Бак расширительный мембранный установка: Мембранный бак — расчет, конструкция, особенности подбора и установки

Содержание

Расширительный бак: расчёт, выбор, установка

Расширительный бак защищает систему отопления от поломки при увеличении объема теплоносителя. Статья поможет рассчитать, выбрать и правильно установить бак.

Владимир Равилов   ⏳ 08-28-2018   06-29-2021

Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литровПлоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литров

Содержание:

    • Мембранный расширительный бак (экспанзомат)
    • Расчёт расширительного бака для отопления
    • Где и как установить расширительный бак

Расширительный бак — неотъемлемая часть любой системы отопления потому, что теплоноситель при нагревании увеличивается в объеме, вода и отопительный антифриз в том числе. Расширительный бак принимает на себя увеличивающийся объем жидкости, предохраняя систему отопления от разрушения.

Расширительные баки бывают открытые и мембранные (закрытые). Открытый расширительный бак принято включать в схему классической системы отопления там, где теплоноситель циркулирует по трубам за счет естественной циркуляции.

В этом случае расширительный бак устанавливают в самой верхней точке дома, желательно на чердаке. В открытый расширительный бак наливают воду при заполнении системы отопления теплоносителем, в него же заводят воздушник.

Открытый расширительный бак для классической системы отопления

Закрытые, мембранные баки применяются в закрытых системах отопления, которые все время, за исключение ремонта, находятся под избыточным давлением около 1 кгс/см2. В этом случае мембранный расширительный бак не только принимает на себя расширяющийся теплоноситель, но и поддерживают давление на постоянном уровне, даже если котел не работает и циркуляции теплоносителя в системе нет. Через мембранный бак не наполняют систему отопления, как в случае с открытым расширительным баком, который служит своеобразной воронкой.

В закрытых системах циркуляция теплоносителя осуществляется за счет циркуляционного насоса, который все чаще встраивается прямо в котел. Не обошла эта участь и расширительные баки — мембранные баки давно стали неотъемлемой частью настенных котлов.

Конечно, объем расширительных баков в котлах невелик, порядка 4-8 литров, но для простых систем отопления с малым объемом теплоносителя этого достаточно.

Вообще, перед покупкой мембранного расширительного бака или изготовлением емкости открытого расширительного бака надо сделать расчёт объема бака, чтобы он смог вместить весь объем расширяющейся жидкости.

Мембранный расширительный бак (экспанзомат)

По сути, мембранный бак представляет собой гидроаккумулятор с прочной мембраной, которая способна выдерживать горячую воду без повреждения.

Расширительный бак, экспанзомат, в разрезе. Фото: Day & Nite Plumbing & HeatingРасширительные баки Джилекс различных моделей в разрезе. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ

Мембрана делит бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором или автомобильным насосом накачивается воздух под давлением 1-1,5 кгс/см2, точное давление указано на наклейке, наклеенной на бак или в паспорте экспанзомата. Воздух под давлением выполняет роль пружины, сжимаясь при увеличении объема жидкости в баке.

Срок службы расширительного бака зависит от правильности установки и качества оборудования, в среднем составляет 5-8 лет. Продлить срок службы экспанзомата можно установив бак на обратной линии, перед циркуляционным насосом.

Выбор расширительного бака зависит от ассортимента отопительного оборудования в магазинах вашего региона, поэтому ориентируйтесь на отзывы касательно имеющихся в продаже моделей.

Расчёт расширительного бака для отопления

Выбирая расширительный бак надо знать его объем. Объем можно определить по формулам, а можно воспользоваться таблицей и подобрать бак для вашей системы отопления, если известна ёмкость системы отопления, объем теплоносителя во всех без исключения трубопроводах, радиаторах, котле и др.

Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

В любом случае, рекомендуется покупать бак с запасом 10-15% по объему. Как говорится лишний объем не помешает, особенно если в качестве теплоносителя используется отопительный антифриз, а не вода.

Таблица. Расчет емкости расширительного бака для системы отопления, в зависимости от объема теплоносителя.
Объем теплоносителя в системе отопления, литров Емкость расширительного бака, литров
15-20 1
25-30 2
35-45 3
50-55 4
60-65 5
70-80 6
85-90 7
95-100 8
105-110 9
120 10
Примечание: расчёт верен, если в качестве теплоносителя используется вода, начальное давление в системе отопления — 1 кгс/см2, максимальное давление — 3 кгс/см2. Точный расчет объема расширительного бака можно сделать на сайте ГК Климатик.

Где и как установить расширительный бак

Мембранные расширительные баки рекомендуется устанавливать на обратной линии системы отопления, недалеко от котла, перед циркуляционным насосом, водяным патрубком вверх (горизонтальные баки: влево или вправо).

Рекомендуемый производителем способ установки мембранного расширительного бака Джилекс: 1-воздухоотводчик; 2-предохранительный клапан; 3-манометр; 4-корпус группы безопасности; 5-расширительный бак; 6-отопительный котел; 7-радиаторы отопления; 8-циркуляционный насос. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛММембранный расширительный бак установлен правильно. Фото: Википедия

Не рекомендуется устанавливать экспанзоматы водяным патрубком вниз — это будет способствовать скоплению воздуха в баке, который будет невозможно удалить из системы. Также не рекомендуется устанавливать бак на напорной линии системы отопления, чтобы продлить срок службы мембраны.

Открытые расширительные баки по традиции монтируются в самом высоком месте дома так, чтобы труба, идущая от бака, входила в обратную линию системы отопления недалеко от входа в котел. Также требуется обеспечить удобство наполнения системы водой и контроль уровня воды в баке без дополнительных ухищрений.

Теги: отопление , расширительный бак для отопления , экспанзомат , мембранный бак

Источники:

  1. Расчет мембранных расширительных баков Reflex — www.climatik.su 
  • Группа безопасности для отопления

Мембранный расширительный бак для отопления

РЕКЛАМА

Еще статьи на эту тему:

⇒ Как уменьшить большой расход газа котлом на отопление дома
⇒ Неисправности и коды ошибок газового котла Ariston, Protherm, Baxi
⇒ Настройка, регулировка мощности газового котла

Мембранный расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.

Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 оС увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе этиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.

РЕКЛАМА

Мембранный расширительный бак для отопления. Устройство и схема работы. Через воздушный клапан (ниппель) воздушную камеру автомобильным насосом наполняют сжатым воздухом.

В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.

Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.

При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Эксплуатационные ограничения и требования безопасности

В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.

Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.

В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.

Не допускается расширительный бак для отопления использовать в системах питьевого водоснабжения.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса. 1 — мембранный расширительный бак; 2 — присоединительная запорная арматура и сливной кран; 3 — циркуляционный насос; 4 — кран подпитки

Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.

Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.

Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.

Присоединительная арматура для расширительного бака позволяет отключать бак от системы, сливать воду из бака, пломбировать запорный кран.

В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.

Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.

Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.

Встроенный мембранный расширительный бак расположен на задней стенке двухконтурного газового котла

Мембранные расширительные баки иногда встраивают в котлы. Например, двухконтурные газовые котлы, как правило, уже имеют встроенный расширительный бак определенной емкости. Если объем встроенного расширительного бака оказался мал для отопительной системы, то необходимо установить новый бак снаружи перед котлом на обратном трубопроводе. Объем нового бака выбирают как обычно, без учета емкости встроенного бака.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Ро :

Po > Pст + 0,2 бар,

где Рст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Ро = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Ро. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Рнач.:

Рнач > или = Ро + 0,3 бар

(например, если Ро = 1 бар, то Рнач >= 1,3 бар)

Ро — начальное давление в воздушной камере расширительного бака.  

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 оС). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Ррасш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Ркон:

Ркон < или = Ркл — 0,5 бар,

где Ркл — давление открытия предохранительного клапана системы отопления.

(например, если Ркл = 3 бар,  то давление в системе доводим до Ркон <= 2,5 бар при температуре теплоносителя 75 оС)

Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате  охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла.  В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.

Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.

Проверка целостности мембраны

Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.

Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!

Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.

Расчет объема расширительного бака для отопления

Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы  при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).

Объем расширительного бака для системы отопления емкостью до 150 литров

Для систем отопления, содержащих небольшое количество теплоносителя, до 150 литров, объем расширительного бака выбирают по упрощенной формуле:

Vn = 10 — 12% x Vs ,

где: Vn — расчетный объем расширительного бака; Vs — полный объем системы отопления.

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Расчет емкости расширительного бака для системы отопления объемом свыше 150 литров

Расчет начинают с определения приращения объема теплоносителя — дополнительного объема, который образуется в результате нагрева жидкости до рабочей температуры —

Ve.

Ve = Vs x n%,

где, Vs — полный объем системы отопления; n% —  коэффициент расширения жидкости в системе отопления.

Значение коэффициента расширения n%, при максимальной рабочей температуре теплоносителя (воды) в системе отопления, определяется из таблицы:

T oC405060708090100
nv%0,751,171,672,242,863,554,34

Коэффициент расширения для антифриза на основе водного раствора этиленгликоля (Тосол и др.) определяется по формуле:

na% = nv% x (1 + ea% / 100),

где nv% — коэффициент расширения воды из таблицы выше; ea% — процентное содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

На втором этапе расчета (вторым действием) определяют объем водяного затвора в баке, Vv — это объем теплоносителя, который изначально заполняет расширительный бак под действием статического давления в системе отопления. Емкость водяного затвора определяют по формуле:

Vv = Vs x 0,5% , но не менее 3-х литров.

На третьем этапе находим начальное давление в системе отопления — Po

.  Оно равно статическому давлению в системе отопления и определяется из расчета 1 бар = 10 метров водяного столба. Высота водяного столба в системе отопления равна расстоянию по вертикали между крайней нижней и самой верхней точкой системы, в которых находится теплоноситель. По чертежам или в натуре определяют вертикальные отметки крайних точек системы отопления. Разница между верхней и нижней отметками и будет равна высоте водяного столба жидкости в системе.

На четвертом этапе расчета определяют величину максимального рабочего давления в системе отопления — Pe. Максимальное рабочее давление должно быть меньше давления срабатывания предохранительного клапана в системе отопления на величину, минимум 0,5 бар.

Pe = Pk — (Pk x 10%), но обязательно

Pk  — Pe => 0,5 бар.

где: Pk — давление срабатывания предохранительного клапана.

В заключении расчета определяют необходимый объем мембранного расширительного бака для отопления по формуле:

 Vn = (Ve + Vv) x (Pe + 1)/(Pe — Po)

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Пример расчета расширительного бака

Выполним расчет расширительного бака для системы отопления с исходными данными:

Общий объем Vs = 270 л.

Высота водяного столба 6 м., отсюда начальное давление Po = 6/10 = 0,6 бар.

Максимальная рабочая температура теплоносителя (воды) 90 оС. По таблице определяем коэффициент расширения n% = 3,55%.

Предохранительный клапан настроен на срабатывание при давлении Pk = 3 бар.

Производим расчет:

Ve = 270 л. x 3,55% = 9,58 л.;

Vv = 270 л. x 0,5% = 1,35 л., так как 1,35 < 3, то принимаем Vv = 3 л.;

Po = 0,6 бар.;

Pe = 3 бар. — (3 бар. х 10%) = 2,7 бар., так как обязательно выполнение условия Pk — Pe => 0,5 бар., то принимаем Pe = 2,5 бар.

Vn = (9,58 л. + 3 л.) х (2,5 бар. + 1) / (2,5 бар. — 0,6 бар.) = 23,18 л.

Результат:

Принимаем к установке расширительный бак с номинальным объемом 24 литра.

Купить расширительный бак для отопления

 

⇆

Кроме объема, при выборе конкретного типа расширительного бака, необходимо учитывать максимальное рабочее давление, на которое рассчитан бак.

Еще статьи на эту тему:

⇒ Как уменьшить большой расход газа котлом на отопление дома
⇒ Неисправности и коды ошибок газового котла Ariston, Protherm, Baxi
⇒ Настройка, регулировка мощности газового котла

Как установить жилой расширительный бак | На главную Руководства

Ян Келли

До того, как вступили в силу новые правила водопроводно-канализационного хозяйства, избыток воды из водонагревателей стекал обратно в городское водоснабжение, вызывая загрязнение. Одним из решений было установить обратный клапан на выходе из нагревателя. Однако повышенное давление привело к чрезмерной нагрузке на бак, что вызвало опасность взрыва. Изменения в муниципальных правилах теперь требуют установки расширительного бака на водонагреватели. Эти резервуары разделены резиновой мембраной, поддерживаемой сжатым воздухом, с достаточным пространством над мембраной для поглощения перелива. Благодаря последним достижениям в области сантехнических технологий вы можете сэкономить деньги, самостоятельно установив напорный бак.

Домашнее давление

  1. Приобретите подходящий расширительный бак в зависимости от размера вашего водонагревателя. Прочтите требования к давлению на боковой стороне бака; обычно это от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм. Определите статическое давление в доме, прикрепив манометр к резьбовому крану, например, к сливному патрубку стиральной машины или садовому стояку. Выключите все краны и соответствующие приборы, чтобы получить показания статического давления воды в доме. Если оно выше 60 фунтов на квадратный дюйм или ниже рекомендуемого давления, указанного на расширительном баке, отрегулируйте редукционный клапан давления воды в доме. Это небольшой компонент, снабженный корпусом в виде колокола между счетчиком воды и основной бытовой сантехникой. Отверните контргайку под шестигранным винтом, выступающим из верхней части колоколообразного корпуса. Попросите друга следить за показаниями манометра, когда он звонит вам по мобильному телефону. Поверните регулировочный винт по часовой стрелке с помощью разводного ключа, чтобы увеличить давление; против часовой стрелки, чтобы уменьшить давление. Когда давление достигнет рекомендуемого значения для расширительного бачка, прочно удерживайте регулировочный винт и затяните контргайку вторым разводным ключом.

Давление в баке

  1. Проверьте давление в расширительном бачке с помощью манометра, прижатого к клапану Шредера на дне бака. Если показания высокие, сбросьте часть давления. Если оно ниже рекомендуемого, подключите ручной насос к клапану Шредера и накачивайте больше воздуха, пока показания шинного манометра не совпадут со статическим давлением в вашем доме. Не используйте воздушный компрессор, так как это может привести к разрыву резинового сильфона внутри бака.

Седловидный хомут

  1. Найдите запорный клапан бытового водоснабжения на стороне дома на трубе, идущей от счетчика воды. Поверните ручку до упора, чтобы перекрыть воду, затем откройте кран в ванной или на кухне, пока не перестанет капать вода, чтобы сбросить давление воды. Используйте седельный клапан, чтобы обеспечить точку крепления Т-образной муфты на трубе, не разрезая трубку и не используя припой. Отверните болты хомута, снимите верхнюю половину хомута и поместите седельный клапан на трубку выходным отверстием вниз. Убедитесь, что резиновая прокладка на нижней половине клапана установлена ​​правильно. Сдвиньте седельный клапан в сторону, чтобы обеспечить достаточный зазор для установки расширительного бака между клапаном и водонагревателем. Замените верхнюю половину хомута и достаточно надежно затяните болты хомута с помощью разводного ключа; не сдавливайте трубку из-за чрезмерного затягивания зажима. Закрутите прокалывающую рукоятку со стороны клапана по часовой стрелке до упора, пока заостренный конец не войдет в медную трубку. Отведите ручку прокалывания в полностью открытое положение. Если бак направлен вниз, эта конфигурация выдержит его вес, не нагружая медную трубку.

Установка

  1. Плотно оберните короткий кусок тефлоновой ленты вокруг соединительной резьбы расширительного бачка. Поднимите бак и завинтите его по часовой стрелке на седельный клапан, пока резьба не будет затянута. Откройте запорный вентиль бытовой воды и проверьте, нет ли утечек. Если с основания стержня прокалывающей ручки капает вода, осторожно затяните соединительный штуцер до тех пор, пока капать не перестанет. В качестве альтернативы, если из зажима просачивается вода, затяните винты зажима еще на четверть оборота. Откройте дальний от бака кран с горячей водой, чтобы выпустить пузырьки воздуха, попавшие в трубы. 9

  2. YouTube: Как установить седельный клапан Bio

    После окончания Университета Витватерсранда и получения квалификации авиационного инженера Ян Келли присоединился к компании по ремонту кухонь и получил квалификацию сертифицированного дизайнера кухонь (CKD). Затем Келли основала организацию, специализирующуюся на благоустройстве дома, включая ремонт и техническое обслуживание бытовой техники, садового инвентаря и газонокосилок.

    Различные мембранные решения для расширительных баков