Rosnerud-spb.ru

Ремонт СПБ
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему закипает вода в расширительном бачке отопления?

В чем преимущества открытой системы отопления? Схема установки и принцип работы

Основное отличие открытых или гравитационных систем (ОС) от закрытых состоит в том, что в ОС теплоноситель сообщается с окружающим воздухом в открытом расширительном баке.

Теплоноситель находится в системе под атмосферным давлением, избыточное давление отсутствует.

Низкая скорость циркуляции

Так, если теплоноситель циркулирует слишком медленно, то теплоноситель не будет в полной мере передавать полученное тепло и, как следствие, вода в котле закипит. Это относится только к тем системам, в которых естественная циркуляция жидкости, а угол наклона или диаметр труб подобран неправильно.

Обратите внимание! В системах с принудительной циркуляцией это бывает исключительно в тех случаях, когда мощность насоса слишком низкая или же он вовсе вышел из строя.

Какие последствия когда антифриз закипел

Последствия того, что закипел антифриз, зависят от того, насколько перегрелся двигатель. А это, в свою очередь зависит от марки машины (мощности двигателя и массы корпуса), конструкции мотора, а также времени между тем как непосредственно произошло закипание двигателя и его остановкой (моментом, когда он выключился и начал остывать). Условно разделим возможные последствия на три степени — легкую, среднюю и тяжелую.

Так, при легком перегреве двигателя (до 10 минут) возможно незначительное оплавление поршней двигателя. При этом они незначительно могут изменить свою геометрию. В большинстве случаев эта ситуация не является критической, разве что в случае, если с геометрией и до этого были проблемы. Если вовремя заметить закипание тосола и предпринять соответствующие меры, о которых пойдет речь далее, то достаточно устранить причину поломки и все будет в порядке.

Средний случай перегрева наступает приблизительно через 20 минут после того, как закипел тосол или антифриз. Так, возможны следующие типы поломок:

  • искривление корпуса головки блока цилиндров (актуально при достижении температуры двигателя +120 градусов и выше);
  • на ГБЦ могут появиться трещины (как микротрещины, так и трещины, видные человеческому глазу);
  • расплавление или прогорание прокладки блока цилиндров;
  • выход из строя (обычно полное разрушение) межкольцевых перегородок, стоящих на двигательных поршнях;
  • сальники начнут пропускать моторное масло, и оно может как вытекать наружу, так и смешиваться с закипевшим антифризом.

Уже перечисленных поломок достаточно для того, чтобы представить масштаб трагедии, которая может приключиться с автомобилем в случае, если закипел тосол. Все это чревато выполнением капитального ремонта движка.

Расширительный бачок с крышкой

Однако если водитель по каким-либо причинам проигнорировал закипание и продолжает ехать дальше, то наступает так называемая критическая «волна разрушений». В очень редких случаях мотор может попросту взорваться, то есть полностью лопнуть и выйти из строя, однако такое случается нечасто. Как правило, разрушения происходят в следующей последовательности:

  1. Оплавление и сгорание поршней двигателя.
  2. В процессе упомянутого оплавления расплавленный металл попадает на стенки цилиндров, тем самым затрудняя ход поршней. В конечном итоге поршень также разрушается.
  3. Зачастую после выхода из строя поршней машина попросту глохнет и останавливается. Однако если этого не происходит, то начинаются проблемы с моторным маслом.
  4. Из-за того, что масло также набирает критическую температуру, оно теряет свои эксплуатационные свойства, из-за чего под удар ставятся все трущиеся детали двигателя.
  5. Обычно мелкие детали оплавляются, и в жидком виде они прилипают к коленчатому валу, что естественным образом затрудняет его вращение.
  6. После этого начинают вылетать клапанные гнезда. Это приводит к тому, что под воздействием хотя бы одного поршня коленчатый вал попросту ломается, или, в крайнем случае, выгибается.
  7. Сломанный вал может легко пробить одну из стенок блока цилиндров, а это уже равносильно полному выходу двигателя из строя, и что самое интересное, восстановлению такой мотор уже вряд ли подлежит.

Очевидно, что последствия закипания тосола в системе охлаждения могут быть весьма печальными как для автомобиля, так и для его владельца. Соответственно, необходимо поддерживать охлаждающую систему в порядке, регулярно следить за уровнем антифриза, а при необходимости доливать его до нормального уровня. А в случае, когда закипание все же произошло, то нужно среагировать как можно быстрее, и предпринять действия по устранению неполадки.

Вода в системах водяного отопления

В системах водяного отопления вода используется для передачи тепла от его генератора к потребителю.
Наиболее важными свойствами воды являются:
• теплоемкость;
• изменение объема при нагреве и при охлаждении;
• характеристики кипения при изменении внешнего давления;
• кавитация.
Рассмотрим данные физические свойства воды.

Удельная теплоемкость

Важным свойством любого теплоносителя является его теплоемкость. Если выразить ее через массу и разность температур теплоносителя, то получится удельная теплоемкость. Она обозначается буквой c и имеет размерность кДж/(кг • K) Удельная теплоемкость — это количество тепла, которое необходимо передать 1 кг вещества (например, воды), чтобы нагреть его на 1 °C. И наоборот, вещество отдает такое же количество энергии при охлаждении. Среднее значение удельной теплоемкости воды в диапазоне между 0 °C и 100 °C составляет:
c = 4,19 кДж/(кг • K) или c = 1,16 Втч/(кг • K)
Количество поглощаемого или выделяемого тепла Q, выраженное в Дж или кДж, зависит от массы m, выраженной в кг, удельной теплоемкости c и разности температур, выраженной в K.

Увеличение и уменьшение объема

Изменение объема воды

Все природные материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Единственным исключением из этого правила является вода. Это уникальное ее свойство называется аномалией воды. Вода имеет наибольшую плотность при +4 °C, при которой 1 дм3 = 1 л имеет массу 1 кг.

Если вода нагревается или охлаждается относительно этой точки, ее объем увеличивается, что означает уменьшение плотности, т. е. вода становится легче. Это можно отчетливо наблюдать на примере резервуара с точкой перелива. В резервуаре находится ровно 1000 см3 воды с температурой +4 °C. При нагревании воды некоторое количество выльется из резервуара в мерную емкость. Если нагреть воду до 90 °C, в мерную емкость выльется ровно 35,95 см3, что соответствует 34,7 г. Вода также расширяется при ее охлаждении ниже +4 °C.

Читать еще:  Правила и способы определения оптимального числа секций биметаллического радиатора

Благодаря этой аномалии воды у рек и озер зимой замерзает именно верхний слой. По той же причине лед плавает на поверхности и весеннее солнце может его растопить. Этого бы не происходило, если бы лед был тяжелее воды и опускался на дно.

Резервуар с точкой перелива

Однако, такое свойство расширяться может быть опасным. Например, автомобильные двигатели и водяные насосы могут лопнуть, если вода в них замерзнет. Во избежание этого в воду добавляются присадки, препятствующие ее замерзанию. В системах отопления часто используются гликоли; соотношение воды и гликоля см. в спецификации производителя.

Характеристики кипения воды

Если воду нагревать в открытой емкости, она закипит при температуре 100 °C. Если измерять температуру кипящей воды, окажется, что она остается равной 100 °C пока не испарится последняя капля. Таким образом, постоянное потребление тепла используется для полного испарения воды, т. е. изменения ее агрегатного состояния.

Эта энергия также называется латентной (скрытой) теплотой. Если подача тепла продолжается, температура образовавшегося пара снова начнет подниматься.

Изменение агрегатного состояния при повышении температуры

Описанный процесс приведен при давлении воздуха 101,3 кПа у поверхности воды. При любом другом давлении воздуха точка кипения воды сдвигается от 100 °C.

Если бы мы повторили описанный эксперимент на высоте 3000 м — например, на Цугшпитце, самой высокой вершине Германии — мы бы обнаружили, что вода там закипает уже при 90 °C. Причиной такого поведения является понижение атмосферного давления с высотой.

Температура кипения воды как функция давления

Чем ниже давление на поверхности воды, тем ниже будет температура кипения. И наоборот, температура кипения будет выше при повышении давления на поверхности воды. Это свойство используется, например, в скороварках.

График показывает зависимость температуры кипения воды от давления. Давление в системах отопления намеренно повышается. Это помогает предотвратить образование пузырьков газа в критических рабочих режимах, а также предотвращает попадание наружного воздуха в систему.

Расширение воды при нагревании и защита от избыточного давления

Системы водяного отопления работают при температурах воды до 90 °C. Обычно система заполняется водой при температуре 15 °C, которая затем расширяется при нагревании. Нельзя допустить, чтобы это увеличение объема привело к возникновению избыточного давления и переливу жидкости.

Система отопления со встроенным предохранительным клапаном

Когда отопление отключается в летний период, объем воды возвращается к первоначальному значению. Таким образом, для обеспечения беспрепятственного расширения воды необходимо установить достаточно большой бак.

Старые системы отопления имели открытые расширительные баки. Они всегда располагались выше самого высокого участка трубопровода. При повышении температуры в системе, что приводило к расширению воды, уровень в баке также повышался. При снижении температуры он, соответственно, понижался.

Современные системы отопления используют мембранные расширительные баки (МРБ). При повышении давления в системе нельзя допускать увеличения давления в трубопроводах и других элементах системы выше предельного значения.

Поэтому обязательным условием для каждой системы отопления является наличие предохранительного клапана.

При повышении давления сверх нормы предохранительный клапан должен открываться и стравливать лишний объем воды, который не может вместить расширительный бак. Тем не менее, в тщательно спроектированной и обслуживаемой системе такое критическое состояние никогда не должно возникать.

Компенсация изменения объема воды в системе отопления:

Все эти рассуждения не учитывают тот факт, что циркуляционный насос еще больше увеличивает давление в системе. Взаимосвязь между максимальной температурой воды, выбранным насосом, размером расширительного бака и давлением срабатывания предохранительного клапана должна быть установлена самым тщательным образом. Случайный выбор элементов системы — даже на основании их стоимости — в данном случае неприемлем.

Мембранный расширительный бак поставляется заполненным азотом. Начальное давление в расширительном мембранном баке должно быть отрегулировано в зависимости от системы отопления. Расширяющаяся вода из системы отопления поступает в бак и сжимает газовую камеру через диафрагму. Газы могут сжиматься, а жидкости — нет.

Давление

Определение давления
Давление — это статическое давление жидкостей и газов, измеренное в сосудах, трубопроводах относительно атмосферного давления (Па, мбар, бар).

Статическое давление
Статическое давление — это давление неподвижной жидкости.
Статическое давление = уровень выше соответствующей точки измерения + начальное давление в расширительном баке.

Динамическое давление
Динамическое давление — это давление движущегося потока жидкости. Давление нагнетания насоса Это давление на выходе центробежного насоса во время его работы.

Перепад давления
Давление, развиваемое центробежным насосом для преодоления общего сопротивления системы. Оно измеряется между входом и выходом центробежного насоса.

Рабочее давление
Давление, имеющееся в системе при работе насоса. Допустимое рабочее давление Максимальное значение рабочего давления, допускаемого из условий безопасности работы насоса и системы.

Кавитация

Кавитация — это образование пузырьков газа в результате появления локального давления ниже давления парообразования перекачиваемой жидкости на входе рабочего колеса. Это приводит к снижению производительности (напора) и КПД и вызывает шумы и разрушение материала внутренних деталей насоса. Из-за схлопывания пузырьков воздуха в областях с более высоким давлением (например, на выходе рабочего колеса) микроскопические взрывы вызывают скачки давления, которые могут повредить или разрушить гидравлическую систему. Первым признаком этого служит шум в рабочем колесе и его эрозия.

Важным параметром центробежного насоса является NPSH (высота столба жидкости над всасывающим патрубком насоса). Он определяет минимальное давление на входе насоса, требуемое данным типом насоса для работы без кавитации, т. е. дополнительное давление, необходимое для предотвращения появления пузырьков. На значение NPSH влияют тип рабочего колеса и частота вращения насоса. Внешними факторами, влияющими на данный параметр, являются температура жидкости, атмосферное давление.

Предотвращение кавитации
Чтобы избежать кавитации, жидкость должна поступать на вход центробежного насоса при определенной минимальной высоте всасывания, которая зависит от температуры и атмосферного давления.
Другими способами предотвращения кавитации являются:
• Повышение статического давления
• Понижение температуры жидкости (снижение давления парообразования PD)
• Выбор насоса с меньшим значением постоянного гидростатического напора (минимальная высота всасывания, NPSH)
Специалисты фирмы «Агроводком» с удовольствием помогут вам определиться с оптимальным выбором насоса. Обращайтесь!

Читать еще:  Терморегулятор расширяет возможности автономной системы отопления

Как правильно установить расширительный бак в системе отопления

Разобравшись с теоретическими основами и видами компенсационных ёмкостей, перейдём к главному вопросу: где и как установить расширительный бак в системе отопления.

Правильный ответ на него – где хотите. То есть расширительный бак можно установить и на «подаче» – магистрали системы, ведущей от котла к отопительным приборам, и на «обратке» – трубе, по которой вода возвращается в нагревательный прибор (котёл), отдав своё тепло радиаторам. Свою функцию буфера, сдерживающего рост давления, он будет выполнять в любом случае.


Расширительный бак, установленный на обратной магистрали

И в том и в другом способе есть свои плюсы и минусы. Место установки выбирают, ориентируясь на проектные особенности конкретной отопительной системы. А также на удобство монтажа и последующего обслуживания.

Нюансы

Открытый бак, в отличие от мембранного, можно установить в системе с естественной циркуляцией воды, то есть в энергонезависимой – не требующей электричества. В системе с принуждением необходим насос. Поэтому открытый расширительный бак устанавливается в самой высокой точке, расположенной выше всех отопительных приборов. Чаще всего такая точка находится на чердаке. Сегодня, когда подкрышное пространство в частных домах тоже задействуют, устраивая там жилое помещение, такой вариант часто оказывается неподходящим.

Ограничений по размещению закрытого бака нет. Он может стоять в любом удобном месте и в любом положении.

Схема установки открытого расширительного бака. 1 – котёл, 2 –магистраль подачи теплоносителя, 3 – открытый расширительный бак, 4 – отопительный прибор, 5 – насосный узел. Фото с сайта stroim-svoi-dom.ru

Хотя мембранный бак можно установить и перед отопительными приборами, и после них, обычно его монтаж проводят по второй схеме (на «обратке»). Потому что после котла вода, как правило, подаётся очень высокой температуры, от которой мембрана бака может в скором времени прийти в негодность. К тому же при таком варианте установки (после отопительных приборов) котёл и насос не подвергаются скачкам давления и работают в более комфортном режиме.

Следует обратить внимание, что если насос в системе внешний (не встроен в котёл), то компенсирующую ёмкость нужно устанавливать перед насосом, а не после него. Иначе расширительный бак будет реагировать на избыточное давление, создаваемое насосом, и работать неправильно.

Кстати, не спешите с выбором и покупкой расширительного бака. Прежде уточните, возможно, ваш котёл уже оборудован не только собственным насосом, но и компенсирующей ёмкостью, находящейся в корпусе котла.

Когда кипит антифриз на ВАЗ-2110?

Как известно, температура закипания дистиллированной воды сильно зависит от давления.

Мы привыкли, что нормальная температура закипания воды — 100 градусов. Тем не менее при атмосферном давлении ниже нормы, к примеру, 530 мм. рт. ст., вода закипит при температуре 90 градусов, а при нагреве до 70 градусов вода закипит в условиях атмосферного давления 250 мм. рт. ст.. Как это относится к двигателю ВАЗ-2110 и антифризу?

Одной из причин закипания антифриза в расширительном бачке является низкое давление в системе охлаждения.

Напрямую. Дело в том, что система охлаждения десятки должна быть герметичной и выдерживать определённое давление. Это давление нагнетается водяным насосом, а контролируется банальной крышкой расширительного бачка. Других методов контроля давления в системе не предусмотрено. Мы плавно подошли к первой причине закипания антифриза в расширительном бачке — низкое давление в системе.

Основные причины

Если исходить из того, что система охлаждения исправна, то вариантов может быть несколько:

    Падение давления в системе привело к закипанию антифриза при реальной температуре в 90 градусов . Негерметичность системы может быть вызвана подтеканием жидкости или чаще всего — выходом из строя клапана пробки расширительного бачка. Пробка стоит копейки и заменить её можно запросто, а утечка жидкости видна невооружённым глазом.

Антифриз может закипать из-за качества жидкости.

Подготовление концентрата

  • Обычно концентрат разводят с дистиллированной водой в пропорции 50/50. В этом случае антифриз замёрзнет при температуре -37 градусов , а закипит при температуре +105 градусов .
  • Пропорция 65/35 обеспечит низкую температуру замерзания (—70) и температуру закипания +110 градусов.
  • Максимальная точка кипения жидкости будет достигнута при пропорции 80/20, в такой пропорции жидкость замёрзнет при -44 градусах, а закипит при +125–130 градусах.

Видео как правильно развести антифриз-концентрат

Почему кипит на 90 градусах?

Следовательно, если датчик температуры исправен, но кипение при 90 градусах продолжается, обращаем внимание на клапан пробки расширительного бачка и на пропорцию смеси концентрата и воды .

Казалось бы, если есть проблема – риск замерзания воды в системе отопления — незачем медлить, нужно заливать антифриз. Ведь в наших условиях отключение электроэнергии на продолжительное время – обычное дело, причем без предупреждения. А значит, в зимнее время могут возникнуть серьезные проблемы в частных домах. Но есть еще одна сложность. Многие производители отопительных котлов категорически не рекомендуют применять антифризы в системах, в которых участвуют их устройства. Возникает резонный вопрос, почему?

Производитель «Протерм» (Словакия) заявляет о том, что не несет ответственности за последствия, вызванные применением антифризов. Чугунные котлы, изготавливаемые компанией, не предназначены для взаимодействия с незамерзающими жидкостями. Vaillant (Германия) еще более категоричен, заявляя о том, что в настенных котлах использовать незамерзающие жидкости нельзя! Что касается иных производителей, то здесь все запутаннее. Некоторые из них информируют об использовании в конструкции котлов специальных прокладок из паронита, которые подходят ко многим видам антифризов. Однако при этом не афишируется обратная сторона медали: сложности с уплотнителями – не единственная проблема при применении антифризов.

Принцип действия системы охлаждения

Чтобы правильно определить, почему закипает охлаждающая жидкость, следует разобраться, как работает система охлаждения мотора в современном автомобиле.

Принцип действия систем охлаждения:

  • При холодном двигателе жидкость в системе проходит по минимальному кругу, который включает водную рубашку силового агрегата, отопитель и термостат. В этом случае уровень ее будет нормальным.
  • Когда двигатель нагреется до определенной температуры, термостат откроет большой круг, включающий основной радиатор. Нагретая жидкость во всем контуре будет увеличиваться в объеме, и ее излишки начнут поступать в расширительный бачок. Чрезмерное давление сбрасывается специальным клапаном, который расположен в крышке бачка.
  • Когда рабочая температура силового агрегата достигнет 95 °С, весь антифриз будет протекать через радиатор, расширяясь в объеме до максимума. Излишки охлаждающей жидкости сбрасываются через вспомогательный патрубок, расположенный в верхней части радиатора, и кажется, что жидкость закипает.
  • При охлаждении мотора антифриз уменьшается в объеме, давление снижается. Для предотвращения разрежения в бачке предусмотрен клапан, через который поступает воздух снаружи.
Читать еще:  Тонкая настройка системы отопления, доступная каждому: как подключить комнатный термостат к газовому котлу
Рекомендуем

Системы охлаждения многих машин имеют два клапана для сброса избыточного антифриза в расширительную емкость (из основного радиатора и печки салона).

Крышечка с клапанным устройством в разных модификациях машин может быть установлена на бачке или на заливной горловине основного радиатора. Во втором варианте лишний антифриз сбрасывается при определенных показателях давления в системе, а наружный воздух поступает в расширительный бачок через специальное технологическое отверстие.

Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

#1 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 09:38

Сначала расскажу какое отопление в доме : Дом одноэтажный, отопление Ленинградка с циркуляционным насосом и открытым расширительным бачком, бачек стоит не вверху а внизу на уровне котла, трубка в расширительный бачек идет от самой верхней точки стояка вниз в бачек почти до дна бачка, котел напольный (Мора) батареи алюминий (Глобал). Трубы — п/пропилен от котла вверх идет труба 40, дальше вниз и по горизонтали основная труба 32, к радиаторам 25. Смонтировано все это хозяйство было прошлой осенью и хорошо отработало зимой. Летом из за ремонта в доме пришлось слить из системы отопления воду, без воды система была 3 месяца. После ремонта в доме, заполнил систему водой (медленно через обратку) прокачивал по кругу несколько раз, от самой дальней батареи шел по направлению к котлу, потом включил насос, погонял мин 10, потом снова проверил нет ли воздуха в с/отопления, после этого запустил котел, сначала все батареи были горячими, но примерно через 5 часов первая батарея по направлению от котла стала холодная, следующая чуть теплая а дальше все остальные горячие. И еще заметил что постепенно растет уровень в расширительном бачке, если не сливать то потечет на пол. Визуально с/о нигде не течет не капает.

Подскажите пожалуйста, где искать причину и откуда начинать копать.

#2 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 11:26

#3 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 11:39

#4 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 12:21

#5 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 15:48

Одним из главных параметров, влияющих на работу котла, является давление, которое непрерывно фиксирует манометр, т.е. давление в системе отопления. Оптимально этот показатель должен быть близок к 1,5 бар (15 метров водяного столба-ОПТИМАЛЬНОЕ), или хотя бы 5-5 метров. Если падает давление в газовом котле, он просто не включается.

Существуют четыре основных причины, которые могут вызвать падение показателя давления:

1.проблемы с расширительным баком.
Ваш случай. открытая система, расш.бак на высоте 1,5 — 2 м. (давление в сети 1,5 м.вод.ст. но никак не 15)

Наверное Вам надо просто сделать систему ЗАКРЫТОЙ, убрать ту бочку, поставить нормальный мембранный расширительный бак. Или поднимите бак хотя бы на чердак, это мало. но.

#6 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 16:01

#7 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 19:52

#8 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 27 окт 2014, 20:14

#9 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 28 окт 2014, 20:41

#10 Есть небольшая проблема по отоплению в частном доме

Сообщение » 04 ноя 2014, 21:46

Всем привет, как и обещал , пишу отчет :
В общем, что я могу сказать, я долго мыслил и думал о причине завоздушивания моей с/о но ничего в голову так и не приходило, потом все же по совету форумчан я решил поехать на рынок и купить все необходимое для того что бы переделать со с открытой в закрытую, приехал на рынок , и перед тем как покупать бак и группу защиты, мне стукнула мысль, поехать домой, и попробовать заполнить и прокачать с/о , а потом создать в ней давление 1.5 атм за счет водяной подпитки и посмотреть по датчику давления который в котле стоит, будит падать давление или нет, если будет падать стрелка манометра, значит надо искать причину, где то травит, если давление будит в норме, значит дырок нет, надо ехать на базар и покупать все причндалы для закрытой системы.
И все же меня не могла покинуть мысли, почему прошлую зиму у меня с/о ленингдадка с открытым бачком который висит внизу на уровне котла отработала на 5+, а сейчас вот такой приключился головняк.
В общем как я и догадывался, проблема была из за течи в нескольких местах где после создания давления в системе проявились потеки, а точнее потеки были в трех местах где соединяется кран с батареей. После устранения этих потеков, с/о снова заработала и все батареи стали горячие. Поэтому решил, что буду пользоваться пока открытой системой.

Всем огромное спасибо за участие в этой теме

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector