Assma.ru

Ремонт и стройка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подобрать мембранный расширительный бак для отопления?

Подбор расширительного бака для отопительной системы

Выбор расширительного бака для отопления – важный этап в создании автономной системы отопления. Данное устройство должно соответствовать параметрам системы, в противном случае ее нормальная эксплуатация будет невозможна.

Как выбрать расширительный бак для отопления

Расширительный бак – это специальная емкость, благодаря которой появляется возможность компенсировать температурное расширение жидкости, циркулирующей в системе отопления. При нагревании воды ее объем возрастает, динамика увеличения объема составляет порядка 0,3% на каждые 10°С.

Жидкость характеризуется низким коэффициентом сжимаемости, поэтому избыточному объему будет некуда деться в полностью герметичной системе без специального резервуара, что приведет к аварии – из-за повышенного давления могут протечь соединения или лопнуть трубы. Также нельзя заменить расширительный бак клапаном для сброса «лишнего» разогретого теплоносителя, поскольку при охлаждении жидкость в трубопроводе сожмется, образуя вакуум – это приведет к разгерметизации системы и попаданию туда воздуха – в результате отопление не будет функционировать.

Типы расширительных бачков

Внешне расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Обычно это резервуар, подключенный к отопительной системе посредством одной трубы. Однако, у разных типов емкостей имеются конструктивные отличия, да и применяются они в разных случаях. Чтобы правильно выбрать бак, надо понимать эти отличия, поэтому вначале представим перечень существующих видов:

  • открытого типа;
  • закрытые, снабженные мембраной.

Примечание. Существуют еще закрытые расширительные сосуды без мембраны, но применять их категорически не рекомендуется. Ниже мы объясним почему.

Монтаж расширительного бака

Сподключением открытого расширительного бака все очень просто. В нижнейего части находится трубка с нарезной резьбой, посредством которойсоединяют бак с трубой отопления.

Закрытые расширительные бачкирекомендуется устанавливать в тех участках системы отопления, гдедавление минимальное, то есть в обратку. Установленный в системуотопления бак не должен создавать неудобства для жильцов. Поэтомуудобнее всего его монтировать в углу на полу или возле стены.

Весь процесс установки расширительного бака будет происходить примерно так:
1)Сначала устанавливается и крепится сам бак. Выбор бака напольного илинастенного определяется объемом и условиями, в которых будетпроизводиться установка. В любом случае бак необходимо надежно закрепитьк полу или стене.

2) Следующим шагом будет врезка в обратныйтрубопровод системы отопления. Врезка осуществляется трубой такого жедиаметра, как предусмотрено для подключения расширительного бака. Еслиотопительные трубы полипропиленовые, то впаивается соответствующийтройник; если металлопластиковые, то труба разрезается и вставляетсятройник на фитингах; для стальных труб — вваривается резьбовой патрубок.

3) Затем на резьбу, врезанную тем или иным способом, навинчивается отсекающий кран, в который пакуется разъемное соединение (американка). Американка соединяется трубой с расширительным баком. Теперь,когда подключили бак к системе отопления, необходимо проверить давлениев его воздушной части. Если оно совпадает с паспортными данными, томожно открыть отсекающий кран и впустить в систему воду. Находящийся втрубопроводе воздух сам выйдет через автоматический воздушный клапан приподключении расширительного бака. Как правило, автоматическим воздушнымклапаном оборудуются все современные расширительные баки.

Можнотакже предусмотреть аварийный слив бака. Используется он крайне редко,но все предусмотрительные монтажники его оборудуют. После американкимонтируется тройник, в боковом ответвлении которого есть полудюймовыйкран, который служит для того, чтобы при необходимости слить быстро илегко воду из расширительного бака отопления.

Гидроаккумуляторы для систем водоснабжения

Гидроаккумулятор представляет собой предохранительную металлическую ёмкость для защиты механизмов системы водоснабжения. Его основное назначение — поддерживать стабильное и постоянное давление в системе водопровода, защищать насос от частого и нецелесообразного включения, а также предохранять от гидроударов.

Конструкционные особенности гидроаккумулятора включают в себя металлический резервуар, внутри которого встроена резиновая мембрана. Расширительные баки, используемые для водоснабжения, изготавливаются как с пустым внутренним пространством, так и со встроенной мембраной (или грушей). Мембранные гидроаккумуляторы, используемые для питьевого водоснабжения, всегда оснащены мембраной из пищевой резины, которая никак не влияет на качество жидкости. А образующая кожух сталь всегда защищена от разрушительного воздействия воды.

Гидробак в работе содержит в себе некий объём воды (при выключенном состоянии насоса он составляет примерно от 30 до 50% водного отсека), что при постоянной эксплуатации системы водоснабжения (то есть включении кранов) приводит к следующему:

  • насос для подачи воды запускается только тогда, когда этот водяной объём заканчивается. В результате насос используется реже, а значит служит дольше;
  • запас воды в баке сохраняется в тех случаях, когда отключается электроэнергия и работа насоса невозможна. Объёма воды может хватить на некоторое время, пока работа электросети не восстановится;
  • гидроаккумулятор поддерживает стабильное давление в системе, что означает, что вода будет подаваться стабильно для нескольких точек водоразбора в доме;
  • применение гидробака защищает от гидравлических ударов в трубопроводной системе (то есть скачков давления) при включении насоса, что, тем самым защищает трубы системы водоснабжения.

Гидроаккумуляторы условно классифицируют по внешнему виду, который производится в различных модификациях для удобства монтажа. Таким образом среди существующих сегодня различают:

  • напольные гидробаки;
  • навесные гидроаккумуляторы;
  • плоские модели расширительных баков.
  • Все эти модели могут быть вертикального или горизонтального исполнения.
Читать еще:  В чем отличия конвектора от радиатора

Функциональная классификация делит гидробаки на устройства для горячего и холодного водоснабжения (с корпусами красного и синего цветов).

  • Баки для холодного водоснабжения используются при температурах до +70С и могут работать в системах до 10 бар.
  • Баки для горячего водоснабжения работают с жидкостью температурой до +120С и с давлением в системе до 1,5 бар.

Зачем нужен расширительный бак для системы отопления?

Расширительный бак используется с целью обеспечения бесперебойной работы приборов системы отопления и защиты от аварий.

Главное предназначение бака — возмещение нехватки объема отопительного контура.

При нагреве жидкость увеличивает объем, давление внутри трубопровода повышается и происходит вытеснение излишка жидкости в экспансомат. При уменьшении давления вода возвращается в трубы.

Доступные типы решений

Разбирая, как правильно подобрать бак, необходимо помнить об их целевом предназначении. Таковым является сохранение коммуникаций и узлов от скачков давления, сопровождающих нагревание жидкости. Для этого мало, чтобы в конструкции предусматривалось наличие расширительного бака — он должен соответствовать показателям системы. На рынке представлено много конструкторских решений, где представлены котлы с уже встроенными элементами отвода. Но объем расширительного бака в таких случаях не всегда позволяет удовлетворить существующий запрос, поскольку дополнительно предусматривается до 12 литров.

Предлагаемые готовые коммерческие решения хорошо подходят для небольшой площади. Но если планируется создание обогрева добротного загородного дома в несколько этажей, этого будет мало — для нормального функционирования понадобиться объем до 100 литров включительно. Одно из многих решений — покупка бака, увеличивающего ресурс всей системы. На выбор доступны:

Расширительный бак открытого типа. Обладает простой конструкцией, к обогревательной сети подключается посредством трубы. Она выполняет роль канала, обеспечивающего поступление теплоносителя при нагревании, тогда как при охлаждении он возвращается назад в систему. Часто снабжается ещё одной трубой, чтобы вода могла переливаться, если бак наполнен. При превышении объема жидкость отводится в канализацию. Преимущество такого типа решений — простота и дешевизна конструкций. Но есть и минусы: нужно размещать ёмкость наверху по отношению к отопительной системе, теплоноситель может выплескиваться, происходит покрытие стенок ржавчиной и необходимо периодически доливать воду.

Расширительный бак закрытого типа. Герметическая емкость, предусматривающая наличие мембраны, сделанной из резины. Такая конструкция хорошо себя зарекомендовала для систем, где для циркуляции теплоносителя используется насос. Внутри предусматривается разделение устройства на 2 части посредством мембраны: вверху помещают инертный газ (в его роли используют кислород или азот), а вниз поступает при росте значения температуры теплоноситель. Когда заполняется бак, то его мембрана растягивается, а также увеличивается давление на закачанный газ. После остывания объем уменьшается, а теплоноситель возвращается назад.

Среди двух типов предпочтительнее выглядит второй. Его конструкция исключает контакт теплоносителя с воздухом, не испаряется сама жидкость, не происходит насыщение кислородом, не появляется ржавчина.

Для тех, кто решает, как подобрать расширительный бак для отопления при наличии специфических особенностей важно то, что их можно установить везде, где есть возможность и желание — предусматривать возвышение конструкции не нужно. Закрытым тип выдерживает высокое давление, а открытый предусматривает эксплуатацию исключительно при небольших нагрузках.

Единственный недостаток — цена. Но она дополнительно компенсируется минимальными теплопотерями и небольшими габаритами.

ДЖИЛЕКС 10 F 10 л

Расширительный бак произведенный российской компанией «ДЖИЛЕКС» предназначен для отвода лишнего объема теплоносителя (при нагреве), а также для поддержания рабочего давления в системе отопления.

Бак представляет собой стальную емкость с резиновой мембраной внутри.

Мембрана разделяет полость бака на две камеры (воздушную и водную). Герметичность изделия обеспечивает наиболее комфортные условия эксплуатации прибора. Нет воздушных пробок, не требуется подпитка, при отсутствии воздуха в системе отопления увеличивается срок службы радиаторов и труб.

Технические характеристики

Объем, л10
ИсполнениеВертикально
Присоединение (диаметр подключения, дюйм)Резьба (3/4)
Максимальное рабочее давление, бар5
МембранаНезаменяемая
Вес, кг4
  • настенное исполнение (экономия места);
  • удобное резьбовое соединение;
  • сменная мембрана.
  • нет присоединителей в комплекте;
  • нет опор на корпусе.

Как выбрать мембранный расширительный бак системы отопления?

При нагревании любой теплоноситель расширяется и увеличивается в размерах. В результате давление в закрытой системе отопления постепенно растет и достигает критической отметки. Мембранный расширительный бак системы отопления предназначен предотвратить разрушение узлов и трубопровода вследствие расширения теплоносителя.

Основной функцией расширительного бачка является оптимизация рабочего напора в системе обогрева. Закрытые системы отопления не могут нормально работать, если к ним не подключен мембранный бак для отопления.

Устройство мембранного расширительного бака

Хотя мембранные расширительные баки в зависимости от производителя и предназначения могут отличаться, но некоторые детали остаются неизменными в любой приобретаемой модели. А именно:

    Корпус из металла – обязательным условием производства баков является возможность выдерживать предельные нагрузки без нарушения герметичности.

  • Мембрана – должна быть высокоэластичной и способной реагировать на изменяющееся давление, связанное с нагревом теплоносителя. Одновременно к мембране предъявляются высокие требования относительно прочности. Обычно при производстве мембраны используют резину.
  • Как работает мембранный расширительный бак

    Принцип работы мембранного расширительного бака-накопителя основан на использовании физических законов. После нагревания теплоносителя происходит следующее:

    Читать еще:  Давление в системе отопления, его нормализация, причины изменения

      Вода или антифриз начинает расширяться, в результате увеличивается его объем в системе.

    Конструкция расширительного бака мембранного типа подразумевает его наполнение газом.

    Мембрана является своего рода прослойкой между газом и теплоносителем.

    При нагревании жидкость, расширяясь и создавая давление, поступает в бачок и вытесняет воздух или газ.

    После того как давление теплоносителя падает газ выталкивает теплоноситель из бачка с помощью мембраны.

  • Работа клапана безопасности в системе отопления с мембранным баком заключается в сбросе излишнего давления газа в случае большого расширения теплоносителя. Клапан сброса давления обеспечивает безопасность работы системы в случае перегрева жидкости или антифриза.
  • Для нормальной работы отопления в мембранном баке должно быть давление соответственное высоте верхней точки. Если бачок устанавливается в двухэтажный дом и максимальная высота от котла на первом этаже до радиатора на верхнем 7 метров, тогда в расчеты принимаем 0,7 и прибавляем к нему 0,5. Получаем первоначальное давление при подаче теплоносителя в системе. Полученный коэффициент для бачка должен быть ниже на 0,2. Получается, что норма давления в расширительном бачке мембранного типа в этом случае 1 атм.

    Виды расширительных бачков системы отопления

    Каждый производитель вносит в конструкцию закрытого расширительного бачка нововведения. Но в основном все модификации можно разделить на несколько групп в зависимости от используемой мембраны. А именно:

      Мембрана расширительного бачка в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделенный подвижной резиновой перегородкой. Поступая в свой отдел жидкость, наполняет резервуар, а после под давлением начинает сжимать газ, постепенно двигая мембрану. Это устройство не всегда эффективно для домов с малой отапливаемой площадью.

    Круглые мембранные баки баллонного типа. В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара. Она окружает камеру для воды. Во время увеличения давления эта камера начинает расширяться подобно надуваемому резиновому шарику. Уникальность такого устройства состоит в том, что с его помощью удается более точно контролировать давление теплоносителя, даже в закрытых системах с небольшим объемом жидкости в трубопроводе.

    Несъемная мембрана. Диафрагма крепится по всему периметру. Предназначены несъемные мембраны для использования в частных системах отопления и для обогрева коттеджей. Допускается ограниченное использование и монтаж в небольших промышленных объектах.

  • Бак со сменной мембраной. Представляют собой полую грушу. Съемные мембраны способны эффективно работать в системах с большой интенсивностью нагревания теплоносителя и высоким атмосферным давлением. Преимуществом такого устройства является возможность замены диафрагмы. Недостатком то, что к выполнению работ по смене мембраны предъявляются высокие требования. Не допускается перекоса мембраны при ее установке.
  • Как рассчитать объем расширительного бака мембранного типа

    Выбирая резервуар необходимо обращать внимание на следующие несколько показателей:

      Диапазон температур, считающихся рабочими для устройства.

  • Динамические показатели.
  • Помимо этих четырех критериев важно произвести расчёт давления в отопительной системе с бачком мембранного типа. Данные о давление помогут подобрать наиболее подходящую модель бака. Требования к выполнению расчетов в сложных системах закрытого типа предъявляются высокие. Правильно сделать подсчеты можно по следующей формуле:

    Объем расширительного бака для закрытой системы отопления составляет согласно этой формуле произведение объема системы V сис и коэффициента увеличения теплоносителя К (он составляет 4%) разделенное на эффективность самого бачка.

    Можно также отдельно высчитать эффективность бачка с помощью другой формулы:

    P – в данном случае является сокращением обозначающим максимальное и начальное давление. С помощью этих двух формул можно легко выполнить расчет и подобрать необходимую модель.

    Как установить расширительный бак мембранного типа

    Установка расширительного бака в закрытой системе отопления выполняется достаточно просто. Единственным условием для подключения является понимание основных принципов работы. Выполнить монтаж можно соблюдая следующие рекомендации:

      Расширительный бачок лучше установить перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков в напоре. Остальных ограничений относительно места установки не существует.

    После установки необходимо проверить соответствует ли рабочее давление устройства с тем, которое необходимо. Сделать проверку можно достаточно просто, если при подключении установить датчик давления в баке. Датчик, измеряющий давление в баке устанавливается непосредственно на входе. Если существующие показатели не соответствуют требуемым, необходимо сбросить воздух и прокачать устройство заново, до тех пор, пока напор диафрагмы не будет соответствовать требуемому.

  • Расширительный бачок при закрытой системе отопления правильно монтируется таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволит слить теплоноситель, даже в случае выхода мембраны из строя. Некоторые модели имеют указатель уровня теплоносителя, позволяющий определить, выполнен ли слив жидкости из системы полностью.
  • Установка мембранного бачка является обязательным условием для монтажа схемы отопления закрытого типа. Некоторые котлы уже укомплектованы таким устройством, в таком случае при необходимости допускается монтаж дополнительного резервуара.

    Конструкция и назначение устройств

    Расширительный бак

    Устройства обоих типов, используемые в автономных системах, имеют сходную конструкцию и работают по единому принципу. Рассмотрим основные элементы изделий на примере расширительного бака для отопительной системы:

    • Основное назначение бака – компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+0,3% на каждые 10 градусов Цельсия). При этом жидкость практически не сживается, так что нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, места соединения и запорную арматуру.
    • Чтобы компенсировать это давление, а также свести к минимуму последствия гидроударов, в систему встраивается дополнительный резервуар – расширительный бак. Первые баки имели негерметичную конструкцию, но сегодня почти повсеместно используются пневмогидравлические модели.
    • Внутри такого бака размещается мембрана из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретым теплоносителем, ее делают из полимеров, отличающихся стойкостью к высоким температурам – EPDM, SBR, бутилкаучков и нитрилкаучуков.
    • Мембрана разделяет бак на две полости – рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. При повышении давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на трубы и запорную арматуру. Примерно то же самое происходит при гидроударе — но здесь процесс идет с большей скоростью.
    • При снижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы отопительной системы.
    Читать еще:  Cхема установки циркуляционного насоса

    Гидроаккумулятор

    Гидроаккумулятор, на первый взгляд, практически не отличается по конструкции от расширительного бака:

    • Основа – та же емкость из коррозионно-устойчивой стали, только выкрашенная в синий цвет.
    • Внутри ёмкости тоже находится мембрана – правда, несколько отличающаяся по форме от мембраны расширительного бака.
    • Внутренний объем тоже делится на две камеры, только у гидроаккумуляторов камера для воды находится внутри мембраны, т.е. полностью исключается контакт жидкости с металлическими стенками бака.

    Да и функционирует конструкция по сходному принципу, хоть и используют ее по другому назначению:

    • При включении насоса или подаче воды по централизованному водопроводу камера наполняется жидкостью под определенным давлением.
    • Если напор по какой-то причине падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому стабилизируется давление в трубах, и оборудование (стиральные машины, посудомойки и т.д.) работает без сбоев.
    • Второй аспект работы гидроаккумулятора – защита насоса от частых включений. Пока можно компенсировать отбор воды из системы за счет резерва в баке, реле давления не будет срабатывать, и насос не начнет подкачивать воду. Таким образом, техника будет включаться реже, а значит, проработает дольше.
    • Большой гидроаккумулятор (на 50, 100 или более литров) – это еще и запас воды. Да, долго на таком запасе не протянешь, но при экономном расходовании вполне можно пережить аварию на водопроводе или отключение электричества, которое сделает невозможной работу насоса.
    • Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бак, компенсирует гидроудары.

    Системы отопления открытого типа и их расширительные баки

    Для системы открытого типа компенсаторная ёмкость устанавливается в наивысшей точке контура между котлом и первой батареей. В этом случае если вдруг вода в системе закипела, пар не устремится в радиаторы, а выйдет через патрубок. Так вы избежите образования воздушной пробки.

    Для такого размещения, в наивысшей точке контура устанавливается переходник-тройник. К верхней части тройника и подсоединяют трубку, ведущую в компенсатор.

    Важно правильно рассчитать объём резервуара, чтобы горячая вода из него не полилась через край.

    Совет! Чтобы было удобно обслуживать бак, используйте для отвода лишней жидкости гибкий шланг.

    Как рассчитать объём открытого бака

    Размеры бака напрямую зависят от количества теплоносителя и температурного режима в помещении. К примеру, для контура, в котором циркулирует 300 л воды потребуется бак в 15 л. Для расчёта нужно просто объём жидкости, залитой в систему, умножить на пятипроцентное расширение. Это самая примитивная формула расчёта, которая, впрочем, вполне подходит для простых систем отопления.

    Есть и более правильная, с инженерной точки зрения, формула. Она учитывает не только количество теплоносителя, но и его максимальную температуру. Если у вас в системе вода, то максимальная температура её нагрева – 1000С°, а вода при таком нагреве расширяется только на 2,4%. Так что, при том же объёме в 300 л достаточно 7,2 л резервуара.

    Какому расчёту верить? Оптимальный вариант – использовать средний показатель. В нашем случае (15+7,2):2 =11,1 л.

    К чему приведет неправильно подобранный расширительный бак?

    Если при нагреве теплоносителя в отоплении объема расширительного бака не хватит, то избыток теплоносителя будет сливаться через специальный аварийный клапан. После того, как система снова остынет, возникнет недостаток теплоносителя. Плюс ко всему упадет давление в системе отопления.

    Котлы и другое оборудование имеют нижний порог по давлению, преодолев который, отопление попросту не запустится. Исправить эту ситуацию поможет обычный долив теплоносителя.

    Если такая ситуация будет возникать постоянно, то повышается риск выхода из строя оборудования. Поэтому лучше подбирать расширительный бак правильно.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector