Как выровнять давление в расширительном бачке

Несмотря на то, что расширительный бак – это вспомогательный элемент для теплоснабжающей системы, без него ее эффективное функционирование невозможно. При этом одним из его наиболее важных параметров является давление.

Назначение расширительного бачка

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.

Конструкционные особенности и принцип работы

Все бачки аналогичны по конструкции. У них имеется металлический корпус, разделенный изнутри на два завальцованных отсека. У бачка на одной стороне находится ниппель, а на второй – горловина, предназначенная для соединения с трубами.

Внутри корпуса располагается диафрагма. Когда емкость пустая, она заполняет ее большую часть, а оставшееся пространство занимает воздух. В процессе функционирования сети теплоноситель нагревается, его объем увеличивается, а излишки проникают в полость, имеющуюся между диафрагмой и корпусом.

После снижения температуры рабочая среда уменьшается в объеме, а закачанный ранее воздух выдавливает ее назад в систему.

Установка расширительного бака

Котлы изначально рассчитаны на функционирование при определенном напоре теплоносителя. Это означает, что для правильной работы давление в расширительном баке системы отопления должно иметь конкретную величину. Для его поддержания используют азот или воздух, которым заполняют корпус. В емкость их закачивают в заводских условиях.

Когда выполняется монтаж устройства, нужно не допустить выпуска воздуха, иначе прибор не сможет выполнять свое назначение – регулировать давление в расширительном бачке отопления.

Этот показатель отслеживают манометром. О том, что воздух покинул расширитель, свидетельствует бегающая стрелка устройства. Подобная ситуация не проблема, поскольку воздух можно подкачать посредством ниппеля.

Показатель напора жидкости в баке в среднем равен 1,5 атмосфер, но для конкретной теплоснабжающей системы он может не подойти. Показатели того, какое давление должно быть в расширительном бачке, регулируют самостоятельно.

Нормальное значение всегда меньше на 0,2 атмосферы, чем этот показатель в системе. Если в расширительном приборе давление выше по сравнению с тем, что в сети, то увеличившаяся в объеме вода не попадет в корпус. Устройство подключают к трубопроводу посредством присоединительного размера.

Большое значение имеет не только правильное подсоединение устройства, но и грамотный выбор места его монтажа. Невзирая на то, что современные модели бачков допускается устанавливать в любом месте, специалисты рекомендуют это делать на обратке между насосом и котельным оборудованием.

Чтобы иметь возможность ремонтировать присоединительный размер, посредством которого подсоединяется емкость, используют шаровой кран. Если оборудование поломается, благодаря запорной арматуре можно снять бачок, не откачивая из системы теплоноситель.

Во время работы конструкции кран держат открытым, иначе давление в расширительном бачке отопления закрытого типа начинает резко возрастать и в наиболее слабом месте появляется течь.

Если эксплуатируется открытая система с естественной циркуляцией теплоносителя, монтируют устройство другого типа. Емкость в этом случае открыта. Ее делают из листовой стали. Размещают бачок в наивысшей точке отопительной сети.

Принцип функционирования данного устройства прост. Жидкость в процессе возрастания объема вытесняется из труб и поднимается по ним вместе с воздухом. Когда теплоноситель охлаждается, он возвращается в трубопровод, благодаря действию гравитационных сил и в результате естественного давления воздуха.

Причины падения давления

Несмотря на то, что давление в бачке должно иметь постоянную величину, оно нередко падает при эксплуатации отопительной системы.

Есть ряд причин, почему понижается давление:

1. Протечка теплоносителя. Такие проблемы обычно появляются в отопительных системах, функционирующих на антифризе, который способен проникнуть даже в мелкие трещинки. В итоге возникают протечки. Их следует устранить до того, как накачать расширительный бак в системе отопления воздухом.
2. Снижение давления в котле. В случае его значительного падения следует обратиться к мастерам. Если давление понизилось не критично и выровнялось после запуска системы, то ею можно пользоваться, поскольку подобные сбои ей не могут причинить вред.

Порядок настройки давления — какое должно быть и как настроить

Напор теплоносителя в бачке отопительной системы является регулируемым параметром. Все действия по настройке можно выполнить самостоятельно.

Для этого нужно:

1. Произвести вычисления и понять, какое давление в расширительном бачке должно быть. Его следует сделать меньше на 0,2 атмосферы, чем в системе теплоснабжения.
2. Данный показатель устанавливают до размещения емкости, сбросив воздух или закачав его посредством ниппеля. Но прежде нужно знать, как накачать расширительный бак отопления правильно.
3. Емкость подключают к трубопроводу и наполняют систему водой, делая это медленно, наблюдая за показателями давления. Жидкость закачивают, пока величины напора не сровняются.
4. Затем подключают насос и продолжают закачивать жидкость, пока давление в баке не достигнет эксплуатационных значений, которые рассчитывают до монтажа сети. В итоге в корпус попадет резервный объем теплоносителя.
5. Старт системы необходимо производить при максимальной температуре и тогда объем рабочей среды увеличивается на величину удельного приращения. Это обеспечивает поступление в прибор воды, объем которой равен емкости резервуара. В результате давление достигает максимальных значений.

Чтобы знать, каким должно быть давление в расширительном бачке двухконтурного котла, следует посмотреть инструкцию на него. Настраивать все параметры можно собственноручно, используя манометр и автомобильный компрессор.

В этой статье рассматривается серьезная тема, касающаяся давления в расширительном бачке отопления. Вам будут представлены несколько вариантов расчета давления. Также будут описаны: конструкция изделия, принцип его работы и возможные проблемы, возникающие при эксплуатации. В итоге вы ознакомитесь с правилами настройки герметичного мембранного резервуара.

Виды контуров

Чтобы стабилизировать скачки стрелки манометра в контур ставятся специальные компенсирующие бачки. Давление в расширительном бачке отопления вытесняет рабочую жидкость обратно в трубу. Они бывают двух видов. Конструктивные отличия позволяют применять их в системах разных типов:

• с доступом теплоносителя к воздуху;

В контурах открытого типа циркуляция рабочей жидкости происходит благодаря гравитации. То, какое давление в расширительном бачке системы отопления открытого типа не имеет ключевого значения, важнее его объём. Эти системы проектируются таким образом, чтобы в самой ее высокой точке находился расширительный резервуар. Это сосуд определенных габаритов из металла или пластика. Он негерметичный и теплоноситель в нём контактирует с воздухом. Резервуар открытого типа может быть без крышки, но все же лучше когда она есть. Благодаря ей в него не будет попадать мусор или насекомые, если таковы имеются в хозяйстве;

• без доступа рабочей жидкости к воздуху;

Давление в расширительном бачке отопления закрытого типа выше, чем у обычного. В закрытых контурах вода прокачивается электрическим насосом, который и является первопричиной появления давления. Без насоса циркуляция невозможна. Схемы таких систем предполагают установку герметичного расширительного резервуара. Он может быть установлен в любой точке контура, за исключением отрезков:

• после электрического насоса;
• после нагревателя.

Также имеет значение расположение его в пространстве. Воздушные пузыри выталкиваются теплоносителем вверх. Нельзя чтобы они попали в бак. Так как это повлияет на то, какое давление будет в расширительном бачке герметичной системы отопления.

В сети часто заводят разговор о том, какое должно быть давление в расширительном баке системы отопления. Чтобы узнать последнее рядовому обывателю придется перелопатить приличное количество информации, так как ответы участников часто противоречат. Попытаемся разложить все по полочкам и начнем с конструкции.

Конструкция и принцип действия

Давление в герметичном расширительном бачке отопления закрытого типа создается благодаря его конструкции. Он состоит из двух камер, которые разделены между собой резиновой мембраной. В одной из камер находится теплоноситель, она соединена с общим контуром, а в другой, герметичной – воздух. Его количество регулируется в зависимости от характеристик отопительной системы. Для этого в воздушном отсеке предусмотрен ниппель, к которому подходит обычный машинный насос. Связи воздуха с теплоносителем нет. Чтобы теплоноситель из контура мог попасть в расширительный бачок для отопления закрытого типа и обратно, давление должно быть правильно отрегулировано. Это обязательное условие, чтобы компенсировать расширение жидкости при нагревании. Увеличиваясь в объёме, она с большей силой воздействует на стенки труб. Потихоньку лишний теплоноситель вытесняется в резервуар. После того как температура рабочей жидкости снизится и она уменьшится в объёме, воздух в газовой камере вытеснит ее обратно в контур.

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.

Перепады в системе и настройка

Если все подобрано правильно, то перепадов в системе не возникает. Поэтому столкнувшись с этой проблемой нужно искать причину:

• неправильно подобранный объем;
• прорыв мембраны;
• неисправность ниппеля;
• неправильная установка.

Все ремонтные работы выполняются только после того, как бачок будет снят с контура. Настройка может быть проведена, если в бачке не будет жидкости. Поэтому ее нужно оттуда удалить. Для этого нужно накачать его. Когда жидкости не останется, воздух надо стравить. После этого при помощи насоса с манометром закачать воздух в бак до необходимого уровня. Если нет насоса с манометром, можно использовать ручной манометр. Так как проверить давление в расширительном бачке отопления без него не получиться, придется все же приобрести. Убедившись в правильности настройки, можно устанавливать бак обратно на контур.

Все красные баки предназначены для отопления. Помимо них есть еще синие. Это гидроаккумуляторы для холодной воды, они работают по другому принципу, чем расширительные.

Если настройка выполнена неправильно, то в отоплении будут следующие проблемы:

• повышение давления в системе отопления и расширительном баке;
• аварийные выбросы теплоносителя и, соответственно, необходимость в постоянной подпитке;
• спад показаний манометра до критически низкого уровня, при котором не может включиться котел.

В продаже много моделей, у которых нет возможности регулирования количество газа в воздушной камере бака. Конечно, лучше такой не покупать, но их низкая цена часто играет решающую роль. Со слов пользователей сети, известны случаи, когда просто нет вариантов выбора, только дешевые без ниппеля, не хочешь не бери.

В частных домах, на дачах и в других помещениях частного характера все чаще для обогрева используют водяное отопление. Это замкнутая система, состоящая из котла, трубопровода и расширительного бака. Система бывает открытой и закрытой. В открытой системе бачок сообщается с окружающей средой, благодаря чему давление в системе и атмосфере почти одинаково. В закрытой системе давление в расширительном бачке отопления выше атмосферного. Причем при работающем котле и бездействующем оно различно, во время топления тоже происходят изменения. Что поможет нормализовать его?

Расширительный бачок

Зачем нужна эта конструкция?

Будет рассматриваться домашняя система отопления с насосом прокачки. В отличие от системы открытого типа, в которой бачок устанавливается в самой верхней точке трубопровода, в отоплении закрытого типа расширительный элемент может крепиться в любом месте, так как имеет закрытую герметичную конструкцию. Главная цель всех видов расширителей – дать воде возможность менять свой объем.

Интересно. Многие тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вода уникальна в этом отношении. Наименьший объем составляет при температуре +4 градуса, а изменение температуры в любую сторону приводит к увеличению ее объема.

В отличие от газов, способных сохранять объем в замкнутом пространстве при изменении температуры, вода на это не способна, поэтому, если ей не дать места для расширения, она разорвет закрытую емкость, в которой находится. Чтобы этого не произошло, устанавливают расширитель.

Вторая причина, указывающая на необходимость применения бачка, заключается в следующем. В системе открытого типа вода при нагревании будет расширяться, и ее избыток покинет арматуру. При остывании воды объем уменьшится, и в образовавшееся пространство попадет воздух. Воздух в системе приводит к следующим последствиям:

1. Содержащийся в воздухе кислород и теплая вода быстро начинают разъедать металл, это приводит к порче металлических изделий.
2. Из-за разности плотности воды и газа затрудняется циркуляция, а при превышении допустимого уровня она прекращается полностью. Это приводит к закипанию воды, что еще больше увеличивает скорость уменьшения объема. В тяжелых случаях это может привести к выгоранию котла, а при использовании насоса – к перегоранию обмоток электродвигателя.

Правильное использование расширителя, особенно для отопления закрытого типа, помогает предотвратить такие опасные последствия.

Устройство и принцип действия

Корпус бачка имеет круглую, овальную или прямоугольную форму. Изготавливается из легированной или нержавеющей стали. Для предотвращения коррозии окрашивается в красный цвет. Окрашенные в голубой цвет бачки используются для водоснабжения.

Бачок в разрезе

Важно. Окрашенные в разный цвет расширители не являются взаимозаменяемыми. Емкости голубого цвета используются при давлении до 10 бар и температуре до +70 градусов. Бачки красного цвета рассчитаны на давление до 4 бар и температуру до +120 градусов.

По конструктивным особенностям баки выпускаются:

• с использованием сменной груши;
• с мембраной;
• без разделения жидкости и газа.

Модели, собранные по первому варианту, имеют корпус, внутри которого располагается резиновая груша. Устье ее закреплено на корпусе с помощью муфты и болтов. При необходимости грушу можно поменять. Муфта снабжена резьбовым соединением, это позволяет установить бак на штуцер трубопровода. Между грушей и корпусом закачивается воздух под небольшим давлением. На противоположном конце бачка расположен перепускной клапан с ниппелем, через него можно закачивать газ или, при необходимости, выпускать его.

Работает это устройство следующим образом. После установки всех необходимых арматур воду накачивают в трубопровод. Заливной кран устанавливается на обратной трубе в самой ее нижней точке. Это делается для того, чтобы воздух, находящийся в системе, мог беспрепятственно подниматься и выходить через выходной кран, который, напротив, устанавливается в самой верхней точке подающей трубы.

В расширителе груша под давлением воздуха находится в сжатом состоянии. По мере поступления воды она наполняется, распрямляется и сдавливает находящийся в корпусе воздух. Заполнение бака происходит до тех пор, пока давление воды не сравняется с давлением воздуха. Если закачка системы продолжится, давление превысит максимальное, и сработает аварийный клапан.

После того как котел начинает работать, вода нагревается и начинает расширяться. Давление в системе увеличивается, жидкость начинает поступать в грушу расширителя, еще больше сжимая воздух. После того как давление воды и воздуха в бачке придет в равновесие, поступление жидкости прекратится.

Когда котел перестает работать, вода начинает остывать, ее объем уменьшается, также уменьшается давление. Газ, находящийся в бачке, выталкивает избыток воды обратно в систему, сжимая грушу, пока давление снова не сравняется. Если давление в системе превысит максимально допустимое, на баке откроется аварийный клапан и выпустит лишнюю воду, благодаря чему давление понизится.

Во втором варианте мембрана разделяет емкость на две половины, с одной стороны закачивается воздух, с другой – подается вода. Работает таким же образом, как и первый вариант. Корпус неразборный, мембрану поменять не удастся.

Выравнивание давления

В третьем варианте между газом и жидкостью нет разделения, поэтому частично воздух смешивается с водой. Во время эксплуатации периодически газ подкачивается. Такая конструкция более надежная, так как нет резиновых деталей, которые со временем прорываются.

Установка расширительного элемента

В отличие от системы открытого типа, при которой уровень жидкости в расширителе должен быть выше уровня всей системы, использование герметичного бака не требует выполнения такого условия. Тем не менее существуют правила, регулирующие его местоположение.

Например, следует учесть, что при включении насоса на его выходе создается избыточное давление, а на входе некоторое разряжение. Установка расширителя после насоса позволит компенсировать недостаток жидкости, а это облегчит его работу. На некоторых газовых котлах бак, как правило, уже установлен. Другие интересные моменты с разным способом подключения расширителя можно увидеть из этого видеоролика.

Насос устанавливают на входе котла, что облегчает его работу: меньше происходит его нагрев, уплотнители работают при меньшей температуре, чем если бы насос стоял на выходе котла. Если используется двухконтурный котел – расширители ставятся на обоих контурах, причем на первом применяется расширитель для отопления, а на втором для водопровода.

Двухконтурная система

По способу установки бачки бывают:

В конструкциях горизонтального исполнения на корпусе предусмотрены крепления, они позволят зафиксировать устройство на стене. Такое расположение дает возможность экономить площадь, имеет эстетичный вид. Емкости с большим объемом изготавливаются только вертикального исполнения, устанавливаются на полу или подставках.

Для проверки давления в системе устанавливаются манометры стрелочного типа. В зависимости от сложности отопления их может быть несколько. Сам бак отсекается от системы с помощью запорного крана, снабжен предохранительным клапаном, ниппелем, через который закачивается воздух обычным велосипедным или автомобильным насосом. В сложных отопительных системах используется группа безопасности. Она состоит из манометра и аварийного клапана, от системы отделяется запорным краном и устройством, которое предотвращает случайное закрытие крана.

Бачок и группа безопасности

Во время эксплуатации необходимо проводить периодический осмотр, он проходит раз в полгода. Во время плановой проверки производят следующие действия:

1. осматривается бак с целью определения видимых повреждений, нарушения герметизации, отслоения краски, подтеков;
2. измеряется давление на баке при неработающем котле, оно должно соответствовать расчетному;
3. осматривается мембрана.

В случае обнаружения неисправности ее следует немедленно устранить. При замене комплектующих используют оригинальные или совместимые. Если расширительный бак долгое время не используется, его необходимо отсоединить от системы, выпустить из него жидкость, очистить и высушить.

Почему падает давление?

При работающей системе иногда возникает неисправность в виде падения давления на магистрали трубопровода. Это может быть обусловлено двумя причинами:

1. разгерметизация системы;
2. неправильно отрегулирован расширительный бак.

Обнаружить утечку можно визуально. В месте протекания жидкости видны подтеки. В рабочем режиме обычно выступает жидкость. Иногда протекать может сам котел или расширитель. Если разгерметизация произошла на металлических поверхностях, их устраняют с помощью сварки или заменяют. При прорыве мембраны в бачке ее заменяют, при отсутствии возможности придется приобрести новую емкость.

Вторая неисправность проявляется в начальном временном промежутке эксплуатации либо при ошибочном удалении газа из расширителя. В этом случае необходимо повторно произвести настройку давления.

Настройка давления

Вначале необходимо отсоединить бак от трубопровода с помощью крана. Затем его откручивают и снимают. Выливают жидкость, находящуюся в нем. Как можно проверить давление? Для этого снимают колпачок с ниппеля и с помощью машинного манометра производят измерение. В паспорте указано, какое давление должно быть. Если это давление ниже требуемого, с помощью насоса его поднимают до необходимого уровня. В представленном ролике показана настройка давления нового бачка, она применима и при ремонтных мероприятиях.

Расширители закрытого типа во многом превосходят свои аналоги в открытых системах, но чтобы они хорошо и долго работали, необходим должный уход. Тогда они долгое время будут добросовестно исполнять свое назначение.