допусне редица грешки. В различни портали можете да намерите необходимите формули, които да ви помогнат да определите обема на разширителния съд.

Видове отоплителни системи

Съществуват два основни вида отоплителни системи - отворени (open) и затворени (closed). Първите са най-прости - охлаждащата течност преминава през тръбите по силата на гравитацията, без помощта на помпи, подчинявайки се на законите на физиката. Разширителният съд за отопление от открит тип се разполага в най-високата част на контура - по-високо от горната линия на радиаторите, монтирани в сградата. Налягането в такъв отоплителен кръг е доста ниско, близко до атмосферното налягане.

Нагревателната среда трябва да бъде частично изведена от отоплителния кръг, тъй като се разширява под въздействието на топлинната енергия. Именно за тази цел служи най-простият разширителен съд за отопление от отворен тип, монтиран над всички радиатори, инсталирани в къщата (често разположени на тавана). Тук се отвежда излишната вода от тръбите. Ако се натрупа твърде много, част от него се извежда гравитачно от отоплителната система чрез връзка, заварена към разширителния съд.

Въпреки своя размер и привидната си простота разширителните съдове играят важна роля за надеждността на цялата отоплителна система.

В отворените (незатворени) отоплителни системи топлоносителят е в пряк контакт с околния въздух, тъй като разширителните съдове не са херметически затворени. А ако в тръбите и радиаторите се образуват въздушни мехурчета, те се изхвърлят през самия резервоар, без да се използват специални клапани. В допълнение към разширителния съд за отворена отоплителна система тук често се монтират циркулационни помпи - в повечето случаи те се монтират непосредствено след котела, заедно с байпас.

Затворените (затворени) отоплителни системи са херметически затворени - в тях охлаждащата течност не е в контакт с атмосферния въздух. Особености при инсталирането на такива системи:

• Задължително използване на циркулационни помпи - за осигуряване на правилна циркулация на отоплителната среда;
• Задължително използване на група за безопасност - тя отговаря за освобождаване на налягането;
• Задължително използване на автоматични обезвъздушители - не е необходимо да се обяснява за какво отговарят те.

Тук охлаждащата течност тече под налягане, създадено от циркулационната помпа.

И ако при отворените системи се обръща особено внимание на наклона на тръбите, тук този наклон не е необходим. Основното предимство на затворената отоплителна система е бързото и много по-равномерно разпределение на топлината в отопляваните помещения.

Можете да инсталирате затворен разширителен съд за отопление във всяка точка на къщата - в близост до отоплителния котел, на височината на втория етаж или на друго място. Но по-често разширителните съдове на затворените отоплителни системи се монтират до отоплителните котли заедно с предпазните групи.

Кой дизайн е по-добър?

В зависимост от устройството и материала на разширителния съд системите се различават по списъка си с плюсове и минуси. Но според експерти и опитни потребители предимствата във функционалността са на страната на затворените версии.

Предимства и недостатъци на отворения резервоар

Системата със самопотока се нуждае от по-размерни тръби, което от своя страна директно увеличава разходите. Бюджетът за отворена отоплителна система с нехерметичен разширител леко се увеличава, въпреки че остава сравнително нисък.

Основните предимства на този вариант са простотата, както и ниската цена на аксесоарите и монтажните работи. Друга положителна характеристика е, че не е необходимо да се следи нивото на налягането.

Разширителят от отворен тип за малки системи може да се сглоби от импровизирани материали и се монтира лесно.

Съществуват обаче и значително повече недостатъци:

• Използването на антифриз е опасно поради токсичните изпарения;
• възможностите за монтаж са ограничени само до горната точка на системата;
• постоянният контакт с атмосферата увеличава риска от образуване на въздушни джобове и корозия;
• бавно загряване;
• температурните разлики, съпътстващи конвекционната циркулация, ускоряват износването на оборудването;
• прилагане при отопление на нискоетажни сгради, максимум на два етажа;
• високи топлинни загуби и потребление на енергия за отопление.

Друг недостатък на отворената система са загубите от изпарение и преливане. Ето защо при монтажа на резервоара трябва да се внимава да се осигури достъпност на отвора за пълнене.

Плюсове и минуси на затворения резервоар

Ако цената и лекотата на монтаж печелят отворените разширители, функционалността - силната страна на затворения резервоар, който се нарича още експанзомат. Те се използват при изграждането на затворени отоплителни системи без пряк контакт с атмосферата.

Expansomats има следните предимства:

• пълното затягане позволява използването на антифриз;
• местоположението на разширителя не влияе на работата на системата;
• Изолацията на вътрешността на резервоара свежда до минимум възможността за образуване на въздушни джобове и корозия;
• системата се загрява по-бързо след стартиране и е по-чувствителна към температурните настройки;
• по-малка разлика между работните условия на подаващата и връщащата линия, което води до по-дълъг експлоатационен живот;
• не изисква инсталирането на тръби с голям диаметър, което спестява разходи за строителство;
• не изисква постоянно следене на нивото и състоянието на течността;
• възможност за прилагане в системи, предназначени за няколко етажа;
• ниски топлинни загуби, което намалява експлоатационните разходи на оборудването.

При избора на разширители от този тип могат да се срещнат запечатани цилиндри с неразглобяема конструкция. Ако мембраната се повреди, цилиндърът трябва да се замени с нов.

За да се контролира нивото на работното налягане, на бутилката се монтира манометър и се инсталира автоматичен или механичен въздушен отдушник за изпускане на излишния въздух.

Основните недостатъци са сложността на конструкцията и специалните изисквания към материалите, които увеличават цената на оборудването. Към това можете да добавите необходимостта от постоянно наблюдение на налягането и възстановяването му, ако е необходимо.

Препоръки за избор на резервоар

Най-важната характеристика, на която трябва да се обърне внимание при избора на модел разширителен съд, е обемът на резервоара му. За затворени системи с малки кръгове с обем на охлаждащата течност от максимум 150 л е лесно да се изчисли капацитетът.

Така трябва да бъде:

• При използване на вода като охлаждаща течност - 10% от обема на цялата отоплителна система (например, ако този обем е 100 литра, разширителният съд трябва да съдържа поне 10 литра);
• Ако като отоплителна среда се използва гликолова течност, 15% от обема на отоплителната система.

В последния случай резервоарът трябва да е по-голям поради по-високия коефициент на разширение на този антифриз.

Предимството на съвременните разширителни съдове е способността на мембраната им да реагира на всяка промяна в температурата на охлаждащата течност. Това гарантира безопасността на употребата. Но не трябва да се забравя, че резервоарите са проектирани да работят при определени условия, така че трябва да бъдат правилно подбрани.

Обемът на резервоара за по-големи системи, в които циркулират повече от 150 литра, се изчислява най-добре с помощта на параметъра за общия обем на системата и таблицата за избор на резервоар.

За да се изчисли общият обем на системата, могат да се използват следните методи:

1. Измерете обема на топлоносителя, който циркулира във всички отделни компоненти на системата (котел, радиатори, тръби), и след това съберете резултатите. Този метод е трудоемък, но в същото време най-точен.
2. Умножете всеки kW мощност на котела по 15, като приемете, че средно за 1 kW са необходими около 15 литра топлоносител. Този метод е много прост, но не трябва да се забравя, че резултатът може да бъде надежден само ако сте сигурни, че сте избрали правилния нагревателен елемент за системата.
3. Източете цялата вода от системата и я напълнете отново, като изчислите необходимия капацитет.

Можете също така да използвате формула или онлайн калкулатор, за да изчислите необходимия обем на казанчето. Трябва да знаете обема на отоплителната среда, нейната температура и налягане в системата.

Методът на формулата е по-сложен и полученият обем няма да се различава значително от грубото изчисление по-горе. Освен това стойността ще трябва да се закръгли нагоре.

Много производители на разширителни съдове предлагат помощ на потребителите при избора на подходящ съд. За тази цел те предоставят таблици, които улесняват избора. Въпреки това трябва да се уточни, че предоставената информация е само препоръка и отговорността във всички случаи е на купувача.

Най-практичното решение при избора е разширителен съд, предназначен за затворени отоплителни системи, оборудван с предпазен клапан.

Причината за това е, че ако налягането спадне до критично ниво, устройството ще се задейства и ще освободи налягането. С други думи, този вентил може значително да повиши безопасността на цялата отоплителна система.

Когато купувате резервоар, имайте предвид, че разширителните съдове, използвани за отопление, обикновено са маркирани с червена боя.

Тази характеристика ще ви помогне да различите правилния продукт от други подобни, например сходни по размер и форма резервоари за водоснабдяване - хидроакумулатори, които в повечето случаи са покрити със син емайл.

Но ако е необходимо, можете да намерите резервоари в различни цветове, което ще ви помогне да поставите правилния резервоар във всяка стая, без да нарушавате естетическите му качества.

Резервоарите могат да бъдат хоризонтални или вертикални, а производителите дават възможност за закрепването им на различни места. За тази цел продуктите са оборудвани с различни устройства

И когато купувате, трябва да обърнете внимание на това, за да определите най-добрия вариант предварително.

Освен това трябва да се обърне внимание на качеството на материалите, използвани за корпуса и диафрагмата. наличие на гаранция за закупеното оборудване и инструкции за инсталиране и свързване към системата

Разширителен съд от газова бутилка

За изработката на разширителния съд можете да използвате 50-литрова или 27-литрова газова бутилка. В първия случай от него се взема участък с дължина 250-300 mm. Вторият вариант означава да използвате цялата бутилка.

Ето защо, за да се спести материал, е по-целесъобразно да се използват контейнери с вместимост 27 или дори 12 литра. Такъв импровизиран резервоар от 12-литрова бутилка може да се монтира в системи с капацитет до 240 литра.

За да превърнете бутилката в съд за разширяване, процедирайте по следния начин.

Преди започване на работа всички остатъчни газове и парфюмирани аромати трябва да се източат от бутилката, като се отвинти напълно вентилът. След това бутилката се напълва с вода до пълния си обем през отвинтения клапан. Тази вода се източва след 5-10 часа. Водата винаги трябва да се източва и изхвърля далеч от човешки жилища.

Когато бутилката е подготвена по този начин, конусовидната част на клапана се отрязва. След това се заварява заедно с фитинг с необходимия диаметър, за да се образува вход към разширителния съд. Ако не може да се използва заваряване, клапанът може да се използва като вход и да се свърже към системата чрез силфонна връзка. Обикновено се завинтва към външната връзка на клапана.

След това крачетата се заваряват към повърхността на корпуса на цилиндъра и съдът се поставя надолу с вентила за тази операция. Ако няма възможност за заваряване, краката се изработват от ъглови пръти и се закрепват към цилиндъра с винтове, пробити отвори и резба или самонарезни метални шайби, запечатани със силикон.

На последния етап от работата в цилиндъра се изрязва прозорец с размери 50 × 50 mm. Тя се изработва от страната на дъното на цилиндъра. Сега тя се превръща в горната точка на целия резервоар. През този малък люк можете да напълните системата с нагревателна среда, да изпуснете парата или излишния въздух от системата.

Предимства на затворената отоплителна система

Конвенционалният отворен разширителен съд е по-простият вариант, ако изпълнява правилно функциите си. Той е много по-евтин от разширителен съд за затворена отоплителна система. Възможно е и сами да направите отворения дизайн. Понякога за тази цел се използва метален лист или дори пластмасови бидони.

Затова много хора се чудят дали има смисъл да инсталират затворен дизайн. Оказва се, че е така, защото има редица значителни предимства:

1. Затворената (херметизирана) отоплителна система елиминира възможността за изпаряване на водата. Освен това могат да се зареждат и други охлаждащи течности (антифриз). Това е необходимо, ако къщата не се обитава постоянно, а от време на време.
2. При отворената система резервоарът трябва да бъде разположен на тавана или в друга най-висока точка спрямо цялата конструкция. Това изисква допълнителна работа за изолиране на разширителния съд, за да се предотврати замръзването на охлаждащата течност през зимата. Освен това не съществува въпросът къде да бъде поставен резервоарът, тъй като той може да бъде инсталиран навсякъде в помещението. Идеалното решение е система за обратен поток преди котела. Това гарантира, че казанчето е по-малко изложено на топлинното въздействие на нагрятата среда. В същото време обаче местоположението не трябва да създава дисбаланс във вътрешността на помещението, например ако резервоарът е разположен в коридор.
3. Тръбите и радиаторите в отворената система са податливи на корозия и повишено обгазяване. Това се дължи на постоянния контакт между топлоносителя и въздуха.
4. Затворената система загрява топлоносителя много по-бързо. Контролът на температурата е много прецизен и чувствителен. В областта на разширителния съд няма никакви топлинни загуби, за разлика от отворената система.
5. Температурната разлика между изхода на котела и обратния поток е много по-малка, отколкото при отворените системи. Това оказва значително влияние върху експлоатационния живот на системата.
6. При затворената конструкция е необходимо да се закупят тръби с по-малък диаметър, което води до по-ниски финансови и трудови разходи. Това е възможно при системите с принудителна циркулация.
7. При отворените цистерни нивото на отоплителната среда трябва да се следи постоянно. Нивото трябва да се регулира така, че да не прелива при пълнене и течността да не пада под критичната точка. Подобни проблеми могат да бъдат решени чрез инсталиране на допълнителни елементи, като преливни тръби, поплавъчни камери и т.н. Тези проблеми не съществуват при затворената конструкция.
8. Основното предимство на затворения разширителен съд за отопление е възможността за свързване на различни радиатори, конвектори, подово отопление, както и на котел.

Недостатъците са свързани с инсталирането на системи за безопасност: манометър, термометър, система за безопасност и автоматична вентилация. Въпреки че е трудно да се нарече недостатък, тъй като тези елементи осигуряват безопасност и са необходими според държавните стандарти.

Избор на оборудване

В обобщение може да се каже следното: за отворена отоплителна система вземете подходящия тип разширителен съд, а за затворена система това правило също важи. Като цяло отвореният резервоар може да бъде направен дори със собствените ви ръце, в това няма нищо сложно. Най-важното е да се спазва правилото за поставяне, описано по-горе.

Едно предупреждение относно закупуването на затворени цистерни: те изглеждат много подобни на тези за водоснабдителна система. Но те са различни видове оборудване и не са взаимозаменяеми. Обърнете внимание на маркировката върху продукта, която указва допустимите температура и налягане. За разширителен съд тя е 120 градуса и 3 BAR, а за хидроакумулатор - 70 градуса и 10 BAR.

Друг критерий за избор на разширителен съд е необходимият му обем

Всъщност е важно в него да има необходимото количество топлоносител. Изчисляването на този показател не е толкова просто, въпреки че по принцип има различни онлайн услуги за тази операция.

Но всяка програма може да се провали, така че все пак е по-добре да извършите изчислението ръчно. Най-добрият начин да направите това е да изчислите колко вода влиза в цялата отоплителна система по време на нейната работа. Това означава, че трябва да вземете предвид следното:

• количеството течност в резервоара на котела. Тази цифра е взета от информационния лист на оборудването,
• количеството охлаждаща течност във всички линии. За целта намерете площта на напречното сечение на всяка секция на тръбата (като използвате формулата за площ на окръжност) и след това умножете полученото число по дължината на същата секция,
• количеството течност във всеки радиатор, свързан към отоплителната система. Тази цифра също е взета от информационния лист на продукта.

След всички изчисления числата се сумират и след това се изчисляват 10% от сумата. Това е необходимият обем на разширителния съд.

Как се изчислява обемът на разширителните съдове

Вече знаете как да монтирате разширителния съд в отоплителната система. Необходими са ви тръби с подходящ диаметър и подходящи фитинги. Някои заоблени модели се монтират с метални скоби - това е по-безопасно. Сега стигаме до най-важния раздел - ще ви кажем как да изчислите разширителния съд за отопление.

Можете да поставите разширителния съд във всеки, дори най-незабележим ъгъл - той не заема много място.

Най-лесният и очевиден начин е да използвате някой от онлайн калкулаторите. Но този метод има недостатък - не знаем как и по каква формула да изчислим тези калкулатори, написани по неизвестен начин. Ще ви кажем как да изчислите обема на разширителния съд за отопление по специална формула. Той взема предвид:

• Обемът на цялата охлаждаща течност, влята в нагревателната среда;
• Коефициент на термично разширение на охлаждащата течност (зависи от вида ѝ);
• Ефективност на мембранния резервоар.

Като начало трябва да се изчисли обемът на охлаждащата течност в целия отоплителен кръг. Той се състои от обема на тръбата + обема на водата в котела + обема на акумулатора. Котелът е прост, вътрешният му обем е посочен в информационния лист. Радиаторите са приблизително еднакви - вземете обема на една секция и го умножете по броя на радиаторите (не забравяйте да вземете предвид броя на радиаторите).

След това най-трудната стъпка е да се пресметне обемът на всички инсталирани тръби. За целта са ни необходими диаметърът и дължината им. Въоръжете се с рулетка и отидете да измервате. Запишете дължината на тръбите със същия диаметър, а след това преминете към по-дебелите тръби. Сега започнете да смятате - умножете площта на напречното сечение на тръбата по нейната дължина. Що се отнася до коефициента на ефективност, този параметър се взема от информационния лист за самия разширителен съд.

Окончателното изчисление - умножаваме обема на системата по коефициента на топлинно разширение и разделяме всичко това на коефициента на полезно действие. Получаваме необходимия обем в литри. За водата коефициентът на разширение е около 4%, а за етиленгликола - 4,5-5%.

Съществува и друг универсален начин за избор на разширителен съд по налягане - той използва само обема на топлинния флуид. Например, ако общият обем на кръга е само 80 литра, обемът на резервоара трябва да е 8 литра. Но не забравяйте, че твърде големият резервоар няма да може да поддържа необходимото налягане в системата. Освен това това би било очевидно ненужна и скъпа покупка.

Ако обемът на разширителния съд за отопление в създадената от вас верига е твърде малък, това ще доведе до повишаване на налягането в отоплителния кръг и ще накара предпазния клапан да се задейства.