Расширительные баки являются одними из ключевых вспомогательных элементов отопительных систем. В основном они предназначены для контроля давления и компенсации объёма воды. Эти устройства, классифицируемые как «установочное оборудование», обеспечивают высокую эффективность работы системы отопления.
Существуют различные типы расширительных баков, отличающиеся ёмкостью, принципом работы и конструкцией. Они способны работать при очень высоких температурах, поэтому необходимы как для отопительных, так и для санитарных систем водоснабжения.
Роль закрытого расширительного бака
При нагреве воды в системе возникает её тепловое расширение, которое полностью контролируется расширительным баком. Нагретая вода увеличивает давление в системе, что может повредить оборудование. Поэтому контроль давления является критически важным.
Расширительные баки могут иметь разную ёмкость — от 50 до 500 литров и более, в зависимости от размеров системы и условий эксплуатации.
Особенности закрытых расширительных баков
- Срок службы и надёжность: закрытые баки более долговечны по сравнению с открытыми.
- Использование мембран: вода находится внутри мембраны, не контактируя с металлической стенкой бака.
- Применение: подходят для отопления, охлаждения и санитарных систем.
- Конструкция: вертикальные модели для больших ёмкостей (~200 л), сферические баки — для малых объёмов.
- Защита: баки покрыты электростатической порошковой краской, мембраны имеют гофрированную структуру, а для регулировки давления используется азот (возможно использование воздуха).
Техническое обслуживание
- Рекомендуется проверять баки каждые 2–3 месяца, чтобы избежать снижения давления и накопления воды.
- При повреждении мембраны ремонт невозможен — требуется замена.
- Закрытые баки снижают коррозию, предотвращают контакт воды с воздухом и уменьшают теплопотери в трубопроводах.
Расчёт объёма закрытого расширительного бака
Закрытый расширительный бак компенсирует изменения объёма воды при нагреве, предотвращая превышение давления и продлевая срок службы насосов.
Основные параметры расчёта:
- Vs — общий объём воды в системе (включая котёл, радиаторы и трубы)
- Vg — объём расширяющейся воды
- O — номинальная температура котла
- f — коэффициент теплоотдачи радиаторов
Расчёт расширяющейся воды:
Vg = Vs × n
где n — коэффициент температурного расширения воды.
Для определения ёмкости бака при рабочем давлении используют формулу:
Vgd,k = Vd + Vs · E × ((Ptü + 1) / (Ptü - Pgö))
где:
- Vgd — объём бака (л)
- Vs — объём воды в системе
- E — коэффициент расширения воды
- Ptü — максимальное рабочее давление системы
- Pgö — предварительное давление бака
- Vd — уровень воды в баке при холодной системе
Для номинального объёма:
Vn = Vv + Ve
- Po = Ps + Pd, где Ps — статическое давление, Pd — эффективное давление испарения воды.
Методы расчёта
- Точный метод: вычисление объёма воды в каждой части системы и умножение на коэффициент расширения.
- Приближённый метод: оценка общего объёма системы с учётом коэффициента запаса.
Первый метод предпочтителен для крупных систем, второй — для средних и малых.
Рекомендации
- Давление системы должно быть на 10% выше, чем давление срабатывания предохранительного клапана.
- Предварительное заполнение бака требует контроля за воздухом и возможными утечками.
- Правильно рассчитанный закрытый бак обеспечивает равномерное давление, уменьшает коррозию и теплопотери, продлевая срок службы насосов и радиаторов.