Отворен и затворен резервоар за отоплителната система: изчисляване на обема, самостоятелен ремонт

Съдържанието на статията

• Защо ви е необходим разширителен резервоар
• Структурни разлики между резервоари от различни видове
• Как да изчислите параметрите на резервоара за вашата система
• Монтаж, настройка и ремонт

Без течен тип отоплителна система няма да работи без разширителен резервоар. Правилното изчисляване на обема и определяне на неговия тип е една от основните задачи при проектирането на отопление за частна къща, а днес ще разгледаме тази тема по-подробно..

Защо ви е необходим разширителен резервоар

Както знаете, течностите са много неохотни да се свиват, но с повишаване на температурата вътрешното им енергийно състояние се увеличава, разстоянието между молекулите се увеличава, което води до много значително увеличение на обема..

За справка: когато 50 литра вода се нагреят от 20 до 80 ° C, нейният обем ще се увеличи с почти един и половина литра. На пръв поглед не толкова, но помислете дали изместването на вашата отоплителна система може да се увеличи със същата стойност или, с други думи, общият вътрешен обем на тръбите, радиаторите и топлообменника на котела..

На практика такова увеличение на обема се превръща в налягане над 200 атмосфери, което от своя страна зависи от способността на „съда“ да се разтяга до необходимия размер. Но специфичното налягане всъщност не е толкова важно, тъй като критичната точка за цялата система се определя от силата на най-слабата водопроводна връзка. А якостта на опън за повечето фитинги и кранове рядко надвишава 5-7 МРа, тоест е гарантирано, че плътно запечатаната система ще се провали няколко часа след включването на котела.

За да компенсира обемното разширение в системата, трябва да има разширителен съд. Устройството му може да бъде или затворено, или отворено.

Структурни разлики между резервоари от различни видове

Отворен разширителен съд е конвенционален контейнер, инсталиран в най-високата точка на отоплителния кръг. Обемът му е много малък и е равен поне на разликата между обема на студена и загрята течност..

Отворен резервоар не е напълно удобен: водата се изпарява от него и трябва периодично да се пълни. И тъй като такива разширители рядко се държат на закрито, трябва периодично да поглеждате на тавана. Сега си представете какво ще се случи, ако водата в резервоара замръзне и системата внезапно се превърне в затворена поради ледена тапа? Но тя е в състояние да издържи десетки атмосфери.

Съществува обаче и друг метод за конструиране на отворен резервоар: монтажът в самия връх на системата е свързан от тънък силиконов маркуч с отворен контейнер, стоящ на пода. При разширяване излишната вода се изтласква от веригата и когато обемът намалява, тя се изтласква обратно от атмосферното налягане. Важно е само да навиете тежка гайка до края на маркуча, така че да бъде потопен във вода през цялото време. Недостатъкът на този метод е, че въздухът не може свободно да напусне системата, но за това има кранове на Майевски.

Затворените резервоари са проектирани по съвсем различен начин. Вътре в тялото има еластичен съд – гумена крушка, докато самото тяло е напълно запечатано. Или крушата, или остатъчното пространство имат директна връзка с отоплителния кръг. При нагряване водата, както трябва, ще продължи да се разширява, но сега тази разлика в обемите ще бъде поета от въздуха, който също ще бъде компресиран, но налягането няма да се увеличи толкова, само с 0,5-1 бара.

1 – клапан за изпомпване на въздух; 2 – въздушна камера; 3 – мембрана с топлоносител; 4 – резбова тръба с резба за свързване към отоплителната система

Но тук има важно предупреждение: затворен резервоар също прави цялата система затворена. В горната точка на отворената система налягането беше равно на атмосферно, а в долната точка към тази стойност беше добавен определен брой милиметри от водния стълб, съответстващ на разликата в нивата между точките на системата. В затворена система налягането в горната точка е нула, тоест не е прекомерно и поради това могат да възникнат проблеми..

Как да изчислите параметрите на резервоара за вашата система

Човек би могъл да твърди, че при наличието на принудителна циркулация разликата в налягането няма значение, но това далеч не е така. Най-очевидната причина: ако въздухът, който влиза в радиаторите на горното ниво, не е под достатъчно налягане, тогава той няма да може да ги напусне и да последва още по-висока точка в системата. В допълнение, отоплителното оборудване трябва да работи при условия, определени от производителя, като почти всеки от тях задава работното налягане от 1,3-2 бара.

Много лесно е да се изчисли отворен резервоар. Казахме, че при нагряване до 60 ° C се добавя още половина към 50 литра вода, тоест за 100-литрова система увеличението ще бъде равно на три литра. Това е напълно линейна връзка, която е лесна за използване.

Това не е така при затворен резервоар. При свръхналягане коефициентът на разширение на течностите се променя и това е особено важно, ако не се използва вода като топлоносител. Обърнете внимание, че при нормална работа резервоарът трябва да е наполовина пълен..

Ще получите обема на разширителния резервоар, ако разделите произведението на изместване на системата, температурната разлика и коефициента на обемно разширение на охлаждащата течност на съотношението на максималното работно налягане към минималното, извадено от едно. Минималното налягане е налягането в центъра на резервоара, когато системата е напълнена без излишна вода. Максималното налягане се определя от производителя на отоплителното оборудване и съответно чрез настройка на релефния клапан.

Обърнете внимание, че този пример предполага, че и дъмпинг клапанът, и резервоарът са инсталирани в една и съща точка в системата, най-ниската точка. Например, нека вземем система с разлика в нивата от 4 метра и работен обем от 200 литра. Първо, изчисляваме увеличението на обема:

• 200 l 0,00045 (80 ° C – 20 ° C) = 5,4 литра.

Минималното налягане за средата на резервоара ще бъде 0,28 атм, ако неговият център е с един метър по-висок от долната точка на системата, ще вземем максималното като 4,5 атм. Разделяйки минималното налягане на максималното, получаваме 0,06 и изваждайки това съотношение от единство, получаваме 0,94. По този начин минималният обем на затворен резервоар ще бъде малко над 5 литра, а при запас от 25% – 6,3 литра. Тъй като планираме да поддържаме резервоара наполовина пълен, минималният му обем трябва да бъде 10-12 литра.

Монтаж, настройка и ремонт

Технически резервоарът може да изреже във всяка точка на системата и да бъде инсталиран на произволна височина, но тези стойности трябва да бъдат предварително определени от проекта. За свързване към отоплителната система обикновено се използва същия материал, който се използва в тръбопроводите на котелното помещение, но това се прави, за да се намалят разходите.

Регулируем клапан за зареждане обикновено се поставя точно под резервоара, което значително опростява изчисленията. При пълнене на системата с вода, излишното налягане се създава от водна помпа, а текущото налягане в резервоара се проверява с манометър за автомобил чрез макарата.

Ако с течение на времето резервоарът стане неизползваем, това се определя от хидравличен манометър, който се врязва в близост до котела. При дефектен резервоар разликата между наляганията в системата в студено и горещо състояние ще бъде много по-голяма от работния диапазон от 1–1,5 атм. Проблемът се решава или чрез пълна подмяна на резервоара, или чрез неговото отстраняване с премахване на спуканата мембрана и инсталиране на нов.

Последното, между другото, е невъзможно, ако резервоарът няма фланец за поддръжка, понякога този критерий е много важен при избора, особено ако агресивните течности се използват като топлоносител. Във всеки случай се препоръчва инсталирането на резервоара през спирателните клапани, за да не се източва цялата система при подмяната му..