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.
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.
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
При нагревании любой теплоноситель расширяется и увеличивается в размерах. В результате давление в закрытой системе отопления постепенно растет и достигает критической отметки. Мембранный расширительный бак системы отопления предназначен предотвратить разрушение узлов и трубопровода вследствие расширения теплоносителя.
Основной функцией расширительного бачка является оптимизация рабочего напора в системе обогрева. Закрытые системы отопления не могут нормально работать, если к ним не подключен мембранный бак для отопления.
Устройство мембранного расширительного бака
Хотя мембранные расширительные баки в зависимости от производителя и предназначения могут отличаться, но некоторые детали остаются неизменными в любой приобретаемой модели. А именно:- Корпус из металла - обязательным условием производства баков является возможность выдерживать предельные нагрузки без нарушения герметичности.
- Мембрана - должна быть высокоэластичной и способной реагировать на изменяющееся давление, связанное с нагревом теплоносителя. Одновременно к мембране предъявляются высокие требования относительно прочности. Обычно при производстве мембраны используют резину.
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.
V=(V сис ×K)÷D
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.
D=(Pmax-P нач)÷(Pmax+1)
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:- Расширительный бачок лучше установить перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков в напоре. Остальных ограничений относительно места установки не существует.
- После установки необходимо проверить соответствует ли рабочее давление устройства с тем, которое необходимо. Сделать проверку можно достаточно просто, если при подключении установить датчик давления в баке. Датчик, измеряющий давление в баке устанавливается непосредственно на входе. Если существующие показатели не соответствуют требуемым, необходимо сбросить воздух и прокачать устройство заново, до тех пор, пока напор диафрагмы не будет соответствовать требуемому.
- Расширительный бачок при закрытой системе отопления правильно монтируется таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволит слить теплоноситель, даже в случае выхода мембраны из строя. Некоторые модели имеют указатель уровня теплоносителя, позволяющий определить, выполнен ли слив жидкости из системы полностью.
Установка мембранного бачка является обязательным условием для монтажа схемы отопления закрытого типа. Некоторые котлы уже укомплектованы таким устройством, в таком случае при необходимости допускается монтаж дополнительного резервуара.
Расширительный бак, являясь составной частью системы горячего водоснабжения, предназначается для приема излишка воды, возникающего в результате расширения жидкости вследствие нагревания.
Относится к вспомогательному типу оборудования. С его помощью обеспечивается стабилизация давления в системе и ее безопасность.
Данное оборудование особенно будучи купленным у авторизованных дилеров снимает с жильцов частного дома ряд проблем, делает жизнь комфортнее и приятнее.
Функции и виды расширительных баков
Оборудование технически выполняет две функции:
- компенсация расширения жидкости в системе для снижения давления в системе;
- компенсация гидроударов из-за излишнего давления.
Для системы горячего водоснабжения используется два типа расширительных баков.
Открытого типа
Оборудование открытого типа, которое соединяется при помощи резьбового соединителя и располагается в самой высокой точке системы.
Баки открытого типа почти не применяются из-за большого количества изъянов, которые существенно сказываются на безопасности системы горячего водоснабжения и ее работе:
- не герметичность и возникающая из-за этого коррозия;
- чрезмерно большие габариты;
- не способность работать в условиях высокого давления системы;
- уровень воды в баке зависит от ее объема в системе.
Закрытый тип
Второй типа вспомогательного оборудования – закрытый или мембранный расширительный бак. Сегодня он наиболее распространен.
Монтаж расширительного бака
По способу подключения все баки условно делятся на две группы – вертикальные и горизонтальные. При выборе следует ориентироваться на параметры помещения. Технически правильный монтаж предполагает неукоснительное соблюдение следующих рекомендаций:
- установка рекомендуется в месте, обеспечивающем легкий доступ для последующего обслуживания;
- предусмотреть возможность демонтажа соединительного трубопровода с целью замены/ремонта оборудования;
- диаметр водопровода должен быть равен диаметру патрубка;
- во избежание электролитической коррозии устройство заземляется.
В целом для схемы подключения потребуется:
- отключающий запорный кран – используется для осушения бака, а также проверки уровня давления;
- дренажный кран – с его помощью из бака выливается вода;
- манометр – позволяет контролировать давления в том месте, где подключен расширительный бак;
- предохранительный клапан – защищает систему отопления от критического повышения давления.
Исключение – врезка в непосредственной близости от насоса во избежание скачков в системе . Оптимальный вариант – расположение расширительного бака рядом с нагревательным элементом системы горячего водоснабжения.
Мембранный бак
Это оборудование представляет собой герметичную, закрытую, емкость. Соответственно, он не подвержен коррозии. Имеет форму овала или шара, полость разделена термостойкой мембраной из резины.
На мембранный бак возлагается ряд функций:
- поддержание давление, когда насос отключен;
- защита системы от гидравлического удара;
- защита насосного оборудования;
- сохранение некоторого объема воды под давлением.
Мембранные баки разделяются на два типа.
Сменная мембрана
Первый – со сменной мембраной. Эта деталь прибора может быть демонтирована через фланец. Еще особенностью бака является то, что в них исключается контакт с его внутренней частью.
Соответственно, снижается вероятность возникновения коррозии, продлевается срок использования. Производители предлагают как вертикальное, так и горизонтальное исполнение.
Выбрать подходящую модель можно по собственному усмотрению, основываясь на том, в каком месте будет устанавливаться оборудование. Удобство и личные эстетические предпочтения играют решающую роль при выборе формы расширительного бака мембранного типа.
На функциональности это никак не сказывается.Стационарная диафрагма
Второй тип – со стационарной диафрагмой. Соответственно, если деталь перестает выполнять свои функции, нарушается функционирование, весь бак подлежит замене.
Кроме того, из-за внутреннего устройства прибор подвержен коррозии.
Во избежание этого внутренняя часть покрывается специальной защитной .
Но даже в этом случае коррозия не исключается полностью.
Настройка бака
В целом действия перед настройкой бака должны идти в такой последовательности:
- отсоединение прибора от системы, также достаточно будет перекрыть кран;
- сбросить давление в системе.
Следующий шаг – монтаж бака в систему или же открытие запорная арматура, если она была установлена. Затем отвинчивается вентиль подпитки и устанавливается давление Рнач по такой формуле:
- Pнач > или = P0 + 0,3 бара.
- Зафиксировав и установив полученные данные, можно запускать воду. При этом важно считывать показания манометра относительно давления Ррасш. Последнее – повторное включение подпитки и доведение давления до Ркон. Его размер рассчитывается по формуле:
- Pкон < или = Pкл – 0,5 бар.
- При этом Ркл – давление предохранительного клапана. Для частных домовладений этот показатель равен 3 барам.
Не забывайте что в случае полной поломки вы можете .
Правильная настройка бака – прерогатива специалистов. Для чего нужны вышеприведенные расчеты? Эти данные помогут пользователю самостоятельно настроить бак в таких случаях:
- давление упало до критических показателей или отсутствует совсем;
- необходимо заменить мембрану;
- настройка бака для объекта нетипового плана.
Принцип работы мембранного расширительного бака
В результате нагрева воды теплоноситель расширяется, мембрана постепенно растягивается, вытесняя из камеры воздух. Таким образом, происходит увеличение давления во всей системе в целом. При снижении температуры вода, которая находится в расширительном баке, выталкивается обратно в систему. И происходить это будет ровно до того момента, пока не уравновесятся показатели давления воздуха и воды.
Для обеспечения нормального бесперебойного функционирования систем централизованного водоснабжения применяются такие сооружения как водонапорные башни или накопители другого типа.
Несмотря на то, что в автономных системах объемы и требуемый расход воды значительно меньший, без установки такого типа тоже не обойтись. Роль своеобразной водонапорной башни играет расширительный бак для водоснабжения, который благодаря своим небольшим размерам может быть установлен в любом отапливаемом помещении.
Установка данного конструктивного элемента системы водоснабжения позволяет решить несколько технических задач:
- Создание определенного резерва воды, находящейся под давлением, обеспечивающим подачу в любую точку водозабора. Средний объем расширительного бака (25-30 литров) способен обеспечить расход на одну точку в течение 2-3 минут.
- Защита элементов сети от возможных гидравлических ударов, которые могут быть спровоцированы попаданием в систему воздуха или значительными перепадами питающей электросети, способными вызвать нестабильную работу насосного оборудования.
- Уменьшение количество циклов включения-выключения насоса, что позволяет значительно увеличить его рабочий ресурс.
|
|
Принцип действия и конструкция расширительного бака
Для монтажа автономных систем водоснабжения в основном применятся закрытые расширительные баки мембранного типа. Конструктивно такой бак представляет собой герметичную емкость, разделенную резиновой мембраной на две части - водяная и воздушная. Воздух в камере находится под определенным давлением, обеспечивающим необходимый подпор воды.
Принцип действия устройства достаточно прост. Вода, подаваемая насосной установкой, заполняет емкость, при этом растягивающаяся мембрана уменьшает объем воздушной камеры, при этом давление в ней существенно увеличивается. После того, как давление в расширительном баке водоснабжения достигнет установленного предела, автоматика останавливает насос.
Создаваемый воздушной камерой подпор позволяет обеспечить расход воды во всех точках потребления, при этом автоматика насоса включает его в работу при падении давления ниже установленного значения. В зависимости от условий эксплуатации можно настроить параметры давления включения и выключения насосного оборудования. Бак мембранного типа способен обеспечить устойчивый уверенный расход воды даже в многоэтажных жилых домах.
Типы расширительных баков
Мембранный расширительный бак для водоснабжения обычно выпускается в двух модификациях (в зависимости от типа применяемой мембраны):
- Более дешевыми считаются модели со стационарной мембраной. Диафрагма такого типа жестко крепится в корпусе агрегата, она отличается прочностью при значительной эластичности. Выбирая такую модификацию бака, стоит помнить о том, что при порыве диафрагмы менять придется всю установку, ремонту или восстановлению она не подлежит. Для защиты внутренней поверхности бака применяется его покраска, ее качество зависит от фирмы-производителя, но не стоит ждать исключительной долговечности от изделий, стоимость которых невысока. В продаже можно встретить модели вертикального и горизонтального типа монтажа.
- Баки со сменной мембраной считаются более предпочтительным вариантом. Такой агрегат имеет разборный корпус (оснащен откручивающимся фланцем), а мембрана имеет форму мешка, который обеспечивает отсутствие контакта воды с внутренними поверхностями бака. Благодаря этому обеспечивается больший рабочий ресурс устройства. Выбор расширительного бака такого типа должен быть основан не только на общей стоимости изделия, но и на цене на комплектующие (мембраны). Достаточно часто можно встретить недорогие модели, мембраны на которые найти очень тяжело или их стоимость достаточно велика. Поэтому при покупке обращайте внимание на этот момент.
Как без ошибок выбрать расширительный бак
Стоимость комплектующий не единственный критерий, на который стоит обращать внимание.
Главным показателем считается объем устройства, который выбирается в зависимости от следующих показателей:
- Максимально возможное количество циклов пуска-выключения для эксплуатируемого насосного оборудования. Помните о том, что чем меньше емкость бака, тем чаще будет включаться в работу насос, что может существенно повлиять на его долговечность и работоспособность.
- Количество точек забора воды, при этом стоит учитывать не только ванну, душевую кабину, умывальник, но и бытовую технику (стиральная или посудомоечная машина и другое).
- Общее число проживающих в доме людей.
- Возможность одновременного отбора воды из нескольких точек.
Все эти параметры оказывают свое влияние на оптимальную емкость расширительного бака.
В качестве примерных данных специалисты рекомендуют использовать следующие показатели:
- Если производительность насоса не превышает 2000 литров в час, при этом в доме проживает не более 2-3 человек, целесообразно остановить свой выбор на агрегате емкостью 20-24 литра, например, расширительный бак Reflex.
- При необходимости обеспечения потребностей большей семьи (до 8 человек) устанавливается агрегат емкостью 50 литров. При этом производительность насоса не должна превышать 3500 литров в час.
- При необходимости большего расхода воды применяют расширительные баки, объем которых достигает 100 литров.
Преимуществом современных устройств является то, что сейчас существует возможность подключения дополнительных емкостей для увеличения объема расширительных устройств. То есть, в случае увеличения количества членов семьи или необходимости увеличения расхода воды в силу других обстоятельств, существует возможность подключить дополнительный бак без отключения уже установленного. При этом общая емкость установок будет равняться суммарному объему всех устройств.
Так для обеспечения потребностей большой семьи вы можете приобрести расширительные баки для водоснабжения Джилекс, емкостью по 25 литров.
Эксперты не советуют отдавать предпочтение дешевым установкам сомнительных производителей. Сиюминутная экономия может привести к перерасходу средств в будущем. Лучше всего отдать предпочтение продукции известных компаний, при этом следите за тем, чтобы вам не продали контрафактную продукцию под видом изделий популярных брендов.
Правила монтажа расширительных баков
По типу установки разделяют горизонтальные и вертикальные баки. Отличий в технических характеристиках у таких моделей нет, просто данную категорию необходимо учитывать при монтаже и подключении. Установка расширительного бака для водоснабжения в принципе не имеет особых сложностей, она вполне может быть выполнена самостоятельно (при наличии опыта монтажа водопроводных сетей).
Но при монтаже необходимо учитывать ряд правил:
- Агрегат устанавливается таким образом, чтобы был обеспечен доступ к нему для выполнения ремонтных и профилактических работ. Поэтому при выборе стоит учитывать и размеры помещения, в котором будет установлен бак.
- Подключения к трубопроводам следует выполнять с применением быстроразъемных резьбовых фитингов (американки), это обеспечит возможность отключения от сети при необходимости.
- Подсоединяемый трубопровод должен иметь равный или больший чем сечение приемного патрубка.
- Корпус расширительного бака необходимо заземлить, это позволит избежать электрокоррозионных процессов, которые могут существенно сократить срок эксплуатации устройства.
- Между насосным оборудованием и баком не должно быть никаких устройств, способных увеличить гидравлическое сопротивление сети.
Установка расширительного бака способна существенно повысить эффективность автономного водоснабжения. Но стоит помнить о том, что огромную роль играют грамотный выбор и монтаж, с соблюдением технологических требований.
Если у вас недостаточно опыта в данных вопросах, то стоит доверить их решение профессионалу, который сможет учесть все нюансы и смонтировать наиболее оптимальную модель расширительного бака. При этом не старайтесь сэкономить на данном агрегате, только качественные сертифицированные установки смогут прослужить вам достаточно долго без поломок и дорогостоящего ремонта.
Wester WRV-8 – мембранный бак для систем отопления.
Расширительный мембранный бак — элемент закрытой системы отопления, предназначенный для компенсации теплового расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления.
Примечание! Помимо применения в системах отопления, мембранные баки также используются в системах водоснабжения. Они «смягчают» гидроудары, возникающие при включении/выключении насосных станций, а также поддерживают постоянное давление в системе.
Конструкция мембранного бака
Расширительный мембранный бак для отопления представляет собой герметичный стальной корпус цилиндрической формы, покрытый красным эпоксидным лаком (также существуют баки, покрытые синим лаком, но они предназначены для холодной воды). В корпусе расположены 2 камеры: газовая и водяная, которые отделены друг от друга подвижной газонепроницаемой мембраной (диафрагмой), изготовленной из бутилкаучука. Благодаря такому материалу мембрана способна стабильно функционировать при различных температурах (от -10 до +100°C) и совершать до 100 000 циклов.
Мембрана практически полностью исключает взаимодействие теплоносителя и газа. Отсутствие такого взаимодействия позволяет дольше сохранять предварительное давление в газовой камере, что положительно влияет на срок службы бака.
Примечание! Современные высококачественные мембраны не просто вытягиваются под давлением расширяющегося теплоносителя, а как бы «прилипают» к стенкам бака. Такой принцип работы позволяет увеличить срок службы мембраны.
Бачок Reflex в разрезе.
Обе камеры имеют одинаковое давление, что позволяет сохранить герметичность этого участка отопительной системы. Воздушная камера заполняется азотосодержащей смесью. При расширении теплоносителя азот «спрессовывается», позволяя теплоносителю «войти» в водяную камеру.
Большинство современных мембранных баков для отопления имеют встроенный в корпус ниппель (схожий с обычным автомобильным), при помощи которого можно «подкачать» воздушную камеру, повысив в ней давление. Это можно сделать самостоятельно в домашних условиях при помощи насоса или компрессора. Однако следует помнить, что закачивать рекомендуется именно азот, а не воздух. Дело в том, что содержащийся в воздухе кислород будет вызывать ускоренную коррозию стенок корпуса бака, что неизбежно сократит срок службы устройства. Азот же является нейтральным и не способствует коррозии.
Балка для бака и группы безопасности. Производитель: ООО «РОСТерм Северо-Запад», Санкт-Петербург.
Расширительный бак мембранного типа Imera.
Корпус бака обладает отводом с внешним резьбовым соединением, который упрощает процесс установки. В зависимости от модели резьба может быть:
- У баков низкого давления (от 0,5 до 1,5 бар) – 3/4″ или 1″;
- У баков среднего давления (1,5 бар) – 1″;
- У баков высокого давления (от 3 бар и выше) – от 1″ до фланцевого соединения Ду 100;
Принцип работы мембранного бака
При запуске системы отопления, теплоноситель нагревается и увеличивается в объеме. Этот избыточный объем перемещается в водяную камеру расширительного бака. После остывания теплоносителя, давление в воздушной камере, выдавливает мембрану, тем самым вытесняя теплоноситель из водяной камеры обратно в отопительный контур.
Помимо этого, как уже было отмечено выше, мембранный бак поддерживает требуемое давление во всей системе отопления. Так например, если где-то произошла несущественная утечка теплоносителя, то во всей системе должно упасть давление, однако этого не происходит, т.к. давление в воздушной камере будет выталкивать мембрану, а с ней и теплоноситель обратно в систему, тем самым создавая ограниченную подпитку.
Мембранный бак с группой безопасности.
Мембрана может быть повреждена в результате неправильной эксплуатации:
- Есть вероятность разрыва мембраны в случае, если при заполнении теплоносителем водяной камеры, не было создано необходимое давление в воздушной камере;
- Перед спусканием газа из воздушной камеры, необходимо перекрыть и слить теплоноситель из водяной камеры.
Расчет бака
Нагрев на каждые 10°C дает увеличение объема теплоносителя в среднем на 0,3-0,4%. Исходя из этих данных рассчитывается необходимый объем бака.
Процент расширения теплоносителя (воды) в зависимости от температуры нагрева:
Важно! Любой мембранный бак для отопления оснащается шаровым краном со сливом, который позволяет перекрыть поступление теплоносителя к баку. Это необходимо для осуществления быстрой, удобной замены бака в случае его выхода из строя.
Расширительный бак открытого типа
В настоящий момент данная разновидность расширительных баков практически не используется, т.к. имеет следующие недостатки:
Открытый расширительный бак.
- Теплоноситель находиться в постоянном контакте с воздухом, что приводит к завоздушиванию системы и появлению воздушных пробок. Поэтому необходимо регулярно удалять воздух или требуется . В противном случае, воздух может привести к коррозии отдельных элементов системы отопления, а также к снижению теплоотдачи отопительных приборов;
- Из-за постоянного нахождения теплоносителя в контакте с воздухом, происходит его испарение. Приходиться регулярно добавлять теплоноситель в систему;
- Циркулирующие по отопительной системе воздушные микропузырьки создают неприятные шумы в трубах и радиаторах, а также приводят к преждевременному износу деталей . К тому же, микропузырьки «снижают характеристики» циркуляционного насоса;
- В отличии от мембранного бака, который может быть установлен в любой точке системы (рядом с котлом, в подвале,…), расширительный бак открытого типа устанавливается только в наивысшей точке. Это приводит к удорожанию системы, т.к. необходимо использовать дополнительные трубы и фитинги для монтажа бака в верхней точке.
Видео
