Характеристики на изчислението и монтажа на разширителния резервоар

Водата, която е най-често използваният топлоносител в отоплителните системи с радиатор, има тенденция да се разширява при нагряване. Такова разширение увеличава вътрешното налягане в системата, за чиято нормална работа е необходимо инсталирането на буферен резервоар - разширителен резервоар, за който ще говорим в тази статия.

Ще разберете защо имате нужда от разширителен резервоар, кога трябва да го инсталирате, как да изчислите оборудването и да извършите неговия монтаж сами.

1 Необходимостта от инсталиране на буферно оборудване

Основната функция на оборудването, което разглеждаме, е да компенсира топлинното разширение, което възниква, когато охлаждащата течност се нагрява до работна температура. Тъй като котлите, тръбите и спирателните и регулиращи клапани са проектирани за определено налягане, без буферен резервоар, те могат да бъдат повредени - излишен обем вода ще притиска системата, докато в най-уязвимата й точка се образува теч.

Втората функционална цел на резервоара е да компенсира водния чук. Воден чук се появява в момента на включване на циркулационната помпа, което води до рязък скок на налягането в системата. В този случай разширителният резервоар действа като буфер, предотвратявайки напрежението върху тръбите и топлообменника.

В зависимост от устройството за проектиране има два вида резервоари - затворени и отворени. Нека разгледаме всеки от тях по-подробно.

1.1 Отворени резервоари

Разширителен резервоар за отопление от отворен тип е остатък от миналото и практически не се използва днес. Такива агрегати могат да компенсират излишното налягане само с естествена циркулация на охлаждащата течност; те не могат да се справят с разширяването в системи с циркулационна помпа.

Отворете разширителния резервоар

Отвореният резервоар има правоъгълна или цилиндрична метална обвивка с отвор в горния край, покрит с капак, който осигурява свободен достъп до охлаждащата течност. Резервоарът е снабден с дренажен кран, дюзи за свързване на захранващите и циркулационните тръби, както и вградени контролни и преливни тръби, които предотвратяват прекомерното пълнене на буферния резервоар с вода.

В допълнение към основните функции, отворен разширителен резервоар ви позволява да регулирате количеството вода в отоплителната система, като я зареждате при необходимост. Мястото за инсталиране на отворен резервоар е горната точка на системата, което от своя страна изисква удължаване на тръбите и извеждането им на тавана или стълбището; също така е задължително да се изолира резервоарът, когато е инсталиран в помещение с по-ниска температура отколкото в отопляемата част на къщата.

Отвореният разширителен резервоар за отопление има следните предимства:

простота на дизайна и, като следствие, неговата ниска цена и поддръжка;
ефективно отстраняване на излишния въздух от отоплителната система.

Този дизайн има и недостатъци, първо, увеличава риска от корозия на тръбите поради контакта на охлаждащата течност (вода) с кислород, също така отворен резервоар увеличава топлинните загуби в системата и е причина за необходимостта от периодично добавяне на вода поради до нейното изпаряване.

Схема за монтаж на отворен разширителен резервоар

Когато избирате кой разширителен резервоар да използвате за отопление, има смисъл да се даде предпочитание на резервоар с отворен тип поради неговите недостатъци само в случай на ограничен бюджет. Във всички останали случаи изборът на затворен резервоар ще бъде по-рационален.

1.2 Резервоари от затворен тип

За разлика от отворените резервоари, разширителният резервоар от затворен тип е напълно запечатан съд. Такъв контейнер е частично напълнен с инертен газ, докато втората част е пълна с охлаждаща течност - вода. В зависимост от метода за разделяне на капацитета на две работни среди - вода и газ, затворените резервоари се класифицират на два вида:

В безмембранни съдове липсва разграничението между охлаждащата течност и газа като такива, те са в контакт помежду си. Такива конструкции са оборудвани с допълнителен външен компресор, който автоматично попълва газта, когато налягането му падне.

Днес разширителен резервоар без мембрана за отопление се използва изключително рядко, пикът на неговата популярност настъпва по времето, когато гумените мембрани имат нисък експлоатационен ресурс, което се отразява на експлоатационния живот на самия разширител. Недостатъкът на този дизайн е наличието на обемист компресор, което увеличава размера на резервоара.

Затворен резервоар с изпъкнала мембрана

Мембранният разширителен резервоар на отоплителната система има конструкция, при която водата и газът са разделени от еластична мембрана. В зависимост от вида на мембраната има два вида резервоари:

с мембрана с пръчка;
с крушовидна мембрана.

Дискообразната мембрана е фиксирана в централната част на контейнера и има формата на полукълбо. Специфичната форма се определя от обема вода в резервоара, мембраната може да бъде изпъкнала или вдлъбната.

Крушовидната мембрана е гумена обвивка, която не само разделя водата и газа, но и ограничава контакта на вода със стените на резервоара, което увеличава живота на конструкцията като цяло. Предимството на мембраните с форма на круша е тяхната поддръжка, те могат да бъдат заменени при необходимост, докато плоските диафрагми не могат да бъдат ремонтирани.

Затворен разширителен съд в отоплителната система

Предимствата на мембранните резервоари включват:

малък размер;
няма загуба на топлина;
липса на изпаряване на охлаждащата течност;
ефективност в системи с високо налягане;
възможността да инсталирате навсякъде.

Има и такова оборудване като резервоар за съхранение на отоплителната система. Това са резервоари от мембранен тип, които са инсталирани в края на радиаторната верига и акумулират излишната топлина от водата, течаща през връщащата тръба. Впоследствие нагрятата вода, която се пълни с резервоара за съхранение, може да се използва за всякакви домакински цели, като по този начин се спестява електроенергия. На цена такова оборудване е с 30-40% по-скъпо от конвенционалните разширители.

2 Как да изберем и изчислим разширителен резервоар за отопление?

Разширителят се избира въз основа на четири фактора за избор - неговия обем, форма, работна температура и диапазон на налягане. Всичко е ясно по форма - трябва да изберете контейнер, който най-добре се вписва в оформлението на определена стая. Имайте предвид, че има и компактни плоски резервоари, които могат да се поставят между стената и декоративната ламперия, без да заемат полезно пространство вътре в стаята.

Изборът според параметрите на температурата и работното налягане се извършва въз основа на характеристиките на мембраната, инсталирана в разширителя, тъй като режимът на работа на резервоара зависи от него. Информация за тези параметри е посочена в техническата документация за оборудването.

Остава да се определи - колко резервоар е необходим? За да направите това, ще трябва да направите изчисление, което ще ви помогне да разберете необходимия капацитет на резервоара за конкретна система. Има правило, според което обемът на разширителя трябва да надвишава обема на максималното количество охлаждаща течност, влизаща в него с 2 пъти.

Обемът на течността в тръби с различен диаметър

Първоначално трябва да изчислите количеството охлаждаща течност в отоплителната система. Това може да стане чрез изчисляване на общия обем на равнините на всички възли на системата - тръби, котел и радиатори. Обемът на котела и радиаторите е посочен в придружаващата документация, докато таблицата по-долу се използва за изчисляване на обема на тръбата. Изчисляването се извършва чрез умножаване на капацитета от 1 ходов метър по общата дължина на тръбите.

След това трябва да определите необходимия обем на разширителния резервоар въз основа на налягането на течността в отоплителната система и общото количество охлаждаща течност.

Съотношението на обема и налягането на охлаждащата течност в разширителния резервоар

Това изчисление ще бъде валидно за системи, в които водата се използва като топлоносител. В случай на течности с различни стойности на топлинно разширение, общият обем на разширителя трябва да се умножи по подходящия корекционен коефициент.

Инсталирането на разширителя може да се извърши на ръка, за това не се изисква специално оборудване. Помислете за основните характеристики на инсталацията и свързването на това оборудване:

Отворените разширители трябва да бъдат монтирани в горната част на отоплителната система пред циркулационната помпа.
Монтажът на резервоари от затворен тип може да се извърши на всяко място (задължително пред циркулационната помпа). Монтирането в горната точка обаче е за предпочитане, тъй като в този случай резервоарът ще може да изпуска въздушни мехурчета през специален клапан, дори ако мембраната е повредена.
Ако резервоарът е инсталиран с недостатъчен обем, към него може да се свърже втори разширител. Същото може да се наложи при подмяна на охлаждащата течност с течност с висок коефициент на топлинно разширение.
Съвременните отоплителни котли често имат вграден разширителен резервоар; няма нужда да се инсталира допълнителен разширител в системи с такъв топлообменник.

Схема на свързване на разширителен резервоар

По време на работа разширителният резервоар за отопление трябва периодично да се проверява за признаци на корозия и работата на мембраната. Също така, налягането в резервоара се проверява редовно и, ако е необходимо, се изпомпва въздух, това се прави с обикновена автомобилна помпа.