Как проверить работоспособность расширительного бачка системы отопления?

Давление в расширительном бачке газового котла: нормы как накачать и отрегулировать

Одноконтурный или двухконтурный газовый котел – это оборудование, которое делает нашу жизнь в доме или квартире комфортнее. Производители сейчас выпускают огромный ассортимент газовых приборов, отличающихся мощностью, функциональностью, а также способом монтажа. Однако даже самые дорогие и надежные модели могут выйти из строя. Согласитесь, не очень приятно остаться в зимний вечер без тепла и горячей воды.

Проанализировав возможные причины поломок газового оборудования, мы пришли к выводу – чаще всего сбои в работе происходят из-за того, что неправильно настроено давление в расширительном бачке газового котла или водонагревателя. В статье разберемся для чего нужен расширительный бак, как самостоятельно накачать в него воздух и настроить оптимальное давление.

Устройство

В торговой сети имеются два вида расширительных баков, — настенный, баллонного типа и, работающий, по мембранному принципу. Первые устанавливаются в низкотемпературных водопроводных системах, их окрашивают в синий цвет, а вторые, с красной маркировкой, используются в высокотемпературных водяных системах.

Гидробак выполняют в форме закрытого сосуда, в нем установлена разделительная мембрана, из особого резинового материала с повышенной эластичностью и прочностью.

За начальное рабочее давление в расширительном бачке отопления закрытого типа принимается давление (Р) в воздушном отсеке при 18 °С в пустом агрегате. Оно будет равняться статическому в заполненной внутридомовой трубной системе, при отсутствии воздушных пробок в трубах.

В этот момент, мембрана находится в равновесном состоянии, поскольку давление воздушной среды в камере стабилизируется водяной системой теплоснабжения, демпфер не может заполняться из сети, а рабочая емкость будет свободна для будущей температурной компенсации среды.

Функции расширительного бачка закрытой системы отопления. Компенсация увеличенного объема воды в системе теплоснабжения во время пусковых процессов. Благодаря своим физическим свойствам, при достижении Т воды порядка 100 C ее объем в трубах увеличивается на 4.30 %. Этот процесс сопровождается ростом Р, воздействующего на трубную систему и подключенное оборудование.

Давление может быть разрушительным и вывести систему теплоснабжения из строя.

Для предотвращения разрывов трубной системы, на обратный трубопровод перед котлом устанавливается гидробак, который наполняется излишками сетевой воды. Конструкция его гасит гидроудары в трубах отопления, возникающих при завоздушивании или резкого отключения сетей от котла арматурой на подающей линии.

Неполадки расширительного бачка

Одной из причин падения давления может быть поломка расширительного бачка. Причины тому две – износ мембраны и повреждение камеры. Обнаружить поломку в баке не очень трудно: необходимо надавить на ниппель. Если пойдет воздух и будет издаваться характерный звук, то бак находится в исправном состоянии. В случае выхода воды, необходимо заменить мембрану, либо сам расширительный бачок.

Не стоит пытаться склеит мембрану, потому что в процессе постоянного сжатия и растяжения, пробоина опять появится. Существует котел, имеющий встроенный бачок. В таком случае не стоит искать комплектующие детали для котельного оборудования, проще установить внешний бак, а на старый установить заглушку.

Расчет объёма расширительного бака отопления

Для системы закрытого типа очень важно правильно подобрать габариты расширителя. Ведь если он будет маленьким,- излишкам воды некуда будет деваться, а если слишком большим – не сможет создать нужного давления.

Максимальное давление в системе

Начальное давление газа в баке

Максимальное давление в системе – это давление, на которое настроен предохранительный клапан. Второй показатель – это изначальное давление в полости бака +1.

В примере будем исходить из того, что величина указана производителем и равна 0,5.

Основная формула, в которую подставляем данные:

V расширителя = Vc. xZ : N.

Пример для котла мощностью 12 кВт с водой в системе:

Vрасш. = 180 х 0,04 : 0,5 = 14,4

Рекомендуемый объём ёмкости – 16 – 18 л, поскольку небольшое превышение объёма не так опасно, как недостаток.

В системах, где используется антифриз, рекомендуется покупать бак, в два раза больше расчётного.

Давление в мембранном баке и его проверка

Чтобы закрытая система отопления работала нормально, в расширительном баке должно быть давление на 0,2-0,5 Бар ниже, чем в системе. Чем больше система, тем больше разница в давлении. Но, как уже говорили, на заводе их накачивают до 1,5 Бар, так что перед установкой расширителя, его лучше проверить и настроить под свою систему отопления.

Золотник часто прячется под пластиковой крышкой

Проверяем давление манометром, подключив его к выходу с золотником. Если давление выше, чем вам надо, немного стравливаем. Сделать это несложно — чем-то тонким нажать на лепесток в ниппеле. Послышится шипение выходящего воздуха. Когда давление достигнет желаемого уровня, освобождаем лепесток.

Если мембранный бачок накачан слишком слабо (такое тоже бывает), его можно накачать обычным насосом. Но удобнее автомобильным, с манометром — сразу можно контролировать давление. После проверки можно устанавливать в систему.

Выбор величин давления в системе и расширительном бачке

Чем выше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Нужно помнить об ограничении рабочего давления величиной предельно допустимой для отопительного котла. Если при заполнении система было достигнуто статическое давление 1,5 атм (15 м водяного столба), то циркуляционный насос напором в 6 м вод. ст. создаст на входе в котел давление 15+6=21 м водяного столба.

Некоторые типы котлов имеют рабочее давление порядка 2 атм=20 м вод.ст. Будьте внимательны, не перегружайте теплообменник котла недопустимо высоким давлением теплоносителя!

Мембранный расширительный бак поставляется с заводским настроечным давлением инертного газа (азота) в газовой полости. Распространенная величина его равна 1,5 атм (или бар, что почти то же самое). Уровень этот можно поднять, подкачав в газовую полость воздух ручным насосом.

Изначально внутренний объем бака полностью занят азотом, мембрана прижата газом к корпусу. Именно поэтому закрытые системы принято заполнять до уровня давления не выше 1,5 атм (максимум 1,6 атм). Тогда установив расширительный бак на «обратку» перед циркуляционным насосом, мы не получим изменения его внутреннего объема – мембрана останется неподвижной. Нагрев теплоносителя приведет к росту его давления, мембрана отойдет от корпуса бака и сожмет азот. Давление газа повысится, уравновесив давление теплоносителя на новом статическом уровне.

Уровни давления в расширительном бачке.

Заполнение системы до давления в 2 атм позволит холодному теплоносителю сразу поджать мембрану, которая сожмет азот также до давления 2 атм. Нагрев воды от 0 °С до 100 °С увеличивает ее объем на 4,33 %. Добавочный объем жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объем теплоносителя в системе дает большое его приращение при нагреве. Слишком большое первоначальное давление холодного теплоносителя сразу израсходует емкость расширительного бака, ее не хватит для приема избытка нагретой воды (антифриза). Поэтому важно заполнять систему до правильно определенного уровня давления теплоносителя. Заполняя систему антифризом, нужно помнить о его большем, чем у воды, коэффициенте теплового расширения, требующем установки расширительного бака большей емкости.

Заключение

Заполнение закрытых систем отопления – не просто стандартная заключительная операция перед запуском в эксплуатацию. Правильное или неправильное выполнение этого этапа может серьезно повлиять на рабочие характеристики системы, в худшем случае даже вывести ее из строя. Соблюдение технологии заполнения – ключ к получению стабильно работающего отопления.

Статьи по теме:

Статья посвящена схемам и правилам выполнения лучевой разводки систем отопления многоквартирных и частных домов. Этот вид разводки отопительных труб.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: основные моменты. «Обвязка» радиатора при однотрубном отоплении, особенности.

Над тем, как реализовать альтернативное отопление частного дома, задумываются многие владельцы недвижимости. Систем обогрева жилья, в том числе.

Проблемы, возникающие с расширительным баком

Какие же существуют проблемы, которые могут возникнуть с расширяющим баком? Первая в списке стоит обычная поломка бака. Причины поломок существует всего две: либо обычный износ либо же повреждение внутренней камеры. Именно поломки обнаружить можно довольно легко, для этого достаточно просто надавить на ниппель.

Если надавив, пойдет воздух и будет присутствовать характерный звук. Это значит, что бак находится в рабочем состоянии. Но если же пойдет вместо воздуха вода, то значит, требуется заменить мембрану, а может и сам бак.

Самое важное, не пытайтесь склеить мембрану, даже если у вас это получится, в скором времени пробоина все равно появится.

В котле обычно встроен сам бак. Как раз такие запасные части искать и не надо, можно просто установить внешний бак, а на место старого поставить просто заглушку.

Расчет объема бака

Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.

Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).

Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.

Какое давление воздуха должно быть в расширительном баке системы отопления

Показатель пустой ёмкости воздушной камеры при комнатной температуре. Он должен быть равен статическому значению в резервуаре, заполненном водой. В подобном положении мембрана в равновесии, а давление газа компенсируется жидкостным. На каждые 10 метров напора требуется порядка 1 атм. Несмотря на это, для нормальной работы всей системы достаточно создать показатель, указанный в паспорте устройства.

Фото 1. Схема устройства расширительного бака для систем отопления закрытого типа. Стрелками указаны части изделия.

Большинству расширительных баков для благоприятной работы достаточно 0,9 атм. Это связано с давлением, которое создаёт мембрана в течение эксплуатации. Её средний показатель составляет 1,2 атм. Оба значения колеблются в небольшом промежутке с максимальным отклонением 0,1.

Если отопительная система делается не по классическим схемам, для неё проводятся отдельные расчёты: определяется объём теплоносителя, бака, коэффициент пользы и начальное давление зарядки. Для этого следует пригласить специалиста, который учтёт прочие мелкие факторы.

Как проверить показатели

Простейший способ провести измерение — прикрепить манометр. Проблема возникает на этапе подготовки, поскольку в большинстве баков нет места для крепления. В то же время на устройстве должен стоять ниппель, к которому легко подключается компрессор с датчиком.

Справка. Перевести размерность значений несложно: 1 Бар = 1 атм = 0,1 МПа.

Как отрегулировать напор горячей воды в системе

Напор воды — довольно легко настраиваемый параметр. Для этого понадобится:

1. Произвести расчёт. Выполнив его, от полученного значения отнимают 0,2 атм.
2. Перед началом монтажа спустить (или накачать) из системы воздух до нужного показателя.
3. Ёмкость присоединить к трубопроводу и заполнить жидкостью. Процесс делают не спеша, чтобы не упустить момент установки нормального напора.
4. Подключить насос и закачать жидкость до получения эксплуатационного давления.
5. Первое включение устройства происходит после максимального нагрева воды. В этом случае объём жидкости вырастет до значения, учитывающего удельное приращение.

Чтобы сделать регулировку автомобильным манометром, нужно:

1. Отключить нагреватель и подождать 7—10 минут до остановки системы.
2. Закрутить запорные элементы, слить рабочую воду. Если мембрана встроена в котёл, закрыть подачу и обратку.
3. Присоединить насос к ниппелю.
4. Накачать полторы атмосферы, спустить остатки жидкости, затем воздух.
5. Закрыть все клапаны, создать необходимое давление.
6. Снять насос, открыть вентиль, налить воды.

На что влияет уровень охлаждающей жидкости?

Двигатель охлаждается благодаря продуманной герметичной системе трубок и каналов, по которым постоянно циркулирует антифриз. Пока мотор не разогрелся до своей рабочей температуры, охладитель гонится помпой сначала по малому кругу (печка, ГБЦ, блок цилиндров). Как только антифриз сам прогрелся до отметки в 90 градусов, открывается термостат, запускающий большой круг циркуляции.

Если уровень охладителя критически мал – недостаток влечет за собой появление пробок из пара или воздуха, что нарушает температурный режим ГБЦ. В итоге головка перегревается, трескается, разрушаются охладительные и масляные каналы. Снижается общая компрессия и мощность, влекущая повышение расхода топлива и прочие проблемы, вплоть до полного выхода мотора из строя, что чревато капительным ремонтом.

Как проверить уровень в расширительном бачке?

Проверку проводим в три этапа:

1). На холодном двигателе откручиваем крышку радиатора. Жидкость должна быть на уровне нижнего края отвода, от которого шланг идет к расширительному бачку.

2). Производим осмотр расширительного бачка. Жидкость должна быть между отметками Min и Max.

3). В случаи, если уровень в радиаторе или бачке меньше необходимого уровня, то нужно будет долить охлаждающую жидкость. Заводим двигатель, прогреваем до рабочей температуры (90-95 градусов), затем охлаждают до комнатной температуры. Если уровень жидкости в радиаторе или расширительном бачке упал, то проблема в нарушении герметичности системы охлаждения и мотору необходима серьезная диагностика. Если уровень не упал, то все нормально.

Такую проверку желательно проводить не реже одного раза в неделю. Это позволит вовремя заметить падение уровня антифриза, определить причину и сохранить мотор от серьезного повреждения.

Как проверить крышку расширительного бачка?

Как устроена и работает крышка расширительного бачка? Поскольку главными задачами крышки является создание необходимого давления в системе и удержание в ней охлаждающей жидкости, она должна плотно прилегать к граням бачка, на которые накручивается.

Внутри непосредственной крышки встроен клапан, регулирующий давление. Он погружается в расширительный бачок и выполняет задачу по стравливанию или нагнетанию давления, в зависимости от необходимости.

Обратите внимание: В современных иномарках за функции стравливания и нагнетания давления отвечает один физический клапан, тогда как на старых российских автомобилях стоят два клапана, каждый из которых справляется со своей задачей.

До тех пор пока давление в системе охлаждения находится в пределах нормы, клапана на крышке расширительного бачка не работают. Как только давление выходит за предельные значения, они выполняют ту или иную функцию.

Признаки неисправности. Выявить неисправность крышки расширительного бачка довольно трудно, при этом из-за проблем в работе клапана могут случиться серьезные неисправности с агрегатами двигателя. Можно выделить следующие основные симптомы неисправности:

Дым из-под капота. Чаще всего он появляется, когда охлаждающая жидкость попадает на горячий впускной коллектор. В такой ситуации температура мотора будет находиться на нормальном уровне. Проблема проявляется при неисправности клапана, который должен опускать давлении при его превышении. Он начинает сбрасывать давление раньше пиковых значений, что приводит к выплеску антифриза;

Перегрев двигателя при холодном воздухе из печки. Если имеется такой симптом, он указывает о выходе из строя клапана низкого давления. Из-за проблем с ним возникнут воздушные пробки в охлаждающей системе, что приведет к перегреву двигателя.

Также симптомами неисправности крышки расширительного бачка можно считать срыв хомутов, разрыв трубок, радиатора и других элементов охлаждающей системы, в том числе непосредственно бачка. Если на соединительных элементах начинаются появляться следы охлаждающей жидкости, это говорит о превышении давления в системе и необходимости замены крышки расширительного бачка.

Как проверить крышку? Проверка крышки расширительного бачка является достаточно сложной процедурой, учитывая, что ее работа напрямую зависит от давления, которое создать не так просто. В сервисных центрах имеются насосы давления, способные нагнетать необходимое количество атмосфер, после чего проверять срабатывает клапан или нет.

Что касается самостоятельной проверки крышки расширительного бачка, она менее точная в плане результатов, но позволяет обнаружить неисправность в большинстве случаев.

Проводится проверка крышки следующим образом:

1). В первую очередь на холодном и незаведенном двигателе снимаем крышку и внимательно осматриваем на наличие сколов, трещин, разрывы уплотнительных накладок, сильные затертости и другие механические повреждения.

2). Если повреждения на найдены, закручиваем крышку на бачок с охлаждающей жидкостью и запускаем двигатель. Ждем пока двигатель прогреется и потихоньку начинаем откручивать крышку. Если услышите звук выхода воздуха (как при открытии банки с газированным напитком), это говорит о том, что крышка сдерживает образуемое в системе давление.

3). Также при работе двигателя осматриваем толстые шланги охлаждающей системы. Если они вдавлены внутрь, значит, крышка не справляется с регулировкой давления, и оно слишком низкое в системе.

Еще один способ проверки крышки расширительного бачка, который можно применить не всегда вследствие различных конструкций двигателей и мест пролегания шлангов охлаждающей системы. Он заключается в том, чтобы открутить крышку и сжать один из толстых шлангов. После этого крышка закручивается на место. Место сжатия шланга отпускается, и если оно принимает исходные формы, значит, с клапаном в крышке нет проблем.

Стоит отметить, что на некоторых автомобилях при откручивании крышки внутри может остаться клапан. Это говорит о его выходе из строя и необходимости замены крышки расширительного бачка.

Из этой статьи становиться понятно, что универсальным способом установки расширительного бака — является подключение его на подачу, перед всасывающей стороной насоса. Это всегда обеспечит систему отопления стабильной работоспособностью и износоустойчивостью, а, следовательно, и уменьшит затраты как энергии, так и времени, и денег. При этом на подачю или на обратку работает насос — неважно.

В случае, если в отопительной системе имеется 2 или более циркуляционных насосов, то расширительный бак следует смонтировать как можно ближе к всасывающей стороне всех насосов. Когда отопительная система вашего помещения имеет большие размеры, можно установить несколько расширительных баков, при установке ориентируюсь на указание выше — как можно ближе к всасывающей стороне насоса.