Изготовление и монтаж расширительных баков системы отопления.

 

1. Изготовление расширительных баков системы отопления.

Расширительный бак системы отопления служит не только для приёма расширяющейся при нагревании воды в отопительной системе, но и для удаление воздуха из системы водяного отопления.

Расширительный бак должен иметь патрубки для присоединения к нему трубопроводов.

А при автоматической подпитке насосами системы отопления водой в патрубке для присоединения ещё и реле уровня воды в баке.

После испытания баки окрашиваются внутри и снаружи за 2 раза железным суриком ГОСТ 8135 на натуральной олифе ГОСТ 7931.

 

1.1. Сходство и различие между открытым и закрытым расширительным баком системы отопления.

Расширительные баки в системах теплоснабжения бывают открытого и закрытого типа.

Открытый расширительный бак устанавливают в системах с естественной и искусственной циркуляцией теплоносителя.

Закрытый расширительный бак устанавливают только в насосных системах отопления.

Установку расширительных баков для гравитационных и насосных систем отопления выполняют по разным схемам.

Открытый расширительный бак устанавливают в верхней точке системы отопления над разводящими магистральными трубопроводами системы.

Закрытый расширительный бак, находящийся под избыточным давлением, устанавливают непосредственно в тепловом пункте здания или котельной инд. дома.

Объём расширительного бака в значительной степени зависит от вида отопительных приборов.

В системе отопления с чугунными радиаторами объём воды получается наибольшим, при конвекторах, отопительных панелях и калориферах - наименьшим.

 

1.2. Пример расчёта объёма расширительного бака.

Полезный объём расширительного бака определяют в зависимости от объёма воды в системе (размеры баков принимают по типовым чертежам).

Расширительные баки применяют при тепловой мощности систем отопления одного или нескольких зданий не более 6 МВт E Гкал/ч).

При мощности более 6 МВт необходимое давление в системах поддерживается постоянно действующими подпиточными насосами.

Объём открытого расширительного бака зависит от вместимости системы и принимается в размере 4…5% от вместимости системы отопления с необходимым 30%-ным запасом.

Ориентировочно вместимость расширительного бака можно быстро определить исходя из следующих данных:

1. На 1000 ккал приходится 8 л объёма жидкости.

Например:

2. Q=30 кВт – тепловая нагрузка на дом, что составляет 25800 ккал.

3. Вместимость (объём) системы составляет: (25,8 х 8 л = 206 л).

4. Вместимость (объём) бака (4,5%)
Vбака=206 х 0,045 = 9,3 л.

Принимаем к установке расширительный бак открытого типа с 30%-ным запасом вместимостью:
Vоткр.бака уст.= 9,3 х 1,3 = 12 л.

Вместимость расширительного бака закрытого типа получается приблизительно на 15% больше, чем открытого бака:
Vзакр.бака уст.= 12 х 1,15 = 13,8 л.

 

1.3. Изготовление открытого расширительного бака.

Открытые расширительные баки изготовляют цилиндрической или прямоугольной формы с плоским днищем, сварными (с помощью сварки) из листовой стали толщ.3 мм и сверху снабжают люком для осмотра и окраски бака. Расширительный бак со всех сторон и внутри окрашивают масляной краской.

Крышку бака выполняют съёмной или наглухо привариваренной к стенкам бака. Если крышку приваривают к стенкам бака, то в днище бака делают съёмный люк для возможности осмотра и окраски бака изнутри.

Открытый расширительный бак системы отопления с естественной циркуляцией воды показан на рис.1.

Открытый расширительный бак системы отопления.
Открытый расширительный бак системы отопления

1- открытый расширительный бак; 2- расширительная труба d=25 главного стояка; 3- переливная труба dу=15 в раковину; 4- контрольная (сигнальная) труба dу=20; 5 и 6- патрубки под трубу для реле нижнего и верхнего уровня воды в баке ёмк. более 500 л; 7- магистральная циркуляционная труба dу=20…25; hп- полезная высота бака.

Полезным объёмом расширительного бака (рис.4 поз.hn)- является объём, заключённый между сигнальной и переливной трубами.

В корпусе бака имеется несколько патрубков:

  1. патрубок 1- для присоединения расширительной трубы, по которой вода поступает в бак;
  2. патрубок 2- для циркуляционной трубы, через которую частично отводится охладившаяся вода, создавая циркуляцию и обеспечивая определенный тепловой режим бака (в отапливаемом помещении бак соединяется с системой одной трубой, присоединяемой к патрубку 2);
  3. патрубок 3- для соединения бака с переливной трубой, сообщающейся с атмосферой у раковины для удаления воды в канализацию.
  4. патрубок 4- для контрольной (сигнальной) трубы dy=20 мм;

 

1.4. Изготовление закрытого расширительного бака.

Размеры закрытого расширительного бака строго привязаны к возможным диапазонам изменения гидравлического давления в системе.

В системах водяного отопления с тепловой нагрузкой более 5 Гкал/ч вместо расширительного бака применяют подпиточные насосы.

Ёмкость расширительного бака определяется проектным расчётом в зависимости от объёма и расчётной температуры воды, давления циркуляционного насоса и места его включения в трубы системы (по отношению к теплообменнику и точке присоединения бака).

Поэтому закрытый расширительный бак приобретается только заводского изготовления, строго привязанного к насосу для определённого гидравлического давления в системе отопления.

В однотрубных системах насосного водяного отопления с трубчатыми отопительными приборами ёмкость расширительных баков в 2…3 раза меньше ёмкости баков в двухтрубных системах с радиаторами.

Это обусловлено уменьшением объёма воды как в отопительных приборах, так и в трубах, в связи с уменьшением их диаметра при увеличении скорости движения воды.

На закрытом баке ОБЯЗАТЕЛЬНО следует устанавливать предохранительный клапан, через который может выйти часть воды в случае повышения давления свыше допустимого.

Это случается при малом объёме бака или чрезмерном переполнении его при заполнении системы водой.

Закрытый расширительный бак в обратной магистрали насосной системы водяного отопления показан на рис.2.

Закрытый расширительный бак в обратной магистрали насосной системы водяного отопления.
Закрытый расширительный бак в обратной магистрали насосной системы водяного отопления

1- закрытый расширительный бак; 2- труба циркуляционная; 3- труба обратная; 4- циркуляционный насос; 5- теплообменник или котёл.

Присоединение закрытого расширительного бака (рис.2 поз.1) к обратной магистрали (рис.2 поз.3) системы водяного отопления выполняют перед циркуляционным насосом (рис.2 поз.4) и теплообменником (рис.2 поз.5).

Присоединение расширительного бака непосредственно у циркуляционных насосов обеспечивает работу всей системы под избыточным давлением, что устраняет подсос воздуха через неплотности в подающей линии при верхней разводке.

Между точкой подключения расширительного бака закрытого типа и котлом не должно быть никакой запорной арматуры.

 

 

2. Монтаж расширительных баков системы отопления.

От правильной схемы присоединения бака к трубопроводам зависит нормальная работа отопления с подачей теплоносителя от котельной. К ним присоединяют контрольную, переливную, соединительную и циркуляционную трубы.

 

2.1. Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Для систем водяного отопления с естественным побуждением теплоносителя РЕКОМЕНДУЮТСЯ схемы с верхней разводкой, с одним или двумя главными стояками, с открытым расширительным баком, установленном на главном стояке.

Открытый расширительный бак, соединяется с системой водяного отопления двумя трубами- расширительной и циркуляционной, создающими контур циркуляции воды через бак. В нём имеется еще одна верхняя точка постоянного давления, находящаяся непосредственно в расширительном баке.

Если диаметр и длина расширительной и циркуляционной труб равны, то точка постоянного давления в системе отопления находится посередине между точками присоединения труб бака.

Если диаметр одной из труб больше, то точка постоянного давления смещается в сторону точки присоединения этой трубы.

Система разводки отопления, показанная ниже, отлично работает на естественной циркуляции и без насоса.

Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя показан на рис.3.

Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

а- к магистрали обратной в насосной системе с ручным контролем; б- то же, с автоматизированными сигнализацией и регулированием уровня воды в баке; в- подающей в системе с естественной циркуляцией воды; 1- расширительная труба Dу=32; 2- то же циркуляционная Dу=25…32; 3- тоже контрольная (сигнальная) Dу=15…20; 3*- труба реле уровня Dу=15…20; 4- труба переливная Dу=32…50; 5 и 6- реле соответственно нижнего и верхнего уровня воды в баке, соединенные трубой 3' (с вентилем Dу=15…20) с баком.

Диаметры труб отопления зависят от протяжённости отопительной системы, мощности котла и принимаются согласно проекту отопления объекта.

 

2.1.1. Монтаж расширительной трубы.

Циркуляция воды через расширительную трубу обеспечивает поддержание положительной температуры воды в расширительном баке.

Расширительная труба (рис.3 поз.1) связывает бак с системой отопления и для большинства баков имеет Dу=32 мм.

Перед пуском системы в эксплуатацию до уровня присоединения её наполняют водой.

 

2.1.2. Монтаж циркуляционной трубы.

Для обеспечения циркуляции воды в расширительном баке его присоединяют к обратной линии на взаимном расстоянии не менее 1,5…2 м между расширительной и циркуляционной трубами (рис.3 поз.1 и 2).

Циркуляционную трубу (рис.3 поз.2) Dу=25 мм устанавливают в тех случаях, когда имеется опасение, что вода в расширительном баке замерзает (на чердаке).

Чаще всего при строительстве в средних и южных регионах в циркуляционной трубе нет необходимости, т.к. расширительный бак покрывают тепловой изоляцией и помещают в самой высокой точке отопительной системы на опорах в утеплённой будке.

Утеплённую будку устанавливаемой на чердаке или под потолком лестничной клетки в домах без чердака.

2.1.3. Монтаж контрольной трубы.

В малоэтажных зданиях короткая контрольная труба (рис.3 поз.3) сигнализирует о наличии или отсутствии воды в расширительном баке.

Контрольная (сигнальная) труба (рис.3 поз.3) Dу=15…20 мм выводится к раковине в тепловом пункте (котельной) к раковине и на её конце устанавливают запорный кран.

Вытекание воды при открытии крана должно свидетельствовать об уровне воды в баке, а следовательно, и в системе.

Расширительный бак желательно оборудовать световой сигнализацией для контроля уровня воды в баке. Для этого в корпусе бака предусматривают 2 патрубка (рис.3 поз.3 и 4) d=15 мм на высоте 200 и 400 мм от днища бака, где устанавливают реле контроля уровня воды (рис.3 поз.5 и 6).

Уровень воды в баке не должен быть ниже уровня, контрольной трубы.

2.1.4. Монтаж переливной трубы.

Переливная труба (рис.3 поз.4) Dу=32…50 мм предохраняет расширительный бак от переполнения.

Эту трубу также отводят в тепловой пункт дома к раковине, в которую сливается избыток воды из расширительного бака.

Через переливную трубу расширительный бак соединяется с атмосферой, что обеспечивает свободный доступ воздуха в него. Это необходимо из-за непостоянства уровня воды в баке вследствие изменения её температуры.

В насосной системе многоэтажного здания переливная труба отводится к водосточному стояку, а вместо контрольной трубы устраивают электрическую сигнализацию и автоматическое управление подпиткой системы с помощью 2-х реле уровня, соединенных трубой (рис.3 поз.3) с баком.

 

2.2. Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с насосной циркуляцией воды.

Подбирают размеры расширительного бака для насосной системы водяного отопления в зависимости от тепловой мощности котла, расчётной температуры теплоносителя системы отопления и мощности насоса.

Для обеспечения циркуляции воды в расширительном баке его присоединяют к обратной линии на взаимном расстоянии не менее 1,5…2 м между расширительной (рис.4 поз.2) и циркуляционной (рис.4 поз.5) трубами.

Расширительные и циркуляционные трубы присоединяют к общей обратной магистрали преимущественно не далеко от всасывающего патрубка циркуляционного насоса на расстоянии не менее 2 м одна от другой.

Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с насосной циркуляцией воды показан на рис.4.

Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с насосной циркуляцией воды.
Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления с насосной циркуляцией воды

1- расширительный бак; 2- расширительная труба d=25; 3- переливная труба dу=10 в раковину; 4- контрольная труба dу=20; 5- циркуляционная труба dу=20; 6- общая обратная магистраль Dу=25…32.

Выходной патрубок котла Dу=32 мм, поэтому тепловую нагрузку для дома разбивают на 2…3 разводки системы отопления.

Целесообразно и экономично мощность каждой разводной системы принимать в пределах 10 кВт.

 

 

2.3. Тепловая изоляция расширительного бака.

Открытые расширительные баки размещают над верхней точкой систем отопления в чердачном помещении, в лестничной клетке или под кровлей зданий и покрывают тепловой изоляцией.

Расширительные баки устанавливают в наивысшей точке системы, обычно на чердаке здания в утепленной будке.

Тепловая изоляция поверхности баков уменьшает бесполезные потери тепла и использование её экономически целесообразно, а для крупных баков необходимо во избежание опасного понижения температуры воды в циркуляционной трубе.

В месте установки будки с расширительным баком в необходимых случаях чердачное перекрытие дополнительно усиливают.

Тепловая изоляция расширительного бака в месте установки на чердачном перекрытии показана на рис.5.

Тепловая изоляция расширительного бака на чердачном перекрытии.
Тепловая изоляция расширительного бака на чердачном перекрытии

А- открытый расширительный бак; Б- закрытый расширительный бак; 1- цилиндрический расширительный бак, 2- утепленная будка для установки бака; 3- утеплитель; 4- опорные брусья сеч.100х120 мм; 5- утеплённая дверь; трубопроводы, 6- главный стояк; 7- разводка теплосети (магистраль); 8- циркуляционная труба d=20мм; 9- труба переливная d=15 мм.

Размеры будки для тепловой изоляции расширительных баков принимают не менее 500 мм между стенками будки и баком с учётом проходов.

Расширительные баки покрываются тепловой изоляцией в соответствии с рекомендациями типового проекта серии 2.404-4 «Детали тепловой изоляции трубопроводов и оборудования» и устанавливаются на опорах, кронштейнах или подвешиваются на хомутах.

 

Ссылки на СНиП и ГОСТ

Отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха следует выполнять в соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

При реконструкции или капитальном ремонте оборудования жилого дома следует соблюдать требования СНиП и ВСН 61-89(р).

Выбор материалов и изделий для замены и ремонта систем инженерного обеспечения должен производиться в соответствии с положениями ВСН 40-84(р) «Госгражданстрой».

Производство и приёмка работ санитарно-технического оборудования зданий и сооружений должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП III-28-75 и требованиями главы СНиП по технике безопасности.