Что нужно знать про мембранный бак для системы отопления. Установка мембранного бака для отопления

Мембранный бак для системы отопления: расчет, подбор и ремонт

Расширительные баки (техническое название устройства экспанзоматы) производятся для различных систем обогрева (СО). Для открытых необходимы емкости в виде обычной металлической или пластиковой бочки без крышки. Такие устройства используются, как правило, в гравитационных системах.

Для закрытых систем применяются современные, герметичные баки с эластичной диафрагмой (мембраной), монтирующиеся в СО с насосом, в любом удобном для размещения, месте трубопровода. В сегодняшней публикации будет рассказано именно о мембранных расширительных баках для отопления, их типах, методиках расчета емкости и этапах их монтажа.

Назначение, конструктивные и эксплуатационные особенности

Экспанзомат – это устройство, предназначенное для компенсации расширившегося при нагревании теплоносителя. Другими словами: если данный резервуар не будет предусмотрен, расширившейся под воздействием температуры жидкости будет некуда деваться и она разорвет трубы, радиаторы, теплообменник котлоагрегата, создав опасность взрыва.

Кроме этого, какой бы ни была герметичной СО, теплоноситель из нее все равно испаряется. Снижается его количество в контуре, что значительно уменьшает эффективность обогрева жилища. Мембранный расширительный бак для отопления позволяет пополнить объем жидкости, сохраняя необходимую герметичность в системе.

Мембранный бак - основные элементы Конструкция данного устройства состоит из стального, устойчивого к коррозии бака, в котором посередине находится эластичная диафрагма. В данном резервуаре установлен золотник, для накачки необходимого давления, клапан безопасности и патрубок подключения прибора к СО.

Виды закрытых экспанзоматов

«Первую скрипку» в данном устройстве играет диафрагма, которая, в зависимости от модели, может быть заменяемой или фиксированной.

В первом случае, форма мембраны напоминает грушу или баллон. Именно поэтому емкости такого типа называют «баллонными». Ремонт расширительного бака отопления и замена пришедшей в негодность диафрагмы производятся через фланец с водяным патрубком, расположенный в нижней части прибора.

При фиксированной конструкции диафрагмы, мембрана крепится посередине корпуса, после чего, бак запаивается в заводских условиях, делает невозможным ее замену. Ремонт резервуара такого типа (замена подрывного клапана, патрубка) производится только в специализированных мастерских.

Единственным преимуществом мембранных устройств перед емкостями со сменной диафрагмой является низкая стоимость.

Важно! Подбор расширительного бака для системы отопления – это важный процесс, требующий точного расчета и опыта. Если вы неуверены в своих знаниях, то обратитесь к профессионалу.

Преимущества

Существует достаточно много преимуществ мембранных экспанзоматов перед открытыми емкостями. Специалисты выделяют следующие:

Данные устройства могут применяться в системах с водопроводной водой.
Простота замены бака или пришедшей в негодность диафрагмы.
Минимальное обслуживание.
Не испарения, а это значит можно использовать дешевый этиленгликоль.

Основное достоинство данных моделей, по мнению специалистов – это большая вытесняющая способность.

Как работает экспанзомат

Принцип работы экспозамата Принцип работы мембранного расширительного бака отопления гениально прост, и заключается в следующем:

В нормальном состоянии уровень теплоносителя доходит до мембраны. Расширяясь, он начинает вдавливать диафрагму в сторону газовой камеры, которая находится под определенным давлением.
При остывании теплоносителя, его уровень в емкости падает, а мембрана возвращается в рабочее положение.

Если рассматривать баллонный «механизм», то при подъеме уровня жидкости в системе она попадает в «грушу» бачка. Постепенно, она растягивается, ограничивая контакт жидкости (воды, антифризов, рассолов) со стенками прибора. При достижении рабочей температуры СО, давление в газовой камере, выдавливает жидкость в систему.

Таким образом, установка мембранного расширительного бака для отопления:

Стабилизирует работу СО при максимальном расширении теплоносителя и скачках давления при запуске котлоагрегата.
Минимизирует испарение жидкости из системы.
Дает возможность работы как с водой, так и с антифризами.

Как рассчитать объем экспанзомата

Расчет расширительного бака для систем отопления закрытого типа достаточно серьезный процесс, который можно провести несколькими способами:

Доверить проведение вычислений сертифицированному специалисту. Результат достаточно высокого качества, но за это придется заплатить, немалую сумму.
С помощью онлайн-калькуляторов. Результаты достаточно достоверны. Этот вариант для тех, кто не хочет терять время и платить деньги. Единственным минусом такого расчета является то, что в случае неправильных данных некому предъявить претензию. А проблемы при неправильном расчете могут быть достаточно серьезные: от неэффективной работы СО до ее полного разрушения, по причине меньшого, чем нужно объема расширительного бака.
Сделать расчет самостоятельно, к тому же это не так сложно.

Воспользуйтесь формулой

V = (Vs * Z) / N

где:Vs – объем СО. Чтобы рассчитать данное значение нужно исходить из того, что на каждый 1кВт мощности котельной установки необходимо 15л. жидкости. Например, ваш теплогенератор имеет мощность 45кВт, то объем СО будет равен 45 х 15 = 675 л.Z –коэффициент, показывающий расширение конкретного теплоносителя при определенной температуре. Вода — 0,04; гликолевые антифризы, (в зависимости от концентрации активного вещества) от 0,044 до 0,048. Данные действительны при максимальной температуре в СО 95°С.N – показатель эффективности устройства. Некоторые производители указывают данный параметр. Если его нет, в документации к устройству, то ег достаточно просто рассчитать самостоятельно, воспользовавшись формулой:

N = (Dmax — Dmin) / (Dmax + 1)

где:Dmax – максимальное давления. Для бытовых автономных СО это значение равно 2,5-3 кг/см2;Dmin – начальное давление в воздушной камере устройства. Эта величина равна 0,5 кг/см2 на каждые 5м. высоты СО.

Итак:

N = (2,5-0,5)/(2,5+1) = 0,57

Все данные для расчета есть. Рассчитаем емкость экспанзомата для СО одноэтажного частного дома, с котлоагрегатом, мощностью 45кВт и водой, в качестве теплоносителя.

V = (675 х 0.04)/0,57 = 47,36л рекомендованный объем резервуара, для данной СО 50 л.

Этапы монтажа

Мембранный бак в СО Прежде чем устанавливать емкость в СО, необходимо подготовить котельное помещение, которое должно соответствовать рекомендованному производителем оборудования температурно-влажностному режиму. Определитесь с местом монтажа. Мембранные устройства, теоретически, можно монтировать в любом месте СО. Специалисты рекомендуют: чтобы на прибор не воздействовали резкие скачки давления, не устанавливайте его после котла на подающем трубопроводе. Лучшее место – на обратке, только не после насоса.

Совет! Исходя из опыта, необходимо монтировать устройство именно на подаче. Кроме этого, жидкость из СО должна поступать в емкость сверху. Такая схема монтажа гарантирует, что воздух из СО не попадет в камеру для жидкости.

Врежьте в выбранную ветку трубопровода патрубок, размером ¾;
Подготовьте паронитовую прокладку. Данный материал прекрасно выдерживает высокие температуры.
Смонтируйте бак таким образом, чтобы на него не воздействовали нагрузки.

И в качестве заключения: обязательно отрегулируйте клапан безопасности. Значение должно быть на 10-15% ниже, чем критическое в СО.

Совет: Для безопасной работы СО выбирайте модели экспанзоматов, только с регулируемым подрывным клапаном.

ventilationpro.ru

Выбираем плоский вакуумный или мембранный расширительный бак для отопления

Вакуумный расширительный бачок для системы отопления

Конструкция

В этой статье мы будем разбираться с конструкцией мембранных и открытых расширительных баков для систем отопления, их видами, а также способами установки. Помимо этого рассмотрим принцип работы этого оборудования и возможные последствия неправильно подобранного объёма.

Разновидности контуров и баков

В системе отопления циркулирует нагретый теплоноситель. Это может быть вода или гликолевая незамерзающая жидкость. Вне зависимости от вида теплоносителя, они обладают схожими качествами при нагревании. А именно увеличиваться в объёме. Это, в свою очередь, напрямую отражается на давлении, скачки которого приводят к сбою в работе обогревательных приборов. Повышение или понижение давления может привести к полной остановке циркуляции теплоносителя.

Чтобы давление оставалось всегда стабильным, устанавливаются мембранные расширительные баки для систем отопления и резервуары открытого типа. Принцип их работы, как и все гениальное, прост. Теплоноситель, нагреваясь, расширяется и вытесняет некоторый объём в резервуар бака. После остывания теплоносителя, его объём уменьшается, и вытесненная жидкость из бака возвращается в систему. При этом получается, что в трубах и радиаторах всегда циркулирует одинаковое количество теплоносителя, а в бак вода то прибывает, то убывает.

Так же, как и системы отопления, баки отличаются по своей конструкции. Они бывают:

открытыми;
герметичными (мембранными).

Соответственно и применяются они в разных контурах. Открытий бак монтируется в системе с естественной циркуляцией. Она происходит вследствие наличия статического избыточного давления. Статическое давление возникает благодаря силе тяжести. Оно создаётся под собственным весом теплоносителя. Для того чтобы в таких системах осуществлялась циркуляция, все элементы конструкции монтируются под уклоном. А бак открытого типа, в свою очередь, устанавливается в самой высокой точке.

Его конструкция очень проста, это металлический резервуар с открытым верхом. Грубо говоря, как ведро. Так как такие баки в большинстве случаев изготавливаются мастерами самостоятельно, они могут быть произвольной формы. К баку подсоединяются патрубки, через которые жидкость попадает в емкость или удаляется из нее при необходимости.

Установка мембранного расширительного бака для отопления на стену

Крепление к стене

Установка мембранного расширительного бака для отопления осуществляется только в тандеме с системами закрытого типа. Циркуляция в таких контурах осуществляется благодаря динамическому давлению. Оно возникает благодаря работе насосов, которые нагнетают скорость потока, пропуская его через себя. Насосы работают от электросети. Герметичные баки — это сосуд, разделенный на две камеры. В одной из них циркулирует жидкость, а во второй находится воздух.

Отсеки разделены между собой прокладкой из резины, которая также именуется как мембрана. В корпус бака со стороны воздушной камеры встроен ниппель для накачивания воздуха внутрь сосуда. Эта процедура выполняется для настройки работы бачка. Принцип его действия заключается в том, что жидкость из системы попадает в первую камеру бака. Эластичная мембрана при этом растягивается. После остывания воздух, находящийся под давление во второй камере, вытесняет теплоноситель обратно в систему.

В воздушной камере вакуумного расширительного бака для отопления должно быть необходимое количество атмосфер. Это значение указано в паспорте изделия. Если такая информация отсутствует, то можно воспользоваться среднестатистическими данными. Обычно это полторы атмосферы.

Герметичный бак – это изделие, изготавливаемое в производственных условиях. Есть определенные стандарты, которыми руководствуются производителя. Согласно общепринятым нормам выпускают только два конструктивных варианта:

плоский расширительный бак для отопления;
баллонный бак.

Оба одинаково справляются со своими функциональными обязанностями. Различие лишь в габаритах. Так, плоский расширительный бак для отопления занимает меньше места, да и выглядит более эстетично.

На практике случается, что эластичная мембрана каким-то образом повреждается. При этом герметичность между камерами бачка нарушается, что приводит к его общей неисправности. В этом случае варианта два:

можно заменить мембрану, если бак разборный. Для этого надо просто раскрутить его и изъять поврежденную прокладку, поставив на ее место новую;
поменять изделие в сборе, если конструкция неразборная.

Несмотря на то что неразборные мембранные расширительные баки для отопления лишены возможности частичной замены комплектующих, они все же очень востребованы. Так как самостоятельная замена мембраны, даже выполненная очень качественно, все равно будет уступать сборке в производственных условиях. В последнем случае резинка плотно прилегает к стенкам сосуда, все швы завальцованные, изделие выдерживает большую нагрузку.

Расчет объема

С конструкцией все более-менее ясно, теперь разберемся с объёмом бачка. Очень важно правильно подобрать необходимый размер изделия. Почему? Рассмотрим два варианта развития событий:

если бачок слишком маленький;

Теплоноситель нагрелся и расширился. Его избыток вытиснился из контура в емкость бака. По мере нагревания жидкости вакуумный расширительный бачок для отопления заполнился полностью, что повлекло за собой повышение давления в системе. Для избегания аварийных ситуаций в контуре предусмотрены специальные клапаны, которые работают в автоматическом режиме. Когда давление достигает критического значения, происходит выброс теплоносителя наружу. Что же происходит после того, как жидкость остывает? Она уменьшается в объёме, мембрана вытесняет теплоноситель из бачка обратно в контур, но этого оказывается недостаточно.

Выброшенная жидкость при аварийном срабатывании клапана покинула систему безвозвратно. Это привело к падению давления. У нагревателей есть требования к минимальному уровню давления в системе, при котором они могут функционировать. Если показатель манометра опускается ниже этого уровня, котел перестает включаться. То есть получается, если произошел аварийный выброс теплоносителя, то котел после этого может и не включиться. Зимой, когда на улице мороз, а вы в поте лица трудитесь во благо своего бюджета, размораживание системы может произойти в считаные часы. По возвращении домой вас может ждать неприятная неожиданность;

Во многих моделях современных нагревателей установлены плоские расширительные баки. Для системы отопления их обычно не хватает, поэтому устанавливают дополнительные. Объёмы основного и дополнительного баков суммируются.

если бачок больше необходимого;

Это приемлемый вариант с технической точки зрения. Все будет работать, у системы будет хороший запас для расширения теплоносителя. Остается вопрос о рациональности покупки более дорогого изделия, которое при этом занимает место в доме. Также остается нерешенным эстетический аспект. Поэтому чтобы не делать необдуманных покупок, следует разобраться в методах расчёта объёма расширительного бака.

Рассмотрим несколько вариантов расчета мембранного расширительного бака для отопления.

Для первого расчета понадобятся следующие значения:

процент расширения теплоносителя при нагреве (ПР) – в среднем для воды этот показатель достигает 5%. Многие учитывают запас и делают вычисления с учетом 10%. Так как у незамерзающих жидкостей, таких как антифриз, процент расширения больше, чем у воды;
количество теплоносителя в контуре в литрах (КТ) – в идеале эта величина должна быть уже известной, так как она рассчитывается на этапе проектирования системы отопления и выбора котла. Если нет, то можно вычислить исходя из мощности котла. Ее нужно умножить на 15 литров;
максимально допустимый уровень давления в контуре (Д макс) – значение, указанное в технической документации нагревателя;
давление в мембранном баке системы отопления (Д бак) – среднее значение составляет полторы атмосферы.

Объём вычисляется по формуле: Безымянный 2

Для второго варианта расчета нам пригодятся все вышеуказанные показатели, а также дополнительно нужно рассчитать эффективность расширительного бака (Эф бак). Для этого можно воспользоваться формулой:

Зная значение эффективности бачка, можно вычислить его объём по формуле:

Безымянный 1

Третий способ самый простой и самый топорный. Для расчета нужно знать только количество теплоносителя в системе (КТ). Расчет следующий:

Для воды = КТ / 10%

Для незамерзающей жидкости = (КТ / 10%) + 50%

После того как объём бачка определен, остаётся только осуществить установку мембранного расширительного бака в систему отопления.

Принципы монтажа

Установка расширительного бака открытого типа осуществляется в самой высокой точке контура. Для этого к емкости подсоединяют несколько патрубков:

для того чтобы жидкость попадала в резервуар при расширении и уходила оттуда после остывания;
для аварийного выбрасывания жидкости. Может быть соединен с канализацией;
для подпитки системы. Соединяется с водопроводом и подпитывает систему в случае, если уровень воды ниже определенной метки. Процесс автоматизирован.

Но так как отопительная система со статической циркуляцией теплоносителя является достаточно простой, излишества в конструкции бачка неуместны. Поэтому на практике контроль уровня жидкости и подпитка системы осуществляется человеком. Соответственно, к баку подходит только один расширительный патрубок.

Установка мембранного расширительного бака для отопления может осуществляться в любом месте контура, за исключением непосредственной близости к электрическому насосу. Это связано с тем, что за насосом давление выше, чем на обратке. И если выполнить подключение мембранного расширительного бака к системе отопления после нагнетателя, то возможны перепады давления.

В итоге можно выделить главные моменты:

в котлах есть встроенные резервуары, которые надо учитывать при расчете объёма бачка;
дополнительное оборудование можно выбирать любой формы, на свой вкус;
бачок меньше необходимого объёма – недопустимо, а вот большего вполне сгодиться;
монтаж нужно выполнять по определенным правилам, выполнение которых обязательно.

От автора.

Не пренебрегайте советам, описанным в этой статье. Дело нешуточное, если неправильно рассчитать объём бака все может закончиться большими расходами. Также нужно правильно настроить бачок, закачав в него необходимое количество воздуха. Если этого не сделать, или сделать неправильно, будут постоянные проблемы с отоплением. Не забывайте про установку манометров, которые позволяют контролировать работу системы как в целом, так и на отдельных ее участках.

utepleniedoma.com

Баки мембранные для систем отопления | Отопление

Главная » Отопление

Выбираем мембранные баки для систем отопления: принцип работы, расчет и специфика конструкций

Содержание статьи:

Для любой закрытой системы отопления необходимо предусмотреть устройство для компенсации расширения теплоносителя. Это необходимо для сохранения целостности труб, радиаторов и теплообменника котла. Помимо стандартного воздухоотводчика обязательно монтируются баки мембранные для систем отопления: установка, расчет, принцип работы которых напрямую влияют на эффективность нагрева жилого дома.

Назначение и особенности мембранных баков для отопления

Конструкция мембранного бака

Сначала необходимо узнать функциональные качества этого устройства. При нагреве воды в трубах происходит естественное расширение и повышение давления. Если значение превышает нормированную величину необходим механизм стабилизации. Именно для этого предназначены баки мембранные для систем отопления, которые могут отличаться по техническим и конструктивным характеристикам.

Они представляют собой герметичную емкость, разделенную на 2 области водяную и воздушную камеры. Между ними располагается эластичная мембрана. Для подключения водяной предусмотрен соответствующий патрубок, а в воздушной камере располагается система нагнетания давления. Принцип работы расширительного мембранного бака для системы отопления заключается в увеличении полезного объема в результате смещения эластичной мембраны в сторону воздушной камеры. Для этого необходимо подключить водяной патрубок к трубе отопления, а в воздушной камере создать давление, величина которого не должна превышать номинальное для системы отопления.

Установка мембранного бака в системе отопления имеет следующие преимущества:

Автоматическая стабилизация критического расширения теплоносителя
Отсутствие потерь воды за счет испарения
Возможность установки как для системы с дистиллированной водой, так и с антифризом
Простой монтаж и замена мембраны при превышении срока ее эксплуатации.

Но как правильно подобрать мембранный бак для отопления, принцип работы которого настолько прост? Для этого сначала необходимо ознакомиться с его разновидностями.

Мембранный бак для отопления по принципу работы схож с аналогичным для системы водоснабжения. Но конструкция последнего не рассчитана на высокие температуры. Производители маркируют их синим цветом, а отопительные – красным.

Виды мембранных баков

Расширительный бак с несъемной мембраной

На первый взгляд конструкция устройства довольно проста. Однако для различных систем нагрева со специфическими техническими характеристиками следует подбирать правильную модель мембранного расширительного бака для отопления. Рассмотрим наиболее популярные модели, которые можно устанавливать как в бытовой, так и в промышленной системе.

Фиксированный бак

Их особенностью является то, что мембранный бак для отопления по инструкции не разборной. т.е. эластичная мембрана не может быть демонтирована и заменена на новую. Несмотря на такой, казалось бы недостаток, эти модели имеют одно существенное преимущество доступную стоимость. Именно поэтому они устанавливаются для небольших систем отопления с относительно стабильным давлением в трубах. Зачастую расчет мембранного бака для отопления подразумевает неизменный показатель давления в воздушной камере, который производитель указывает дополнительно. Но если есть вероятность превышения критического показателя расширения теплоносителя необходимо устанавливать другой тип конструкции.

Фланцевые со сменной мембраной

Расширительный бак со сменной мембраной

Для установки новой мембраны в конструкции предусмотрен фланец, на которой она монтируется. Таким образом можно регулировать объем мембранного бака для отопления, устанавливать эластичные примочки с различными показателями упругости. Подобные модели монтируются для систем отопления с большой вероятностью превышения давления в трубах. В первую очередь это относится к твердотопливным котлам, где невозможна оперативная регулировка уровня нагрева воды. Баки могут изготавливаться горизонтального и вертикального типа. Для замены мембраны необходимо снять фланец, демонтировать старую и на ее место установить новую. Наиболее популярным производителем подобных моделей является компания Wester, мембранный бак для отопления, который можно встретить и в небольшом частном доме, и в системе нагрева производственного цеха.

Расчет мембранного бака

Однако выбор конструкции не является единственным параметром баков мембранных для системы отопления. Важной величиной является объем в одной камере, а именно коэффициент ее заполнения. Правильный расчет мембранного бака для отопления невозможен без следующих параметров:

Мембранные и открытые расширительные баки для системы отопления

Конструкция

В этой статье мы будем разбираться с конструкцией мембранных и открытых расширительных баков для систем отопления. их видами, а также способами установки. Помимо этого рассмотрим принцип работы этого оборудования и возможные последствия неправильно подобранного объёма.

Разновидности контуров и баков

Так же, как и системы отопления, баки отличаются по своей конструкции. Они бывают:

открытыми
герметичными (мембранными).

Крепление к стене

Установка мембранного расширительного бака для отопления осуществляется только в тандеме с системами закрытого типа. Циркуляция в таких контурах осуществляется благодаря динамическому давлению. Оно возникает благодаря работе насосов, которые нагнетают скорость потока, пропуская его через себя. Насосы работают от электросети. Герметичные баки это сосуд, разделенный на две камеры. В одной из них циркулирует жидкость, а во второй находится воздух.

плоский расширительный бак для отопления
баллонный бак.

можно заменить мембрану, если бак разборный. Для этого надо просто раскрутить его и изъять поврежденную прокладку, поставив на ее место новую
поменять изделие в сборе, если конструкция неразборная.

Расчет объема

если бачок слишком маленький

если бачок больше необходимого

Рассмотрим несколько вариантов расчета мембранного расширительного бака для отопления.

Для первого расчета понадобятся следующие значения:

процент расширения теплоносителя при нагреве (ПР) – в среднем для воды этот показатель достигает 5%. Многие учитывают запас и делают вычисления с учетом 10%. Так как у незамерзающих жидкостей, таких как антифриз, процент расширения больше, чем у воды
количество теплоносителя в контуре в литрах (КТ) – в идеале эта величина должна быть уже известной, так как она рассчитывается на этапе проектирования системы отопления и выбора котла. Если нет, то можно вычислить исходя из мощности котла. Ее нужно умножить на 15 литров
максимально допустимый уровень давления в контуре (Д макс) – значение, указанное в технической документации нагревателя
давление в мембранном баке системы отопления (Д бак) – среднее значение составляет полторы атмосферы.

Зная значение эффективности бачка, можно вычислить его объём по формуле:

Для воды = КТ / 10%

Для незамерзающей жидкости = (КТ / 10%) + 50%

Принципы монтажа

для того чтобы жидкость попадала в резервуар при расширении и уходила оттуда после остывания
для аварийного выбрасывания жидкости. Может быть соединен с канализацией
для подпитки системы. Соединяется с водопроводом и подпитывает систему в случае, если уровень воды ниже определенной метки. Процесс автоматизирован.

В итоге можно выделить главные моменты:

в котлах есть встроенные резервуары, которые надо учитывать при расчете объёма бачка
дополнительное оборудование можно выбирать любой формы, на свой вкус
бачок меньше необходимого объёма – недопустимо, а вот большего вполне сгодиться
монтаж нужно выполнять по определенным правилам, выполнение которых обязательно.

От автора.

Интересное по теме:

Металлопластиковые трубы отопления

Декор труб отопления

Гидроудар в системе отопления

Жидкость для отопления дома

Источники: http://strojdvor.ru/otoplenie/vybiraem-membrannye-baki-dlya-sistem-otopleniya-princip-raboty-raschet-i-specifika-konstrukcij/, http://utepleniedoma.com/otoplenie/membrannye-baki

Комментариев пока нет!

restart24.ru