Устройство расширительного бака мембранного типа

    0
    820

    Особенности монтажа мембранного расширительного бака

    • В чем заключается работа мембранного бака
    • Область применения мембранного бака
    • Виды расширительных баков
    • Преимущества баков закрытого типа
    • Виды закрытых баков
    • Установка расширительного бака закрытого типа
    • Особенности установки расширительного бака мембранного типа

    Каждый хочет видеть свое жилище красивым и благоустроенным. При этом очень важно, чтобы все желания и мечты были подкреплены финансовой возможностью воплощения своей мечты в реальность. К тому же за современными технологиями дело не станет. Благодаря им сегодня обустройство любой системы в доме стало возможным за максимально короткие сроки. Это касается и мембранного расширительного бака, который является ключевым моментом отопительной системы дома. Именно установке этого элемента теплосистемы стоит уделять особое внимание.

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Устройство мембранного расширительного бака.

    В чем заключается работа мембранного бака

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Устройство системы с расширительным баком: 1 — котёл, 2 — автовоздушник, 3 — термостатический клапан, 4 — радиатор, 5 — балансировочные клапаны, 6 — мембранный расширительный бак, 7 — шаровой кран, 8 — фильтр сетчатый магистральный, 9 — циркуляционный насос, 10 — термоманометр, 11 — предохранительный клапан.

    По окончании монтажа системы и подключения бака к электропитанию осуществляется включение насоса, который начинает закачивать воду в водяную камеру. При этом объем воздуха, который находится в воздушной камере бака, начинается уменьшаться на величину объема воды, поступающей в бачок.

    Уменьшение объема воздуха способствует возрастанию давления в мембранном баке. Насос, предварительно установленный на реле давления, пока не произойдет падения давления в системе из-за водоразбора, находится в отключенном состоянии. При этом вода поступает потребителю из мембранного бака.

    Благодаря уравновешиванию давления воздуха в мембранном баке за счет давления воды сама мембрана регулярно находится в свободном состоянии. При этом каких-либо внутренних напряжений она не испытывает. Контроль за давлением мембранного бака осуществляется посредством манометра. Благодаря ему также производится настройка реле давления на заданный рабочий диапазон работы мембранного расширительного бака в системе отопления.

    Вернуться к оглавлению

    Область применения мембранного бака

    Использование расширительного бака возможно не только в системе отопления, но и водоснабжения и водоподготовки. В этом случае гидроаккумуляторы, представляющие собой баки для воды, применяются в качестве аккумулирования жидкости с целью ее подачи под нужным давлением в определенный момент. Гидравлические баки нередко используются и при устройстве промышленной и сельскохозяйственной системы водоснабжения.

    Расширительные бачки также могут применяться для предотвращения полного разрушения системы в случае гидравлического удара. Кроме того, они незаменимы при использовании в качестве емкости с водой в системе пожаротушения, а также в виде резервных баков в случае отключения электричества.

    Вернуться к оглавлению

    Виды расширительных баков

    Место установки бака определяется по типу самой системы отопления. Она может быть:

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Так выглядит закрытый расширительный бак в уже смонтированной системе отопления.

    Важно! Система отопления открытого типа сегодня используется очень редко. В быту они используются только в старых строениях.

    Расширительный бачок в открытых отопительных системах выполнен в виде емкости, верх которой не закрывается. Подключение его к теплосистеме осуществляется с помощью резьбового соединения, расположенного на дне бака.

    Установка и эксплуатация расширительного бака закрытого типа в системе отопления тоже имеет свои особенности. Конструкция бака закрытого типа выполнена в виде герметично закрытой капсулы, которая разделяется на две части с помощью резиновой мембраны.

    Вернуться к оглавлению

    Преимущества баков закрытого типа

    Важно! Мощность котла и объем используемой жидкости влияет на объем бака, монтаж которого осуществляется при создании отопительной системы в загородных домах.

    В отличие от открытых, баки закрытого типа обладают массой преимуществ:

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Два вида закрытых расширительных баков.

    • высокая надежность, безопасность и экономичность;
    • отсутствие необходимости добавления теплоносителя в отопительную систему;
    • исключение вероятности образования воздушных пробок благодаря отсутствию давления в верхней точке системы;
    • возможность установки в любом месте в доме;
    • отсутствие вероятности выливания воды за пределы бака, что позволяет больше не беспокоиться о повреждении отделки стен и полов;
    • отсутствие контактирования теплоносителя с воздухом, благодаря чему полностью исключается испарение теплоносителя. За счет этого радиаторы и трубопровод не подвержены окислению, а значит, срок службы такой системы отопления будет намного больше.

    Вернуться к оглавлению

    Виды закрытых баков

    Закрытые баки в зависимости от вида используемой в конструкции мембраны делятся на два вида:

    1. Экспансоматы с диафрагменной мембраной несменного типа.
    2. Фланцевый бак со сменной мембраной.

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Существуют разные объемы расширительных баков, благодаря этому их можно устанавливать на системы отопления разной величины.

    Углеродистый корпус первого вида создается посредством метода глубокой холодной штамповки. Мембрана в этом случае крепится по периметру отсеков, а внутренняя поверхность корпуса покрывается эпоксидными красками, отличающимися высокой влагоустойчивостью. Внешняя часть корпуса закрашивается эмалью. Сначала бак полностью заполняется воздухом, способствующим прижиманию мембраны к внутренней поверхности. С возрастанием температуры внутри бака начинается увеличение давления, за счет чего происходит подача теплоносителя, отжимающего мембрану в обратную сторону. Во втором в это время воздух начинает сжиматься.

    Устройства второго типа выпускаются в горизонтальном и вертикальном виде. В отличие от первого вида, теплоноситель во фланцевом баке не соприкасается с его металлической частью. Это стало возможно за счет расположения теплоносителя внутри мембраны. Поэтому применение специального защитного покрытия бачка необязательно. Преимущество данного устройства еще заключается в возможности проведения замены мембраны в случае необходимости.

    Вернуться к оглавлению

    Установка расширительного бака закрытого типа

    Мембранная емкость закрытого типа может быт установлена в любом месте. Исключение составляет лишь отсутствие возможности врезки емкости сразу после циркуляционного насоса. В противном случае не избежать лишних скачков давления в системе отопления.

    Температура воздуха в помещении, где планируется произвести монтаж бака закрытого типа, не должна быть ниже нуля. Помимо этого по окончании работ не должны возникать препятствия к запорной арматуре, шильдику, сливному крану и воздушному клапану. Это предоставит возможность производить регулировку давления в воздушной камере в любое время. Монтаж устройства должен производиться таким образом, чтобы на него не оказывались статические нагрузки, такие как напор труб и других агрегатов.

    Для обеспечения постоянного значения начального давления в мембранном оборудовании производится установка редуктора.

    Монтаж бака при устройстве системы отопления в доме предполагает установку предохранительного бака перед проточной арматурой по ходу течения.

    Вернуться к оглавлению

    Особенности установки расширительного бака мембранного типа

    Установка и подключение расширительного бака в систему отопления сопряжены с некоторыми трудностями. Более того, допуская ошибки при работе, можно столкнуться с огромным количеством проблем. Поэтому при малейших сомнениях в своих силах не стоит самому браться за работу.

    Монтаж расширительного мембранного агрегата подразумевает использование следующих инструментов и материалов:

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

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Показатели приборов при работе расширительного бака.

    При устройстве отопления загородного дома с использованием расширительного бака очень важна герметичность соединений. При этом ни в коем случае нельзя использовать некачественные уплотнители, которые, как правило, не выдерживают высоких температур.

    Установка бака мембранного типа должна осуществляться согласно общим правилам и нормам для обеспечения безопасности эксплуатации отопительной системы.

    Корпус мембранного бака разделена на две части посредством гибкой мембраны. В одной из них накапливается вода, а во второй воздух или газ, который сжимается до заданного давления. Из отопительных систем в одну часть переходит теплоноситель, а вторая часть, которая находится под высоким давлением, в это время заполняется воздухом, поддерживаемым ниппелем.

    Такой монтаж требует проведения правильных расчетов для определения точных технических параметров. Бачок должен присоединяться к трубопроводу, который проходит в непосредственной близости от котла. При этом на трубопровод в обязательном порядке устанавливают предохранительное устройство, которое препятствует превышению давления.

    Мембранный бак не должен разбираться и демонтироваться во время работы. Кроме того, его нельзя открывать и рассверливать с усилием.

    С целью предотвращения коррозии и увеличения срока работы теплосистемы и труб вода должна циркулировать без кислородных примесей и иных агрессивных газов.

    Расширительные баки в системах отопления

    Как они работают

    При повышении температуры теплоносителя, когда в доме постоянно работает отопление, в системе увеличивается давление на стенки труб, что может привести не только к образованию воздушных пробок, но и нарушению циркуляции всего отопления, вследствие чего возникают аварийные ситуации. Поэтому расширительный бак предназначен для решения таких задач, как:

    • прием «лишних» объемов теплоносителя, которые образуются в результате повышения температуры;
    • восстановление требуемых параметров давления в системе и необходимого количества теплоносителя, теряемого при падении температуры или в результате утечек.

    Как их подбирают

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Расширительный бак для отопления. Нажмите на фото для увеличения.

    По объему размер одного такого устройства будет напрямую зависеть от изначального общего объема теплоносителя в системе. При этом необходимо принимать во внимание и само устройство отопительного оборудования, и теплотехнические характеристики, например, такие, как коэффициент расширения жидкости. Главный же принцип, которого следует придерживаться при подборе расширительного бака – его объем должен составлять десятую часть от общего объема теплоносителя (суммируются значения объемов котла, нагревательных приборов и подводки).

    Поскольку в больших системах и расход теплоносителя будет больше, то производители рекомендуют дополнительно устанавливать компрессор — оборудование, при помощи которого давление системы отопления будет постоянным.

    Во время эксплуатации расширительный бак следует периодически осматривать с целью своевременного выявления утечек теплоносителя и образования воздушных пробок (это особенно характерно для открытой конструкции), что негативно сказывается на работе системы отопления.

    Типы баков и их особенности

    Устройство может быть закрытого (мембранный) и открытого типа; основное различие их заключается в месте установки, конструктивном исполнении и наличии дополнительного оснащения (к примеру, расширительный бак мембранного типа обязательно должен быть оборудован предохранительным клапаном).

    Расширительный бак открытого типа

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Устройство расширительного бака открытого типа. Нажмите на фото для увеличения.

    Он устанавливается в самой высшей точке системы отопления (это либо чердак дома, либо крыша многоэтажного здания) и имеет открытый вид. Его основными функциями являются предотвращение теплового расширения в трубах и вскипания теплоносителя в трубах. Также расширительный бачок открытого типа служит своего рода резервным источником при утечке воды.

    Конструктивно для систем отопления он представляет собой емкость с несколькими выходами для подключения труб: расширительной, сливной, циркуляционной, сигнальной.

    Подключение производится с помощью расширительной трубы небольших размеров. Вверху (с боковой стороны) находится труба для слива воды в канализацию – при переполненности устройства. Переливную трубу запорной арматурой не снабжают.

    Если система отопления – с естественной циркуляцией теплоносителя, то расширительный бак подключается к подающей магистрали. В этом случае он является своего рода воздухосборником.

    Если же отопление – с принудительной циркуляцией теплоносителя, то бачок следует подключать к «обратке» во избежание вскипания воды в трубопроводах.

    В самой нижней точке корпуса устройства для отопления имеется сигнальная труба, снабженная запорным вентилем. Чтобы вода в емкости не замерзла в холодное время года, к нему следует подключить циркуляционную трубу. А еще лучше – сделать хорошую теплоизоляцию.

    • большие габариты и громоздкость;
    • обязательная установка в самой высшей точке отопительной системы, что влечет за собой увеличение теплопотерь;
    • высокая скорость коррозии металла корпуса вследствие его открытой конструкции: с водой в трубы попадает воздух, который и вызывает коррозию внутренних поверхностей трубопроводов и нагревательных приборов;
    • невозможность работы в системах с высокими давлениями.

    Расширительный бак мембранного типа

    Поскольку мембранный расширительный бак является закрытым, то все вышеперечисленные недостатки для системы отопления отсутствуют. Обязательные требования к установке данного типа устройства — необходимость оснащения его предохранительным клапаном и манометром для поддержания постоянного давления.

    Такой расширительный бачок устанавливается непосредственно рядом с водонагревательным котлом, и подключается на обратный трубопровод перед циркуляционным насосом, чтобы избежать вскипания воды в трубах. Пожалуй, первое, на что следует обращать внимание при монтаже – надежность креплений для системы отопления.

    Конструктивно бачок представляет собой следующее устройство: корпус плоской или баллоннообразной формы, внутри которого имеется перегородка из мембраны. Перегородка должна быть герметичной, т.к. в одной части емкости находится сжатый газ (или воздух).

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Устройство расширительного бака мембранного типа. Нажмите на фото для увеличения.

    Перед тем, как запускать отопление, следует убедиться в правильности установленного значения давления (из расчета 0,1 МПа/1м вод. ст.). Как только температура теплоносителя начинает расти, объем воды в системе увеличивается, и вода поступает в отделение водяной камеры бака, тем самым увеличивая значение давления сжатого газа до установленного значения в отопительной системе. Манометр с предохранительным клапаном необходим для того, чтобы держать контролировать значение давления сжатого газа.

    Как правило, при отоплении с такой конструкцией расширителя нужно позаботиться об установке компрессора – он обеспечивает постоянное давление в воздушном отделении камеры.

    Главным элементом является мембрана – баллонная или диафрагменная. Первый тип применяется для больших объемов теплоносителя; такая мембрана может быть заменена в случае выхода из строя. Особенностью ее конструкции является то, что корпус емкости не контактирует с теплоносителем, находящимся как бы внутри мембраны, а это снижает риск коррозии поверхностей метала бака и повышает его эксплуатационный период. Второй тип используется в баках малого размера при отоплении с небольшим объемом воды в трубах.

    Общие рекомендации по подключению мембранных расширительных баков

    1. Устройство следует располагать в месте, обеспечивающем беспрепятственный доступ к остальному оборудованию. Это необходимо предусмотреть для случаев возникновения аварийной ситуации или во время замены/ремонта бака и подключаемых труб. Также понадобится и запорная/отключающая арматура – она исключает случайные закрытия емкости;
    2. Размер подключений трубопроводов не должен превышать размер патрубка;
    3. На линии подключения между запорной арматурой и патрубком бака следует установить дренажный вентиль для слива воды;
    4. Необходим постоянный контроль за изменениями температурных перепадов, поэтому всю систему желательно оснастить дополнительными температурными датчиками, манометрами, а также предохранительным клапаном.

    Важно: обратные клапаны и фильтры-сетевики не устанавливаются на линии подключения бака к системе отопления, однако в этом месте необходимо поставить предохранительный клапан.

    Бак следует устанавливать с той стороны, где находится циркуляционный насос, однако следует учесть, что этот участок должен быть «пустым», т.е. не иметь препятствий, вызывающих гидравлическое сопротивление в системе (открытой или закрытой).

    Как рассчитать необходимый объем расширительного бака мембранного типа?

    Как и в случае с баком, имеющим открытый тип, основным показателем для определения объема расширительного бака мембранного типа является общий объем теплоносителя в системе. Если вы знаете его, то просто берете 10% от значения – это и будет объем емкости.

    Если же объем неизвестен, то его легко рассчитать, исходя из мощности котла и типа нагревательных приборов. Так, для радиаторов объем воды составляет 10,5 л на 1 кВт, для конвекторов – 7 л на 1 кВт, теплых полов – 17 л на 1 кВт. Следовательно, объем расширительного бака будет рассчитываться по формуле:

    Vбака= (Vсумм* k)/D, где
    Vсумм – суммарный объем системы отопления, включающий в себя суммарные объемы радиаторов, трубопроводов и котла – Vсумм.рад+Vсумм.труб+Vкотла, л
    k – коэффициент теплового расширения жидкости (справочно, в %). Для воды k=4% (принимается для Тmax=95 С)
    D – эффективность расширителя — (Pmax-Pнач)/ (Pmax+1), где
    Pmax – максимальное давление в трубах (для частного дома достаточно 2,5 МПа)
    Pнач – начальное давление в воздушной полости бака.

    Краткий обзор производителей расширительных баков

    При выборе бака необходимо в первую очередь обращать внимание на вместительность: так, 100-литровый мембранный бак обойдется вам примерно в 5000 рублей, а 50-литровый будет стоить наполовину дешевле.

    К наиболее известным европейским производителям относятся Aquasystem, Reflex (Германия), Elbi, среди отечественных можно выделить расширительные баки компании «Джилекс». Первые могут предложить на выбор автоматизированную установку, вторые – изделия из нержавеющей стали, а вот компания Elbi славится тем, что может производить баки для систем отопления нестандартных конфигураций под заказ. Отечественных производителей отличает более приемлемая цена данного продукта.

    Если вы приобретаете бачок у того или иного производителя, обязательно уточняйте возможность замены комплектующих, а также их цену.

    Нюансы подбора расширительного бака для системы отопления

    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.

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    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.

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    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.

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    Принцип работы мембранного расширительного бака

    Есть два вида мембранных компенсаторов.

    1. 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.
    2. 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.

    Устройство расширительного бака мембранного типа

    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:

    Источники: http://1poteply.ru/sistemy/montaszh/ustanovka-rasshiritelnogo-baka-membrannogo-tipa.html, http://ultra-term.ru/otoplenie/pribory/sostavnye-chasti/rasshiritelnyj-bak-dlja-otoplenija.html, http://teploguru.ru/elementy/baki/rasshiritelnyj-bak.html

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here