Нюансы подбора расширительного бака для системы отопления. Расширительный бак что такое
Мембранный расширительный бак для отопления
Мембранный расширительный бак для системы отопления закрытого типа
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.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 подпиткиРекомендуется 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.
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)
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 <= 2,5 бар при температуре теплоносителя 75 оС)
Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла. В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.
Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.
Проверка целостности мембраны
Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.
Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!
Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.
Расчет объема расширительного бака для отопления
Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).
Объем расширительного бака для системы отопления емкостью до 150 литров
Для систем отопления, содержащих небольшое количество теплоносителя, до 150 литров, объем расширительного бака выбирают по упрощенной формуле:
Vn = 10 — 12% x Vs ,
где: Vn — расчетный объем расширительного бака; Vs — полный объем системы отопления.
Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.
Расчет емкости расширительного бака для системы отопления объемом свыше 150 литров
Расчет начинают с определения приращения объема теплоносителя — дополнительного объема, который образуется в результате нагрева жидкости до рабочей температуры — Ve.
Ve = Vs x n%,
где, Vs — полный объем системы отопления; n% — коэффициент расширения жидкости в системе отопления.
Значение коэффициента расширения n%, при максимальной рабочей температуре теплоносителя (воды) в системе отопления, определяется из таблицы:
| T oC | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| nv% | 0,75 | 1,17 | 1,67 | 2,24 | 2,86 | 3,55 | 4,34 |
Коэффициент расширения для антифриза на основе водного раствора этиленгликоля (Тосол и др.) определяется по формуле:
na% = nv% x (1 + ea% / 100),
где nv% — коэффициент расширения воды из таблицы выше; ea% — процентное содержание этиленгликоля в растворе антифриза.
На втором этапе расчета (вторым действием) определяют объем водяного затвора в баке, Vv — это объем теплоносителя, который изначально заполняет расширительный бак под действием статического давления в системе отопления. Емкость водяного затвора определяют по формуле:
Vv = Vs x 0,5% , но не менее 3-х литров.
На третьем этапе находим начальное давление в системе отопления — Po. Оно равно статическому давлению в системе отопления и определяется из расчета 1 бар = 10 метров водяного столба. Высота водяного столба в системе отопления равна расстоянию по вертикали между крайней нижней и самой верхней точкой системы, в которых находится теплоноситель. По чертежам или в натуре определяют вертикальные отметки крайних точек системы отопления. Разница между верхней и нижней отметками и будет равна высоте водяного столба жидкости в системе.
На четвертом этапе расчета определяют величину максимального рабочего давления в системе отопления — Pe. Максимальное рабочее давление должно быть меньше давления срабатывания предохранительного клапана в системе отопления на величину, минимум 0,5 бар.
Pe = Pk — (Pk x 10%), но обязательно Pk — Pe => 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:Еще статьи на эту тему
domekonom.su
Расширительный бак для отопления, закрытого или открытого типа
Устройство системы отопления на твёрдом топливе, да и вообще на любом топливе, состоит из многих сложных элементов, один из самых важных — мембранный расширительный бак. Что такое расширительный бак: мембранные расширительные баки компенсируют изменения объёма воды в системе отопления, для обеспечения безопасной и бесперебойной работы системы.
Расширительный бак для отопления
Мембранный бак в системе отопления создан для отвода лишней воды в системе, которая появляется при расширении объёма воды из-за нагрева. Вода находится внутри всей системы отопления, в трубопроводе, радиаторах или же в контуре тёплого пола. Объём этой воды может изменяться в зависимости от изменения температуры в системе. При поднятии температур — объём увеличивается, при понижении — уменьшается. Давление в расширительном баке меняется и при этом давление в системе, конечно, тоже изменяется, происходит компенсация. Такие изменения в лучшем случае мешали бы работе системы отопления, в худшем, при больших изменениях — разрывали бы труба. Эту проблему призван решить расширительный бак. Так что без такого важного элемента не стоит и говорить о ровной, надёжной работе системы отопления.
Как и какой выбрать расширительный бак? Типы расширительных баков.
Прежде чем купить расширительный бак для системы, необходимо разобраться во всех аспектах, попробуем осветить самые важные из них. Итак типы расширительных баков:
- Открытый расширительный бак
- Закрытый расширительный бак
Расширительный бак открытого типа
Открытый расширительный бак для отопления обычно находится на самом высоком месте системы отопления, например на чердаке, мансарде или же под крышей, но тогда нужно позаботиться о теплоизоляции. Чаще всего такие баки из стали, содержат несколько отводов:
- Предусмотренный для подхода расширительной трубы, ввод воды.
- Патрубок под циркуляционную трубу, отвод остывшей воды.
- Благодаря этому в баке поддерживается нужный температурный режим.
- Подвод контрольной трубы.
- Выводная трубка для слива воды в канализацию.
Также расширительный бак выполняет следующие функции:
- Компенсирует объём воды в случае упадка температурного режима.
- Осуществляет контроль за уровнем воды в системе отопления.
- Выступает для системы в качестве буферной зоны в случае изменения давления
- Удаляет воду в канализацию, в случае её избытка
- Контролирует элементами подпитки системы отопления
- Служит для вывода воздуха из контура
Понять принцип работы расширительного бака лучше всего посмотрев видео:
Несмотря на всю важность выполняемых функций, есть у открытого расширительного бака и свои минусы:
- Большой размер.
- Из-за свянных с баком процессами, возможна повышенная коррозия трубопровода системы отопления.
Расширительный бак закрытого типа
Сегодня более популярны мембранные расширительные баки закрытого типа. Такие баки внутри разделены гибкой мембраной на 2 части: в одной части — вода, во второй — газ. Первая камера создана для теплоносителя, вторая же заполнена либо кислородом, либо азотом. Во второй камере высокое давление поддерживаемое нипелем. Закрытый расширительный бак имеет ряд преимуществ перед открытым баком, однако имеет больший объём и для того, чтобы уменьшить этот объём необходима электроэнергия и специальное оборудование. Если же со стабильной подачей электроэнергии в вашем регионе проблемы, то помочь может бесперебойник питания для котлов. Как бы там ни было, любая проблема в системе отопления решаема.
Расчёт расширительного бака отопления
Для того, чтобы рассчитать необходимый объём расширительного бака, необходимо знать общий объём системы и рассчитывать на увеличение этого объёма в следствие нагревания воды до средней предельной температуры. В следствие неправильного расчёта объёма расширительного мембранного бака могут возникнуть серьёзные проблемы в системе отопления, а потому настоятельно рекомендуем обратиться к профессионалам в данной области. Тем более если вы планируете выполнять установку твердотопливного котла в сочетании с расширительным баком.
Монтаж мембранных расширительных баков
- Баки накачивают насосом перед монтажом до необходимого давления
- Обязательно нужно установить предохранительный клапан
- Также необходимо установить дренажное устройство
- Установка расширительного бака должна осуществляться квалифицированным специалистом
tverdo-kotel.com
зачем нужен и как правильно выбрать
Содержание статьи:
В автономной отопительной системе обязательно присутствует расширительный бак для отопления, или компенсатор. Его функция заключается в компенсации избыточного давления, которое возникает в системе при расширении теплоносителя вследствие нагрева. При быстром повышении температуры жидкий теплоноситель расширяется и возникает скачок давления, так называемый гидравлический удар. Он может разрушить элементы трубопровода и соединительной арматуры. Другие названия расширительного устройства: гидроаккумулятор, экспансомат.
Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления
Системы отопления бывают открытые и закрытые. Соответственно, расширительные бачки отопления существуют открытого типа и закрытого.
Баки открытого типа
Открытый расширительный бак для отопления – это ёмкость в форме параллелепипеда, выполненная из нержавейки. Такой бак ставится в самой высокой точке открытой отопительной системы, обычно на чердаке.
Бак открытого типа
К бачку подключаются трубы:
- магистральная;
- циркуляционная;
- сигнальная, с запорным устройством.
В отопительной системе этого типа теплоноситель (вода) циркулирует естественным образом, без насосов. Несмотря на сравнительную дешевизну и простоту такого отопления, оно постепенно уходит в прошлое из-за многочисленных недостатков.
- В открытом баке теплоноситель постоянно испаряется, поэтому нужно контролировать уровень воды и по мере необходимости подливать. По этой же причине проблематично использовать другой теплоноситель, например антифриз – он испаряется ещё быстрее.
- Возможен перелив воды из бака, поэтому необходимо предусмотреть её отвод в канализацию или дренаж.
- Открытый расширительный бачок требует хорошей теплоизоляции, чтобы вода не замёрзла в сильные морозы.
- Для установки на чердаке потребуются дополнительные трубы и соединительные элементы.
- Воздух, попадая из расширительного устройства в систему, провоцирует коррозию трубопровода и радиаторов, а также приводит к появлению воздушных пробок.
Система с открытым компенсатором подходит для отопления небольших одноэтажных домиков. Более крупные дома отапливаются закрытыми системами.
Баки закрытого типа
Закрытый, или мембранный расширительный бак системы отопления, содержит внутри эластичную мембрану, которая делит внутренний объём бака-компенсатора на два отсека, газовый и жидкостный. В газовой части содержится воздух под давлением (в некоторых моделях – азот или инертный газ), а в жидкостную поступают излишки теплоносителя при нагреве.
Бак закрытого типа (мембранный)
Чем выше температура, тем больше заполняется жидкостная часть гидроаккумулятора. Газовая часть при этом сокращается и давление в ней возрастает. При достижении порогового значения срабатывает предохранительный клапан, лишнее давление сбрасывается. А когда отопительная система остывает, то происходит обратный процесс, и теплоноситель возвращается из бака в трубопровод.
Принцип работы мембранного расширительного бака
Есть два вида мембранных компенсаторов.
- С мембраной диафрагменного типа. Это небольшие по размеру бачки. Диафрагменная мембрана в них несъёмная и не подлежит замене: если она порвётся, то придётся полностью менять прибор.
- С баллонной (грушевидной) мембраной. Её можно менять при износе, она используется в крупных тысячелитровых баках.
Объем расширительных баков для отопления может варьироваться в широких пределах от двух до нескольких тысяч литров. Форма закрытого гидроаккумулятора – плоская либо цилиндрическая. В плоском расширительном баке мембрана-диафрагма расположена вертикально, в цилиндрическом горизонтально.
Стоит обратить внимание: мембранный компенсатор иногда ошибочно называют вакуумным расширительным бачком для отопления. Однако вакуум в этом устройстве не используется. В отопительной системе может быть вакуумный деаэратор для удаления из воды микропузырьков воздуха.
Установка мембранного расширительного бачка
В отличие от открытого, мембранный гидроаккумулятор можно для удобства обслуживания установить прямо в тепловом пункте, рядом с котлом. Обычно его ставят на прямом участке перед циркуляционным насосом, желательно так, чтобы вода (или иной теплоноситель) поступала в компенсатор сверху. Он обязательно должен быть снабжён манометром, предохранительным клапаном и подключён к обратке.
Гидроаккумуляторы объёмом до 30 л крепят на стену, более крупные устанавливают на полу. При монтаже на стене бак следует крепить надёжно, поскольку его вес резко увеличивается при заполнении водой.
В инструкции к прибору содержатся рекомендации по его правильному монтажу. Но лучше доверить эту ответственную работу специалистам.
Несколько мембранных баков в тепловом пункте
Важные рабочие характеристики и расчёт объёма компенсатора
При подборе расширительного бака учитывают максимальную рабочую температуру и давление. Например, теплоноситель может нагреваться до +120° С, а пиковое давление в расширительном бачке отопления может доходить до 6-10 бар (обычное среднее значение 2-4 бар). Поэтому важны характеристики мембраны, её долговечность, термостойкость, соответствие санитарным нормам.
Объём компенсатора зависит от объёма теплоносителя в целом в системе. Необязательно рассчитывать объём математически точно, часто применяют упрощённый метод: выбирают бак с ёмкостью, равной 10% от полного объёма теплоносителя. А если этот объём неизвестен, то исходят из мощности котла и вида приборов отопления. Соотношения такие: для батарей отопления принимают – 11 л/кВт, для тёплых полов – 17,5 л/кВт, для настенно-напольных обогревателей – 7,5 л/кВт.
Если ёмкость выбранного компенсатора оказалась недостаточной, то предохранительный клапан будет сбрасывать давление слишком часто. В этом случае достаточно приобрести и подключить параллельно ещё один расширительный бачок.
Довольно сложно учесть все нюансы, тем более что в каждом доме система отопления обязательно имеет свои особенности. Чтобы не ошибиться при выборе и монтаже устройства, лучше обратиться в специализированную компанию.
Видео: монтаж расширительного бака
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
teploguru.ru
Расширительный мембранный бак. Что это такое? (5 фото)
Подробности Раздел: Теплоснабжение Категория: Котельные установки Создано 03.02.2015 19:08 Просмотров: 1643Расширительный бак — очень важный элемент в системе отопления. С его помощью предотвращается повышение давления в отопительной системе, когда она нагревается. Баки могут быть открытого и закрытого типа. Открытые баки имеют ряд недостатков, которых нет в мембранных. Они громоздки, имеют большую потерю тепла, не работаю под большим давлением. Мембранные баки более совершенны, и у них нет тех недостатков, которые есть у открытых.
Расширительный бак — немаловажный элемент в отоплении, потому что он предотвращает закипание теплоносителя, что может привести к плохим последствиям.
Такие баки могут использоваться в разных системах:
- с тепловыми насосами и солнечными коллекторами;
- с автономным источником тепла;
- подключенных к сети центрального теплоснабжения по независимой схеме;
- с замкнутыми контурами.
Мембранные баки регулируют давление в системе отопления в случае его повышения и при перепадах давления, что предотвращает чрезвычайные опасные ситуации и раз разе неисправности отопительных систем.
Расширительный мембранный бак может быть с фиксированной и заменяемой перегородкой. Первые, сделанные с внутренней полостью, поделенной на две части надежно зафиксированной мембранной, которая находится по периметру сечения.
Баки с заменяемой перегородкой отличаются от фиксированных тем, что теплоноситель находится в мембранной емкости и не вступает в контакт со стальной поверхностью. Монтаж и демонтаж мембраны достаточно прост, через фланец, который крепится болтами.
Расширительные баки обладают огромным количеством преимуществ:
- не загрязняют воду;
- низкие расходы при эксплуатации;
- легкий монтаж;
- безопасность, надежность;
- установка в любой части дома;
- невозможность выливания воды из бака;
- отсутствие потерь тепла;
- минимальная подача воздуха;
- мембраны из натуральной резины и бутила могут применяться в питьевом водоснабжении;
- применяются при любом типе воды;
- удобны в использовании;
- радиатор и котел из-за отсутствия контакта воды и воздуха служат дольше, чем обычно.
Расширительные мембранные баки используются в закрытых отопительных системах и обеспечивают надежную работу котла.
Мембранный расширительный бак — плоский или баллонный металлический корпус, внутри разделенный мембранной из резины. В одной части находится воздух или газ, который сжимается до определенного необходимого уровня. Уровень сжатия воздуха, можно найти в паспорте. Другая часть бака в рабочем состоянии будет наполняться водой и благодаря этому уровень сжатия газа будет таким же, как и во всей системе отопления. Компрессор в баке поддерживает давление в воздушной камере.
Одним из самых важных элементом мембранного расширительного бака является мембрана, которая может быть двух типов:
- баллонного;
- диафрагменного.
Диафрагменный применяются в баках с маленьким объемом и их невозможно заменить. Баллонные можно легко заменить в случае необходимости и такой тип расширительного бака более надежный из-за того, что вода находится в мембране и не прикасается к корпусу бака.
В отопительных системах нагрузка мембраны, как и расширение воды, меняется не очень значительно, но температура нагрева жидкости может быть примерно 90 °C.
Выбирая расширительный мембранный бак, особое внимание нужно уделить материалу, из которого изготовлена мембрана. Материал должен быть качественным, надежным и устойчивым к высоким температурам и перепадам.
Также следует обратить внимание на такие характеристики мембраны:
- диапазон рабочих температур;
- длительный срок службы;
- санитарные и гигиеничные требования;
- устойчивость к воздействию высоких температур;
- динамичность.
Для того чтобы определить объем расширительного мембранного бака, нужно определиться с суммарным объемом отопительной системы, который складывается из нескольких объемов:
Самый простой способ определения нужного объема бака, это вычислить 10% от суммарного объема системы отопления. Если он составляет 500 литров, то понадобится бак с объемом 50 литров.
Если объем расширительного мембранного бака будет меньше чем нужно, то это приведет к плохим последствиям. Начнут появляться трещины, будет утечка горячей воды через резьбу, да и сам бак может очень быстро испортиться и его придется менять.
Мембранный бак подбирается индивидуально для каждой системы отопления.
- < Назад
- Вперёд >
q-teplota.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 Где используются мембранные расширительные баки и их преимущества
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 бакаБак 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.
Рекомендуем к прочтению:
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 объемБак 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 котельнойВыбор 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.
Рекомендуем к прочтению:
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.
Оцените публикацию:
Загрузка... otoplenie-doma.org
Мембранный расширительный бак для системы отопления
Для любой отопительной системы нужна установка специального оборудования, компенсирующего расширение теплоносителя. Такое требование обусловлено возможным повреждением батарей, труб и теплообменников котла.
Расширительный бак мембранного типаКроме клапана также обязательна установка мембранного расширительного бака, от работы которого во многом зависит эффективность и безопасность работы всей системы в целом.
Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления
Расширительные бачки, как и обогревательные системы, бывают:
- закрытого типа,
- открытого типа.
Открытый расширительный бачок — это изготовленная из нержавеющей стали емкость в виде параллелепипеда, устанавливаемая в наивысшей точке системы, чаще всего на чердаке.
Как выглядит открытый расширительный бачокК баку подсоединяются несколько труб:
- магистральная;
- циркуляционная;
- сигнальная.
В системах открытого типа теплоноситель перемещается под воздействием естественной гравитации без установки насосов.
Вопреки относительно небольшим затратам на обустройство и легкость обслуживания, открытые системы стремительно теряют свою популярность по причине слишком большого количества слабых мест:
- необходимость обязательного отслеживания уровня воды в бачке по причине интенсивного испарения теплоносителя в открытых сосудах;
- необходимость добавления воды по мере необходимости;
- невозможность использования антифриза в связи с открытостью бака, испаряющегося еще быстрее воды;
- необходимость устройства дренажа либо подводa канализации, так как иногда случается перелив находящейся в расширительной емкости воды;
- наличие эффективной теплоизоляции с целью предотвращения замерзания теплоносителя в открытой расширительной емкости;
- необходимость дополнительного приобретения соединительных частей и труб для установки на чердаке расширительного бака мембранного типа;
- появление ржавчины на радиаторах и трубах, образование пробки, связанное с попаданием в отопительную сеть из расширительного сосуда воздуха.
Схема открытого бачкаСфера применения: системы с открытыми емкостями устанавливаются преимущественно для обогрева зданий малой площади в один этаж. В больших домах целесообразно устанавливать систему закрытого типа.
Устройство закрытого мембранного расширительного бака
Закрытый мембранный расширительный бак разделяется гибкой мембраной на отсеки для:
- жидкости, куда поступает образовавшийся при нагревании избыточный теплоноситель;
- газов, где под давлением находится воздух, а в некоторых случаях - инертный газ либо азот.
Конструкция закрытого расширительного бакаПринцип работы мембранного расширительного бака:
- увеличение температуры теплоносителя приводит к тому, что все больший его объем подается в отсек;
- объем газового отсека сокращается, а давление в нем нарастает;
- критическое давление приводит к включению предохранительного клапана и сбросу лишнего давления.
Как устроены закрытые бакиПри охлаждающейся отопительной системе наблюдается противоположный процесс: мембранный расширительный бак возвращает воду обратно в трубопровод.
Виды мембранных бачков
Устройство расширительного бака мембранного типа кажется простым только сначала. Для каждой системы следует подбирать свой тип, в наиболее полной мере отвечающий предъявляемым требованиям и условиям эксплуатации.
Фиксированный бак
Особенностью такого вида является невозможность разборки конструкции, то есть мембрану нельзя достать и заменить на другую.
Несмотря на кажущийся существенным недостаток, такие баки обладают весомым плюсом - низкой ценой. Именно по этой причине они востребованы в небольших системах со стабильным давлением.
Часто при расчетах указанное производителем давление принимается неизменным, но при возможном превышении допустимого параметра расширения теплоносителя следует подобрать мембранный бак для отопления иного типа.
Фланцевые бачки со сменной мембраной
В их конструкции предусмотрено наличие фланца, позволяющего заменить износившуюся мембрану. Таким образом регулируется объем бачка, и появляется возможность установки мембран различной степени упругости.
Бак со сменной мембранойВ мембранном баке такого типа допускается непостоянное давление с большой долей вероятности повышения. Примеры: котлы на твердом топливе, в которых нет возможности оперативно отрегулировать нагрев воды.
Баки выпускаются в горизонтальном и в вертикальном исполнении.
Баки различной формыОптимальный объем бачка связан с его геометрической формой. Для домашних отопительных сетей с небольшой протяженностью труб лучше подбирать плоские устройства, а для имеющих большую протяженность систем больше подходят конструкции цилиндрической формы.
Расчет объема мембранного бака
По одной из методик за требуемый объем расширительного сосуда принимается порядка 10% от суммарного объема циркулирующего в системе теплоносителя. Данный подход основывается на том, что показатели теплового расширения теплоносителя не превышают значения 0,08 при добавлении гликоля до 90% и нагревании до 100°С. Этот метод расчетов достаточно приблизительный, так как не берет в расчет давление в системе.
Для более точного определения требуемого объема бака рекомендуется воспользоваться формулой:
V = C*Bt/(1-( Pmin/Pmax)), где:
- С - объем теплоносителя;
- Bt - параметр теплового расширения теплоносителя;
- Pmin - начальное (настроечное) давление в сосуде;
- Pmax - допускаемое давление в системе (при котором происходит срабатывание предохранительного клапана).
Суммарный объем (С) используемого в системе теплоносителя рассчитывается по всем ее элементам. Это значение обычно приводится в технической части проекта отопления.
Значение параметра расширения жидкости (Bt) зависит от ее состава и температуры. В отопительных системах индивидуальных домов в качестве теплоносителя в основном применяется вода, но для улучшения характеристик можно добавить гликоль. Табличное значение параметра приведено в специальной литературе либо на тематических интернет-порталах.
Значение настроечного давления (Pmin) принимается равным значению начального давления в системе при не нагретом теплоносителе.
Максимальное давление (Pmax) ограничивается наименьшей из всех величиной, допускаемых для отдельных узлов. Это значение определяет момент включения предохранительного клапана.
Полученная расчетная величина (V) характеризует прибавление объема жидкости при ее нагревании.
Расширитель подбирается исходя из полученной расчетной величины и коэффициента заполнения. Этот коэффициент можно определить по специальным таблицам в зависимости от начального и наибольшего давления, которые легко можно отыскать в специальной литературе.
Требования к установке
Монтаж бака нельзя назвать сложной работой, поэтому можно обойтись и собственными силами.
Схема систем отопления открытого и закрытого типаПри установке нужно строго выполнять следующие требования:
- не следует устанавливать бак в помещениях с отрицательной температурой;
- установить бак можно в любой точке системы до разветвления;
- особое внимание необходимо уделять надежности крепления, так как при наполнении бака жидкостью вес его значительно увеличивается;
- все соединения должны быть герметичны;
- не допускается применение герметиков, так как они ухудшают трение между корпусом и мембраной;
- не рекомендуется размещение сосуда на выходной трубе сразу за котлом.
Рекомендации по установке
Устанавливая мембранный расширительный бак в систему отопления, следует учесть следующее:
- окружность патрубка обычно равна 3/4, поэтому в «обратке» следует предусмотреть наличие совпадающего резьбового канала;
- проведению работ не должны мешать части системы либо посторонние предметы;
- нужно полностью исключить любую нагрузку на расширительный бак для водоснабжения или отопления;
- рекомендуется использовать прокладки из паронита, обладающие требуемой устойчивостью к воздействию повышенных температур и давления;
- для регулирования и поддержания давления в газовом отсеке следует непременно оборудовать расширитель воздушным клапаном.
Всякий раз после включения закрытой системы на мембрану действует высокое давление, по этой причине как минимум один раз в 2 года необходима проверка состояния мембраны и при необходимости ее замена.
Какие бывают мембраны для бакаУстанавливая мембранные расширительные баки для отопительных систем необходимо постараться избегать серьезных ошибок, приводящих к некорректной работе оборудования.
Самая серьезная из них - это неверное указание максимального давления в газовом отсеке. Оно должно составлять 85-90% от критического, иначе мембрана перестанет расширяться по направлению к отсеку, что чревато прорывом труб и выходом из строя батарей отопления. Лучшее решение такой проблемы — установка рабочего поверенного манометра.
Перед установкой бака следует убедиться в его отсутствии в котле. Если согласно расчетам его объема недостаточно, то можно установить дополнительный бак.
Рекомендации по выбору
При выборе бака особое внимание нужно обратить на его конструкцию. Если не ожидается критических перепадов давления, то лучше предпочесть недорогой фиксированный бак. В ином случае потребуется установка расширительного разборного бака, так как замена мембраны обойдется значительно дешевле, чем замена всей конструкции полностью.
Дополнительные факторы, которые нужно учесть при выборе:
- толщина стенок: должна составлять не менее 1 мм;
- тип внешнего и внутреннего покрытия: изготовленный из металла корпус не должен подвергаться коррозии;
- объем жидкостного отсека: не должен быть слишком большим во избежание снижения температуры теплоносителя в трубах;
- конструкция емкости: она может быть горизонтальной или вертикальной, в других положениях его установка запрещена.
Расширительный бак в помещенииНесмотря на кажущуюся простоту такого элемента отопительной системы, как бак для воды, его выбор и установка требуют немало внимания и скрупулезности даже в мелочах. Серьезное отношение позволит избежать любых неприятностей и сделать обогрев частного дома эффективным и безопасным.
Видео по теме:
profiteplo.com
Расширительный бак.
Как работает расширительный бак?Расширительный бак начинает работать, когда нагретая в системе отопления жидкость увеличивается в объеме и ищет дополнительное пространство. Дело в том, что при нагревании котла жидкость увеличивается в объеме примерно на 0,3% на каждые 10 °С. Получается, что при повышении температуры на 70 °С первоначальный объем воды увеличивается приблизительно на 3%.Если вода не попадет в бак, могут потечь трубы и лопнуть котел.
Какие существуют типы расширительных баков?Существует два типа расширительных баков — открытый и мембранный. Первый тип используется при открытой системе отопления, второй — при закрытой.
Где устанавливают расширительный бак?Открытый расширительный бак устанавливают в верхней точке системы, мембранный — рядом с котлом.
В чем преимущества использования мембранного бака?Использование мембранного бака имеет следующие преимущества:— трубу бака не нужно проводить на чердак, поскольку бак располагают рядом с котлом;— срок эксплуатации котла и радиатора продлевается, так как отсутствует контакт воды с воздухом;— имеется возможность создать дополнительное давление, благодаря чему снижается риск образования воздушных пробок в верхних радиаторах.
На что обратить внимание при выборе мембранного бака?В системе отопления расширение воды, а значит, и нагрузка мембраны, идет медленно и в течение всего времени работы системы меняется незначительно. А вот температура жидкости во время эксплуатации системы может достигать 90 °С. Именно поэтому при выборе расширительного бака следует обратить особое внимание на материал мембраны, который не должен разрушаться под воздействием высокой температуры.Правда, универсального материала для мембраны еще не изобрели. Поэтому при выборе бака необходимо обратить внимание на следующие характеристики мембраны:— рабочий диапазон температур;— динамичность работы;— долговечность;— стойкость к воздействию воды;— санитарно-гигиенические требования.Также следует обратить внимание на материал, из которого изготовлен корпус бака. Чем он прочнее, тем дольше прослужит.
Важно правильно подобрать и объем бака — он должен быть таким, чтобы даже при сильном нагревании системы давление в ней не превышало максимально допустимого значения.
Какие существуют типы мембранных баков?Существует три основных типа мембранных баков:— баки с фиксированной мембраной;— фланцевые баки со сменной мембраной;— безнапорные баки.
Как устроен бак с фиксированной мембраной?Бак с фиксированной (запрессованной) мембраной, как правило, устанавливают в небольших отопительных системах. Диафрагменная мембрана такого бака жестко закреплена по его периметру сечения. В одной камере бака находится теплоноситель, в другой — воздух. При этом в первоначальном положении весь объем бака заполнен воздухом. Внешняя поверхность устройства покрыта эмалью, а внутренняя — эпоксидной водостойкой краской.
Как работает бак с фиксированной мембраной?Под давлением воздуха мембрана прижата к внутренней поверхности бака. При повышении температуры в системе увеличивается объем жидкости, возрастает давление, и вода поступает в расширительный бак, отжимая мембрану. При этом воздух в противоположной камере бака сжимается.
Каковы недостатки бака с фиксированной мембраной?Основной недостаток такого бака — невозможность замены мембраны в случае ее повышенной влагопроницаемости или разрыва.
Как избежать разрыва мембраны?Стоит отметить, что при нормальной работе максимальное расширение жидкости в отопительное системе происходит только в момент ее пуска. Затем давление меняется плавно, без резких скачков. Именно поэтому мембранный бак может прослужить довольно долго при условии правильной эксплуатации отопительной системы. Главное, что нужно делать, — это проверять наличие давления воздуха в баке перед началом отопительного сезона. Для этого требуется стационарный манометр.
В расширительном баке газ может сжаться только до определенного значения, которое характеризует прочность системы. Для этого устанавливают предохранительный клапан, отрегулированный до определенной величины давления, как правило, 3,5—4 бар.
Что представляют собой баки со сменной мембраной?Фланцевые баки со сменной мембраной имеют форму груши или шара. Они сделаны из эластичного материала и широко используются в системах отопления и водоснабжения. Жидкость в таком баке находится внутри мембраны и не соприкасается с металлической поверхностью бака, поэтому внутренняя поверхность устройства не требует водозащитного покрытия. Части бака, контактирующие с водой, выполнены из нержавеющей стали или из материалов со специальным покрытием.
Как закрепляется сменная мембрана?Сменная мембрана может закрепляться как горизонтально, так и вертикально.Наиболее распространено горизонтальное расположение, при котором мембрана заполняется жидкостью симметрично, благодаря чему дополнительные растягивающие нагрузки отсутствуют, и исключается риск разрыва мембраны. При ее повреждении замена производится через фланец, который закреплен болтами.Вертикальное расположение оправдано при больших размерах бака. Мембрана прикрепляется задним концом к ниппелю с помощью резьбы.
Что представляет собой безнапорный бак?Безнапорный бак является частью автоматической расширительной системы, управляемой компрессором. Такие системы рассчитаны на отопление помещений огромной площади.Дело в том, что для обеспечения теплом больших объектов, для которых расчетные объемы баков составляют несколько . тысяч литров, остро встает проблема размещения оборудования. Именно поэтому для таких помещений используется специальная установка поддержания давления — безнапорный расширительный бак и узел регулирования давления (насос).
Когда температура в системе повышается, открывается клапан. Он забирает из системы излишки теплоносителя и отправляет их в бак. При снижении температуры вода из бака закачивается обратно в систему с помощью насосов. Получается, что такая установка поддерживает оптимальное давление в системе.
Как рассчитать нужный объем открытого расширительного бака?Объем открытого расширительного бака рассчитывают по формуле: Vpб = 0,05 x Vсист, где Vpб — объем расширительного бака (л), Vсист — полный объем системы отопления, то есть объем всех труб, радиаторов и нагревательного котла.
Как рассчитать нужный объем мембранного расширительного бака?Для этого следует определить избыточный объем теплоносителя при нагревании и коэффициент заполнения бака. Соотношение этих величин — нужный объем расширительного бака.
Необходимо воспользоваться формулой: Vбака = Vpac / f, где Vбака — фактический объем расширительного бака (л), Vpac — избыточный объем теплоносителя при нагревании (л), f— коэффициент заполнения бака.
Чтобы определить избыточный объем теплоносителя при нагревании, следует умножить величину полного объема системы на коэффициент объемного расширения теплоносителя: Vpac = Vсист x ß, где Vpac — избыточный объем теплоносителя при нагревании (л), Vсист — полный объем системы отопления, ß — коэффициент объемного расширения теплоносителя. Поскольку последняя величина зависит от температуры, следует узнать максимальную температуру теплоносителя.
Как рассчитать коэффициент заполнения расширительного бака?
Коэффициент заполнения бака — это величина, показывающая, какой процент объема бака может занимать теплоноситель.
Эта величина рассчитывается по формуле: f = (Pmax — Pгаза) / (Pmax + 1), где Pmax — это максимальное давление теплоносителя, которое может приниматься равным давлению срабатывания предохранительного клапана; Pгаза — предварительно давление газа в баке, которое фактически равно предварительному давлению теплоносителя.
Pгаза определяется по формуле: Pгаза = Pг + 0,3, где Pг — это гидростатическое давление системы отопления, то есть давление, вызванное разницей между самым верхним и самым нижним элементом системы отопления.
Pг определяется по формуле: Pг = 0,1 + ρ + hг, где hг (м) — расстояние по вертикали от самой нижней до самой высокой точки системы отопления, ρ (г/см3) — плотность теплоносителя (для воды — 1).
Стоит отметить, что коэффициент заполнения бака должен быть не менее 50%.
Если расширительный бак установлен после циркуляционного насоса, предварительное давление газа определяется так: Pгаза = Pг + 0,3 + Pнасоса,
mainstro.ru
