Изготовление и монтаж расширительных баков системы отопления.
Расширительный бак служит не только для приёма расширяющейся при нагревании воды в отопительной системе- другая функция расширительного бака- централизованное удаление воздуха из системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды.
Точка постоянного давления во всей системе отопления может быть единственной, если расширительный бак присоединяется к общей подающей или обратной магистрали. Тогда она принадлежит любому циркуляционному кольцу системы.
Расширительные баки (открытые и закрытые с воздушной или газовой подушкой) применяют при тепловой мощности систем отопления одного или нескольких зданий не более 6 МВт (Гкал/ч). При мощности более 6 МВт необходимое давление в системах поддерживается постоянно действующими подпиточными насосами.
Открытые расширительные баки громоздки, в связи с чем затрудняется их размещение в зданиях и увеличивается бесполезная потеря тепла через их стенки. При открытых баках вследствие излишнего охлаждения воды в них возможно поглощение воздуха и усиление внутренней коррозии труб и отопительных приборов. Наконец, в большинстве случаев требуется прокладка спец. соединительных труб.
Закрытые расширительные баки, располагаемые непосредственно в тепловых пунктах зданий или котельных инд. дома, лишены многих из перечисленных недостатков.
Однако их ёмкость значительно превышает ёмкость открытых баков, а для уменьшения объёма путём искусственного увеличения внутреннего давления требуются доп. оборудование и затрата электроэнергии.
1.1. Удаление воздуха из систем отопления через расширительный бак.
Способы удаления воздуха из систем водяного отопления выполняются:
- по схеме «а»- через горизонтальный проточный воздухосборник (рис.1 поз.1) и спускной кран (рис.1 поз.2) или автоматический воздухоотводчик (рис.1 поз.3),
- по схеме «б»- через проточный расширительный бак (рис.1 поз.4) и переливную трубу (рис.1 поз.5) при естественной цуркуляции воды,
- по схеме «в»- через проточный расширительный бак (рис.1 поз.4) при «опрокинутой» циркуляции воды.
Способы удаления воздуха из систем водяного отопления с верхней разводкой подающей магистрали и обратной магистрали показаны на рис.1.
Способы удаления воздуха из систем водяного отопления с верхней прокладкой магистралей.
1- горизонтальный проточный воздухосборник; 2- спускной кран; 3- автоматический воздухоотводчик; 4- проточный расширительный бак; 5-переливная труба.
Кроме того, открытый расширительный бак предназначен
- для восполнения убыли объёма воды в системе при утечке и при понижении её температуры, для сигнализации об уровне воды в системе,
- для ограничения гидравлического давления в трубной системе, для удаления воды в канализацию при переполнении системы, для управления действием подпиточных приборов,
- а так же он может служить воздухоотделителем и воздухоотводчиком.
Благодаря непрерывному и безотказному выполнению этих разнообразных функций открытый расширительный бак является необходимым и надёжным прибором, чем объясняется его широкое распространение.
Способы удаления воздуха из системы водяного отопления с нижней разводкой показаны на рис.2.
Способы удаления воздуха из системы водяного отопления с нижней прокладкой магистралей.
а- через воздушный кран; б- через вертикальный воздухосборник; в- через расширительный бак; 1- воздушный кран; 2- воздушная труба стояка; 3- воздушные линии; 4- воздушная петля; 5- вертикальный непроточный воздухосборник; 6- спускной кран; 7- открытый расширительный бак; 8- переливная труба; 9- соединительные трубы; I-I - верхний уровень воды.
Воздушные трубы стояков объединяются воздушной линией (рис.2 поз.3)- горизонтальной оцинкованной трубой Dy=15 мм с одной воздушной петлей (рис.2 поз.4) h= 500 мм, которая соединяется с вертикальным непроточным воздухосборником (рис.2 поз.5) или с трубами открытого расширительного бака (рис.2 поз.7).
2. Изготовление и монтаж расширительных баков.
Открытый расширительный бак устанавливают над верхней точкой системы; закрытый расширительный бак, находящийся под избыточным давлением, помещают чаще всего в тепловом пункте.
Расширительный бак изготавливают из листовой стали (с помощью сварки) цилиндрической формы с плоским днищем.
Крышка бака выполняется съёмной или наглухо приваривается к стенкам бака. Если крышку приваривают к стенкам бака, то в днище бака делают съёмный люк для возможности осмотра и окраски бака изнутри.
Расширительный бак должен иметь патрубки для присоединения к нему трубопроводов. А при автоматической подпитке системы отопления водой в патрубке для присоединения реле уровня воды в баке.
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.
2.1. Монтаж расширительного бака в системе отопления.
Открытые расширительные баки размещают над верхней точкой систем в чердачном помещении, в лестничной клетке или на кровле зданий и покрывают тепловой изоляцией.
Для систем отопления с естественным побуждением теплоносителя РЕКОМЕНДУЮТСЯ схемы с верхней разводкой, с одним или двумя (в зависимости от нагрузки и конструктивных особенностей дома) главными стояками, с расширительным баком, установленном на главном стояке.
Расширительный бак, соединяется с системой 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.
Подбирают размеры расширительного бака для насосной системы водяного отопления в зависимости от тепловой мощности котла и расчётной температуры теплоносителя системы отопления.
Система разводки отопления, показанная ниже, отлично работает на естественной циркуляции и без насоса.
Схема разводки системы будет рассмотрена в следующих разделах сайта.
Монтаж расширительного бака в системе водяного отопления и принципиальная схема обвязки двухфункционального котла с насосной циркуляцией теплоносителя показан на рис.3.
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.
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 следует принимать в пределах 10 кВт.
2.2. Изготовление расширительного бака.
Полезным объёмом расширительного бака (рис.4 поз.«hn»)- является объём, заключённый между сигнальной и переливной трубами.
Для восприятия прироста объёма расширяющейся воды в системе может устанавливаться не только открытый, но и закрытый расширительный бак, свободный объём которого заполняют воздухом (что не желательно, т.к. воздух растворяется в воде) или другим газом.
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.
Присоединять закрытый бак к системе отопления с естественной циркуляцией воды можно в любой точке, а в системе с искусственной циркуляцией- вблизи от всасывающего патрубка насоса.
Открытый расширительный бак с патрубками для присоединения труб показан на рис.4.
Открытый расширительный бак с патрубками для присоединения труб.
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.
Полезный объём открытого расширительного бака определяют в зависимости от объёма воды в системе (размеры баков принимают по типовым чертежам).
Расширительные баки изготовляют цилиндрической или прямоугольной формы из листовой стали и сверху снабжают люком для осмотра и окраски.
В корпусе бака имеется несколько патрубков:
- патрубок 1- для присоединения расширительной трубы, по которой вода поступает в бак;
- 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);
- патрубок 3- для контрольной (сигнальной) трубы dy=20 мм;
- патрубок 4- для соединения бака с переливной трубой, сообщающейся с атмосферой у раковины для удаления воды в канализацию.
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.5 поз.1 и 2).
Расширительный бак желательно оборудовать световой сигнализацией для контроля уровня воды в баке. Для этого в корпусе бака предусматривают 2 патрубка (рис.5 поз.3 и 4) d=15 мм на высоте 200 и 400 мм от днища бака, где устанавливают реле контроля уровня воды (рис.5 поз.5 и 6).
Присоединение расширительного бака к системе отопления показано на рис.5.
Присоединение расширительного бака к системе отопления.
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.
2.3. Монтаж трубопроводов к расширительному баку.
Расширительные и циркуляционные трубы присоединяются к общей обратной магистрали преимущественно не далеко от всасывающего патрубка циркуляционного насоса на расстоянии не менее 2 м одна от другой.
Для баков общей вместимостью менее 500 л диаметры уменьшаются на один торговый размер.
2.3.1. Монтаж расширительной трубы.
Циркуляция воды через расширительную трубу обеспечивает поддержание положительной температуры воды в расширительном баке.
Расширительная труба (рис.5 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.
2.3.2. Монтаж циркуляционной трубы.
Циркуляционную трубу (рис.5 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.
2.3.3. Монтаж контрольной трубы.
В малоэтажных зданиях короткая контрольная труба (рис.5 поз.3) сигнализирует о наличии или отсутствии воды в расширительном баке.
Контрольная (сигнальная) труба (рис.5 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.
Уровень воды в баке не должен быть ниже уровня, контрольной трубы.
2.3.4. Монтаж переливной трубы.
Переливная труба (рис.5 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.5 поз.3') с баком.
2.4. Закрытые расширительные баки.
Объём закрытого расширительного бака при начальном давлении в нём, равном атмосферному, превышает объём открытого бака.
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.
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.
Присоединение закрытого расширительного бака к обратной магистрали системы водяного отопления показано на рис.6.
Присоединение закрытого расширительного бака к обратной магистрали системы водяного отопления.
1- закрытый расширительный бак; 2- труба циркуляционная; 3- труба обратная; 4- циркуляционный насос; 5- теплообменник или котёл.
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.
Присоединение закрытого расширительного бака (рис.6 поз.1) к обратной магистрали (рис.6 поз.3) системы водяного отопления выполняют перед циркуляционным насосом (рис.6 поз.4) и теплообменником (рис.6 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.
