Принцип работы расширительного бачка: Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия

Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия

Система отопления, являясь сложной инженерной конструкцией, состоит из множества элементов, имеющих различное функциональное назначение. Расширительный бачок для отопления — одна из важнейших частей контура отопительной системы.

Для чего необходим расширительный бачок в системе отопления?

При нагревании теплоносителя, в котле и контуре системы отопления значительно повышается давление ввиду температурного увеличения объёма теплонесущей жидкости. Учитывая, что жидкость является практически несжимаемой средой, а отопительная система герметична, данное физическое явление может привести к разрушению котла или трубопроводов. Проблему можно было бы решить установкой простого клапана, который может стравливать избыточный объём горячего теплоносителя во внешнюю среду, если бы не один немаловажный фактор.

Жидкость при охлаждении сжимается и на место сброшенного теплоносителя в контур отопления проникнет воздух. Воздушные пробки – головная боль любой системы отопления, из-за них циркуляция в сети становится невозможной. Поэтому необходимо спускать воздух из радиаторов отопления. Постоянное же добавление нового теплоносителя в систему весьма затратно, подогрев холодной воды обходится гораздо дороже подогрева теплоносящей жидкости, пришедшей в котёл по обратному трубопроводу.

Эту проблему решает установка так называемого расширительного бака, который представляет собой резервуар, подключённый к системе одной трубой. Избыточное давление в расширительном бачке отопления компенсируется его объёмом и позволяет обеспечить стабильную работу контура. Внешне бачки расширительные для системы отопления, исходя из результатов расчёта и вида отопительного контура, различны по своим форме и размеру. В настоящее время выпускаются баки различных форм, от классических цилиндрических баков до так называемых «таблеток».

Виды отопительных систем

Существуют две схемы отопительных сетей здания — открытая и закрытая. Открытая (самотёчная) система отопления используется в централизованных отопительных сетях и позволяет напрямую забирать воду на потребности горячего водоснабжения, что невозможно в частном домостроении. Такой прибор располагают в верхней точке контура отопительной системы. Помимо нивелирования перепадов давления расширительный бачок отопления выполняет функцию естественной сепарации воздуха из системы, так как имеет возможность сообщения с наружной атмосферой.

Таким образом, конструктивно такое устройство представляет собой компенсационный бак системы отопления, не находящийся под давлением. Иногда по ошибке открытой могут называть систему с гравитационной (естественной) циркуляцией теплонесущей жидкости, что в корне неверно.

При более современной закрытой схеме применяют расширительный бачок системы отопления закрытого типа со встроенной внутренней мембраной.

Иногда такой прибор могут называть расширительный бачок вакуумный для отопления, что тоже справедливо. Такая система предусматривает принудительную циркуляцию теплоносителя, воздух из контура при этом отводится через специальные краны (клапаны), установленные на отопительных приборах и вверху трубопроводов системы.

Устройство и принцип действия

Конструктивно закрытый расширительный бак в системе отопления представляет собой резервуар цилиндрической формы с установленной внутри мембраной из резины, которая разделяет внутренний объём сосуда на воздушную и жидкостную камеры.

Мембраны бывают следующих типов:

• баллонного, при этом внутри резинового баллона находится теплоноситель, снаружи – воздух или азот под давлением;
• в виде диафрагмы, делящей внутренний объем расширительного бака для закрытой системы отопления на две части – с водой и закачанным воздухом или газом.

Давление газа настраивается для каждой системы в индивидуальном порядке, который описывает прилагаемая к таким приборам как расширительный бачок для отопления закрытого типа инструкция. Некоторые производители в конструкции своих расширительных баков предусматривают возможность замены мембраны. Такой подход несколько повышает первоначальную стоимость прибора, зато впоследствии, при разрушении или повреждении мембраны стоимость её замены будет ниже цены нового расширительного бака.

С практической точки зрения форма мембраны никак не влияет на эффективность работы приборов, следует лишь отметить, что в баллонный расширительный бак закрытого типа для отопления вмещается несколько больший объём теплонесущей жидкости.

Принцип работы их также одинаков – при росте давления воды в сети за счёт расширения при нагревании, мембрана растягивается, сжимая находящийся по другую сторону газ и позволяет попасть внутрь бака излишкам теплоносителя. При остывании и, соответственно, падении давления в сети, процесс проходит в обратном порядке. Таким образом, регуляция постоянного давления в сети происходит в автоматическом режиме.

Нужно заострить внимание на том, что если купить расширительный бачок системы отопления наугад, без необходимого расчёта, то стабильности работы отопительной сети будет добиться весьма сложно.

При значительно большем, чем необходимо, размере бака не будет создаваться требуемое для системы давление. В случае же если бак будет размера меньше требуемого, то он не сможет вместить избыточный объём теплонесущей жидкости, что может вылиться в создание аварийной ситуации.

Расчёт расширительных баков

Чтобы провести расчет расширительного бака для отопления закрытого типа сначала необходимо посчитать общий объём системы, складывающейся из объёмов трубопроводов контура, отопительного котла и приборов отопления. Объёмы котла и радиаторов отопления указываются в их паспортах, а объём трубопроводов определяется методом умножения площади внутреннего поперечного сечения труб на их протяжённость. Если в системе присутствуют трубопроводы разных диаметров, то следует определить их объёмы по отдельности, а затем сложить.

Дальнейший для таких приборов, как расширительный бачок для отопления закрытого типа расчет проводится по формуле V = (Vс х k) / D, где:

Vс – объём теплонесущей жидкости в системе отопления,
k – коэфф. объёмного теплового расширения, принимаемый для воды 4%, для 10% этиленгликоля – 4,4%, для 20% этиленгликоля – 4,8%;
D — показатель эффективности мембранного блока. Обычно он указывается производителем или его можно определить по формуле: D = (Рм – Рн) / (Рм +1), где:
Рм – максимально возможное давление в сети отопления, обычно оно равно предельному рабочему давлению предохранительного клапана (для частных домов редко превышает значения 2,5 – 3 атм.)
Рн – давление начальной накачки воздушной камеры расширительного бака, принимается как 0,5 атм. на каждые 5 метров высоты контура отопительной системы.

В любом случае следует считать, что расширительные бачки для отопления должны обеспечивать увеличение объёма теплоносителя в сети в пределах 10%, то есть при объёме теплоносящей жидкости в системе 500 л., объём вместе с баком должен составлять 550 л. Соответственно, необходим бачок расширительный системы отопления объёмом не менее 50 литров. Такой метод определения объёма весьма приблизителен и может вылиться в излишние затраты на покупку расширительного бака большего объёма.

В настоящее время в интернете появились онлайн калькуляторы для расчёта расширительных бачков. В случае использования для подбора оборудования таких сервисов, необходимо провести расчеты минимум на трёх сайтах, чтобы определить, насколько корректен алгоритм вычисления того или иного интернет-калькулятора.

Производители и цены

В настоящее время проблема купить бачок расширительный для отопления заключается лишь в правильном подборе типа и объёма прибора, а так же в финансовых возможностях покупателя. На рынке представлен широкий выбор моделей приборов как отечественных, так и иностранных производителей. Однако следует отметить, что если на такие приборы как расширительный бачок закрытого типа для отопления цена при покупке будет гораздо ниже, чем у основных конкурентов, то от такого приобретения лучше отказаться.

Невысокая стоимость указывает на ненадёжность производителя и низкое качество используемых при его изготовлении материалов. Зачастую таковой является продукция из Китая.

Как и на все остальные товары, на качественный расширительный бачок для отопления цена не будет иметь значительной разницы порядка двух – трёх раз. Добросовестные производители используют примерно одинаковые материалы и разница в цене схожих по параметрам моделей порядка 10-15% обусловливается лишь локацией производства и ценовой политикой продавцов.

Хорошо зарекомендовали себя в этом сегменте рынка отечественные производители. Установив современные технологические линии на своём производстве они добились выпуска продукции, по своим параметрам не уступающей лучшим мировым брендам при более низкой стоимости.

Следует учитывать, что важно не только расширительный бак для отопления закрытого типа купить, требуется также правильная его установка.

Имея необходимые навыки при соблюдении инструкции возможна его самостоятельная установка. Если же у мастера остаются какие-либо сомнения на счёт своих познаний, то лучше всего обратиться к профессионалам для гарантированно стабильной работы сети отопления и исключения возможных неисправностей.

Расширительный бачок для отопления: особенности установки и эксплуатации

Автономные отопительные системы пользуются большой популярностью при загородном строительстве. Их создание позволяет владельцу жилища чувствовать себя независимым от коммунальных служб, значительно экономить на счетах за отопление. Более того, в ряде случаев, подключение к магистральной системы теплоснабжения является попросту невозможным. В общих чертах индивидуальная отопительная система в частном доме с жидким теплоносителем состоит из устройства, нагревающего воду (оно может работать на разных типах топлива) и системы оборота горячего теплоносителя.

Проектирование и строительство системы оборота воды играет важную роль в создании качественной системы автономного отопления. Она состоит из нескольких составных частей, а среди них расширительный бачок для отопления играет не самую последнюю роль, если не решающую! Для полноценного функционирования системы бачок просто необходим, он делает систему более целостной и без него функционирование невозможно в принципе! Это как автомобиль, который может ехать только в том случае, если все его узлы и агрегаты настроены и нормально функционируют!

 

Внешний вид расширительного бачка для отопления

Основные функции расширительного бачка для отопления или зачем он вообще нужен?

На расширительный бачок в индивидуальных системах отопления возложена важная роль приема излишней части воды-теплоносителя. При нагреве вода может изменять свой объем, а в системах отопления температура теплоносителя не является постоянной величиной. Таким образом, при создании полностью замкнутой герметичной системы оборота горячей воды возникает существенный риск разрыва соединительных элементов в следствии повышения давления. Вода является практически несжимаемым веществом и перед ее напором не может устоять даже самое надежное соединение из паянного пластика, а также из любых металлов.

Рассмотрим, как работает в системе индивидуального отопления расширительный бачок, какие бывают типы расширительных бачков, как правильно выбрать данное оборудование и какие тонкости необходимо учесть при его установке в частном доме.

Принципы работы расширительного бачка

Приведем простой физический пример. Допустим температура жидкого теплоносителя-воды в нашей системе отопления поднялась всего лишь на 10 градусов. Это может быть связано с более интенсивной работой нагревающего устройства, вызванного пониженной температурой на улице. После такого подъема температуры объем воды, циркулирующей в замкнутой системе увеличиться на 0,3 процента.

Казалось бы – не очень-то большая величина. Однако вода (или антифриз, используемый в качестве теплоносителя) несжимаема, то-есть в системе постепенно возникает сильное избыточное давление. Чтобы такое давление не разрушило соединительные элементы отопительной системы – воде необходимо дать пространство для расширения. Таким пространством и будет расширительный бачок. При холодном теплоносителе он заполнен не полностью, а вот при нагреве уровень воды в нем увеличивается, что сохраняет давление в системе оборота воды на нормальном уровне.

Устройство расширительного бака

В смонтированной и готовой к работе индивидуальной системе отопления с жидким теплоносителем расширительный бачок выглядит примерно так, как показано на приведенном рисунке (рис. 2). В некоторой литературе данное устройство называется «экспансоматом» — от английского термина «расширение» — экспансия).

Различают следующие основные типы расширительных бачков для систем отопления:

• Бачок закрытого типа.
• Бачок открытого типа.

Расширительный бачок открытого типа

В старых системах отопления часто применялся расширительный бачок открытого типа. До сих пор такие устройства монтируют в системах, в которых отсутствуют циркуляционные насосы, обеспечивающие оборот теплоносителя.

Расширительный бачок открытого типа

Однако, бачок такой системы имеет свой недостатки:

• Прежде всего в такой системе необходимо постоянно следить за уровнем теплоносителя.
• Вода из такой системы может испаряться.
• Баки открытого типа быстро ржавеют при контакте с водой.
• Конструкция системы с бачком открытого типа предполагает его установку исключительно в верхней точки, что не всегда возможно, да и просто трудоемко.

Расширительный бачок закрытого типа

В системах, в которых теплоноситель циркулирует по контурам посредством работающих насосов ставятся исключительно расширительные бачки закрытого типа.

схема работы бачка

Это уже более сложное устройство, в котором имеется специальная мембрана, расположенная в герметично закупоренной емкости для теплоносителя.

Мембраны в таких бачках разделяют на диафрагменные и баллонные. В любом случае мембрана делит емкость на две части. В первой находится закачанный под давлением инертный газ (для предотвращения коррозии) или обычный воздух, а во вторую при повышении давления в системе отопления поступают излишки теплоносителя.

Как только температура теплоносителя в такой системе увеличивается, то лишняя его часть устремляется в расширительный бачок. Мембрана меняет свою конфигурацию (примерно как воздушный шарик) и объем воздуха или газа в другой части расширительного бачка уменьшается. Газы, как известно довольно легко сжимаются, но и стремятся к расширению.

закрытый бачок

При остывании теплоносителя расширяющееся газы толкают мембрану и выталкивают излишки теплоносителя обратно в систему отопления.

Типы закрытых расширительных бачков

При одинаковом принципиальном устройстве – расширительные бачки закрытого типа могут делиться еще на несколько видов:

1. Бачок со сменяемой мембраной, также называемый фланцевым.
2. Бачок с несменяемой мембраной.

Стоимость бачков второго типа ниже и они пользуются большей популярностью у потребителей. Однако бачки со сменяемой мембраной могут выдержать большие перепады давления в системе, что резко повышает их эффективность. Кроме того, они более ремонтопригодны и мембрана при повреждении может быть заменена.

Фланцевый расширительный бачок может исполняться в двух вариантах: в вертикальном и в горизонтальном. Отличительной особенностью расширительных бачков такого типа является отсутствие контакта теплоносителя с поверхностью бака. Расширяющаяся жидкость находится внутри своеобразного кокона из мембраны, поэтому на поверхности бачка отсутствуют причины для коррозии. Такую мембрану достаточно легко менять.: просто откручивается фланец и выполняются ремонтные работы.

В мембранных расширительных бачках наибольший риск повреждения мембранного элемента возникает в момент пуска системы, когда в ней скачкообразно возрастает давление.

При нахождении в системе больших объемов теплоносителя нормальный уровень давления производится посредством манометра. Такой прибор соединяется с предохранительным клапаном, пороговое значение срабатывания для которого в частом доме устанавливается на 3-4 бара.

Как выбрать и установить расширительный бачок

Прежде всего – выбираемый расширительный бачок по своим геометрическим размерам должен соответствовать объему теплоносителя, находящегося в системе. Обратите на это особое внимание при выборе. Приобретение чрезмерно маленького бачка может свести всю его эффективность к нолю.

Особое внимание обратите на характеристики мембранного устройства. Оно должно сохранять свои рабочие свойства при всем диапазоне температур, планируемых в отопительной системе. Также мембрана должна выдерживать возможные скачки давления, для чего в ней должен иметься определенный запас гибкости.

Устанавливать расширительный бачок в отопительную систему частного дома необходимо согласно подготовленному проекту, если вы сами не с состоянии подготовить такой проект — обязательно обратитесь за помощью к профессионалам!

Помните, что открытые бачки для расширения теплоносителя могут устанавливаться исключительно в верхней части отопительной системы. Обычно в них присутствует резьбовое соединение, расположенное в нижней части устройства.

При этом расширительный бачок закрытого типа можно установить в любом месте системы отопления . Желательно, чтобы место его монтажа находилось непосредственно после циркуляционного насоса по ходу движения теплоносителя.

установка бачка

Обратите внимание, что расширительный бачок любого типа при наполнении его водой значительно увеличивает свою массу, что накладывает дополнительные требования к прочности системы его крепления. Предусмотрите наличие свободного доступа к отопительному бачку, особенно к устройствам со сменяемой мембраной.

При установке расширительного бачка в обязательном порядке в системе отопления также устанавливается манометр и защитный клапан, который будет служить «последним рубежом обороны» при незапланированном чрезмерном расширении теплоносителя.

Если вы тщательно выберите и грамотно всё смонтируете – можете быть уверены в долгой и бесперебойной работе контуров обогрева.

Обучающее видео по работе расширительного бачка для отопления в частном доме

Расширительный бак для системы отопления, давление, принцип работы

В системе отопления очень важным элементом является расширительный бак для отопления. Служит такое устройство для того чтобы принимать излишки теплоносителя в тот момент, когда он расширяется, таким образом предотвращая разрывание трубопровода и кранов.

Расширительный бак для отопления

Принцип функционирования расширительного бака для отопления состоит в следующем: когда температура теплоносителя поднимается на 10 градусов, то объем его увеличивается примерно на 0,3%. Так как жидкость – не сжигается, то появляется излишнее давление, которое нужно компенсировать. Именно для этого и устанавливается расширительный бак.

Виды расширительных баков

В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.

Открытый расширительный бак для отопления

В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.

Устройство закрытых расширительных баков

Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.

Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.

Вертикальные и горизонтальные фланцевые бачки

Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.

Рекомендуем к прочтению:

Выбор расширительного бака

Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.

Сегодня на рынке представлен большой спектр, расширительных баков для системы отопления.

Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.

Расчет объема бака

Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.

Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).

Коэффициенты полезного объема расширительного бака

Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.

Установка расширительного бака

Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.

Рекомендуем к прочтению:

Один из вариантов установки расширительного бачка в систему отопления

Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.

Обслуживание расширительного бака

Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

• Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
• Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
• Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
• Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

Показания манометров при правильной работе расширительного бака

Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

Расширительный бак для отопления – его устройство и назначение

Неотъемлемой частью системы индивидуального отопления является специальная емкость, с помощью которой в процессе нагрева гасится повышение давления воды в сети. Эта емкость – и есть расширительный бак для отопления, она выглядит как корпус из металла с резиновой внутренней мембраной. Разновидности баков зависят от их конструкции: промышленность предлагает как открытые, так и закрытые мембранные модели.

Баки открытого типа на сегодняшний день считаются технически устаревшими и применяются редко. Баки закрытого типа могут содержать внутри мембрану по типу диафрагмы или мембрану в виде баллона. Первый вариант в основном используется в небольших баках, а второй – в крупных. Баллонные мембраны можно заменять по мере износа, а диафрагменные не подлежат замене.

Устройство и принцип работы:

Рассматривая устройство расширительного бака системы отопления, принимаем во внимание его конструктивные особенности. Бак открытого типа – это металлическая емкость, соединенная с трубой магистральной системы и с отводящей переливной трубой. К баку также подведена так называемая сигнальная труба, оснащенная запорным устройством, и циркуляционная труба, способствующая сохранению температуры бака на постоянном уровне.

Синтетическая мембрана перегораживает внутреннее пространство закрытого бака, делит его на газовую и жидкостную части. Одна часть этого пространства заполнена сжатым воздухом, а вторая принимает в себя «лишнюю» воду во время нагрева теплоносителя. После остывания воды мембрана, находясь под давлением, вытесняет воду обратно в систему. Давление в обеих камерах, таким образом, постоянно уравнивается. Теплоносителем бывает не только вода, но и азотосодержащая смесь и различные виды антифризов.

Штатное место в системе:

Расширительный бачок для отопления открытого типа рекомендуется монтировать в самой верхней точке здания – на крыше дома или на его чердаке. Бак при этом утепляется изоляционными материалами, чтоб вода в нем не замерзала и соединяется с обратным трубопроводом, чтоб не допустить закипания. На случай переполнения предусмотрен сброс воды из бака в канализацию.

Мембранный расширительный бак для отопления монтируется для удобства обслуживания рядом с отопительным котлом. Необходимые условия: соединение с обратным трубопроводом во избежание вскипания воды, а также манометр и клапан для ручного регулирования давления. Повышенное внимание уделяется качественному креплению, поскольку масса бака после наполнения водой сильно возрастает.

Важные рабочие параметры:

Для расширительных устройств наиболее информативными являются максимальные значения рабочей температуры и рабочего давления. По данным производителя, в современных баках температура носителя может достигать + 120 градусов. Рабочее давление в расширительном бачке отопления поддерживается от 2 до 4 бар в обычном режиме и 6-10 бар на пиковых значениях.

Для баков закрытых определяющий элемент – это мембрана, а точнее – материал, из которого она сделана. Она должна обладать термоустойчивостью и при этом высокой эластичностью. Выбирая бачок, следует ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как долговечность, рабочая температура, водостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Как рассчитать необходимый объем бака?

Каждые 10 градусов нагрева воды дают добавление где-то 0,3% от первоначального объема. Получается, что при повышении температуры воды на 70 градусов ее объем составит примерно 103%. Математически точно вычислить объем бака можно по специальной формуле, где учитываются параметры отопительной системы – общий объем воды и операционное давление.

Практикуется упрощенный метод расчета, когда емкость бака подбирается по принципу: 10% от общего объема теплоносителя в системе. Как правило, расширительного бака для отопления этой емкости хватает с избытком. В случае же, когда объем системы неизвестен, он определяется приблизительно, исходя из типа приборов отопления и мощности водогрейного котла. Соотношение следующее:

1. Батареи отопления – 10,5 л /кВт;
2. Настенно-напольные обогреватели – 7 л /кВт;
3. Теплые полы – 17 л /кВт.

Где больше преимуществ?

Сравнение потребительских и эксплуатационных свойств основных типов баков однозначно говорит в пользу закрытого типа. Убедительные аргументы следующие:

• Мембранные баки гораздо компактнее в отличие от громоздких открытых;
• При установке закрытого расширительного бака для отопления экономятся трубы, тогда как открытые баки надо выносить наверх;
• Потери тепла при работе бака закрытого типа минимальны, а открытый требует теплоизоляции;
• Испарения теплоносителя в закрытом баке не происходит;
• Попадание в отопительную систему воздуха посредством открытого бака провоцирует коррозию металла в системе;
• Система, оснащенная открытым баком, работает только при низком давлении;
• Расходы при эксплуатации мембранного бака ниже, чем открытого.

Качественный современный расширительный бак отопления можно выбрать в линейке продуктов таких известных фирм, как Flexcon (Нидерланды), Reflex (Германия) и Zilmet (Италия).

Эти ведущие европейские производители оборудования для тепло- и водоснабжения, благодаря своему научному потенциалу и уровню производства, занимают заслуженное престижное место в своей нише на мировом уровне.

Расширительный бак в системе отопления – установка и подключение

В процессе нагрева котла вода расширяется, избыток теплоносителя заполняет специальную емкость, расположенную в определенной точке отопительной сети. Отсюда наша задача – пояснить, как установить расширительный бак в системе отопления частного дома. Также уточним место подключения, способ опорожнения и настройки расширительного бачка.

Где устанавливается расширительный бак на отопление

Итак, установка бачка зависит от типа системы отопления и назначения самого резервуара. Вопрос не в том, для чего нужен расширительный бак, а в каком месте он должен скомпенсировать расширение воды. То есть, в тепловой сети частного дома может стоять не один такой сосуд, а несколько. Вот перечень функций, возлагаемых на различные расширительные емкости:

• компенсация теплового расширения воды в закрытых системах отопления;
• в открытых сетях резервуар выполняет 2 функции – воспринимает лишний объем теплоносителя и удаляет воздух из системы в атмосферу;
• в определенных условиях мембранный бак служит дополнением к штатному расширительному бачку газового котла;
• поглощать излишки нагретой воды в сети горячего водоснабжения.

Находясь в наивысшей точке системы открытого типа, бачок работает как воздухоотводчик

В открытых тепловых сетях вода в резервуаре контактирует с атмосферным воздухом. Поэтому установка расширительного бака предусматривается в наивысшей точке – на стояке, идущем от котла. Зачастую эти системы делаются самотечными, с увеличенными диаметрами трубопроводов и большим количеством теплоносителя. Вместительность бака должна быть соответствующей и составлять около 10% от общего объема воды. Куда, как не на чердак, ставить такой габаритный резервуар.

Справка. В одноэтажных домах старой постройки встречаются небольшие расширительные бачки для открытой системы отопления, установленные на кухне рядом с напольным газовым котлом. Так тоже правильно, находящуюся под потолком емкость проще контролировать. Правда, это не слишком хорошо выглядит в интерьере. Мягко говоря.

Альтернативные самодельные баки открытого типа из пластиковой канистры (фото слева) и воздушного ресивера

Отопительные системы закрытого типа отличаются тем, что мембранный расширительный бак для воды полностью герметичен. Оптимальный вариант монтажа – в помещении котельной, рядом с остальным оборудованием. Другое место, где иногда приходится устанавливать закрытый расширительный бачок для отопления – это кухня в небольшом доме, поскольку там размещен котел.

В системах закрытого типа, работающих на незамерзающем теплоносителе, объем резервуара следует увеличить до 15% от общего количества жидкости. Причина — повышенный коэффициент теплового расширения гликолевых антифризов.

О дополнительных емкостях

Производители комплектуют настенные теплогенераторы встроенными бачками, воспринимающими избыток нагретого теплоносителя. Размеры бака не всегда соответствуют домовой отопительной разводке, иногда вместительности не хватает. Чтобы давление теплоносителя при нагревании находилось в пределах нормы, производится расчет литража и ставится дополнительный расширительный бак для настенного котла.

К примеру, вы переделали открытую самотечную систему в закрытую без замены магистралей. Новый отопительный агрегат подобрали по тепловой нагрузке. Встроенной котловой емкости не хватит на расширение такого количества воды.

Другой пример: отопление теплыми полами всех помещений двух– или трехэтажного дома плюс радиаторная сеть. Здесь объем теплоносителя тоже выйдет внушительный, маленький бачок не справится с его увеличением, давление внутри системы вырастет. Нужен второй расширительный бак для котла.

Примечание. Второй резервуар в помощь котловому – это тоже закрытая мембранная емкость, размещается в помещении топочной.

Когда горячее водоснабжение дома обеспечивает бойлер косвенного нагрева, возникает аналогичная проблема – куда девать избыток санитарной воды из накопителя? Простое решение – поставить сбросной клапан, как это делается на электрических водонагревателях. Но бойлер косвенного нагрева объемом 200…300 л  станет терять через клапан слишком много горячей воды. Правильное решение – подобрать и установить расширительный бак для бойлера.

Справка. В буферных емкостях (теплоаккумуляторах) некоторых производителей также предусмотрена возможность подключения компенсирующего бачка. Более того, специалисты рекомендуют ставить его даже на электрические бойлеры большой вместительности, что и показано на видео:

Как правильно поставить бак

При монтаже открытого резервуара в чердачном помещении следует соблюдать ряд правил:

1. Емкость должна стоять прямо над котлом и соединяться с ним вертикальным стояком подающей магистрали.
2. Корпус сосуда надо тщательно утеплить, дабы впустую не терять тепло на обогрев холодного чердака.
3. Обязательно организовать аварийный перелив, чтобы в нештатной ситуации горячая вода не залила потолок.
4. Чтобы упростить контроль уровня и подпитку, рекомендуется вывести в котельную 2 дополнительных трубопровода, как это показано на схеме подключения бака:

Примечание. Трубу аварийного перелива принято направлять в канализационную сеть. Но некоторые домовладельцы с целью упростить задачу выводят ее под кровлей прямиком на улицу.

Установка расширительного бака мембранного типа выполняется вертикально либо горизонтально в любом положении. Малые емкости принято крепить к стене хомутом или подвешивать к специальному кронштейну, большие – просто ставить на пол. Тут есть один момент: работоспособность мембранного бачка не зависит от его ориентации в пространстве, чего нельзя сказать о сроке службы.

Сосуд с закрытого типа прослужит дольше, если его смонтировать вертикально воздушной камерой кверху. Рано или поздно мембрана исчерпает свой ресурс, появятся трещины. При горизонтальном расположении бачка воздух из камеры станет быстро проникать в теплоноситель, а тот – занимать его место. Ставить новый расширительный бак на отопление придется в срочном порядке.  Если емкость висит на кронштейне «вниз головой», эффект проявится быстрее.

В нормальном вертикальном положении воздух из верхней камеры будет медленно проникать через трещины в нижнюю, как и теплоноситель неохотно пойдет вверх. Пока размеры и количество трещин не возрастет до критичного уровня, отопление будет исправно работать. Процесс занимает длительное время, неполадку вы заметите далеко не сразу.

Верный признак критического износа и растрескивания мембраны в расширительном закрытом бачке – падение давления в домашней отопительной сети. Периодически отслеживайте показания манометра на группе безопасности.

Но как бы вы ни размещали сосуд, стоит придерживаться следующих рекомендаций:

1. Изделие надо располагать в котельной таким образом, чтобы его было удобно обслуживать. Не устанавливайте напольные аппараты вплотную к стене.
2. При настенном монтаже расширительного бака системы отопления не ставьте его слишком высоко, чтобы при обслуживании не пришлось дотягиваться до отсекающего крана или воздушного золотника.
3. Нагрузка от подводящих трубопроводов и отсекающей арматуры не должна ложиться на патрубок бачка. Крепите трубы вместе с кранами отдельно, это облегчит замену резервуара в случае поломки.
4. Не допускается прокладывать подводящую трубу по полу через проход или подвешивать на высоте головы.

Вариант размещения оборудования в котельной – бачок больших размеров ставится прямо на пол

Способы подключения

Гидравлически правильно подключать бак в точке, находящейся на обратной магистрали перед котлом и циркуляционным насосом (если смотреть по направлению течения воды). Бак можно врезать и на подаче, но при 1 условии: насос должен располагаться на подающей линии и все так же стоять впереди компенсирующей емкости.

Лучшее место подключения мембранного бачка – обратка отопления в котельной, но обязательно перед насосом, а не после него

Момент второй: при перегреве твердотопливного котла бачок, подключенный к подаче, начнет заполняться паром. Воздух и пар – это сжимаемые среды, в этом случае резиновая «груша» перестанет компенсировать расширение воды.

Правильное подключение расширительного бака к системе отопления всегда осуществляется через отсекающий шаровой кран с американкой. Тогда резервуар можно в любой момент вывести из эксплуатации и быстро поменять, не дожидаясь остывания теплоносителя. Если же установить на подводке тройник и второй кран, как изображено на схеме подключения, то емкость можно предварительно опорожнить:

Рекомендация. При обвязке бойлера косвенного нагрева с котлом и ГВС подключайте расширительный бак к линии холодного водоснабжения на входе в накопитель. Здесь применяется специальный бак, выдерживающий давление водопроводной сети. Емкость для отопления или гидроаккумулятор не годится. Как их различить, смотрите на видео:

Как проверить и накачать расширительный бак

Перед тем, как подключить и заполнить резервуар теплоносителем, необходимо проверить давление в воздушной камере бачка на соответствие давлению в отопительной сети. Для этого со стороны воздушного отсека откручивается или снимается пластмассовая заглушка, а под ней находится обычный золотник, знакомый вам по автомобильным камерам. Манометром измеряете давление и подгоняете его под свою систему, подкачивая насосом или спуская нажатием на шток золотника.

Бачок накачивается через штуцер обычным ручным насосом

К примеру, расчетное давление в сети после заполнения должно составлять 1.3 Бар. Тогда в воздушном отсеке расширительного бака надо сделать 1.1 Бар, то бишь, на 0.2 Бар меньше. Фокус в том, чтобы резиновая «груша» бачка была поджата со стороны воды. Иначе при остывании сжавшийся теплоноситель станет затягивать воздух через автоматические воздухоотводчики, что недопустимо. После настройки открываете кран, производите заполнение всей системы теплоносителем и спокойно запускаете котел.

Примечание. Некоторые производители указывают на упаковке своих изделий заводское давление в отсеке с воздухом. По нему можно подобрать подходящий бачок и не возиться с накачиванием.

Заключение

Все работы, связанные с монтажом, подключением и настройкой расширительного бака, не относятся к высококвалифицированным и могут быть выполнены своими руками. Более того, вам лучше знать, как проверять и корректировать давление в бачке при эксплуатации. Его снижение или скачки – одна из причин, по которой автоматика газового котла отключает горелку. Если нет серьезных протечек теплоносителя, то первым делом следует измерить манометром давление воздуха в камере резервуара.

Мембранные расширительные баки для отопления – устройство, принцип работы и советы по выбору

Всякая система отопления подвержена резким перепадам температуры, приводящим к изменению объема теплоносителя. Последнее чревато авариями, ввиду чего нужно сделать все возможное для предупреждения подобных ситуаций. Для этого производится монтаж особого агрегата — мембранного расширительного бака, встраиваемого в отопительный контур.

Расширительный бак: ликбез

Когда температура теплоносителя повышается, в контуре системы отопления и котлах происходит увеличение давления; динамика обуславливается повышением объемов проходящих жидкостей. Поскольку вода не может сжиматься, а система отличается герметичностью, следствием становится выход из строя трубопроводных конструкций.

Нередко устанавливают клапан, который выдавливает лишний объем нагретого носителя. Однако охлажденная вода сжимается, и вместо нее попадают воздушные массы, из-за чего возникают проблемы с циркуляционными процессами. Воздушные массы нужно будет регулярно выводить.

Из-за подобных проблем с отоплением рекомендуется установка в систему расширительного бака. По конструкции —это емкость, которая с помощью трубопроводной линии подключается к системе. Лишний напор компенсируется за счёт объема, что и обеспечивает бесперебойную и беспроблемную работу контура.

Расширитель «берёт на себя» некоторое количество воды при возрастании объема и давления; когда показатели возвращаются к норме, жидкость отправляется обратно. 

Среди преимуществ:

• Возможность применения вне зависимости от типа рабочей жидкости (даже в случае, если состав содержит много кальция).
• Возможность синхронизации с системами, с циркулирующей питьевой водой.
• Большой полезный объем вытеснения (если сравнивать с обычными агрегатами, не имеющими мембранных элементов).
• Подкачка воздушных масс практически не требуется.
• Незамысловатая установка и простой уход, не требующий серьезных расходов.

Конструкционные особенности

Выделяют отопительные системы открытого и закрытого типа. Вторые считаются более надежными, поэтому используются чаще. При анализе мы будем ориентироваться на них.

На системах закрытого типа расширительный бак с мембраной устанавливается внутри. Он представляет собой устройство, включающее емкость для жидкости и изготовленную из резины мембрану; выделяют баллонный и диафрагменный типы мембран.

В первом случае теплоноситель находится во внутренней части баллона (а снаружи — азот либо воздушные массы). Преимущество — возможность замены при износе элемента. Диафрагменный тип не отличается подобным достоинством: тогда изделие представляет собой не подлежащую демонтажу перегородку, сделанную из тонкого металла либо отличающегося высокой эластичностью полимерного материала.

Диафрагменные мембраны не отличаются большой емкостью, обеспечивают компенсацию лишь небольших изменений уровня давления. Однако стоят они существенно дешевле, чем баллонные.

Принцип работы

Уровень газового давления выставляется согласно инструкции к устройству. Вид мембраны не оказывает принципиального влияния на принцип работы оборудования, однако если последнее относится к баллонному типу, в агрегат можно поместить большее количество теплоносителя (жидкости). 

Можно выделить общие принципы работы:

• При возрастании напора жидкости ввиду расширения происходит растягивание мембранного элемента.
• Затем происходит сжатие газа, который находится на противоположной стороне, ввиду чего остатки воды попадают вовнутрь расширительной емкости (бака).
• При падении давления сети — жидкость остывает, что обеспечивает обратный эффект.

Регулировка постоянного напора в системе происходит автоматически. Для обеспечения стабильности работы важно разумно выбрать бак, предварительно рассчитав его характеристики в соответствии с системой.

Подходящего уровня давления нельзя будет достичь, если бак будет иметь слишком большой объем. Наоборот: если он будет обладать слишком малым объемом, то не сумеет вместить излишки теплоносителя. В обоих случаях есть риск столкнуться с аварийной ситуацией.

Выбор оборудования

Естественно, для обеспечения бесперебойной работы расширительного бачка необходимо принимать во внимание не только объем, но и другие параметры, характеристики. 

Среди основных критериев:

• Мембранный элемент должен отличаться стойкостью к серьезным перепадам температуры и давления.
• Мембранный элемент должен отвечать гигиеническим и санитарным нормам.
• Способ монтажа бака (учитывайте, что расширительное оборудование может монтироваться как на пол, так и на стену).

В рыночном пространстве есть немало моделей, при том как от отечественных, так и от зарубежных брендов. Не стоит отдавать предпочтение излишне дешевым устройствам, поскольку они могут быть изготовлены из материалов низкого качества.

Не нужно полагать, что зарубежная продукция всегда превосходит отечественную по характеристикам. При потребности приобрести недорогой бак в Москве, обратите внимание на такое расширительное мембранное оборудование, как представленные в нашем каталоге бак расширительный мембранный для котлов CP387/10 Л CIMM и мембранный для водоснабжения 20 Л STOUT: цены на них сравнительно невысоки.

Выше уже было указано, что одним из ключевых критериев выбора будет объем. Специалисты советуют отдавать предпочтение бакам, размер которых находится в пределах десяти процентов от суммарного объема жидкости отопительной системы. Подобная рекомендация обусловлена тем, что коэффициент теплого расширения даже при самом серьезном нагревании не превышает восемь сотых.

В одном случае оказывается достаточно такой модели, как мембранный бак для водоснабжения WAO 50 Л WESTER. В другом требуется серьезное оборудование, как агрегат для водоснабжения 750 Л STOUT.

Расчеты производят с учетом следующих характеристик:

• Предельное допустимое давление.
• Суммарный объем рабочей жидкости (теплоносителя).
• Изначальный уровень давления в бачке.
• Коэффициент теплового расширения.

Перед покупкой необходимо принять во внимание все элементы системы, просмотрев документы (почти всякий серьезный спецпроект имеет подробное техническое описание). Можно выполнить подробный расчет, учитывая, что на один киловольт приходится порядка пятнадцати литров жидкости. Коэффициент теплового расширения при необходимости можно определить за счёт анализа состава воды. Подчас она может содержать гликоли, которые влияют на ее свойства.

При необходимости коэффициент вычисляется по температурным показателям рабочей жидкости. Предельное давление высчитывается с учетом минимальной величины, которая допустима для узлов. Изначальное давление, в случае с охлажденным теплоносителем, равняется минимальному давлению. Иногда происходит регуляция при помощи накачки либо стравливания воздушных масс. Уровень давления в баке можно контролировать посредством прибора, позволяющего проводить анализ, — манометра.

Также нужно учитывать, что имеющий мембрану бак можно использовать далеко не всегда: принимайте во внимание конструкционные особенности, лежащий в основе расширительного бачка материал. Например, продукция некоторых брендов ориентирована на конкретные условия эксплуатации (которые могут касаться состава рабочей жидкости, циркулирующей по системе). Не всегда допустимо наличие теплоносителя с высоким уровнем антифриза и этиленгликоля в составе. Воспрещается применение расширительных баков, когда превышения максимальных показателей уровня давления. Важно установить группу безопасности, обеспечивающую ограничения и контроль работы.

Установка

Конечно, всегда лучше обратиться к компетентному мастеру, который выполнит монтаж; однако при наличии базовых навыков осуществить установку можно самостоятельно. 

Среди базовых правил, которые нужно принимать во внимание:

• Нельзя устанавливать расширительный бак в помещениях, температура которых может опускаться ниже нуля.
• Устройство может быть установлено в любом узле системы отопления до разветвления.
• Важно грамотно зафиксировать бачок, поскольку после наполнения резервуар становится достаточно тяжелым.
• Необходимо обеспечить герметичность всех сочленений; при этом воспрещается использовать герметики, ухудшающие трение между корпусной частью и мембраной.
• Бачок нельзя располагать на выходной трубе невдалеке от котельного оборудования.
• Если суммарный объем емкости превышает тридцать литров, нельзя закреплять ее на несущих конструкциях (подобное оборудование предполагает напольный монтаж).

Также можно дать несколько более конкретных советов по монтажу:

• Патрубок должен иметь в окружности три четверти, а значит, необходимо присутствие аналогичного канала резьбы в обратке.
• Установку производят лишь после того, как объект подготовлен: другие составляющие системы или сторонние предметы не должны мешать монтажу.
• Необходимо свести к нулю внешнее давление.
• Полезными будут специальные прокладки, отличающиеся стойкостью к колебаниям температуры и давления.
• Для обеспечения возможности регуляции давления в газовом отсеке желательно, чтобы расширитель имел воздушный клапан.

Важно проводить монтаж грамотно, поскольку в противном случае придется столкнуться с серьезными неполадками впоследствии — вплоть до критичных аварий.

Важно правильно подсчитать предельное давление в газовом отсеке, которое составляет около 9/10 от критического. Если отопительная система относится к типу закрытых, сразу после включения на мембранный элемент будет оказано высокое давление.

Первое первые пару лет использования системы желательно регулярно производить проверку и при необходимости производить замену.

зачем нужен, как работает, как его подобрать?

Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать.  К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.

Устройство и функции этого оборудования

Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.

В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную

Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по  манометру, который может быть установлен на оборудовании.  Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.

Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:

• Поддерживает давление при отключенном насосе.
• Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
• Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
• Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.

Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.

Вам также может быть полезен материал том, как правильно регулировать давление воды в системе водоснабжения с помощью реле: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/regulirovka-rele-davleniya-dlya-nasosa.html

Типы мембранных баков

Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.

Прибор со сменной мембраной

Главная отличительная особенность – возможность замены мембраны. Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом нужно учесть, что в приборах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно закрепляют задней частью к ниппелю. Еще одна особенность устройства в том, что вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Что оберегает металлические поверхности от коррозии, а саму воду от возможного загрязнения и существенно продляет срок эксплуатации оборудования.  Выпускаются такие модели, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, поскольку наиболее уязвимый элемент системы можно заменить и вода не соприкасается с металлическим корпусом прибора

Устройство со стационарной диафрагмой

В таких устройствах внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, следовательно, при выходе ее из строя, оборудование придется менять. В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, которая напрямую контактирует с внутренней металлической поверхностью прибора, что может провоцировать ее быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водной части бака покрывается специальной краской. Однако такая защита не всегда долговечна. Выпускаются устройства горизонтального и вертикального типов.

Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода соприкасается со стенками оборудования

В нашем следующем материале представлены рекомендации эксперта по выбору мембранного бака: https://aqua-rmnt.com/voprosy/podbor-membrannogo-baka-dlya-povysitelnoj-nasosnoj-ustanovki.html

Как правильно подобрать прибор?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:

• Количество людей, использующих систему водоснабжения.
• Число водозаборных точек, в количество которых входят не только душ и краны, но и бытовые приборы, например, стиральная и посудомоечная машины.
• Вероятность, что вода будет расходоваться несколькими потребителями одновременно.
• Предельное количество циклов «пуск-стоп» за один час для установленного насосного оборудования.

Специалисты рекомендуют в качестве ориентира при выборе расширительного бака использовать такие показатели:

• Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 л.
• Если число потребителей от четырех до восьми человек и производительность насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак объемом в 50 л.
• Если количество потребителей свыше десяти человек и производительность насосного оборудования составляет 5 куб. м в час, выбирают расширительный бак на 100 л.

При подборе нужной модели устройства стоит учитывать, что чем меньше объем резервуара, тем чаще будет включаться насос. А так же тот факт, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того оборудование является и резервуаром для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого корректируется и объем расширительного бака. Следует знать, что конструкция прибора позволяет установку дополнительного резервуара. Причем это можно сделать в ходе эксплуатации основного оборудования без проведения трудоемких демонтажных работ. После монтажа нового прибора объем резервуара будет определяться совокупностью объемов установленных в системе емкостей.

Кроме технических характеристик выбирая расширительный бак, особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может вылиться в гораздо более существенные расходы. Чаще всего для производства привлекающих своей стоимостью моделей используются самые дешевые материалы, а они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество каучука, из которого изготавливается мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и безопасность воды, которая из него поступает.

При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену сменной мембраны. В таком случае будет более целесообразным подобрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов отвечать за качество своей продукции, поскольку дорожит репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Elbi (Россия) и Reflex, Zilmet, Aquasystem (Германия).

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:

• Расширительный бак устанавливается таким образом, чтобы к нему можно было обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
• Необходимо предусмотреть возможный впоследствии демонтаж соединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
• Диаметр присоединяемого водопровода не может быть меньше, чем диаметр патрубка.
• Нужно заземлить устройство, так можно избежать электролитической коррозии.

Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html

Расширительный бак – неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает необходимое давление в системе, предотвращает преждевременную порчу насоса и сохраняет определенный запас воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильно монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расширительный бак для водоснабжения

Расширительный бак для водоснабжения

В холодное время года, когда на окнах холодно и сыро, когда хочется уюта и тепла, особенно важно иметь хорошую систему отопления и водоснабжения. А во избежание перебоев в их работе стоит заранее обратить внимание на такой важный элемент, как расширительный бачок для подачи воды. Именно от ее технического состояния зависит надежность и долговечность этих систем жизнеобеспечения.

Содержание

• Типы расширительных баков для водоснабжения и отопления
• Особенности выбора расширительного бачка
• Каков принцип работы?
• Основные монтажные акценты

Типы расширительных баков для водоснабжения и отопления

Расширительные баки являются неотъемлемой частью систем повышения давления в системах водоснабжения, отопления, а также систем пожаротушения. Их два основных типа:

• Расширительный бачок открытый .Это резервуар, на дне которого есть соединение с трубой отопления. Для него характерна зависимость уровня воды в нем от общего объема жидкости в системе. Чем выше температура воды, тем больше показатель ее объема. Бак находится в самой высокой точке системы отопления, обычно на чердаке здания. Чтобы уменьшить теплопотери через его стенки, бак утеплен. Открытый расширительный бачок неплотный, неэстетичный, громоздкий, поэтому не подходит для использования внутри помещений.

• Закрытый расширительный бак или мембранный расширительный бак. Представляет собой герметичный металлический контейнер-капсулу овальной или сферической формы. Внутри он разделен мембраной из термостойкой резины. В результате образуются две камеры — жидкостная и воздушная. Внутри воздушного отсека установлен клапан для стравливания (спуска) воздуха в момент сильного повышения давления. Таким образом, жидкость занимает внутренний объем резервуара.

Особенности подбора расширительного бачка

Чтобы сделать правильный выбор расширительного бачка, необходимо точно знать общий объем охлаждающей жидкости.

Кроме того, его выбор должен основываться на строгом соблюдении предельно допустимых пределов диапазона давлений в системе отопления.

Мембранный тип расширительного бака Конструкция

Необходимо знать, что завышение заявленного объема расширительного бака на его эксплуатационные параметры, а также на работу системы отопления в целом абсолютно не влияет. И наконец, при выборе стоит рассчитать расширительный бачок с учетом того, что теплоноситель выделяется внутри бака ограниченным объемом.А указанные значения начального превышения и предельно допустимого давления с учетом соответствующих коэффициентов для каждого из них определяют наибольшую часть от общего объема расширительного бака, отведенную под теплоноситель.

Важно знать! Эксплуатация бака, для которого характерен малый объем воды, неизбежно повлечет за собой негативные последствия. Очевидно, что его использование в момент максимальных тепловых нагрузок, то есть когда давление в системе приближается к предельно допустимым значениям, приведет к протеканию теплоносителя в местах резьбовых соединений бака или к образованию трещин. .Расширительный бак для отопления, применяемый при работе системы при малых тепловых нагрузках, вызовет снижение давления в системе, а в результате — уменьшение объема теплоносителя. В результате в резервуар просачивается атмосферный воздух.

Обычно резервуары мембранного типа изготавливаются с неподвижной мембраной, которая жестко прикрепляется к секции резервуара. Наружная поверхность бака покрыта красной эмалью, а внутренняя полость, непосредственно контактирующая с рабочей средой, то есть охлаждающей жидкостью, представляет собой специальную влагостойкую краску.

Стоит обратить внимание! К сожалению, универсального материала для изготовления мембран не существует. Но все же в процессе выбора емкости следует обращать внимание на тип и качество мембраны.

Любая мембрана имеет следующие рабочие характеристики:

• Диапазон рабочих температур;
• Санитарно-гигиенические требования;
• прочность;
• динамичность системы;
• устойчивость к диффузии воды.

Каков принцип работы?

Если проанализировать принцип работы расширительного бака мембранного типа, то он заключается в следующем: теплоноситель, нагретый по замкнутому контуру, расширяется, когда прирост объема достигает емкости бака, мембрана растягивается, тем самым уменьшая доля воздушного пространства аналогична поршню (т. е. воздух сжимается). В этот период давление в баке расширительного бачка, а соответственно и во всей системе повышается.При понижении температуры воды ее объем в системе отопления уменьшается. Кроме того, давление снижается, поэтому ранее полученная вода выталкивается обратно в систему с помощью сжатого воздуха.

Важно знать! Перед тем, как установить расширительный бак в собственном доме, еще на этапе выбора необходимо убедиться, что у вас есть сертификат качества, а в некоторых случаях и сертификат безопасности. Именно в этом случае вы можете быть уверены, что выбранный элемент системы отопления будет надежным и функциональным..

Если есть небольшая утечка жидкости, то давление в системе и в расширительном баке падает, и сжатый воздух выдавливает резервный объем воды, тем самым заряжая систему отопления. На начальном этапе работы системы отопления возникают обстоятельства, при которых давление теплоносителя будет в определенной степени больше, чем гидростатическое давление системы. По этой причине в жидкостную камеру расширительного бачка поступает теплоноситель в количестве, соответствующем эксплуатационным потерям.С увеличением объема жидкостной камеры бака объем уменьшается и давление в воздушной камере бака увеличивается. Таким образом, установившееся давление — это начальное рабочее давление системы отопления.

Теперь без проблем можно подобрать расширительный бачок необходимого объема

Основные акценты установки

Конечно, установка Расширительный бак требует профессионально подготовленного проекта, а также инструкции по установке.

Изначально в баллон поступает газ, который заполняет весь внутренний объем и находится под избыточным давлением. Непосредственно перед установкой в ​​резервуар создается давление, значение которого было предварительно рассчитано.

Установка расширительного бачка сопровождается следующими особенностями:

1. Емкость объемом более 500 л не может входить в стандартный дверной проем.
2. Установка обратных клапанов и фильтров на ответвлении, соединяющем расширительный бак и систему отопления, недопустима.
3. Расширительный бак необходимо подключить с учетом дальнейшего обслуживания. А это требует установки вентилей на ответвлении к резервуару, причем таким образом, чтобы исключить случайное закрытие.
4. Участок трубопровода: запорная арматура-штуцер резервуара должна быть оборудована сливной арматурой.
5. В непосредственной близости от места установки схема подключения расширительного бака должна включать установку манометра и предохранительного клапана.

Расширительные баки для систем отопления обычно имеют тепловую мощность до 6 МВт. Если это подразумевает работу систем отопления большей мощности, то из-за постоянных протечек воды необходимо обеспечить круглосуточную бесперебойную работу подпиточных насосов.

Тепловое расширение | Луизиана | My Utility

Тепловое расширение

Вы должны установить защиту от теплового расширения каждый раз, когда водная система находится в закрытом состоянии. Герметичная система — это любая водная система, в которой на входящем водопроводе здания установлено устройство защиты от обратного потока.Простое устройство, называемое расширительным баком, может быть установлено на входящей трубе холодной воды, обслуживающей водонагреватель здания, чтобы гарантировать, что вода имеет место для расширения и не рискует разорвать водопроводные линии и / или обрушить дымоходы водонагревателя.

Опасность теплового расширения

Большинство домов снабжается горячей водой из резервуаров с электрическим или газовым обогревом. До тех пор, пока нагревательный элемент не перестанет работать, и вы не столкнетесь с холодным душем, водонагреватель обычно считается само собой разумеющимся.Однако при неправильном обслуживании водонагреватель может стать угрозой безопасности.

Вода расширяется в объеме при повышении температуры. Дополнительный объем, вызванный тепловым расширением, должен куда-то уйти. В противном случае нагретая вода создает повышение давления. Это принцип паровой машины. Температура и давление в водонагревателе снижаются, когда горячая вода забирается из крана, а холодная вода поступает в бак. Повышение давления из-за теплового расширения также может быть уменьшено за счет возврата воды в общественную систему водоснабжения.Однако при установке обратного клапана, редукционного клапана или устройства предотвращения обратного потока в рабочую трубу создается «замкнутая система». В этих случаях необходимо предусмотреть тепловое расширение.

Термостат водонагревателя обычно поддерживает температуру воды около 130 ° F (54 ° C). Однако, если термостат не отключит нагреватель, температура воды продолжит повышаться. Если температура воды повышается до более чем 212º F (100º C), вода в резервуаре становится «перегретой».Когда эта перегретая вода внезапно попадает в атмосферу при открытии крана, она мгновенно превращается в пар, что может привести к бурной реакции. Поскольку давление внутри резервуара продолжает расти в условиях перегрева, резервуар может взорваться.

Защита от теплового расширения

Защита от теплового расширения в водопроводной системе обеспечивается установкой расширительного бака в трубопроводе системы горячего водоснабжения после резервуара горячей воды и клапана сброса температуры и давления (T&P Клапан) в верхней части бака.

Тепловой расширительный бак регулирует повышенное давление, создаваемое в диапазоне нормальной рабочей температуры водонагревателя. Небольшой резервуар с герметичной сжимаемой воздушной подушкой обеспечивает пространство для хранения и удержания дополнительного расширенного объема воды. Клапан T&P — это основная функция безопасности водонагревателя. Температурная часть клапана T&P предназначена для открытия и выпуска воды в атмосферу всякий раз, когда температура воды в резервуаре достигает примерно 210 ° F (99 ° C).Вентиляция позволяет холодной воде попадать в резервуар.

Часть клапана давления клапана T&P предназначена для открытия и выпуска в атмосферу всякий раз, когда давление воды в резервуаре превышает настройку давления на клапане. Клапан T&P обычно предварительно настроен на 125 или 150 фунтов на квадратный дюйм. Водонагреватели, установленные в соответствии с действующими сантехническими нормами, будут иметь требуемый терморегулирующий вентиль и расширительный бак. Для защиты здоровья населения водоочиститель может потребовать установки обратного клапана или устройства предотвращения обратного потока после водомера.В этих ситуациях важно, чтобы T&P клапан и расширительный бак были правильно установлены и обслуживались в водопроводной системе.

Что должен сделать домовладелец, чтобы обеспечить защиту от теплового расширения.

• Домовладелец должен убедиться, что расширительный бачок и T&P клапан на месте. В случае сомнений домовладелец должен обратиться к лицензированному сантехнику.
• Клапан T&P следует периодически проверять, чтобы убедиться в его правильной работе.Клапаны T&P оснащены контрольным уровнем. Поднятие рычага вручную отключает клапан, позволяя воде стечь. Если вода продолжает вытекать из клапана T&P после закрытия, возможно, клапан необходимо заменить. Необходимо установить сливную линию, чтобы избежать повреждения водой и ожогов при работе клапана.

Клапаны T&P оснащены контрольным уровнем. Поднятие рычага вручную отключает клапан, позволяя воде стечь. Если вода продолжает вытекать из клапана T&P после закрытия, возможно, клапан необходимо заменить.Необходимо установить сливную линию, чтобы избежать повреждения водой и ожогов при работе клапана.

• Клапан T&P следует периодически снимать и визуально осматривать на предмет коррозионных отложений, а также чтобы убедиться, что он не был неправильно изменен или отремонтирован.
• Вышеуказанные работы лучше всего выполнять лицензированным сантехником.

Щелкните изображение, чтобы увеличить.

‘ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Установка устройства предотвращения обратного потока может вызвать тепловое расширение, что может привести к серьезным телесным повреждениям и / или повреждению имущества.При установке устройства предотвращения обратного потока вы должны проконсультироваться с профессиональным сантехником для защиты от теплового расширения И ОБЕСПЕЧИТЬ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ. ’

видов и принцип установки. Нюансы выбора расширительного бачка для системы отопления Расширительный бак напорный

При нагревании любой теплоноситель расширяется и увеличивается в размерах. В результате давление в закрытой системе отопления постепенно повышается и достигает критического уровня.Мембранный расширительный бачок системы отопления предназначен для предотвращения разрушения узлов и трубопроводов из-за расширения теплоносителя.

Основная функция расширительного бачка — оптимизация рабочего напора в системе отопления. Закрытые системы отопления не могут нормально работать, если к ним не подключен мембранный нагревательный бак.

Устройство мембранного расширительного бачка

Хотя мембранные расширительные бачки могут отличаться в зависимости от производителя и назначения, некоторые детали остаются неизменными в любой приобретенной модели.А именно:

• Металлический корпус — обязательным условием производства резервуаров является способность выдерживать экстремальные нагрузки без нарушения герметичности.
• Мембрана — должна быть высокоэластичной и способной реагировать на изменение давления, связанное с нагревом теплоносителя. При этом к мембране предъявляются высокие требования к прочности. Обычно каучук используется при производстве мембран.

Устройство мембранного подогрева бака для закрытых систем отопления предполагает использование баков со сменными и несменными диафрагмами.У каждой конструкции есть как достоинства, так и недостатки.

Как работает мембранный расширительный бак

Принцип работы мембранного расширительного бачка основан на использовании физических законов. После нагрева охлаждающей жидкости происходит следующее:

• Вода или антифриз начинает расширяться, что приводит к увеличению его объема в системе.
• Конструкция расширительного бака мембранного типа предполагает его заполнение газом.
• Мембрана — это своего рода прослойка между газом и теплоносителем.
• При нагревании жидкость, расширяясь и создавая давление, попадает в резервуар и вытесняет воздух или газ.
• После падения давления охлаждающей жидкости газ выталкивает охлаждающую жидкость из бака с помощью мембраны.
• Предохранительный клапан в системе отопления с мембранным баком предназначен для сброса избыточного давления газа в случае большого расширения теплоносителя. Клапан сброса давления обеспечивает безопасность системы в случае перегрева жидкости или антифриза.

Для нормальной работы обогрева в мембранном баке должно быть давление, соответствующее высоте верхней точки. Если бак установлен в двухэтажном доме и максимальная высота от котла первого этажа до радиатора наверху составляет 7 метров, то в расчетах берем 0,7 и прибавляем к нему 0,5. Получаем начальное давление при подаче теплоносителя в систему. Полученный коэффициент для бака должен быть на 0,2 меньше. Получается, что норма давления в расширительном баке мембранного типа в этом случае составляет 1 атм.

Как и все отопительное оборудование, мембранный бак требует обслуживания. Ему необходимо поддерживать соответствующее рабочее давление и время от времени дозаправляться газом или воздухом.

Типы расширительных баков для системы отопления

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

• Диафрагма расширительного бачка выполнена в виде диафрагмы.Такое устройство больше похоже на бочку, отделенную подвижной резиновой перегородкой. Попадая в его отсек, жидкость заполняет резервуар, а затем под давлением начинает сжимать газ, постепенно перемещая мембрану. Это устройство не всегда эффективно для домов с небольшой отапливаемой площадью.
• Цистерны мембранные круглые баллонного типа. В этом случае воздушная камера располагается по периметру всего резервуара. Он окружает водяную камеру. По мере увеличения давления эта камера начинает расширяться, как надувной резиновый мяч.Уникальность такого устройства заключается в том, что с его помощью можно более точно контролировать давление теплоносителя даже в закрытых системах с небольшим объемом жидкости в трубопроводе.
• Мембрана несъемная. Диафрагма крепится по всему периметру. Несъемные мембраны предназначены для использования в частных системах отопления и для отопления коттеджей. Допускается ограниченное использование и установка на небольших промышленных объектах.
• Сменный мембранный бак.Они представляют собой полую грушу. Съемные мембраны способны эффективно работать в системах с высокой интенсивностью нагрева теплоносителя и высоким атмосферным давлением … Преимущество такого устройства — возможность замены диафрагмы. Недостаток — высокие требования предъявляются к выполнению работ по замене мембраны. Не допускается перекос мембраны при ее установке.

Роль расширительного бака в системе отопления не ограничивается только поглощением избыточного давления.Прежде чем выбрать подходящий прибор, необходимо определиться, с какой целью его планируется использовать.

Как рассчитать объем расширительного бака мембранного типа

При выборе бака нужно обращать внимание на следующие несколько показателей:

• Диапазон температур, который считается рабочим для прибора.
• Эластичность мембраны.
• Устойчивость к диффузии.
• Индикаторы динамические.

Помимо этих четырех критериев, важно рассчитать давление в системе отопления с баком мембранного типа.Данные о давлении помогут выбрать наиболее подходящую модель бака. Приведены требования к выполнению расчетов в сложных системах закрытого типа высокие. Правильные расчеты можно произвести по следующей формуле:

V = (V sys × K) ÷ D

Объем расширительного бака для замкнутой системы отопления, согласно этой формуле, является произведением объема системы V sys и коэффициент увеличения теплоносителя K (он составляет 4%), деленный на КПД самого бака.

D = (Pmax-P start) ÷ (Pmax + 1)

P — в данном случае это сокращение для максимального и начального давления. Используя эти две формулы, вы можете легко произвести расчет и выбрать нужную модель.

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

Как установить расширительный бак мембранного типа

Установить расширительный бак в замкнутой системе отопления достаточно просто.Единственное обязательное условие для подключения — понимание основных принципов работы. Монтаж можно производить с соблюдением следующих рекомендаций:

1. Расширительный бак лучше устанавливать перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков давления. Других ограничений по месту установки нет.
2. После установки необходимо проверить, соответствует ли рабочее давление устройства требуемому.Проверить можно довольно просто, установив датчик давления в бак при подключении. Датчик, измеряющий давление в баке, устанавливается непосредственно на входе. Если имеющиеся показатели не соответствуют требуемым, необходимо выпустить воздух и снова прокачать устройство, пока давление на диафрагме не сравняется с требуемым.
3. Когда система отопления закрыта, расширительный бак установлен правильно так, чтобы впускной клапан (подключение воды) был направлен вниз.Это позволит слить охлаждающую жидкость даже в случае выхода из строя мембраны. Некоторые модели имеют индикатор уровня охлаждающей жидкости, который позволяет определить, полностью ли слита жидкость из системы.

Установка мембранного бака является обязательным условием для установки замкнутого отопительного контура. Некоторые котлы уже оснащены таким устройством, в таком случае при необходимости можно установить дополнительный бак.

Расширительный бак

Устройства обоих типов, используемые в автономных системах, похожи по конструкции и работают по одному и тому же принципу.Рассмотрим основные элементы изделий на примере расширительного бака для системы отопления:

• Основное назначение бака — компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+ 0,3% на каждые 10 градусов Цельсия). При этом жидкость практически не дает усадки, поэтому нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, стыки и запорную арматуру.
• Для компенсации этого давления, а также для минимизации воздействия гидроудара в систему встраивается дополнительный резервуар — расширительный бачок.Первые резервуары имели негерметичную конструкцию, но сегодня пневмогидравлические модели используются практически повсеместно.
• Внутри такой бачок размещен из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретой охлаждающей жидкостью, она изготовлена ​​из устойчивых к высоким температурам полимеров — EPDM, SBR, бутилкаучуков и нитрильных каучуков.
• Мембрана разделяет бак на две полости — рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. При повышении давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на запорную арматуру.Примерно то же самое и с гидроударом, но здесь процесс протекает с большей скоростью.
• При понижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы системы отопления.

Примером расширительного бака является емкость 35 литров, идеально подходящая для систем отопления. большой дом или общественное здание.

Гидроаккумулятор

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

• Основание — такая же емкость из коррозионно-стойкой стали, только окрашенная в синий цвет.
• Внутри бачка также есть мембрана — правда, немного отличающаяся по форме от мембраны расширительного бачка.
• Внутренний объем также разделен на две камеры, только у гидроаккумуляторов камера для воды находится внутри мембраны, т.е. контакт жидкости с металлическими стенками бака полностью исключен.

Да, и структура функционирует по аналогичному принципу, хотя они используют его для других целей:

• При включении насоса или подаче воды по централизованному водопроводу камера заполняется жидкостью под определенным давлением.
• Если по какой-либо причине давление падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому давление в трубах стабилизируется, а оборудование (стиральные, посудомоечные машины и т. Д.) Работает без сбоев.
• Второй аспект работы аккумулятора — защита от частого включения. Пока есть возможность компенсировать забор воды из системы за счет резерва в баке, реле давления не будет работать, и насос не начнет перекачивать воду.Таким образом, оборудование будет реже включать, а значит, работать дольше.
• Большой гидроаккумулятор (на 50, 100 и более литров) также является запасом воды. Да, на таком запасе долго не протянешь, но, если потратить его экономно, вполне реально пережить аварию на водопроводе или отключение электроэнергии, из-за которых насос будет работать невозможно.
• Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бачок, компенсирует гидравлический удар.

Пример гидроаккумулятора в каталоге интернет-магазина Альфатеп — горизонтальная модель объемом 24 литра.

Автономная система водоснабжения сегодня уже не вызывает удивления. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования часто требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованной системой водоснабжения, может просто не знать. Например, автономная система водоснабжения будет работать бесперебойно долгое время только в том случае, если в нее будет включен расширительный бак для водоснабжения.Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей подобных устройств. Чтобы выбрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в видах оборудования и хорошо понимать принцип его работы.

Устройство и принцип действия оборудования

Типы мембранных резервуаров

Существует два основных типа оборудования с расширительными мембранами.

Устройство со сменной диафрагмой

Отличительная особенность дома

— возможность замены мембраны.Он снимается через специальный фланец, который удерживается несколькими болтами. При этом следует учитывать, что в устройствах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно фиксируют обратно к соску. Еще одной особенностью устройства является то, что вода, наполняющая резервуар, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренним резервуаром. Это защищает металлические поверхности от коррозии, а саму воду — от возможных загрязнений и значительно продлевает срок службы оборудования. Доступны как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Устройства со сменной диафрагмой отличаются более длительным сроком службы, так как наиболее уязвимый элемент системы можно заменить и вода не контактирует с металлическим корпусом устройства

Устройство с фиксированной диафрагмой

В таких устройствах внутренняя часть резервуара разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Его нельзя заменить, поэтому при выходе из строя придется менять оборудование. Одна часть устройства содержит воздух, другая — воду, которая находится в непосредственном контакте с внутренней частью.металлическая поверхность устройства, что может спровоцировать его быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водяной части резервуара покрывается специальной краской. Однако эта защита не всегда долговечна. Доступны устройства горизонтального и вертикального типов.

Тип устройства с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода контактирует со стенками оборудования

.

В следующем материале представлены рекомендации специалиста по выбору мембранного бака:

Как правильно выбрать устройство?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем.В этом случае необходимо учитывать следующие факторы:

• Количество людей, пользующихся системой водоснабжения.
• Количество точек забора воды, включая не только души и краны, но и бытовую технику, например стиральная и посудомоечная машины.
• Вероятность одновременного потребления воды несколькими потребителями.
• Максимальное количество циклов пуска-останова в час для установленного насосного оборудования.

• Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2 кубометров.м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 литров.
• При количестве потребителей от четырех до восьми человек и производительности насоса в пределах 3,5 куб. м в час, устанавливается бак объемом 50 литров.
• При количестве потребителей более десяти человек и вместимостью насосного оборудования 5 кубометров. м в час выбирайте расширительный бак на 100 л.

При выборе нужной модели устройства следует учитывать, что чем меньше объем бака, тем чаще будет включаться насос.А также то, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того, в оборудовании есть еще и резервуар для хранения определенного количества воды. Исходя из этого, регулируется и объем расширительного бачка. Следует знать, что конструкция устройства допускает установку дополнительного бака. Причем это можно сделать в процессе эксплуатации основного оборудования без трудоемких демонтажных работ. После установки нового устройства объем резервуара будет определяться совокупностью объемов резервуаров, установленных в системе.

Помимо технических характеристик, при выборе расширительного бачка особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может привести к гораздо более высоким затратам. Чаще всего для изготовления моделей используются самые дешевые материалы, привлекающие своей стоимостью, и они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество резины, из которой сделана мембрана. Это напрямую влияет не только на срок службы бака, но и на сохранность воды, которая из него поступает.

При покупке бака со сменной мембраной обязательно уточнять стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену на сменную мембрану. В этом случае уместнее будет выбрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов нести ответственность за качество своей продукции, так как дорожит своей репутацией. Таким образом, в первую очередь стоит рассмотреть модели именно таких брендов.Это Джилекс и Эльби (Россия) и Рефлекс, Зилмет, Аквасистем (Германия).

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он подбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно установить дополнительное устройство.

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, в зависимости от способа подключения. Есть вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними нет.При выборе руководствуются параметрами помещения, в котором будет располагаться оборудование. В процессе установки следует придерживаться следующих рекомендаций:

• Расширительный бак установлен таким образом, чтобы к нему можно было легко получить доступ для обслуживания.
• Необходимо предусмотреть возможность последующего демонтажа присоединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
• Диаметр подключаемого водопровода не должен быть меньше диаметра патрубка.
• Устройство должно быть заземлено во избежание электролитической коррозии.

Устройство устанавливается со стороны всасывания насоса. Между насосным оборудованием и точкой подключения необходимо исключить все элементы, которые могут оказать значительное гидравлическое сопротивление в системе. Подключаем линию подпитки к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки бывают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения.

Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают на насосных станциях, и как их исправить самостоятельно:

Расширительный бак — неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения.Он поддерживает, предотвращает преждевременный износ насоса и удерживает определенное количество воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильного монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.

В автономной системе отопления всегда есть расширительный бак для отопления, или компенсатор.Его функция — компенсировать избыточное давление, возникающее в системе при расширении теплоносителя из-за нагрева. При быстром повышении температуры теплоноситель расширяется и возникает скачок давления, так называемый гидравлический удар. Может разрушить элементы трубопроводов и соединительную арматуру … Другие названия расширительного устройства: гидроаккумулятор, расширитель.

Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Системы отопления бывают открытыми и закрытыми.Соответственно расширительные баки для отопления бывают открытого типа и закрытого типа.

Резервуары открытого типа

Расширительный резервуар открытого типа для отопления представляет собой емкость в форме параллелепипеда из нержавеющей стали. Такой бак ставится на самой высокой точке открытой отопительной системы, обычно на чердаке.

К резервуару подключаются трубы:

• ствол;
• в обращении;
• сигнализация, с запорным устройством.

В системе отопления этого типа теплоноситель (вода) циркулирует естественным образом, без насосов.Несмотря на относительную дешевизну и простоту такого обогрева, он постепенно уходит в прошлое из-за многочисленных недостатков.

• В открытом баке охлаждающая жидкость постоянно испаряется, поэтому нужно контролировать уровень воды и доливать по мере необходимости. По этой же причине проблематично использовать другую охлаждающую жидкость, например антифриз — она ​​испаряется еще быстрее.
• Возможен перетекание воды из бака, поэтому необходимо предусмотреть ее слив в канализацию или дренаж.
• Открытый расширительный бак требует хорошей теплоизоляции, чтобы вода не замерзала в очень холодную погоду.
• Для установки на чердаке требуются дополнительные трубы и фитинги.
• Воздух, попадающий в систему из расширительного устройства, вызывает коррозию трубопровода и радиаторов, а также приводит к появлению воздушных карманов.

Система открытых компенсаторов подходит для отопления небольших одноэтажных домов. Большие дома отапливаются закрытыми системами.

Закрытые баки

Закрытые или мембранные расширительные баки системы отопления содержат внутри эластичную мембрану, которая разделяет внутренний объем расширительного бака на два отсека: для газа и жидкости. В газовой части находится воздух под давлением (в некоторых моделях — азот или инертный газ), а избыток теплоносителя при нагревании попадает в жидкую часть.

Бак закрытый (мембранный)

Чем выше температура, тем больше заполнена жидкая часть гидроаккумулятора.При этом уменьшается газовая часть и увеличивается давление в ней. При достижении порогового значения предохранительный клапан сбрасывает избыточное давление. А когда система отопления остывает, происходит обратный процесс, и теплоноситель возвращается из бака в трубопровод.

Принцип работы мембранного расширительного бачка

Существует два типа мембранных компенсаторов.

1. С мембраной диафрагменного типа. Это небольшие танки.Мембрана диафрагмы в них несъемная и не подлежит замене: если она сломается, придется полностью менять прибор.
2. С баллонной (грушевидной) мембраной. Его можно менять при ношении и используется в больших баках на 1000 литров.

Объем расширительных баков для отопления может варьироваться в широких пределах от двух до нескольких тысяч литров. Форма закрытого гидроаккумулятора — плоская или цилиндрическая. В плоском расширительном баке диафрагма-мембрана расположена вертикально, в цилиндрическом — горизонтально.

Стоит обратить внимание: мембранный компенсатор иногда ошибочно называют вакуумным расширительным бачком для отопления. Однако в этом устройстве не используется вакуум. Система отопления может иметь вакуумный деаэратор для удаления пузырьков воздуха из воды.

Установка диафрагменного расширительного бака

В отличие от открытого, диафрагменный аккумулятор можно установить непосредственно в тепловую точку, рядом с котлом. Обычно его ставят на прямом участке перед циркуляционным насосом, желательно, чтобы вода (или другой теплоноситель) попадала в компенсатор сверху.Он должен быть оборудован манометром, предохранительным клапаном и подключен к обратной магистрали.

Гидроаккумуляторы объемом до 30 литров монтируются на стене, более крупные — на полу. При установке на стене резервуар должен быть надежно закреплен, так как его вес резко увеличивается при заполнении водой.

Несколько мембранных баков на станции отопления

Важные данные о производительности и расчет объема компенсатора

При выборе расширительного бака учитывайте максимальную рабочую температуру и давление.Например, теплоноситель может нагреваться до + 120 ° C, а пиковое давление в расширительном баке отопления может достигать 6-10 бар (типичное среднее значение 2-4 бара). Следовательно, характеристики мембраны, ее долговечность, термостойкость, соответствие санитарным нормам.

Объем компенсатора зависит от объема теплоносителя в системе в целом. Необязательно рассчитывать объем математически точно, часто используется упрощенный метод: емкость с емкостью, равной 10% от полного объема теплоносителя.А если этот объем неизвестен, то исходят из мощности котла и типа отопительных приборов. Соотношения следующие: для отопительных батарей берут — 11 л / кВт, для теплых полов — 17,5 л / кВт, для настенно-напольных обогревателей — 7,5 л / кВт.

Если пропускная способность выбранного компенсатора оказывается недостаточной, предохранительный клапан будет слишком часто сбрасывать давление. В этом случае достаточно приобрести и подключить параллельно еще один расширительный бачок.

Учесть все нюансы довольно сложно, тем более что в каждом доме система отопления обязательно имеет свои особенности.Чтобы не ошибиться при выборе и установке устройства, лучше обратиться в специализированную компанию.

Видео: установка расширительного бачка

Очень важным элементом в отоплении является расширительный бак, он помогает снимать избыточное давление в системе отопления при повышении в ней температуры. Баки для системы отопления бывают закрытые и открытые. Открытые имеют ряд недостатков, но мембранные (закрытые) более совершенны и лишены недостатков открытых емкостей.

Расширительные мембранные баки Reflex V 1000 предназначены для компенсации изменения объема воды, которое может произойти при нагревании воды. Выбирая расширительный бак для своей системы отопления, нужно обращать особое внимание на материал и качество изделия с прочным и надежным корпусом. Одним из таких надежных резервуаров является модель Reflex n 1000 для закрытых систем отопления.

Описание конструкции и принципа действия

Все резервуары немецкой компании Reflex производятся из листовой стали высочайшего качества.Такая модель, как Reflex N 1000, — это расширительный сосуд под давлением с несменной диафрагмой … Он предназначен для использования в закрытых системах отопления, холодоснабжения и для систем с солнечным коллектором … Он был создан для компенсации объем теплоносителя в период нагрева или охлаждения жидкости.

Емкость с мембраной изготовлена ​​из высококачественных материалов. с полимерным покрытием, эта модель предлагается в красном и сером цветах. Мембранный бак Reflex N 1000 разделен на две части (камеры) мембрана.В одной из них находится малоинертный газ — азот, он туда специально закачивается под давлением, во второй камере — вода.

Когда вода начинает нагреваться, избыточный объем жидкости попадает в мембранный бак, этот процесс p приводит к сжатию газа, который содержится в другой части установки. Во всей емкости начинает образовываться небольшое давление, так что предварительный клапан не работает. Когда вода остывает, она снова возвращается под давлением газа.

Характеристики и характеристики

Расширительные мембранные баки нашли широкое применение … Чаще всего их устанавливают в частных домах, но они также используются в промышленных комплексах. Модель резервуара Reflex N 1000 имеет следующие характеристики:

1. Отопление + холодоснабжение
2. Несменная мембрана
3. Резьбовое соединение
4. Современный привлекательный дизайн
5. Высококачественное полимерное покрытие.

Расширительный бак от немецкого производителя Reflex N 1000 имеет такие характеристики как:

Мембранный контейнер имеет важное преимущество — герметичность и подвижность мембраны создает в обеих камерах, где есть вода и газ, одинаковое давление … Это свойство защищает систему в целом от разгерметизации.

Сборка и обслуживание прибора

Расширительный бак подключается через запорную арматуру, это обеспечивает защиту от непредвиденного отключения бака от системы отопления. Его также можно подключить к многокотловой системе для каждого отдельного котла или для всей системы.

Мембранный расширительный бак Reflex требует ежегодного технического осмотра. Необходимо провести измерений начального давления сначала в воздушной камере , а затем измерить давление в водяной камере.Перед обслуживанием бака его необходимо отключить от системы, водяная камера должна быть пустой, воду можно слить через дренажное устройство.

Мембранный бак Reflex Применение и обеспечение качества

Reflex — универсальный мембранный расширительный бак с диафрагмой. Вся линейка продуктов Reflex отличается прочной конструкцией и надежностью в эксплуатации, не требует дополнительных затрат энергии при эксплуатации. Благодаря своим отличительным свойствам и техническим характеристикам успешно применяется в индивидуальном строительстве е, а также в промышленных и жилых зданиях.

Защитное полимерное покрытие служит надежной защитой от повреждений извне … Система оснащена всем необходимым для удобства эксплуатации в конкретных условиях.

Заключение

Все расширительные баки немецкого производителя Reflex имеют высокое качество, их покрытие устойчиво к любым условиям окружающей среды, выдерживает различные температурные колебания. Вся конструкция предназначена для компенсации теплоносителя в случае, когда температура в установке Reflex N 1000 повышается или понижается во время работы.

Учитывая немецкое качество, вся система зарекомендовала себя как очень надежная, данный агрегат уже оценен многими горожанами, поэтому многочисленные отзывы о Reflex tank N 1000 только положительные. Продукция немецкой компании подтверждена всеми необходимыми сертификатами.

Тепловые расширительные баки: Часть 2 — Размер

Как подобрать тепловые расширительные баки для систем горячего водоснабжения

В первой части этой серии мы рассмотрели, где необходимы расширительные баки.Когда определено, что резервуар должен быть включен в водопроводную систему, следующей задачей является определение правильного размера для резервуара. Обращение к таблицам размеров в каталоге производителя расширительного бака — самый простой, хотя и не лучший метод определения размеров баков теплового расширения. В таблицах размеров, предоставленных производителями, указаны номер модели и размер бака в зависимости от объема водонагревателя и давления в системе. Эти таблицы, однако, основаны на трех важных предположениях, о которых нужно знать дизайнерам.

Первый , для большинства производителей таблицы основаны на максимально допустимом линейном давлении 150 фунтов на квадратный дюйм. Это максимально допустимое рабочее давление большинства водонагревателей и расширительных баков. Это также настройка предохранительного клапана водонагревателя. Другими словами, резервуар теплового расширения, если он выбран по таблицам, может выдержать тепловое расширение до давления в системе 150 фунтов на квадратный дюйм, которое является точкой сброса для предохранительного клапана водонагревателя. Помните, что цель расширительного бака — избежать сброса давления через предохранительный клапан.Лучшей альтернативой является расчет расширительного бака для максимального допустимого давления 135 фунтов на квадратный дюйм, что на 10% ниже уставки предохранительного клапана.

Второй , таблицы изготовителя основаны на давлении предварительной зарядки бака 40 фунтов на квадратный дюйм. Предварительная зарядка — это давление воздуха на воздушной стороне камеры резервуара. Эта настройка, кстати, не основана на инженерных принципах, а является ограничением Министерства транспорта на транспортировку цистерн. Чтобы уменьшить размер расширительного бака, давление воздуха предварительной зарядки должно быть установлено равным линейному давлению системы, а не давлению предварительной зарядки резервуара 40 фунтов на квадратный дюйм, которое установлено на заводе.(Примечание: если размер расширительных баков рассчитан инженером на основе давления воздуха предварительной зарядки, равного давлению в линии, то в чертежах и спецификациях трубопроводов подрядчик должен указывать необходимость заправки расширительного бака давлением воздуха, равным давлению в линии.) Таблица основана на давлении предварительной зарядки бака 40 фунтов на квадратный дюйм, они не позволяют точно определить размер расширительного бака, когда давление предварительной зарядки равно давлению в трубопроводе.

Третий , таблицы размеров большинства производителей основаны на повышении температуры хранимой воды на 40 ⁰ ° F.Задумайтесь об этом на мгновение. Размер водонагревателя обычно рассчитывается исходя из перепада температур 100 ⁰ градусов по Фаренгейту. Например, часто мы предполагаем, что холодная вода поступает в водонагреватель при температуре 40 ⁰ F и нагревается и хранится при 140 ⁰ F. Если мы проектируем водонагреватель для повышения температуры воды на 100 ⁰ F, консервативный подход состоит в том, чтобы подобрать размер расширительного бака с учетом количества воды, увеличивающейся в результате того же повышения температуры.Это, конечно, наихудший сценарий (полное опорожнение бака и заполнение холодной водой 40 ⁰ F). Расчет расширительного бака, основанный только на повышении температуры на 40 ⁰ F, менее чем консервативен.

Чтобы спроектировать расширительный бак для максимально допустимого давления менее 150 фунтов на квадратный дюйм, давления воздуха предварительной зарядки, отличного от 40 фунтов на квадратный дюйм, и перепада температур более 40 ⁰ F, мы не можем обращаться к таблицам производителя. Кроме того, в больших системах размеры резервуаров для хранения часто превышают значения, указанные в таблицах.Так что же нам делать? Мы должны рассчитать надлежащий размер расширительного бака, используя инженерные уравнения . Вот упрощенный метод определения размеров расширительных баков. Более подробный метод представлен в Руководстве по проектированию ASPE, том 4.

Для выбора расширительного бака необходимо определить общую емкость и приемочный объем. Общая емкость бака — это объем бака. Приемный объем — это количество воды, которое резервуар будет принимать при давлении воздуха на воздушной стороне диафрагмы.

Сначала определите объем расширения воды в вашей системе. Это объем воды, который должен будет вместить расширительный бак, который также называется «приемным объемом». Объем расширенной воды зависит от удельного объема воды при входящей температуре и температуре нагрева, а также от объема хранимой воды.

(1) V _ACC = V _T x (VS ₂ / VS ₁ — 1)

где,

В _ACC = Допустимый объем (галлоны)

Vs ₂ = Удельный объем воды при температуре нагрева, (футы ³ / фунт)

Vs ₁ = Удельный объем воды при температуре на входе, (футы ³ / фунт)

V _T = Объем накопительного бака водонагревателя (галлоны)

Удельный объем насыщенной воды при различных температурах можно найти в таблицах термодинамических свойств или в удобной таблице в ASPE Data Book, том 2, таблица 6-5 «Термические свойства воды».Вот хорошее число, которое следует запомнить. Вода, нагретая с 40 ⁰ F до 140 ⁰ F, расширится на 1,7%. Например, предположим, что у нас есть водонагреватель на 120 галлонов, и вода нагревается с 40 ⁰ F до 140 ⁰ F.

В _ACC = 120 (0,01629 / 0,01602 — 1) = 120 (0,017) = 2,0 галлона

Это количество воды, которое расширительный бак должен принять для предотвращения скачков давления в системе. Я знаю, что это упрощенный подход.Я проигнорировал расширение бака нагревателя и трубопровода горячей воды. По моему опыту, влияние этих факторов невелико и мало влияет на окончательный выбор танка.

Имейте в виду, что когда мы завершаем расчеты, мы выбираем расширительные баки, которые прибывают с довольно большими приращениями размера. Вот почему включение факторов, которые не оказывают существенного влияния на общую величину необходимого теплового расширения, можно смело исключить из расчетов. Если вы хотите быть более точными, уравнения, приведенные в Руководстве по проектированию ASPE, включают расширение материала трубы.

Кстати, я тоже не утруждаюсь поправкой на высоту. Обычно нам не нужна такая точность. Кроме того, поскольку в расчетах мы предполагаем 100-градусный перепад температуры воды, у нас есть некоторый встроенный консерватизм.

Последний шаг — определение общей емкости расширительного бачка. Уравнение для общей емкости расширительного бака выводится из закона Бойля. Когда давление предварительной зарядки сравняется с давлением в трубопроводе, используйте уравнение (2) ниже.

(2) V _ET = V _ACC / (1-P ₁ / P ₂ )

где,

P ₁ = Статическое давление воды в линии, (psia)

P ₂ = Максимальное требуемое давление в баллоне, (psia)

В _ACC = Приемный объем, (галлоны)

V _ET = Общий объем расширительного бачка, (галлонов)

( Обратите внимание, что это абсолютное давление (фунт / кв. Дюйм).Добавьте 14,7 к манометрическому давлению, чтобы преобразовать его в абсолютное давление. Также обратите внимание, что это уравнение предполагает, что предварительное давление воздуха равно давлению в трубопроводе. Это уравнение не следует использовать, если давление предварительной зарядки не равно давлению в трубопроводе.)

Если в расширительном баке допустимое рабочее давление 150 фунтов на квадратный дюйм, я использую 149,7 фунтов на квадратный дюйм (135 + 14,7 = 149,7) для P ₂ , что на 10% ниже уставки предохранительного клапана. Используя наш пример выше, предположим, что фактическое давление в трубопроводе и давление предварительной зарядки составляет 80 фунтов на квадратный дюйм.

V _ET = 2,0 / (1 — 94,7 / 149,7) = 5,44 галлона

Учитывая расчетную общую емкость резервуара 5,44 галлона и приемочную емкость 2 галлона, проконсультируйтесь с данными производителя и выберите резервуар, который соответствует вашему конкретному применению.

Если давление предварительной зарядки не равно давлению в трубопроводе, уравнение (2) использовать нельзя. Соответствующее уравнение для давления предварительной зарядки, которое не равно давлению в трубопроводе, — это уравнение 3 ниже.

(3) V _ET = V _ACC / [(P ₁ / P ₂ ) — (P ₁ / P ₃ )]

где,

P ₁ = Давление предварительной зарядки, (psia)

P ₂ = Статическое давление воды в линии, (psia)

P ₃ = Максимальное требуемое давление в баллоне, (psia)

В _ACC = Приемный объем, (галлоны)

V _ET = Общий объем расширительного бачка, (галлонов)

Для предыдущего примера, если расширительный бак имеет заводскую предварительную заправку 40 фунтов на кв. Дюйм, и давление в линии не повышается до 80 фунтов на кв. Дюйм, то требуемая общая емкость расширительного бака увеличивается с 5.От 4 галлонов до 9,4 галлона.

Некоторые производители теперь также размещают на своих сайтах калькуляторы размеров, основанные на этих инженерных уравнениях. Щелкните здесь, чтобы увидеть пример.

Описанный выше метод определения размеров предназначен для баков теплового расширения, установленных в системе горячего водоснабжения. Если вы подбираете размеры баков для системы подкачивающего насоса, процедура будет другой.

---

Для предложений относительно будущих сообщений в блогах, сделайте предложение.

Конструкция расширительного бака системы теплоносителя

Написано webfoot 29 марта 2018 г. .Размещено в HTF.

Роберт А. Дамиани, технический директор Radco Industries Важным компонентом тепловых систем, использующих жидкие теплоносители, является расширительный бак. Для этого типа тепловой системы требуется расширительный бак по двум причинам. Во-первых, расширительный бак служит безопасным выходом для увеличения объема теплоносителя из-за теплового расширения.Во-вторых, расширительный бак обеспечивает механизм для удаления воды, неконденсируемых веществ, побочных продуктов разложения и захваченного воздуха во время запуска и работы. Не меньшую озабоченность в тепловых системах, работающих при 300 ° F или выше, вызывает конструкция, которая будет поддерживать температуру границы раздела теплоноситель / атмосфера ниже 300 ° F для минимизации окисления жидкости. В жидкофазных тепловых системах существует три типа конструкций расширительных баков: 1. Забитые танки 2. Цистерны с прямыми опорами 3. Проточные (или «пульсирующие» резервуары) Конструкции расширительных резервуаров по существу представляют собой резервуары, служащие приемником теплоносителя от пользователя, при этом основной циркуляционный насос отбирает теплоноситель со дна резервуара для возврата в нагреватель.Эта конструкция не обеспечивает защиты от окисления и фактически увеличивает окисление из-за аэрации теплоносителя в самом резервуаре. Это плохая конструкция для длительного использования теплоносителя, но она обеспечивает отличные возможности вентиляции тепловой системы во время запуска и продолжительной работы. Бак с перегородками имеет три камеры или перегородки. По мере нагрева теплоносителя расширение жидкости происходит из первой камеры во вторую, а затем в основной резервуар. В расширительном баке надлежащего размера, когда тепловая система должным образом заполнена холодным теплоносителем, будет значительный уровень жидкости в главной перегородке.При такой конструкции теплоноситель в главной перегородке редко, если вообще когда-либо, смешивается с горячей жидкостью в контуре теплопередачи первичной тепловой системы из-за присущих системе давлений жидкости. Жидкость в основной перегородке значительно холоднее, чем в других перегородках, образуя тепловой покров над текучей средой в контуре теплопередачи первичной тепловой системы, существенно снижая деградацию теплоносителя из-за окисления. Как правило, в жидкофазных тепловых системах объем расширительного бака должен составлять приблизительно 26-30% от общего расчетного объема теплоносителя в тепловой системе.Расширительный бак надлежащего размера должен быть примерно на 1/4 от наполнения при пусковых температурах и на 3/4 при рабочих температурах. По мере того, как тепловая система доводится до рабочей температуры, конструкция с прямыми ножками позволяет расширенному теплоносителю поступать непосредственно в нижнюю часть. основного расширительного бака с помощью трубы малого диаметра в обход проточных клапанов под расширительным баком на стороне всасывания насоса. Поскольку расширительный бак расположен в самой высокой точке тепловой системы, основная часть теплового жидкость будет течь прямо в нагреватель.Подобное внутреннее давление жидкости, наблюдаемое в резервуаре с перегородками, препятствует свободному смешиванию теплоносителя в расширительном резервуаре с жидкостью в контуре теплопередачи первичной тепловой системы. Этот тип конструкции не обеспечивает такой же защиты от окисления, как конструкция с перегородками, и, в зависимости от температуры системы, может потребоваться подушка инертного газа. Превосходная вентиляция тепловой системы может быть достигнута путем настройки перепускного клапана бака главной линии для прохождения через расширительный бак.

---

---

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы охлажденной воды

Раздел 4.0: Расчет расширительного бака

После выбора типа расширительного бака необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения. В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе.Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе охлажденной воды.

Низкая температура: Низкая температура — это просто температура подаваемой охлажденной воды. Диапазон температур подаваемой охлажденной воды ограничен следующими двумя требованиями. Температура подаваемой охлажденной воды должна быть достаточно низкой для осушения воздуха, но не слишком низкой, чтобы холодильная машина могла замерзнуть.Ниже показаны типичные температуры охлажденной воды.

• Подача охлажденной воды: от 42 до 48 F / от 5,56 до 7,78 ° C
• Возврат охлажденной воды: от 52 до 58 F / от 5,56 до 7,78 ° C

Если система охлажденной воды представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной выше. Добавление гликоля в охлажденную воду позволяет снизить температуру подачи охлажденной воды из-за ее более низкой точки замерзания.

Высокая температура: значение высокой температуры обычно является температурой, которая возникает, когда чиллер и насос (ы) охлажденной воды выключены. Когда система охлажденной воды отключена, охлажденная вода может достигать температуры окружающей среды. В здании без кондиционера температура может находиться в диапазоне от 80 до 90 F. Если трубопровод охлажденной воды расположен на открытом воздухе, температура охлажденной воды может превышать 100 F, в зависимости от местоположения.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА

Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости. Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Рис. 4. Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.

4.3.1 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих двух ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке трубопровода или (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды.

(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения — это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления следует исходить из предположения, что насос (ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки наполнения, вы можете использовать разницу высот между точками наполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 150 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 140 футов или 60,7 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, давление наполнения должно быть 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.

(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вы должны также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов охлажденной воды. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемый чистый положительный напор на всасывании.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если насос охлажденной воды расположен на 10 футов выше точки заполнения, то давление на всасывании насоса охлажденной воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если насосу требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 5: Минимальное давление / давление наполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке, как показано зеленым цветом. Затем определяются давления на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунты на кв. Дюйм. Это приводит к давлению наполнения 70,7 фунтов на квадратный дюйм и давлению всасывания в насосе охлажденной воды 66.4 фунта на кв. Дюйм. Вы также должны дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рисунок 6: На этом примере зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в самой высокой точке. Красный цвет показывает давление в точке заполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании насоса охлажденной воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.

5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение высокого давления — это самое высокое давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления.Первый сценарий, который необходимо проверить, — это когда насос включен и охлажденная вода имеет самую высокую температуру. Хотя это, скорее всего, никогда не произойдет на практике, это возможно, и ваша конструкция должна выдерживать экстремальные возможности. Например, предположим, что насос охлажденной воды обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, а охладитель имеет максимальное давление 125 фунтов на квадратный дюйм. Вы начинаете с охладителя с давлением 125 фунтов на квадратный дюйм, а затем всасывание насоса будет составлять 85 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, что есть потери в трубопроводе от расширительного бака до насоса 4.3 фунта на кв. Дюйм. Тогда в расширительном баке будет высокое давление 80,7 фунтов на квадратный дюйм.

Рис. 7: Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах их пределов давления. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в холодильной машине с включенным насосом.Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 89,3 фунта на квадратный дюйм.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускаете сценарий с максимальным давлением в точке заполнения системы, равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако, как только насос будет включен, вы превысите требование 125 фунтов на кв. Дюйм для чиллера.

Рис. 8: Если предполагается, что максимальное давление в точке заполнения составляет 125 фунтов на кв. Дюйм, то давление в насосе охлажденной воды и охладителе будет 120,7 фунтов на квадратный дюйм. Это соответствует требованиям к давлению 125 фунтов на квадратный дюйм для насоса охлажденной воды и чиллера. Однако это верно только при выключенном насосе.

Рисунок 9: Как только насос будет включен, давление на выходе насоса охлажденной воды будет 160.7 фунтов на кв. Дюйм. Поскольку насос охлажденной воды по-прежнему обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, как показано в предыдущих примерах. Давление 160,7 фунтов на кв. Дюйм превышает максимальное давление в охладителе в 125 фунтов на кв. Таким образом, максимально допустимое давление в расширительном баке должно быть снижено со 125 фунтов на квадратный дюйм до 89,3 фунтов на квадратный дюйм, как показано на предыдущем рисунке.

5.3.3 ТОЧКА БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Так что не путайте предыдущее обсуждение максимального и минимального давления с тем фактом, что давление в расширительном баке не меняется при включении или выключении насоса. Фактически, вы можете видеть, что давление не меняется при включении и выключении насоса на предыдущих рисунках 8 и 9.

5.4 Линейный коэффициент теплового расширения

Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения.Однако более точные значения можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения. Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода.Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, чтобы вместить часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.

без названия

% PDF-1.6 % 243 0 объект > эндобдж 338 0 объект > поток Acrobat Distiller 7.0 для Macintosh 3009-05-12T10: 24: 59-04: 002009-05-12T10: 32: 27-04: 002009-05-12T10: 32: 27-04: 00application / pdf

без названия

uuid: 94364f36-3f01-11de-a00f-001451085470uuid: 4016817e-6f9f-41b6-b40c-f79c15b6ea7d конечный поток эндобдж 236 0 объект > эндобдж 237 0 объект > эндобдж 238 0 объект > эндобдж 239 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 172 0 объект > поток HWn} .