Бак мембранный для отопления


Как мембранный расширительный бак используется в системе отопления?

Объём теплоносителя изменяется в зависимости от смены температурных режимов, что может привести к опасным последствиям. Для безопасной и длительной эксплуатации теплоносителя необходимо поддержание его стабильных характеристик. Для этого может использоваться мембранный расширительный бак.

В отопительных системах теплоносителями выступают жидкости, находящиеся в процессе слабого сжимания. Для безопасной работы отопительной системы необходимо использовать стабилизирующее устройство – мембранный расширительный гидробак, который способен принимать определённое количество жидкости в процессе увеличения давления и объёма, а потом возвращать её в циркуляционный контур при понижении данных показателей.

Мембранные расширительные баки обладают рядом преимуществ перед другими устройствами того же назначения, а именно:

  • пригодны для любой воды, даже если в её состав входит большое количество кальция;
  • безопасно применять для питьевой воды;
  • обладают большим вытесняемым полезным объёмом, чем напорный бак без мембраны;
  • нужна минимальная подкачка воздуха;
  • экономично и быстро монтируются;
  • низкие расходы при эксплуатации.

Однако у данных устройств тоже есть недостатки, а именно:

  • большие размеры расширительного бака делают процесс установки довольно проблематичным;
  • из-за отдачи теплоносителем своего тепла экспанзомату повышаются теплопотери;
  • повышается риск образования ржавчины.

Чтобы избежать неконтролируемой потери тепла специалисты советуют утеплять устройство.

Конструкция герметичных расширительных баков схожа с конструкцией гидроаккумуляторов, однако, предназначение у этих приборов разное. Расширительный бак компенсирует расширение воды, происходящее из-за нагревания в системе отопления. Гидроаккумулятор аккумулирует объём воды под давлением в системе водоснабжения, имеющей напорный насос, чтобы уменьшить частоту включения данного насоса и сгладить гидроудары. Кроме того, чаще внутри гидроаккумулятора находится груша, сделанная из пищевой резины. Именно она накачивается водой, в результате вода не контактирует с корпусом бака. Расширительный бак для систем отопления изготовлен с мембраной, выполненной из технической резины. Она делит корпус на два отсека, а теплоноситель имеет контакт с корпусом.

Мембранный бак – это герметично закрытая металлическая ёмкость, разделённая на два отсека (камеры) эластичной мембраной. Одна из таких камер – это пневмокамера, которая содержит газ или воздух, находящийся под давлением. Во вторую камеру – гидрокамеру, поступает теплоноситель.

Работа устройства осуществляется следующим образом:

  • давление воздуха, находящееся в состоянии равновесия, в пневмокамере компенсирует давление жидкости в отопительной системе, объём теплоносителя и гидрокамеры сведены к минимуму;
  • когда давление жидкости повышается в системе, в том числе и при нагревании, происходит увеличение давления и в гидрокамере, куда поступает излишество теплоносителя;
  • из-за эластичности мембраны уменьшается объём пневмокамеры, что сопровождается повышением давления газа;
  • при повышении давления в пневмокамере компенсируется увеличение давления в гидрокамере, и система возвращается в состояние равновесия.

При снижении давления теплоносителя в системе происходят противоположные действия. Газ (воздух), сжатый в пневмокамере, расширяется и вытесняет жидкость из гидрокамеры в систему до восстановления разницы давлений. Конструкция позволяет исключить возможность контакта теплоносителя и воздуха, снижая вероятность возникновения ржавчины не только в баке, но и в остальных деталях отопительной системы – трубопроводе, котле. Герметичные расширительные баки оснащены клапанами безопасности, позволяющими ограничить максимальное давление в отопительной системе на допустимом уровне. Это характеризует бак и как устройство защиты для системы отопления.

Чтобы компенсировать объём теплоносителя в системе во время изменения температуры, используют расширительные баки двух видов: открытые и закрытые (герметичные).

Открытые расширительные баки широко распространены, но имеют следующие недостатки:

  • большие затраты на установку, так как монтируют такие баки в верхней точке системы для создания необходимого уровня увеличенного давления;
  • необходимо постоянно контролировать уровень жидкости;
  • есть риск возникновения ржавчины в системе из-за длительного контакта нагревающегося теплоносителя с воздухом.

Герметичные расширительные баки не имеют таких недостатков. Для отопительных систем выпускаются баки, которые отличаются в использовании мембраны. Мембраны делятся на баллонные и диафрагменные виды. Баллонная мембрана – это установленная внутри бака ёмкость, сделанная из резины высокого качества, способной выдержать значимые температурные колебания. Фланцевое крепление такой мембраны позволит заменить её быстро и просто.

Мембраны баллонного типа имеют такие преимущества, как:

  • широкий диапазон рабочих давлений, дающих возможность применить герметичный расширительный бак;
  • возможность смены мембраны, что помогает сделать ремонт данного устройства дешевле и быстрее;
  • простое задание минимального давления для любых систем.

Диафрагменная мембрана – это несъёмная перегородка, которая, чаще всего, выполнена из эластичного полимера или тонкого металла. Эта мембрана отличается малой собственной ёмкостью и способностью компенсировать небольшие перепады давления в системе. При выходе из строя такого бака потребуется его полная замена. Одной из привилегий данного устройства является низкая цена. Кроме того, бак, имеющий диафрагменную мембрану, просто сконструирован и надёжен в эксплуатации.

Правильно выбрать расширительный бак – это значит обеспечить безопасность эксплуатации отопительной системы, поэтому выбирая расширительный бак, стоит обратить внимание на такие основные характеристики:

  • материал мембраны, её устойчивость к высоким абсолютным значениям температур, давлений и перепадам этих показателей;
  • материал и покрытие корпуса, устойчивость к возникновению ржавчины;
  • соответствие санитарно-гигиеническим нормам;
  • исполнение (способ монтажа).

На использование мембранных расширительных баков производители накладывают определённые ограничения, которые зависят от конструкции и материалов, применяемых при изготовлении устройства. Производителями предъявляются чёткие требования к свойствам и составу жидкости в отопительной системе. Содержание, к примеру, этиленгликоля в растворе антифриза ограничивают. Использование мембранного расширительного бака при превышающих допустимые нормы давлениях запрещено. Обязательна установка группы безопасности, контролирующей и ограничивающей давление в баке. В отопительных системах квартир автономного отопления и частных домов используется оборудование, рабочее давление которого составляет не менее 3 бар.

Объём – это главная характеристика, по которой выбирается расширительный бак. Многие источники советуют выбирать объём расширительного бака в пределах 10% общего объёма теплоносителя в отопительной системе. Этот способ определения вместимости устройства основан на том, что коэффициенты теплового расширения теплоносителя даже при содержании гликоля до 90% и нагреве +100 градусов не превышают 0,08. Такой метод расчётов не учитывает давление в системе, поэтому может дать неточности. Есть более точный метод расчёта объёма мембранного расширительного бака. Здесь используется соотношение:

V = C*Bt / (1 – (Pmin /Pmax)), где

  • С – объём теплоносителя в системе;
  • Bt – коэффициент теплового расширения теплоносителя;
  • Pмin – начальное давление в баке;
  • Pmax – допустимое давление в системе.

Объём теплоносителя в отопительной системе определяют, учитывая все её узлы. Данный параметр получают из проектной документации на отопление. Если такой возможности нет, можно воспользоваться ориентировочным расчётом, который основан на том, что объём теплоносителя в системах отопления связан с мощностью отопления – на каждый кВт приходится 15 л жидкости. Коэффициент теплового расширения жидкости определяют с помощью её состава – чаще всего, в отопительных системах квартир и домов не исключено добавление в воду гликолей для улучшения её характеристик. Этот коэффициент может зависеть и от температуры теплоносителя. Можно найти необходимые величины в таблицах объёма воды в трубе.

Максимальное давление в отопительной системе определяют с помощью минимальной из величин, которые допускаются для разных узлов. Переходной клапан настраивается именно на неё. Первоначальное давление в отопительной системе при охлаждённом теплоносителе соответствует настроечному (минимальному) давлению. Для многих устройств возможно точное его регулирование распространёнными средствами (стравливание воздуха из бака или его накачивание насосом). Давление в баке контролируется во время установки на него манометра. Расчётные данные дадут увеличение объёма теплоносителя в системе в процессе его нагревания. Для выбора бака коэффициент заполнения округляют в большую сторону. Коэффициент зависит от максимального и начального давления и может быть найден с помощью таблиц, предоставляемых производителями или в специальной литературе.

Установить мембранный расширительный бак несложно, но лучше доверить это специалисту. Прежде всего, должна использоваться инструкция к устройству. При установке данного устройства в отопительную систему важно тщательно проверить герметичность соединений. Расширительный бак нельзя открывать или разбирать. Его просто присоединяют к трубопроводу, находящемуся к котлу ближе всего. Чтобы предотвратить увеличение давления, устанавливают предохранительные устройства.

При установке бака стоит учитывать следующие правила:

  • бак устанавливают до разветвления;
  • температура в комнате должна быть постоянно выше 0;
  • нужно перепроверить перед установкой все расчёты;
  • бак объёмом больше 30 л не крепится на стены, а ставится на ножки;
  • для контроля давления на выходе бака устанавливают манометр, на входе – обратный клапан (если насоса нет);

  • устройство должно находиться в месте комфортном для ТО и настройки;
  • присоединяя бак к стене, на кронштейне нужно выдерживать высоту, которая будет удобна для доступа к запорной арматуре и к воздушному пространству;
  • подводная труба и кран не должны перегружать своим весом расширительный бак, подводку нужно укрепить отдельно;
  • к мембранному баку, расположенному на полу, нельзя прокладывать подводку по полу поперёк прохода;
  • между стеной и ёмкостью должно быть расстояние для осуществления осмотра.

Расширительный бачок малой вместительности можно подвесить к стене, если будет хватать её несущей способности. Многие рекомендуют устанавливать бак так, чтобы труба была присоединена к баку наверху, а воздушная камера оставалась внизу. Таким образом, легче удаляется воздух из-под мембраны, его вытеснит вода. Однако специалисты по монтажу рекомендуют установку присоединительным патрубком вниз и никак иначе. А в некоторых моделях штуцер изначально находится в нижней части боковой стенки, и поставить сосуд иначе просто не получится. Такой способ установки обусловлен тем, что когда-нибудь в мембране появятся трещины. При установке патрубком вниз воздух проникает в теплоноситель медленнее, и устройство прослужит дольше. В противоположном случае воздух быстро протекает в камеру с теплоносителем, и бак потребует срочной замены.

Одной из самых распространённых поломок мембранного расширительного бака считают разрыв мембраны из-за превышения допустимого давления и неравномерных нагрузок. Для запрессованных мембран используют более прочные материалы, так как их нельзя поменять, поэтому сменные мембраны рвутся довольно часто. Из-за разрыва мембраны расширительный бак выйдет из строя, потому что вода попадёт на внутреннюю поверхность, и бак заржавеет, что недопустимо. Поэтому материал, из которого сделана мембрана, сильно влияет на надёжность и качество расширительного бака. Нужно быть внимательным при выборе нужной модели, установке и обслуживании устройства. Прежде всего, его необходимо правильно настроить.

Обзор принципа работы расширительного бака смотрите в следующем видео.

stroy-podskazka.ru

Мембранный расширительный бак для отопления

Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.

Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 оС увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе этиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.

Мембранный расширительный бак для отопления. Устройство и схема работы. Через воздушный клапан (ниппель) воздушную камеру автомобильным насосом наполняют сжатым воздухом.

В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.

Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.

При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Эксплуатационные ограничения и требования безопасности

В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.

Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.

В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.

Не допускается расширительный бак для отопления использовать в системах питьевого водоснабжения.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса. 1 — мембранный расширительный бак; 2 — присоединительная запорная арматура и сливной кран; 3 — циркуляционный насос; 4 — кран подпитки

Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.

Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.

Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.

Присоединительная арматура для расширительного бака позволяет отключать бак от системы, сливать воду из бака, пломбировать запорный кран.

В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.

Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.

Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.

Встроенный мембранный расширительный бак расположен на задней стенке двухконтурного газового котла

Мембранные расширительные баки иногда встраивают в котлы. Например, двухконтурные газовые котлы, как правило, уже имеют встроенный расширительный бак определенной емкости. Если объем встроенного расширительного бака оказался мал для отопительной системы, то необходимо установить новый бак снаружи перед котлом на обратном трубопроводе. Объем нового бака выбирают как обычно, без учета емкости встроенного бака.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Ро :

Po > Pст + 0,2 бар,

где Рст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Ро = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Ро. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Рнач.:

Рнач > или = Ро + 0,3 бар

(например, если Ро = 1 бар, то Рнач >= 1,3 бар)

Ро — начальное давление в воздушной камере расширительного бака. 

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 оС). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Ррасш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Ркон:

Ркон < или = Ркл — 0,5 бар,

где Ркл — давление открытия предохранительного клапана системы отопления.

(например, если Ркл = 3 бар,  то давление в системе доводим до Ркон  0,5 бар.

где: Pk — давление срабатывания предохранительного клапана.

В заключении расчета определяют необходимый объем мембранного расширительного бака для отопления по формуле:

 Vn = (Ve + Vv) x (Pe + 1)/(Pe — Po)

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Пример расчета расширительного бака

Выполним расчет расширительного бака для системы отопления с исходными данными:

Общий объем Vs = 270 л.

Высота водяного столба 6 м., отсюда начальное давление Po = 6/10 = 0,6 бар.

Максимальная рабочая температура теплоносителя (воды) 90 оС. По таблице определяем коэффициент расширения n% = 3,55%.

Предохранительный клапан настроен на срабатывание при давлении Pk = 3 бар.

Производим расчет:

Ve = 270 л. x 3,55% = 9,58 л.;

Vv = 270 л. x 0,5% = 1,35 л., так как 1,35 < 3, то принимаем Vv = 3 л.;

Po = 0,6 бар.;

Pe = 3 бар. — (3 бар. х 10%) = 2,7 бар., так как обязательно выполнение условия Pk — Pe => 0,5 бар., то принимаем Pe = 2,5 бар.

Vn = (9,58 л. + 3 л.) х (2,5 бар. + 1) / (2,5 бар. — 0,6 бар.) = 23,18 л.

Результат:

Принимаем к установке расширительный бак с номинальным объемом 24 литра.

Кроме объема, при выборе конкретного типа расширительного бака, необходимо учитывать максимальное рабочее давление, на которое рассчитан бак.

Еще статьи на эту тему:

domekonom.su

Мембранный расширительный бак в системе отопления

Теплоносители, используемые для обогрева помещений в закрытых системах, при постепенном нагревании увеличиваются в объеме. Мембранный расширительный бак для отопления, или гидроаккуммулятор, выполняет задачу по уравновешиванию температурного расширения жидкости и поддержания необходимого давления в трубопроводах и радиаторах. Так, объем теплоносителя при температуре 90°C увеличивается на 3,5%.

Если в качестве жидкости использовать антифриз, то его объем увеличится еще больше.

Данный бак способствует поддержки давления в вашей системе отопления

Устройство агрегата

Без расширительных баков в системе отопления даже при незначительном повышении температуры теплоносителя произойдет резкий скачок давления и сработает предохранительный клапан.

При этом излишки жидкости выльются из системы. Этот агрегат представляет собой закрытую емкость с двумя полостями, которые разделяет подвижная мембрана. Одна полость подключена в систему. и ее объем заполнен теплоносителем, а вторая емкость заполнена воздухом под давлением.

Обычно подключение бака к системе проводят непосредственно рядом с котлом отопления. В самой верхней точке герметичной емкости находится воздушный клапан, через который происходит выброс лишнего воздуха.

В этом видео вы узнаете, как установить расширительный бак:

Мембраны для расширительных баков выполнены из эластичного материала и имеют форму груши, шара или тарелки.

Части бака, которые контактируют с теплоносителем, выполнены из нержавеющей стали или обработаны специальным покрытием.

Разновидности баков

В зависимости от конструкции и технических характеристик отопительных систем применяют различные модели емкостей. Причем их выбор не зависит от того, промышленная это система отопления или частная. Различают два вида конструкций:

  • фиксированный бак;
  • разборная модель.

Фиксированные мембранные расширительные баки для систем отопления по своей конструкции являются неразборными. Поэтому при потере мембраной герметичности приходится менять всю конструкцию.

Один из видов баков – фиксированный

Но такие емкости гораздо дешевле, чем разборные, и их чаще применяют в небольших системах, где отсутствуют большие перепады давления. При выборе такой конструкции основываются на показаниях давления в воздушной полости, которое указывает производитель в инструкции.

В более крупных системах отопления устанавливают второй вид баков. В разборных моделях подразумевается замена мембраны за счет наличия фланцев, соединяющихся болтами.

Такие конструкции емкостей рассчитаны на более высокое давление, чем у фиксированных баков.

Особенно это актуально в системах отопления с твердотопливными котлами, где невозможно быстро регулировать уровень нагрева теплоносителя.

Популярные модели

В настоящее время существует огромный выбор мембранных баков для отопления. Большую часть из них выпускают в России. Наиболее популярными являются следующие модели:

  1. Wester WAV-8 — эта модель рассчитана на рабочий объем 8 л. Крепится эта емкость на стену с помощью специального кронштейна. Корпус выполнен из стали, а мембрана — из этиленпропиленового каучука. Максимальное рабочее давление составляет 10 бар, а диапазон температур — от 1 до 100°C.
  2. Wester WAO-150 — эта модель отличается горизонтальным, напольным расположением бака. Рабочий объем составляет 150 л, а давление — 10 бар.
  3. Zilmet Ultra-Pro — серия гидроаккумуляторов, выпускаемых рабочим объемом от 24 до 5 тыс. л. Устанавливаются вертикально на полу, для чего они оборудованы специальными ножками. Мембрана изготовлена из бутиловой резины.
  4. Reflex NG 25 — гидравлические баки от немецких производителей, устанавливающиеся на стену с помощью кронштейнов и хомутов. Отличаются от российских конструкций более низким рабочим давлением, не превышающим 6 бар. Зато максимальная температура может достигать 120°C.

Стоит также отметить такие популярные модели гидроаккумуляторов: Aquasystem, Unigb, Джилекс и др.

Принцип работы гидроаккумулятора

При запуске котла обогрева происходит нагрев теплоносителя и его расширение в системе отопления. При отсутствии расширительного бака произойдет разрушение котла и трубопроводов в связи с резким повышением давления. Все эти рабочие проблемы и устраняет гидроаккумулятор.

При расширении излишний объем теплоносителя попадает в расширительный бак. Жидкость воздействует на мембрану и удаляет из второго контура лишний воздух через клапан. Так как воздух тоже находится под давлением, в определенный момент он начинает препятствовать давлению жидкости, уравновешивая ее в обеих полостях бака.

При снижении температуры в системе давление воздуха через мембрану будет воздействовать на теплоноситель, выталкивая его опять в трубопровод. Таким образом, происходит поддержание рабочего давления в системе отопления.

Установка расширительной емкости

Гидроаккумулятор можно устанавливать в любом месте отопительной системы. Основным условием его установки является доступность при проведении обслуживающих работ. Бак можно устанавливать в трубопроводах как прямой подачи теплоносителя, так и обратной. Дело в том, что давление в этих трубопроводах одинаковое, поэтому мембранный бак для отопления будет работать в обоих случаях идентично.

Не рекомендуется его устанавливать недалеко от циркулирующего насоса, чтобы завихрения жидкости не влияли на работу бака. Обязательно в системе вокруг гидроаккумулятора должна стоять запорная арматура. Обычно для этого используют шаровые краны. Делается это для того, чтобы во время проведения ремонтных работ можно было бак отрезать от общей конструкции. Обычно рядом с мембранными расширителями устанавливают дополнительные манометры, чтобы было легче контролировать давление и вовремя стравливать его излишки. При установке оборудования очень важно, чтобы давление в воздушном контуре емкости было на 0,2 бар меньше, чем в системе отопления. В таком случае теплоноситель всегда будет поджат к мембране, а ее срабатывание будет более эффективно.

kaminguru.com

Бак мембранный для системы отопления

Главная » Отопление » Бак мембранный для системы отопления

Для любой закрытой системы отопления необходимо предусмотреть устройство для компенсации расширения теплоносителя. Это необходимо для сохранения целостности труб, радиаторов и теплообменника котла. Помимо стандартного воздухоотводчика обязательно монтируются баки мембранные для систем отопления: установка, расчет, принцип работы которых напрямую влияют на эффективность нагрева жилого дома.

Назначение и особенности мембранных баков для отопления

Конструкция мембранного бака

Сначала необходимо узнать функциональные качества этого устройства. При нагреве воды в трубах происходит естественное расширение  и повышение давления. Если значение превышает нормированную величину — необходим механизм стабилизации. Именно для этого предназначены баки мембранные для систем отопления, которые могут отличаться по техническим и конструктивным характеристикам.

Они представляют собой герметичную емкость, разделенную на 2 области — водяную и воздушную камеры. Между ними располагается эластичная мембрана. Для подключения водяной предусмотрен соответствующий патрубок, а в воздушной камере располагается система нагнетания давления. Принцип работы расширительного мембранного бака для системы отопления заключается в увеличении полезного объема в результате смещения эластичной мембраны в сторону воздушной камеры. Для этого необходимо подключить водяной патрубок к трубе отопления, а в воздушной камере создать давление, величина которого не должна превышать номинальное для системы отопления.

Установка мембранного бака в системе отопления имеет следующие преимущества:

  • Автоматическая стабилизация критического расширения теплоносителя;
  • Отсутствие потерь воды за счет испарения;
  • Возможность установки как для системы с дистиллированной водой, так и с антифризом;
  • Простой монтаж и замена мембраны при превышении срока ее эксплуатации.

Но как правильно подобрать мембранный бак для отопления, принцип работы которого настолько прост? Для этого сначала необходимо ознакомиться с его разновидностями.

Мембранный бак для отопления по принципу работы схож с аналогичным для системы водоснабжения. Но конструкция последнего не рассчитана на высокие температуры. Производители маркируют их синим цветом, а отопительные – красным.

Виды мембранных баков

Расширительный бак с несъемной мембраной

На первый взгляд конструкция устройства довольно проста. Однако для различных систем нагрева со специфическими техническими характеристиками следует подбирать правильную модель мембранного расширительного бака для отопления. Рассмотрим наиболее популярные модели, которые можно устанавливать как в бытовой, так и в промышленной системе.

Фиксированный бак

Их особенностью является то, что мембранный бак для отопления по инструкции не разборной. т.е. эластичная мембрана не может быть демонтирована и заменена на новую. Несмотря на такой, казалось бы недостаток, эти модели имеют одно существенное преимущество — доступную стоимость. Именно поэтому они устанавливаются для небольших систем отопления с относительно стабильным давлением в трубах. Зачастую расчет мембранного бака для отопления подразумевает неизменный показатель давления в воздушной камере, который производитель указывает дополнительно. Но если есть вероятность превышения критического показателя расширения теплоносителя — необходимо устанавливать другой тип конструкции.

Фланцевые со сменной мембраной
Расширительный бак со сменной мембраной

Для установки новой мембраны в конструкции предусмотрен фланец, на которой она монтируется. Таким образом можно регулировать объем мембранного бака для отопления, устанавливать эластичные примочки с различными показателями упругости. Подобные модели монтируются для систем отопления с большой вероятностью превышения давления в трубах. В первую очередь это относится к твердотопливным котлам, где невозможна оперативная регулировка уровня нагрева воды. Баки могут изготавливаться горизонтального и вертикального типа. Для замены мембраны необходимо снять фланец, демонтировать старую и на ее место установить новую. Наиболее популярным производителем подобных моделей является компания Wester, мембранный бак для отопления, который можно встретить и в небольшом частном доме, и в системе нагрева производственного цеха.

Полезный объем мембранного отопительного бака зависит от его формы. Для больших систем лучше всего выбирать цилиндрические конструкции, а плоские модели будут оптимальны для отопления с малой протяженностью труб.

Расчет мембранного бака

Однако выбор конструкции не является единственным параметром баков мембранных для системы отопления. Важной величиной является объем в одной камере, а именно — коэффициент ее заполнения. Правильный расчет мембранного бака для отопления невозможен без следующих параметров:

  • Общий объем теплоносителя в системе — С. Как известно из школьного курса физики при повышении температуры на каждые 10 градусов жидкость увеличивается на 0,3%. Именно это в первую очередь повлияет на объем заполнения бака;
  • Максимальное и минимальное значение давления в системе. Зачастую критическое значение не превышает 5 атм;
  • Коэффициент заполнения (Кзап). Она напрямую зависит от показателей давления в трубах. В таблице можно найти требуемое значение для определенного мембранного бака. В инструкции же производитель указывает номинальную величину коэффициента заполнения.
Таблица коэффициентов заполнения

Также следует учитывать коэффициент расширения для воды Е, который равен 0,034 при 85°С. Далее расчет выполняется по формуле. Предположим, что общий объем системы отопления составляет 410 л, минимальное давление равно 1 атм, а максимальное – 3,5 атм. Коэффициент заполнения тогда будет равен 0,55, а полезный объем бака равен.

Это оптимальная расчетная величина объема мембранного бака для отопления. В случае необходимости она может быть изменена в сторону увеличения, но не более, чем на 15%.

Точный расчет объема мембранного бака для отопления рекомендуется делать только после ознакомления с инструкцией от производителя. В ней указаны все необходимые данные для вычислений, а также возможные погрешности и отклонения.

Этапы установки бака

Схема подключения мембранного бака

Для квалифицированной установки мембранного бака в систему отопления необходимо, чтобы помещение соответствовало эксплуатационным условиям. Температура в нем не должна опускаться ниже 0 градусов при стабильном показателе влажности. Нужно определить место монтажа, так как системе свойственны перепады давления во время ее запуска. Поэтому не рекомендуется установка расширительных мембранных баков для отопления сразу после котла на выходной трубе.

Следующим критерием является отсутствие завихрения потоков воды, которые могут симулировать превышение давления. Лучше всего монтировать баки мембранные для систем отопления на обратной трубе перед циркуляционным насосом. Технология установки заключается в выполнении следующих этапов:

  • Врезка в трубопровод. Обычно диаметр патрубка расширительного бака составляет 3/4. Поэтому в обратной трубе нужно установить соответствующий канал с резьбой;
  • Установке не должны препятствовать предметы или элементы системы. Внешняя механическая нагрузка на бак исключается;
  • В качестве прокладок лучше всего использовать паронитовые модели, так как они хорошо выдерживают давление и высокие температуры;
  • Мембранный расширительный бак для отопления обязательно комплектуется воздушным клапаном. Он необходим для стабилизации и регулировки давления в воздушной камере.

Каждый раз при запуске закрытой системы отопления на мембрану будет воздействовать повышенный показатель давления. Поэтому рекомендуется не реже 1 раза в 2 года проверять состояние и в случае надобности выполнять ее замену.

Это типичная схема установки, которая не учитывает особенности конкретной системы отопления и ее составляющих элементов. Во время монтажа следует избегать частых ошибок, которые могут привести к неправильному функционированию баков мембраны для систем отопления. Прежде всего — установка максимального значения давления в воздушной камере. Она должна быть меньше расчетного критического на 10-15%. В противном случае мембрана не будет расширяться в сторону камеры, что приведет к порыву труб и выходу из строя радиаторов отопления. Чтобы избежать этого необходимо установить манометр, что рекомендует компания Wester, чьи мембранные баки для отопления характеризуются высокой надежностью.

Для установки мембранного бака в систему отопления необходимо убедиться в отсутствии такового в котле отопления. Если же его объема будет недостаточно по расчетам – можно монтировать дополнительный бак.

Советы по выбору мембранного бака

Прежде всего необходимо определиться с конструкцией мембранного расширительного бака, предназначенного для отопления. Если не ожидаются критические скачки давления, общий объем теплоносителя мал — можно выбрать недорогую модель фиксированного типа. Во всех других случаях необходимы баки мембранные для систем отопления разборного типа, так как намного дешевле поменять эластичную мембрану ,чем всю конструкцию. Помимо этого при выборе следует учитывать такие факторы:

  • Толщина металла корпуса. Она должна составлять не менее 1 мм;
  • Защитное внутреннее и внешнее покрытие. Так как все баки мембранные, рассчитанные для систем отопления, изготавливаются из металла — коррозионные процессы не должны повлиять на их целостность;
  • Уменьшение тепловых потерь за счет дополнительного изоляционного слоя. Относительно большой объем водяной камеры может негативно сказаться на снижении температуры воды в трубах. Если в конструкции не предусмотрен теплоизоляционный слой — его можно сделать самостоятельно, используя вспененный полиэтилен или аналогичный материал;
  • Обращать внимание на конструкцию. По инструкции мембранный бак для отопления может быть горизонтального или вертикального типа. Установка в другом положении запрещена.

И самое главное — следует приобретать модели только проверенных производителей. К ним можно отнести расширительные баки для отопления компании Wester. Наряду с ней хорошими показателями качества характеризуется продукция компаний Zilmet (Италия), Aquasystem (Италия) и Sprut (Китай). Их средняя стоимость составляет от 2 до 5 тыс. рублей в зависимости от объема.

Несмотря на хорошие эксплуатационные качества дополнительно к расширительным мембранным бакам системы отопления устанавливается спускной предохранительный клапан. Если значение давления в трубах превысит критическое даже для расширительного бака — клапан удалит излишки воды.

В видеоматериале представлен еще один способ расчета объема расширительного бака:

strojdvor.ru

Что нужно знать про мембранный бак для системы отопления

Расширительные баки (техническое название устройства экспанзоматы) производятся для различных систем обогрева (СО). Для открытых необходимы емкости в виде обычной металлической или пластиковой бочки без крышки. Такие устройства используются, как правило, в гравитационных системах.

Для закрытых систем применяются современные, герметичные баки с эластичной диафрагмой (мембраной), монтирующиеся в СО с насосом, в любом удобном для размещения, месте трубопровода. В сегодняшней публикации будет рассказано именно о мембранных расширительных баках для отопления, их типах, методиках расчета емкости и этапах их монтажа.

Назначение, конструктивные и эксплуатационные особенности

Экспанзомат – это устройство, предназначенное для компенсации расширившегося при нагревании теплоносителя. Другими словами: если данный резервуар не будет предусмотрен, расширившейся под воздействием температуры жидкости будет некуда деваться и она разорвет трубы, радиаторы, теплообменник котлоагрегата, создав опасность взрыва.

Кроме этого, какой бы ни была герметичной СО, теплоноситель из нее все равно испаряется. Снижается его количество в контуре, что значительно уменьшает эффективность обогрева жилища. Мембранный расширительный бак для отопления позволяет пополнить объем жидкости, сохраняя необходимую герметичность в системе.

Конструкция данного устройства состоит из стального, устойчивого к коррозии бака, в котором посередине находится эластичная диафрагма. В данном резервуаре установлен золотник, для накачки необходимого давления, клапан безопасности и патрубок подключения прибора к СО.

Виды закрытых экспанзоматов

«Первую скрипку» в данном устройстве играет диафрагма, которая, в зависимости от модели, может быть заменяемой или фиксированной.

  1. В первом случае, форма мембраны напоминает грушу или баллон. Именно поэтому емкости такого типа называют «баллонными». Ремонт расширительного бака отопления и замена пришедшей в негодность диафрагмы производятся через фланец с водяным патрубком, расположенный в нижней части прибора.
  2. При фиксированной конструкции диафрагмы, мембрана крепится посередине корпуса, после чего, бак запаивается в заводских условиях, делает невозможным ее замену. Ремонт резервуара такого типа (замена подрывного клапана, патрубка) производится только в специализированных мастерских.

Единственным преимуществом мембранных устройств перед емкостями со сменной диафрагмой является низкая стоимость.

Важно! Подбор расширительного бака для системы отопления – это важный процесс, требующий точного расчета и опыта. Если вы неуверены в своих знаниях, то обратитесь к профессионалу.

Преимущества

Существует достаточно много преимуществ мембранных экспанзоматов перед открытыми емкостями. Специалисты выделяют следующие:

  • Данные устройства могут применяться в системах с водопроводной водой.
  • Простота замены бака или пришедшей в негодность диафрагмы.
  • Минимальное обслуживание.
  • Не испарения, а это значит можно использовать дешевый этиленгликоль.

Основное достоинство данных моделей, по мнению специалистов – это большая вытесняющая способность.

Как работает экспанзомат

Принцип работы мембранного расширительного бака отопления гениально прост, и заключается в следующем:

  • В нормальном состоянии уровень теплоносителя доходит до мембраны. Расширяясь, он начинает вдавливать диафрагму в сторону газовой камеры, которая находится под определенным давлением.
  • При остывании теплоносителя, его уровень в емкости падает, а мембрана возвращается в рабочее положение.

Если рассматривать баллонный «механизм», то при подъеме уровня жидкости в системе она попадает в «грушу» бачка. Постепенно, она растягивается, ограничивая контакт жидкости (воды, антифризов, рассолов) со стенками прибора. При достижении рабочей температуры СО, давление в газовой камере, выдавливает жидкость в систему.

Таким образом, установка мембранного расширительного бака для отопления:

  • Стабилизирует работу СО при максимальном расширении теплоносителя и скачках давления при запуске котлоагрегата.
  • Минимизирует испарение жидкости из системы.
  • Дает возможность работы как с водой, так и с антифризами.

Как рассчитать объем экспанзомата

Расчет расширительного бака для систем отопления закрытого типа достаточно серьезный процесс, который можно провести несколькими способами:

  1. Доверить проведение вычислений сертифицированному специалисту. Результат достаточно высокого качества, но за это придется заплатить, немалую сумму.
  2. С помощью онлайн-калькуляторов. Результаты достаточно достоверны. Этот вариант для тех, кто не хочет терять время и платить деньги. Единственным минусом такого расчета является то, что в случае неправильных данных некому предъявить претензию. А проблемы при неправильном расчете могут быть достаточно серьезные: от неэффективной работы СО до ее полного разрушения, по причине меньшого, чем нужно объема расширительного бака.
  3. Сделать расчет самостоятельно, к тому же это не так сложно.

Воспользуйтесь формулой

V = (Vs * Z) / N

где: Vs – объем СО. Чтобы рассчитать данное значение нужно исходить из того, что на каждый 1кВт мощности котельной установки необходимо 15л. жидкости. Например, ваш теплогенератор имеет мощность 45кВт, то объем СО будет равен 45 х 15 = 675 л. Z –коэффициент, показывающий расширение конкретного теплоносителя при определенной температуре. Вода — 0,04; гликолевые антифризы, (в зависимости от концентрации активного вещества) от 0,044 до 0,048. Данные действительны при максимальной температуре в СО 95°С. N – показатель эффективности устройства. Некоторые производители указывают данный параметр. Если его нет, в документации к устройству, то ег достаточно просто рассчитать самостоятельно, воспользовавшись формулой:

N = (Dmax — Dmin) / (Dmax + 1)

где: Dmax – максимальное давления. Для бытовых автономных СО это значение равно 2,5-3 кг/см2; Dmin – начальное давление в воздушной камере устройства. Эта величина равна 0,5 кг/см2 на каждые 5м. высоты СО.

Итак:

N = (2,5-0,5)/(2,5+1) = 0,57

Все данные для расчета есть. Рассчитаем емкость экспанзомата для СО одноэтажного частного дома, с котлоагрегатом, мощностью 45кВт и водой, в качестве теплоносителя.

V = (675 х 0.04)/0,57 = 47,36л рекомендованный объем резервуара, для данной СО 50 л.

Этапы монтажа

Прежде чем устанавливать емкость в СО, необходимо подготовить котельное помещение, которое должно соответствовать рекомендованному производителем оборудования температурно-влажностному режиму. Определитесь с местом монтажа. Мембранные устройства, теоретически, можно монтировать в любом месте СО. Специалисты рекомендуют: чтобы на прибор не воздействовали резкие скачки давления, не устанавливайте его после котла на подающем трубопроводе. Лучшее место – на обратке, только не после насоса.

Совет! Исходя из опыта, необходимо монтировать устройство именно на подаче. Кроме этого, жидкость из СО должна поступать в емкость сверху. Такая схема монтажа гарантирует, что воздух из СО не попадет в камеру для жидкости.

  1. Врежьте в выбранную ветку трубопровода патрубок, размером ¾;
  2. Подготовьте паронитовую прокладку. Данный материал прекрасно выдерживает высокие температуры.
  3. Смонтируйте бак таким образом, чтобы на него не воздействовали нагрузки.

И в качестве заключения: обязательно отрегулируйте клапан безопасности. Значение должно быть на 10-15% ниже, чем критическое в СО.

Совет: Для безопасной работы СО выбирайте модели экспанзоматов, только с регулируемым подрывным клапаном.

ventilationpro.ru

Мембранный расширительный бак системы отопления

Такое устройство, как мембранный расширительный бак системы отопления, используется для того чтобы компенсировать изменения в объемах воды. Такие изменения обычно вызваны ее нагреванием. Корпус мембранного расширительного бака системы отопления делится эластичной мембраной на две части. В одной из них – жидкое вещество, во второй – газ. В первую часть идет теплоноситель, а вторая заполняется воздухом под высоким давлением или азотом.

Мембранный расширительный бак системы отопления

Мембранные баки применяются в таких областях:

  • Системы отопления с автономными источниками тепла;
  • Системы отопления, которые подключены к сетям централизованного снабжения теплом по независимой схеме;
  • В системах, использующих солнечные коллекторы и тепловые насосы;
  • Также могут быть использованы в других системах, где есть замкнутые контуры и переменная температура рабочей среды.
Мембранный бак в системе отопления

Существует несколько преимуществ применения мембранных баков. Среди них:

  • Пригодность мембранных баков для абсолютно любой воды – даже если в ее составе много кальция;
  • Пригодность мембран из бутила и натуральной резины для применения в питьевом снабжении водой;
  • Легкость замены мембраны;
  • Мембранный бак, в сравнении с напорным без мембраны обладает большим вытесняемым полезным объемом;
  • Здесь нет риска загрязнения питьевой воды;
  • Нет потерь теплоносителя на испарение;
  • Подкачка воздуха нужна минимальная;
  • Монтировать такой бак экономично и относительно быстро;
  • При эксплуатации расходы низкие.

Особенности

Мембранный расширительный бак системы отопления инструкция покажет назначение бака: на всех этапах работы он должен регулировать равновесие давлений полостей и возмещать чрезмерное давление или даже его перепады в отопительной системе. Так, мембранный бак предотвращает повышенные нагрузки в контуре отопительной системы, а, соответственно – и аварийные ситуации с неисправностями.

Принципиальная схема размещения мембранного бака

Бак мембранный для отопления может быть с заменяемой и несменной мембраной. Основная особенность первого типа – это то, что носитель тепла полностью находится в гибкой емкости мембраны, не имея, таким образом, возможности взаимодействовать с внутренней стальной поверхностью. Все действия по монтажу и демонтажу мембраны производятся через фланец, который крепится на болтах.

Если перед вами бак с фиксированной диафрагмой, то у него будет внутренняя полость, разделенная на две части. Мембрана в данном случае – диафрагменная, несменная и жестко зафиксированная.

Конечно же, выбор бака мембранного для отопления должен производиться точно под определенную систему, зависит он от количества теплоносителя.

Если у вашего расширительного бака будет недостаточный объем, то это может привести к негативным последствиям – появлению трещинок, протеканию горячей воды сквозь резьбы. Также давление в системе может уменьшиться ниже минимально допустимого, из-за этого воздух может попасть вовнутрь бака. Именно поэтому выбор бака должен основываться на его точном соответствии предельно возможных параметров давления.

Расширительные мембранные баки имеют разный объем

Бак расширительный мембранный для отопления применяется в закрытой системе циркуляции жидкостей для того чтобы компенсировать тепловое расширение носителя тепла вследствие изменения температуры жидкости, поддерживать оптимальное давление носителя тепла и предотвращать гидравлические удары. Водяная камера и газовая в постоянном режиме обладают одинаковым давлением, поэтому герметичность в системе не нарушается.

Вода циркулирует без примесей кислорода и иных агрессивных газов, поэтому здесь не будет коррозии бака, что позволит ему работать долго. Напорный расширительный бак располагается в помещении котельной. Поэтому ему не потребуется защита от замерзания.

Расширительный бак отопления в котельной

Выбор бака индивидуален для каждой системы, но, в целом, нужно учитывать несколько особенностей. Начальное давление в таком приборе, как мембранный бак для отопления, который подключен к холодной системе, должно равняться статическому давлению в системе плюс 30-50 кПа. Кроме того, в бак должен поступить запасной объем носителя тепла, который требуется для компенсации утечек.

Также расширительный бак должен подбираться так, чтобы при принятии максимального прироста объема, соответствующего максимальной температуре носителя тепла, давление не превышало того значения, которое максимально допустимо.

Чтобы защитить систему с замкнутым контуром и баком от превышения давления, нужно поставить предохранительные клапаны.

Монтаж мембранного расширительного бака

Мембранные расширительные баки сначала поставляются с избыточным начальным давлением газа, он заполняет собою абсолютно весь объем. Перед тем, как поставить расширительный бак, он должен быть накачан на давление, предварительно рассчитанное. Необходимо установить предохранительный клапан. Также перед баком рекомендуют устанавливать дренажное устройство.

Инструкция по установке расширительного бака должна быть включена в техническую документацию. Да и производить установку, как максимум, должен специалист, как минимум, лучше всего – проконсультироваться с ним в этом ответственном вопросе. При установке бака нужно учесть несколько моментов:

  • Лучше всего, если бак будет устанавливаться до разветвления водопровода. В помещении должна быть возможность сливать воду и подпитывать систему. Так как замерзание воды – недопустимо, то температура в помещении должна быть выше 0.
  • Место, где вы собираетесь крепить бак, должно быть несущим, так как бак не должен получать дополнительную нагрузку от других устройств, труб и т.п. Если у вас будет бак объемом 8-30 литров, то он крепится на стену, а если этот объем больше – то ставится на ножки.
  • Перед монтажом обязательно убедитесь, что расчеты верны!
  • Бак должен быть заземленным, чтобы не было процесса электролитической коррозии.

  • На входе в бак нужно поставить обратный клапан, если его нет в конструкции насоса. На выходе – такое устройство, как манометр, чтоб иметь возможность контролировать давление и автоматический клапан для выпуска воздуха.

Если в баке нет запорной арматуры, то нужно поставить ее по месту установки.

otoplenie-doma.org

Принцип работы мембранного расширительного бака, установка в системе отопления

Изменение температуры меняет объем теплоносителя, что чревато опасными последствиями. 

Поддержание стабильных характеристик теплоносителя в системах отопления необходимо для их длительной безаварийной эксплуатации.

С этой целью в таких системах применяются различные устройства, одно из которых – мембранный расширительный бак.

Содержание статьи:

Практически, все теплоносители для систем отопления представляют собой слабосжимающиеся жидкости.

Соответственно, возникает необходимость в использовании стабилизирующих устройств — мембранных расширительных баков для системы отопления (принцип работы), способных принять часть жидкости при увеличении объема и давления, и вернуть ее в контур циркуляции при снижении этих показателей.

Для компенсации объема теплоносителя в системе при изменении температуры применяют расширительные баки.

Среди них различают 2 вида устройств:

  1. открытые;
  2. закрытые (герметичные);

Открытые расширительные баки получили широкое распространение, но, постепенно, уступают место в системах отопления герметичным, поскольку, имеют ряд недостатков:

  • дополнительные расходы на установку, поскольку, они монтируются в верхней точке системы, чтобы создать необходимый уровень избыточного давления;
  • потери теплоносителя из-за естественного испарения, и, как следствие, необходимость постоянного контроля уровня жидкости и ее доливки;
  • опасность развития коррозионных процессов в системе за счет постоянного контакта нагретого теплоносителя с кислородом воздуха.

А вы знаете, какой надо купить насос для пруда? Прочитайте в полезной статье про лучшее оборудование для искусственных водоемов.

Какой нужен воздушный компрессор для пруда, написано на этой странице.

Герметичные расширительные баки таких недостатков лишены.

Устройство и принцип работы

Конструкция и принцип действия устройства становятся ясны уже из названия «мембранный бак».

Представляет он, герметично закрытую металлическую емкость, которая разделена на 2 камеры эластичной мембраной.

В одной из них – пневмокамере, содержится воздух или газ под давлением. В другую гидрокамеру поступает теплоноситель (про пластиковые резервуары для воды написано здесь).

Работает устройство следующим образом:

  • в состоянии равновесия, давление воздуха в пневмокамере компенсирует давление жидкости в системе отопления, объем гидрокамеры и теплоносителя в ней минимальны;
  • при увеличении давления жидкости в системе (в том числе, и при нагревании) увеличивается давление в гидрокамере, куда начинает поступать избыток теплоносителя;
  • за счет эластичности мембраны происходит уменьшение объема пневмокамеры, сопровождающееся ростом давления газа в ней;
  • как только увеличение давления в пневмокамере скомпенсирует рост давления в гидрокамере система снова приходит в равновесие.

  При уменьшении давления теплоносителя в магистралях системы отопления протекают обратные процессы.

Сжатый в пневмокамере воздух (газ) расширяется, вытесняя жидкость из гидрокамеры в систему до тех пор, пока разница давлений не будет скомпенсирована.

Такая герметичная конструкция исключает контакт теплоносителя с воздухом, что существенно снижает вероятность развития коррозионных процессов не только в самом баке, но и в других элементах системы отопления – котлах, трубопроводах и т.д.

Кроме того, экспанзоматы (герметичные расширительные баки) в соответствии с СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» комплектуются предохранительными клапанами (клапанами безопасности), которые позволяют ограничить максимальное давление в системе на допустимом по условиям эксплуатации уровне.

За счет этого, расширительный бак выполняет функции устройства защиты для элементов отопительной системы.

А что вы знаете о лучших септиках для загородного дома, отзывы о которых опубликованы в полезной статье? Прочитайте о том, как можно создать систему канализации своими руками.

Как сделать труборез своими руками, прочитайте здесь.

На странице: http://ru-canalizator.com/vodosnabzhenie/avtonomnoe/prud.html прочитайте, как сделать пруд для карпа на даче своими руками.

Разновидности гидроаккумуляторов

Для систем отопления производители выпускают баки, отличающиеся исполнением мембраны.

Мембраны для расширительных баков разделяются на:

  • баллонные;
  • диафрагменные.

  Диафрагменная мембрана представляет собой несъемную перегородку, выполненную, чаще всего, из тонкого металла или эластичного полимера.

Основное отличие такого варианта – малая собственная емкость и способность компенсировать незначительные перепады давления в системе.

При нарушении работоспособности такого бака требуется его полная замена.

К достоинствам таких устройств относятся простота конструкции, надежность при эксплуатации и низкая цена.

Мембрана баллонного типа представляет собой установленную внутри бака емкость из высококачественной резины, стойкой к значительным перепадам температур.

Используется фланцевое крепление мембраны, что позволяет произвести ее простую и быструю замену (как сделать монтаж запорной арматуры трубопроводов своими руками, написано здесь).

К преимуществам баллонных мембран относятся:

  • широкий диапазон рабочих давлений, при которых допускается применение герметичного расширительного бака;
  • возможность замены мембраны, благодаря которой, ремонт устройства (про ручной труборез для пластиковых труб написано здесь) становится быстрее и обходится дешевле;
  • простота задания минимального (настроечного) давления для любой системы.

Выпускаемые производителями модельные ряды баков со сменными мембранами охватывают широкий диапазон не только давлений, но и объемов.

При этом, доступны устройства различного исполнения, для горизонтальной и вертикальной установки, с креплением на строительные конструкции или установки на ножках, что существенно увеличивает гибкость проектирования систем отопления.

Как правильно выбирать

Правильный выбор расширительного бака является одной из задач, решение которой обеспечит безопасность эксплуатации системы отопления, в целом.

При выборе мембранного расширительного бака следует обращать внимание на следующие характеристики:

  • материал мембраны, устойчивость ее к высоким абсолютным значениям давлений и температур и их перепадам;
  • материал корпуса и его покрытие, в том числе внутреннее (устойчивость бака к коррозии);
  • соответствие устройства санитарным и гигиеническим требованиям;
  • исполнение (способ монтажа, в том числе и цанговых фитингов для пневмотрубок — написано в этой статье).

  Главной характеристикой, по которой производится выбор бака, является его объем.

Расчет оптимального объема

В некоторых источниках встречается совет по выбору объема расширительного бака в пределах 10% общего объема теплоносителя в системе отопления.

Такой метод определения вместимости расширительного бака (как рассчитать объем гидроаккумулятора для отопления) базируется на том, что коэффициенты теплового расширения теплоносителя даже при содержании гликоля до 90% и нагреве до 100 градусов не превышают величины 0,08.

Однако, этот вариант расчетов не учитывает давления в системе и может давать значительные погрешности.

Более точный метод расчета необходимого объема мембранного бака использует соотношение:

  • V = C * Bt / (1 — ( Pmin / Pmax)).

  В этом выражении:

  • С – объем теплоносителя в системе;
  • Bt – коэффициент теплового расширения теплоносителя;
  • Pmin – начальное (настроечное) давление в расширительном баке;
  • Pmax – допустимое давление в системе (давление срабатывания предохранительного клапана).

  Объем теплоносителя в системе определяется с учетом всех ее узлов. Этот параметр может быть получен из проектной документации на отопление.

Если же она недоступна, и определить точную величину показателя затруднительно, можно прибегнуть к ориентировочному расчету.

Суть его состоит в том, что объем теплоносителя в отопительных системах, напрямую, связан с отопительной мощностью – на каждый кВт приходится порядка 15 л жидкости.

Коэффициент теплового расширения жидкости определяется ее составом — чаще всего, в системах отопления частных домов и квартир используется вода, но не исключено и добавление в нее гликолей для улучшения характеристик.

Кроме того, этот коэффициент зависит от температуры теплоносителя.

Найти необходимые величины можно в таблицах объёма воды в трубе, которые приводятся в специальной литературе или на соответствующих интернет-ресурсах.

Максимальное давление в системе определяется минимальной из величин, допустимых для различных узлов. Именно на нее настраивается предохранительный клапан.

Настроечное (минимальное) давление бака соответствует первоначальному давлению в системе отопления при холодном теплоносителе.

Для большинства устройств существует возможность его точной регулировки штатными средствами (стравливания воздуха из бака или его накачкой обычным насосом).

Давление в баке можно контролировать при установке на него манометра.

Полученные в результате расчета значения дают увеличение объема теплоносителя в системе при его нагреве.

Бак выбирают по расчетному значению, с учетом коэффициента заполнения, округляя его в большую сторону.

Коэффициент заполнения бака зависит от начального и максимального давления и может быть найден по таблицам, которые предоставляют производители устройств или по таблицам в справочной литературе.

Установка расширительного бака – задача не сложная (про устройства для крепления сантехнической арматуры и трубопроводов написано здесь). Выполнить все работы можно собственными силами.

Однако, при этом, необходимо, выполнять некоторые обязательные требования:

  • расширительный бак устанавливается в помещениях, температура воздуха в которых, всегда превышает 0 градусов;
  • установку герметичного бака производят в любом месте системы до разветвления;
  • поскольку, в процессе эксплуатации в бак поступает жидкость, вес его может значительно изменяться, что требует обратить особое внимание на надежность крепления устройства;
  • важным условием является соблюдение герметичности соединений.

  Важно! Баки больших объемов (более 30 л), как правило, устанавливаются не на несущие конструкции. Большинство таких устройств имеют ножки для напольной установки.

Основная неисправность, которая может возникнуть в процессе эксплуатации мембранного бака – повреждение мембраны (какой купить цепной труборез для демонтажа, написано здесь).

В баках, где используется фланцевое крепление, замена поврежденной мембраны не вызывает затруднений.

Для этого следует:

  • остановить работу системы отопления;
  • демонтировать бак;
  • отвинтить крепежные болты на фланце и извлечь поврежденную мембрану;
  • слить из бака теплоносителя для системы отопления;
  • установить новую мембрану;
  • собрать бак (про клупп для нарезки резьбы на трубах прочитайте здесь).

  После сборки, в бак закачивают воздух (газ), устанавливая в нем необходимую величину настроечного давления.

После этого бак монтируют в системе отопления и производят ее запуск.

Важно! Для сохранения работоспособности расширительного бака необходимо избегать перекоса мембраны при установке (или ее соскальзывания).

Для этого следует обеспечить равномерный прижим при затягивании болтов на фланце.

Необходимо отказаться и от использования герметиков, которые снижают трение между мембраной и корпусов, что может привести к ее соскальзыванию.

Принцип работы мембранного расширительного бака в системе отопления, наглядно показан в предлагаемом видеоролике.

Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.

Подписывайтесь на обновления по E-Mail:

Расскажите друзьям!

ru-canalizator.com

www.teplo-ltd.ru


Смотрите также