Мембранные расширительные баки для систем отопления

Расширительный мембранный бак системы отопления: устройство и функции

Даже беглый взгляд на стандартную схему отопления дает обывателю представление о том, насколько замысловатым и трудоемким является процесс реализации системы обогрева в доме. Любой отопительный контур — это сложный набор взаимосвязанных компонентов, которые подбираются на основе детальных гидравлических и теплотехнических расчетов. Важной частью контура является расширительный мембранный бак системы отопления, обеспечивающий надежную работу и целостность всех отопительных приборов.

Устройство и функции расширительного мембранного бака системы отопления

Базовый мембранный бак для отопления имеет довольно сложную конструкцию. Если обычный экспанзомат открытого типа собственник может самостоятельно изготовить, используя в работе сварочный аппарат, болгарку и листовой металл, то расширительный мембранный бак для отопления зачастую приобретают в готовом виде в магазине. Это может быть бак расширительный для отопления Reflex, характеризующийся достойными потребительскими характеристиками, или экспанзомат от другого проверенного производителя, параметры работы которого удовлетворяют требованиям контура. Про выбор контура и монтаж отопления в частном доме можно прочитать здесь .

Традиционно мембранный расширительный бак системы отопления цена которого составляет около ста долларов для модели емкостью 80 литров имеет следующую конструкцию:

• стальной корпус;
• мембрана, разделяющая экспанзомат на две части;
• штуцер (используется для закачки воздуха под давлением);
• фланец (применяется для подсоединения магистрали подачи теплоносителя к корпусу гидрофора).

При должном уровне эксплуатации и правильном подборе, расширительный бак отопления прослужит в системе довольно долгий период времени. Однако в случае поломки, баки расширительные мембранные для систем отопления подлежат ремонту лишь в том случае, если они оснащены сменной мембраной. Таким образом, по параметру ремонтопригодности их превосходит открытый расширительный бак для отопления, ведь его в случае протечки можно быстро запаять и восстановить.

Однако по функциональности, бачок расширительный для отопления открытого типа купить который можно в специализированном магазине, уступает мембранному экспанзомату. В контуре мембранный бак для отопления принцип работы которого состоит в компенсации теплового расширения воды, выполняет следующие функции:

1. защита контура от гидроударов;
2. предотвращение протечек радиаторов, трубопроводов и соединений в результате скачков давления;
3. обеспечение долговечности отопительных приборов;
4. регулирование давления теплоносителя в системе;
5. сброс воздуха;
6. способствование бесперебойной и надежной работе котла.

Тип мембраны

Подбирая в строительном магазине мембранный бак для отопления инструкция к которому предоставляется производителем во время приобретения, покупатель должен обратить внимание на мембрану. Этот элемент экспанзомата является главной функциональной частью бачка и может быть изготовлен из различных типов резины. Качественные мембраны изготавливают из эластичной и долговечной резины, которая не подвержена действию высоких нагрузок и перепаду температур.

Имеет значение тип мембраны, интегрированной в бачке.

В настоящий момент производители оснащают экспанзоматы мембранами диафрагменного и баллонного типа. Первый тип мембран используют в баках небольшого объема. Конструкция диафрагменной мембраны не позволяет осуществлять ремонт прибора в случае поломки, поэтому чаще в контурах используют баки с баллонными мембранами, которые защищают стенки буферного сосуда от контакта с теплоносителем. Они надежны, эффективны, износоустойчивы, и что немаловажно — отличаются высоким уровнем ремонтопригодности.

Применение экспанзоматов

Грамотная установка мембранного расширительного бака в системе отопления позволяет решить ряд критически важных функциональных задач. Экспанзомат помогает защитить систему от перегрева, а отопительные приборы от аварий. Поэтому буферная емкость для отопления соответствующего размера имеет широкую область применения.

Согласно схемам обогрева буферная емкость для системы отопления может использоваться в следующих контурах:

• системы с тепловыми насосами ;
• контуры с солнечными коллекторами;
• автономные системы отопления;
• системы отопления централизованного типа;
• замкнутые контуры.

Такая универсальность применения приборов возможна из-за большого разнообразия экспанзоматов, поставляемых производителями, занимающимися разработкой гидрофоров разного типа. В зависимости от модели гидрофора, назначение расширительного бака в системе отопления может быть различным. Для того чтобы подключение расширительного бака к системе отопления оправдало возложенные на прибор ожидания, собственнику необходимо правильно подобрать экспанзомат.

Расчет расширительного бака

Для начала нужно вычислить оптимальный объем расширительного бака для системы отопления, на основе которого будет сделан выбор определенной модели экспанзомата. Этот процесс лучше доверить специалистам-теплотехникам, которые основательно подойдут к расчетам и дадут четкие рекомендации относительно выбора конкретной модели экспанзомата.

Для проведения вычисления специалисты будут использовать следующие значения:

1. суммарный объем воды в контуре;
2. номинальное гидростатическое давление;
3. удельная плотность жидкости;
4. величина теплового расширения;
5. рабочие характеристики клапана, предназначенного для стравливания воздуха из системы.

Расчетные значения подставляются в формулы, которые используют для определения объема и прочих рабочих характеристик экспанзомата.

Существуют и более примитивные схемы для подсчета объема бака. Они могут использоваться владельцами частной недвижимости с простыми контурами. Расчет основывается на использовании значения общего количества теплоносителя в системе. От этой суммы рассчитывается значение десяти процентов. Полученный результат является ориентировочным значением для подбора бака.

Например, если во всех трубах и радиаторах дома используется 800 литров воды, то примерная емкость бака должна составлять 80 литров, то есть десятую часть от общего объема теплоносителя.

Преимущества использования прибора

Качественный мембранный расширительный бак системы отопления принцип работы которого позволяет добиться стабильности и долговечности всего контура, имеет ряд преимуществ, выгодно отличающих его от примитивных экспанзоматов. Поэтому собственники, ответственно подходящие к вопросу выбора ключевых элементов контура перед покупкой прибора анализируют его потребительские качества.

Среди них стоит выделить следующие преимущества:

• элементарность монтажа благодаря возможности удобного фланцевого соединения;
• минимальные затраты во время эксплуатации;
• прибор не снижает качество теплоносителя и не загрязняет его примесями и накипью;
• экспанзомат безопасен в работе и не требует соблюдения каких-либо мер предосторожности со стороны пользователя;
• отсутствие теплопотерь;
• защита от переливания воды;
• минимальный объем подаваемого воздуха;
• продление срока службы котла и радиаторов любого типа;
• создание минимального гидравлического сопротивления;
• повышение надежности контура.

Выбирая закрытый экспанзомат, собственники достигают превосходных показателей работы отопительного контура. При этом использовать расширительный бак для открытой системы отопления купить который можно на сайте производителя, рекомендуется в редких случаях, поскольку такие экспанзоматы не могут похвастаться совершенством конструкции и широким функционалом.

Как подобрать оптимальный экспанзомат?

Когда собственнику понятен принцип работы расширительного бака в системе отопления, он может заинтересоваться основными критериями выбора этого прибора. Сделать выбор сложно, ведь в ассортименте любого современного строительного магазина представлены десятки, а то и сотни моделей экспанзоматов, которые несмотря на схожий внешний вид сильно отличаются по критерию стоимости и функциональности. Чтобы разобраться с отличиями экспанзоматов, потребителям стоит ознакомиться с основными критериями выбора приборов.

Различные типы бачков могут отличаться по следующим характеристикам:

1. диапазон температурных режимов;
2. срок службы гидрофора;
3. устойчивость интегрированной мембраны к перепадам температур и давления теплоносителя;
4. динамичность;
5. наличие специальных требований к санитарным и гигиеническим нормам;
6. принцип работы мембраны;
7. тип подсоединения к контуру (фланцевое или штуцерное соединение) и пр.

Задача домовладельца состоит в том, чтобы отыскать среди огромного количества предложений оптимальный экспанзомат с прочным и надежным корпусом, эксплуатационные характеристики которого соответствуют требованиям конкретного отопительного контура. Сделать это проще всего, имея на руках грамотные гидравлические и теплотехнические расчеты.

Четко понимая, зачем нужен расширительный бак в системе отопления, собственник недвижимости сможет использовать его для реализации долговечного и продуктивного контура обогрева.

Это устройство обладает доступной ценой и характеризуется простотой монтажа и использования, но, несмотря на это, решает ряд критических проблем в контуре и защищает котел и отопительные приборы от аварийных ситуаций.

Чтобы удостовериться в исправности экспанзомата, собственнику достаточно один раз в год проверять давление в воздушной полости гидрофора. Осуществлять плановое обслуживание рекомендуется перед сезонным запуском системы отопления.

Мембранный расширительный бак

Расширительный 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.

Что такое мембранный расширительный бак

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.

Совет. Устанавливая мембранный бак, необходимо надежно его прикрепить, потому что во время работы, масса бака увеличивается.

Преимущества мембранных расширительных баков

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.

Совет. Выбирая мембранный бак, следует отдать предпочтению бакам закрытого типа, которые значительно лучше открытых.

Конструкция расширительного мембранного бака

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:

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.

Совет. Выбирая мембранный расширительный бак, необходимо уделить внимание материалу, из которого сделанная мембрана.

Выбор мембранного 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.

Совет. Выбирая расширительный мембранный бак, необходимо подбирать баки с прочным и надежным корпусом, чтобы он прослужил дольше.

Расчет объема расширительного мембранного бака

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.

Совет. Если в замкнутую отопительную систему поставить предохраняющие клапаны, то можно избежать повышения давления и защитить всю систему.

Установка расширительного мембранного бака

Для установки и подключения мембранного бака к отопительной системе понадобится умение и знания. За установку бака не следует браться самостоятельно, если нет уверенности, что все будет правильно сделано.

Для установки понадобится:

• ступенчатый ключ;
• газовый ключ;
• трубы пластиковые;
• разводной ключ.

Устанавливая мембранный расширительный бак в систему отопления, нужно очень тщательно и внимательно проверять герметичность соединений.

Расширительный бак должен быть герметичным, его нельзя разбирать, открывать, он просто подсоединяется к трубопроводу. который находится ближе всего к котлу. Также для предотвращения повышения давления необходимо установить предохранительные устройства.

Устанавливая бак, необходимо учесть несколько правил:

• устанавливать мембранный бак до разветвления;
• в комнате должна быть постоянно температура выше 0;
• место крепления бака может получать огромную нагрузку, поэтому оно должно быть несущим ;
• перепроверить расчеты перед установкой;
• Если объем бака больше 30 литров. то он не крепится к стене, а ставится на ножки;
• На выходе бака, следует установить манометр для контролирования давления. а на входе — обратный клапан, если нет насоса.

Совет. Для того чтобы продлить срок службы отопительных систем, не нужно использовать воду с кислородными примесями и агрессивные газы.

Возможные поломки

Самой распространенной поломкой мембранного расширительного бака считается разрыв мембраны в случае превышения допустимого давления и неравномерные нагрузки. Сменные мембраны рвутся намного чаще запрессованных, потому что для вторых, используются более прочные материалы, поскольку их можно в любой момент поменять, а вот запрессованные нет.

Из-за разрыва мембраны, если ее не заменить, бак со временем приходит в негодность. потому что вода попадает на внутреннюю поверхность бака и он под воздействием коррозии становится негодным.

На качество и надежность мембранного расширительного бака влияет также выбор материала, из которого его сделано. Качественный материал будет стоить намного дороже.

Мембранные расширительные баки — важная часть системы отопления, потому что именно благодаря им возможен контроль над давлением в отопительной системе. Чтобы выбрать бак, необходимо учитывать индивидуальные особенности системы и подбирать под нее.

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.

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.

Устройство мембранного бака отопления для закрытых систем отопления подразумевает использование баков со сменными и несменными диафрагмами. У каждой конструкции есть как свои преимущества, так и недостатки.

Как работает мембранный расширительный бак

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

• 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.

Как и все отопительное оборудование, мембранный бачок нуждается в обслуживании. В нем необходимо поддерживать соответствующее рабочее давление и заправлять газом или воздухом время от времени.

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.

Роль расширительного бака в системе отопления не сводится исключительно к амортизации избыточного давления. Перед выбором подходящего устройства необходимо определить, с какой именно целью его планируют использовать.

Как рассчитать объем расширительного бака мембранного типа

Выбирая резервуар необходимо обращать внимание на следующие несколько показателей:

• Диапазон температур, считающихся рабочими для устройства.
• Эластичность мембраны.
• Диффузионная устойчивость.
• 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.

Кроме стандартного круглого устройства можно приобрести прямоугольный расширительный бак мембранного типа, он более удобен в эксплуатации и имеет привлекательный внешний вид.

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:

1. Расширительный бачок лучше установить перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков в напоре. Остальных ограничений относительно места установки не существует.
2. 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.
3. 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.

Источники: http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/elementy-sistem-otopleniya/rasshiritelnyj-membrannyj-bak-sistemy-otopleniya-ustrojstvo-i-funktsii.html, http://teplo.guru/elementy/baki/membrannyi-rasshiritelnyi-bak.html, http://avtonomnoeteplo.ru/armatura/61-membrannye-rasshiritelnye-baki-dlya-sistemy-otopleniya.html

Как вам статья?