Устройство расширительного бака мембранного типа для отопления: Мембранный бак — расчет, конструкция, особенности подбора и установки

Мембранный расширительный бак для системы отопления

Для любой отопительной системы нужна установка специального оборудования, компенсирующего расширение теплоносителя. Такое требование обусловлено возможным повреждением батарей, труб и теплообменников котла.

Расширительный бак мембранного типа

Кроме клапана также обязательна установка мембранного расширительного бака, от работы которого во многом зависит эффективность и безопасность работы всей системы в целом.

Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Расширительные бачки, как и обогревательные системы, бывают:

• закрытого типа,
• открытого типа.

Открытый расширительный бачок — это изготовленная из нержавеющей стали емкость в виде параллелепипеда, устанавливаемая в наивысшей точке системы, чаще всего на чердаке.

Как выглядит открытый расширительный бачок

К баку подсоединяются несколько труб:

• магистральная;
• циркуляционная;
• сигнальная.

В системах открытого типа теплоноситель перемещается под воздействием естественной гравитации без установки насосов.

Вопреки относительно небольшим затратам на обустройство и легкость обслуживания, открытые системы стремительно теряют свою популярность по причине слишком большого количества слабых мест:

• необходимость обязательного отслеживания уровня воды в бачке по причине интенсивного испарения теплоносителя в открытых сосудах;
• необходимость добавления воды по мере необходимости;
• невозможность использования антифриза в связи с открытостью бака, испаряющегося еще быстрее воды;
• необходимость устройства дренажа либо подводa канализации, так как иногда случается перелив находящейся в расширительной емкости воды;
• наличие эффективной теплоизоляции с целью предотвращения замерзания теплоносителя в открытой расширительной емкости;
• необходимость дополнительного приобретения соединительных частей и труб для установки на чердаке расширительного бака мембранного типа;
• появление ржавчины на радиаторах и трубах, образование пробки, связанное с попаданием в отопительную сеть из расширительного сосуда воздуха.

Схема открытого бачка

Сфера применения: системы с открытыми емкостями устанавливаются преимущественно для обогрева зданий малой площади в один этаж. В больших домах целесообразно устанавливать систему закрытого типа.

Устройство закрытого мембранного расширительного бака

Закрытый мембранный расширительный бак разделяется гибкой мембраной на отсеки для:

• жидкости, куда поступает образовавшийся при нагревании избыточный теплоноситель;
• газов, где под давлением находится воздух, а в некоторых случаях — инертный газ либо азот.

Конструкция закрытого расширительного бака

Принцип работы мембранного расширительного бака:

• увеличение температуры теплоносителя приводит к тому, что все больший его объем подается в отсек;
• объем газового отсека сокращается, а давление в нем нарастает;
• критическое давление приводит к включению предохранительного клапана и сбросу лишнего давления.

Как устроены закрытые баки

При охлаждающейся отопительной системе наблюдается противоположный процесс: мембранный расширительный бак возвращает воду обратно в трубопровод.

Виды мембранных бачков

Устройство расширительного бака мембранного типа кажется простым только сначала. Для каждой системы следует подбирать свой тип, в наиболее полной мере отвечающий предъявляемым требованиям и условиям эксплуатации.

Фиксированный бак

Особенностью такого вида является невозможность разборки конструкции, то есть мембрану нельзя достать и заменить на другую.

Несмотря на кажущийся существенным недостаток, такие баки обладают весомым плюсом — низкой ценой. Именно по этой причине они востребованы в небольших системах со стабильным давлением.

Часто при расчетах указанное производителем давление принимается неизменным, но при возможном превышении допустимого параметра расширения теплоносителя следует подобрать мембранный бак для отопления иного типа.

Фланцевые бачки со сменной мембраной

В их конструкции предусмотрено наличие фланца, позволяющего заменить износившуюся мембрану. Таким образом регулируется объем бачка, и появляется возможность установки мембран различной степени упругости.

Бак со сменной мембраной

В мембранном баке такого типа допускается непостоянное давление с большой долей вероятности повышения. Примеры: котлы на твердом топливе, в которых нет возможности оперативно отрегулировать нагрев воды.

Баки выпускаются в горизонтальном и в вертикальном исполнении.

Баки различной формы

Оптимальный объем бачка связан с его геометрической формой. Для домашних отопительных сетей с небольшой протяженностью труб лучше подбирать плоские устройства, а для имеющих большую протяженность систем больше подходят конструкции цилиндрической формы.

Расчет объема мембранного бака

По одной из методик за требуемый объем расширительного сосуда принимается порядка 10% от суммарного объема циркулирующего в системе теплоносителя. Данный подход основывается на том, что показатели теплового расширения теплоносителя не превышают значения 0,08 при добавлении гликоля до 90% и нагревании до 100°С. Этот метод расчетов достаточно приблизительный, так как не берет в расчет давление в системе.

Для более точного определения требуемого объема бака рекомендуется воспользоваться формулой:

V = C*Bt/(1-( Pmin/Pmax)), где:

• С — объем теплоносителя;
• Bt — параметр теплового расширения теплоносителя;
• Pmin — начальное (настроечное) давление в сосуде;
• Pmax — допускаемое давление в системе (при котором происходит срабатывание предохранительного клапана).

Суммарный объем (С) используемого в системе теплоносителя рассчитывается по всем ее элементам. Это значение обычно приводится в технической части проекта отопления.

Значение параметра расширения жидкости (Bt) зависит от ее состава и температуры. В отопительных системах индивидуальных домов в качестве теплоносителя в основном применяется вода, но для улучшения характеристик можно добавить гликоль. Табличное значение параметра приведено в специальной литературе либо на тематических интернет-порталах.

Значение настроечного давления (Pmin) принимается равным значению начального давления в системе при не нагретом теплоносителе.

Максимальное давление (Pmax) ограничивается наименьшей из всех величиной, допускаемых для отдельных узлов. Это значение определяет момент включения предохранительного клапана.

Полученная расчетная величина (V) характеризует прибавление объема жидкости при ее нагревании.

Расширитель подбирается исходя из полученной расчетной величины и коэффициента заполнения. Этот коэффициент можно определить по специальным таблицам в зависимости от начального и наибольшего давления, которые легко можно отыскать в специальной литературе.

Требования к установке

Монтаж бака нельзя назвать сложной работой, поэтому можно обойтись и собственными силами.

Схема систем отопления открытого и закрытого типа

При установке нужно строго выполнять следующие требования:

• не следует устанавливать бак в помещениях с отрицательной температурой;
• установить бак можно в любой точке системы до разветвления;
• особое внимание необходимо уделять надежности крепления, так как при наполнении бака жидкостью вес его значительно увеличивается;
• все соединения должны быть герметичны;
• не допускается применение герметиков, так как они ухудшают трение между корпусом и мембраной;
• не рекомендуется размещение сосуда на выходной трубе сразу за котлом.

Нельзя прикреплять мембранные баки большого объема (свыше 30 л) к несущим конструкциям. В большинстве случаев они оборудованы ножками для установки на пол.

Рекомендации по установке

Устанавливая мембранный расширительный бак в систему отопления, следует учесть следующее:

• окружность патрубка обычно равна 3/4, поэтому в «обратке» следует предусмотреть наличие совпадающего резьбового канала;
• проведению работ не должны мешать части системы либо посторонние предметы;
• нужно полностью исключить любую нагрузку на расширительный бак для водоснабжения или отопления;
• рекомендуется использовать прокладки из паронита, обладающие требуемой устойчивостью к воздействию повышенных температур и давления;
• для регулирования и поддержания давления в газовом отсеке следует непременно оборудовать расширитель воздушным клапаном.

Всякий раз после включения закрытой системы на мембрану действует высокое давление, по этой причине как минимум один раз в 2 года необходима проверка состояния мембраны и при необходимости ее замена.

Какие бывают мембраны для бака

Устанавливая мембранные расширительные баки для отопительных систем необходимо постараться избегать серьезных ошибок, приводящих к некорректной работе оборудования.

Самая серьезная из них — это неверное указание максимального давления в газовом отсеке. Оно должно составлять 85-90% от критического, иначе мембрана перестанет расширяться по направлению к отсеку, что чревато прорывом труб и выходом из строя батарей отопления. Лучшее решение такой проблемы — установка рабочего поверенного манометра.

Перед установкой бака следует убедиться в его отсутствии в котле. Если согласно расчетам его объема недостаточно, то можно установить дополнительный бак.

Рекомендации по выбору

При выборе бака особое внимание нужно обратить на его конструкцию. Если не ожидается критических перепадов давления, то лучше предпочесть недорогой фиксированный бак. В ином случае потребуется установка расширительного разборного бака, так как замена мембраны обойдется значительно дешевле, чем замена всей конструкции полностью.

Дополнительные факторы, которые нужно учесть при выборе:

• толщина стенок: должна составлять не менее 1 мм;
• тип внешнего и внутреннего покрытия: изготовленный из металла корпус не должен подвергаться коррозии;
• объем жидкостного отсека: не должен быть слишком большим во избежание снижения температуры теплоносителя в трубах;
• конструкция емкости: она может быть горизонтальной или вертикальной, в других положениях его установка запрещена.

Расширительный бак в помещении

Несмотря на кажущуюся простоту такого элемента отопительной системы, как бак для воды, его выбор и установка требуют немало внимания и скрупулезности даже в мелочах. Серьезное отношение позволит избежать любых неприятностей и сделать обогрев частного дома эффективным и безопасным.

Видео по теме:

Мембранный расширительный бак для отопления и водоснабжения: принцип работы, устройство, установка

В нынешнее время в качестве компенсирующего устройства для теплоносителя большую популярность обрел мембранный расширительный бак. Самотечные отопительные системы с естественной циркуляцией применяются достаточно редко, а потому и открытые емкости постепенно уходят в прошлое. В подобных аппаратах нуждаются и современные системы водоснабжения, где установлены насосные станции и бойлеры косвенного нагрева. В данном материале будет рассказано, как выбрать и подсоединить такой бачок к той или иной системе.

Устройство и принцип работы мембранного бака

Начнем с того, что конструктивно аппараты, предназначенные для отопления и водоснабжения (гидроаккумуляторы), имеют некоторые отличия и путать их между собой нельзя. В то же время принцип работы мембранного бака одинаков вне зависимости от его конструкции.

Общее устройство подобных резервуаров следующее: внутри герметичного металлического корпуса цилиндрической формы находится резиновая мембрана (в народе – «груша»). Она бывает двух типов:

• в виде диафрагмы, разделяющей внутреннее пространство примерно пополам;
• в виде груши, своим основанием прикрепленной к входному патрубку для воды.

Примечание. Второй тип мембран подлежит замене, для этого надо раскрутить фланец патрубка. Первый тип заменить нельзя, только вместе с корпусом.

Различие между сосудами для разных систем состоит в том, что мембранные расширительные баки для систем отопления наполняются теплоносителем, контактирующим изнутри с металлическими стенками. В емкостях для водоснабжения вода никогда не соприкасается с металлом, а в некоторых моделях даже предусмотрена промывка «груши». Данные модификации рекомендованы к применению в сетях питьевого водоснабжения.

Еще одно отличие заключается в том, что мембраны для расширительных баков для воды изготавливаются:

• из пищевой резины;
• приспособленными к более высокому давлению, чем для отопительных.

Соответственно, «груша» в резервуаре для систем отопления адаптирована для работы при более высокой температуре. Сам же принцип действия аппаратов прост: под воздействием внешних сил (теплового расширения или воздействия насоса) емкость наполняется водой и растягивает мембрану до известных пределов. Увеличение «груши» с другой стороны ограничивает воздух, находящийся под определенным давлением. Для создания этого давления устройство бака предусматривает специальный золотник.

Когда внешнее воздействие прекращается и давление в сети трубопроводов падает из-за водоразбора или остывания теплоносителя, то мембрана постепенно выталкивает воду обратно в систему.

Рекомендации по выбору

Начнем с того, что мембранный расширительный бак для водоснабжения нельзя применять в отопительных сетях и наоборот. Причина – в каждой из систем свое давление и температура, а также требования к качеству воды. Между тем они внешне очень похожи, производители даже умудряются красить корпуса баков в один цвет (чаще всего – в красный). Как же отличить?

На каждом изделии прикреплена табличка с надписями – шильдик. На ней – вся информация, что нам необходима. Когда на шильдике написано, что максимальное рабочее давление составляет 10 Бар, а температура – 70 ºС, то перед вами – расширительный бак для холодного водоснабжения. Если же надпись гласит, что максимальная температура – 120 ºС, а давление – 3 Бар, то — это мембранный бак для отопления, все просто.

Второй критерий выбора – объем резервуара, он определяется таким образом:

• для отопительной системы: рассчитывается общее количество теплоносителя в домовой сети и от него берется десятая часть. Это и будет вместительность бака с запасом;
• для водоснабжения: здесь объем сосуда должен обеспечивать комфортную работу водяного насоса. Последний не должен включаться и отключаться чаще, чем 50 раз в час. Точнее определить цифру вам поможет торговый представитель;
• для ГВС (бак для бойлера). Принцип тот же, что и с отоплением, только надо взять десятую часть от вместительности бойлера косвенного нагрева;

Внимание! Для компенсации теплового расширения воды в бойлере надо брать бачок, предназначенный для водоснабжения.

Как правильно установить мембранный бак

От того, насколько правильно будет установлен и подключен расширительный бак мембранного типа, зависит не только работоспособность той или иной системы, но и срок службы резервуара. Первое, что следует сделать – поставить и закрепить бачок к стене или полу в том положении, каком требует его инструкция по эксплуатации. Если в ней об этом ничего нет, то ниже по тексту мы уточним этот вопрос.

Второй момент – на подводящей трубе необходимо установить отсекающий кран. Закрыв его, вы всегда сможете снять мембранный напорный бак для ремонта или замены. А чтобы при этом не залить полы помещения топочной, между отсекающим краном и емкостью стоит предусмотреть сливной штуцер и еще один кран. Тогда появится возможность опорожнить бак перед снятием.

Баки для систем отопления

В ситуации, когда документация на бачок не предписывает, как правильно сориентировать его в пространстве, мы посоветуем ставить резервуар всегда входным патрубком вниз. Это позволит на некоторое время продлить ему работу в системе отопления в том случае, если в диафрагме появится трещина. Тогда воздух, находящийся вверху, не поспешит проникать в теплоноситель. А вот когда бак перевернут вверх ногами, то более легкий газ быстро перетечет сквозь трещину и попадет в систему.

Не принципиально, куда подключать подводку бачка – к подаче или обратке, особенно если источник тепла – газовый или дизельный котел. Для твердотопливных отопителей монтаж компенсирующего сосуда на подаче нежелателен, лучше присоединить его к обратке. Ну и в конце требуется настройка, для чего устройство расширительного мембранного бака предусматривает сверху специальный золотничок.

Полностью собранную систему надо заполнить водой и стравить воздух. Затем измерить давление около котла и сопоставить с давлением в воздушной камере бачка. В последней оно должно быть на 0.2 Бар меньше, чем в сети. Если это не так, надо его обеспечить, спустив или накачав воздух в мембранный бак для воды через золотник.

Баки для систем водоснабжения

В отличие от расширительных емкостей для отопления, гидроаккумуляторы можно ориентировать в пространстве как угодно, это большого значения не имеет. Также будет полезно установить на подводке к баку арматуру для отсекания его от сети и опорожнения.

А вот настройка для холодного и горячего водоснабжения разная. Дело в том, что давление  в трубопроводах создает насос, у которого есть верхний и нижний порог отключения. По ним и надо ориентироваться. Выставлять давление в мембранном баке, работающем в схеме холодного водоснабжения, надо на 0.2 Бар меньше нижнего порога отключения насоса. Это позволит избежать гидроударов в системе.

Что касается ГВС, то здесь давление воздуха в бачке должно быть больше на 0.2 Бар, чем верхний порог отключения насосной станции. Это нужно для того, чтобы в емкости не застаивалась вода. Больше полезной информации вы сможете узнать, просмотрев видео:

Заключение

Казалось бы, такой простецкий узел, как бак для воды, а требует столько скрупулезности в мелочах. В действительности серьезный подход нужен при монтаже любого элемента домовой сети, в противном случае столь же мелкие неприятности постигнут вас очень скоро.

Мембранный расширительный бак системы отопления

Расширительный бак — очень важный элемент в системе отопления. С его помощью предотвращается повышение давления в отопительной системе, когда она нагревается. Баки могут быть открытого и закрытого типа. Открытые баки имеют ряд недостатков, которых нет в мембранных. Они громоздки, имеют большую потерю тепла, не работаю под большим давлением. Мембранные баки более совершенны, и у них нет тех недостатков, которые есть у открытых.

Что такое мембранный расширительный бак

Расширительный бак — немаловажный элемент в отоплении, потому что он предотвращает закипание теплоносителя, что может привести к плохим последствиям.

Такие баки могут использоваться в разных системах:

• с тепловыми насосами и солнечными коллекторами;
• с автономным источником тепла;
• подключенных к сети центрального теплоснабжения по независимой схеме;
• с замкнутыми контурами.

Мембранные баки регулируют давление в системе отопления в случае его повышения и при перепадах давления, что предотвращает чрезвычайные опасные ситуации и раз разе неисправности отопительных систем.

Расширительный мембранный бак может быть с фиксированной и заменяемой перегородкой. Первые, сделанные с внутренней полостью, поделенной на две части надежно зафиксированной мембранной, которая находится по периметру сечения.

Баки с заменяемой перегородкой отличаются от фиксированных тем, что теплоноситель находится в мембранной емкости и не вступает в контакт со стальной поверхностью. Монтаж и демонтаж мембраны достаточно прост, через фланец, который крепится болтами.

Совет. Устанавливая мембранный бак, необходимо надежно его прикрепить, потому что во время работы, масса бака увеличивается.

Преимущества мембранных расширительных баков

Расширительные баки обладают огромным количеством преимуществ:

• не загрязняют воду;
• низкие расходы при эксплуатации;
• легкий монтаж;
• безопасность, надежность;
• установка в любой части дома;
• невозможность выливания воды из бака;
• отсутствие потерь тепла;
• минимальная подача воздуха;
• мембраны из натуральной резины и бутила могут применяться в питьевом водоснабжении;
• применяются при любом типе воды;
• удобны в использовании;
• радиатор и котел из-за отсутствия контакта воды и воздуха служат дольше, чем обычно.

Расширительные мембранные баки используются в закрытых отопительных системах и обеспечивают надежную работу котла.

Совет. Выбирая мембранный бак, следует отдать предпочтению бакам закрытого типа, которые значительно лучше открытых.

Конструкция расширительного мембранного бака

Мембранный расширительный бак — плоский или баллонный металлический корпус, внутри разделенный мембранной из резины. В одной части находится воздух или газ, который сжимается до определенного необходимого уровня. Уровень сжатия воздуха, можно найти в паспорте. Другая часть бака в рабочем состоянии будет наполняться водой и благодаря этому уровень сжатия газа будет таким же, как и во всей системе отопления. Компрессор в баке поддерживает давление в воздушной камере.

Одним из самых важных элементом мембранного расширительного бака является мембрана, которая может быть двух типов:

• баллонного;
• диафрагменного.

Диафрагменный применяются в баках с маленьким объемом и их невозможно заменить. Баллонные можно легко заменить в случае необходимости и такой тип расширительного бака более надежный из-за того, что вода находится в мембране и не прикасается к корпусу бака.

Совет. Выбирая мембранный расширительный бак, необходимо уделить внимание материалу, из которого сделанная мембрана.

Выбор мембранного бака

В отопительных системах нагрузка мембраны, как и расширение воды, меняется не очень значительно, но температура нагрева жидкости может быть примерно 90 °C.

Выбирая расширительный мембранный бак, особое внимание нужно уделить материалу, из которого изготовлена мембрана. Материал должен быть качественным, надежным и устойчивым к высоким температурам и перепадам.

Также следует обратить внимание на такие характеристики мембраны:

• диапазон рабочих температур;
• длительный срок службы;
• санитарные и гигиеничные требования;
• устойчивость к воздействию высоких температур;
• динамичность.

Совет. Выбирая расширительный мембранный бак, необходимо подбирать баки с прочным и надежным корпусом, чтобы он прослужил дольше.

Расчет объема расширительного мембранного бака

Для того чтобы определить объем расширительного мембранного бака, нужно определиться с суммарным объемом отопительной системы, который складывается из нескольких объемов:

• трубопровода;
• отопительного прибора;
• котла.

Самый простой способ определения нужного объема бака, это вычислить 10% от суммарного объема системы отопления. Если он составляет 500 литров, то понадобится бак с объемом 50 литров.

Если объем расширительного мембранного бака будет меньше чем нужно, то это приведет к плохим последствиям. Начнут появляться трещины, будет утечка горячей воды через резьбу, да и сам бак может очень быстро испортиться и его придется менять.

Мембранный бак подбирается индивидуально для каждой системы отопления.

Совет. Если в замкнутую отопительную систему поставить предохраняющие клапаны, то можно избежать повышения давления и защитить всю систему.

Установка расширительного мембранного бака

Для установки и подключения мембранного бака к отопительной системе понадобится умение и знания. За установку бака не следует браться самостоятельно, если нет уверенности, что все будет правильно сделано.

Для установки понадобится:

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

Устанавливая мембранный расширительный бак в систему отопления, нужно очень тщательно и внимательно проверять герметичность соединений.

Расширительный бак должен быть герметичным, его нельзя разбирать, открывать, он просто подсоединяется к трубопроводу, который находится ближе всего к котлу. Также для предотвращения повышения давления необходимо установить предохранительные устройства.

Устанавливая бак, необходимо учесть несколько правил:

• устанавливать мембранный бак до разветвления;
• в комнате должна быть постоянно температура выше 0;
• место крепления бака может получать огромную нагрузку, поэтому оно должно быть несущим;
• перепроверить расчеты перед установкой;
• Если объем бака больше 30 литров, то он не крепится к стене, а ставится на ножки;
• На выходе бака, следует установить манометр для контролирования давления, а на входе — обратный клапан, если нет насоса.

Совет. Для того чтобы продлить срок службы отопительных систем, не нужно использовать воду с кислородными примесями и агрессивные газы.

Возможные поломки

Самой распространенной поломкой мембранного расширительного бака считается разрыв мембраны в случае превышения допустимого давления и неравномерные нагрузки. Сменные мембраны рвутся намного чаще запрессованных, потому что для вторых, используются более прочные материалы, поскольку их можно в любой момент поменять, а вот запрессованные нет.

Из-за разрыва мембраны, если ее не заменить, бак со временем приходит в негодность, потому что вода попадает на внутреннюю поверхность бака и он под воздействием коррозии становится негодным.

На качество и надежность мембранного расширительного бака влияет также выбор материала, из которого его сделано. Качественный материал будет стоить намного дороже.

Мембранные расширительные баки — важная часть системы отопления, потому что именно благодаря им возможен контроль над давлением в отопительной системе. Чтобы выбрать бак, необходимо учитывать индивидуальные особенности системы и подбирать под нее.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расширительный мембранный бак для отопления

Wester WRV-8 – мембранный бак для систем отопления.

Расширительный мембранный бак — элемент закрытой системы отопления, предназначенный для компенсации теплового расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления.

Примечание! Помимо применения в системах отопления, мембранные баки также используются в системах водоснабжения. Они «смягчают» гидроудары, возникающие при включении/выключении насосных станций, а также поддерживают постоянное давление в системе.

Конструкция мембранного бака

Расширительный мембранный бак для отопления представляет собой герметичный стальной корпус цилиндрической формы, покрытый красным эпоксидным лаком (также существуют баки, покрытые синим лаком, но они предназначены для холодной воды). В корпусе расположены 2 камеры: газовая и водяная, которые отделены друг от друга подвижной газонепроницаемой мембраной (диафрагмой), изготовленной из бутилкаучука. Благодаря такому материалу мембрана способна стабильно функционировать при различных температурах (от -10 до +100°C) и совершать до 100 000 циклов.

Устройство мембранного расширительного бака.

Мембрана практически полностью исключает взаимодействие теплоносителя и газа. Отсутствие такого взаимодействия позволяет дольше сохранять предварительное давление в газовой камере, что положительно влияет на срок службы бака.

Примечание! Современные высококачественные мембраны не просто вытягиваются под давлением расширяющегося теплоносителя, а как бы «прилипают» к стенкам бака. Такой принцип работы позволяет увеличить срок службы мембраны.

Бачок Reflex в разрезе.

Обе камеры имеют одинаковое давление, что позволяет сохранить герметичность этого участка отопительной системы. Воздушная камера заполняется азотосодержащей смесью. При расширении теплоносителя азот «спрессовывается», позволяя теплоносителю «войти» в водяную камеру.

Большинство современных мембранных баков для отопления имеют встроенный в корпус ниппель (схожий с обычным автомобильным), при помощи которого можно «подкачать» воздушную камеру, повысив в ней давление. Это можно сделать самостоятельно в домашних условиях при помощи насоса или компрессора. Однако следует помнить, что закачивать рекомендуется именно азот, а не воздух. Дело в том, что содержащийся в воздухе кислород будет вызывать ускоренную коррозию стенок корпуса бака, что неизбежно сократит срок службы устройства. Азот же является нейтральным и не способствует коррозии.

Балка для бака и группы безопасности. Производитель: ООО «РОСТерм Северо-Запад», Санкт-Петербург.

Расширительный бак мембранного типа Imera.

Корпус бака обладает отводом с внешним резьбовым соединением, который упрощает процесс установки. В зависимости от модели резьба может быть:

• У баков низкого давления (от 0,5 до 1,5 бар) – 3/4″ или 1″;
• У баков среднего давления (1,5 бар) – 1″;
• У баков высокого давления (от 3 бар и выше) – от 1″ до фланцевого соединения Ду 100;

Принцип работы мембранного бака

При запуске системы отопления, теплоноситель нагревается и увеличивается в объеме. Этот избыточный объем перемещается в водяную камеру расширительного бака. После остывания теплоносителя, давление в воздушной камере, выдавливает мембрану, тем самым вытесняя теплоноситель из водяной камеры обратно в отопительный контур.

Помимо этого, как уже было отмечено выше, мембранный бак поддерживает требуемое давление во всей системе отопления. Так например, если где-то произошла несущественная утечка теплоносителя, то во всей системе должно упасть давление, однако этого не происходит, т.к. давление в воздушной камере будет выталкивать мембрану, а с ней и теплоноситель обратно в систему, тем самым создавая ограниченную подпитку.

Мембранный бак с группой безопасности.

Мембрана может быть повреждена в результате неправильной эксплуатации:

• Есть вероятность разрыва мембраны в случае, если при заполнении теплоносителем водяной камеры, не было создано необходимое давление в воздушной камере;
• Перед спусканием газа из воздушной камеры, необходимо перекрыть и слить теплоноситель из водяной камеры.

Расчет бака

Нагрев на каждые 10°C дает увеличение объема теплоносителя в среднем на 0,3-0,4%. Исходя из этих данных рассчитывается необходимый объем бака.

Процент расширения теплоносителя (воды) в зависимости от температуры нагрева:

Температура теплоносителя (°С)	Расширение (%)
40	0,75
50	1,18
60	1,68
70	2,25
80	2,89
90	3,58
100	4,34
110	5,16

Важно! Любой мембранный бак для отопления оснащается шаровым краном со сливом, который позволяет перекрыть поступление теплоносителя к баку. Это необходимо для осуществления быстрой, удобной замены бака в случае его выхода из строя.

Расширительный бак открытого типа

В настоящий момент данная разновидность расширительных баков практически не используется, т.к. имеет следующие недостатки:

Открытый расширительный бак.

1. Теплоноситель находиться в постоянном контакте с воздухом, что приводит к завоздушиванию системы и появлению воздушных пробок. Поэтому необходимо регулярно удалять воздух или требуется установка сепаратора воздуха. В противном случае, воздух может привести к коррозии отдельных элементов системы отопления, а также к снижению теплоотдачи отопительных приборов;
2. Из-за постоянного нахождения теплоносителя в контакте с воздухом, происходит его испарение. Приходиться регулярно добавлять теплоноситель в систему;
3. Циркулирующие по отопительной системе воздушные микропузырьки создают неприятные шумы в трубах и радиаторах, а также приводят к преждевременному износу деталей циркуляционного насоса (лопастей и подшипников). К тому же, микропузырьки «снижают характеристики» циркуляционного насоса;
4. В отличии от мембранного бака, который может быть установлен в любой точке системы (рядом с котлом, в подвале,…), расширительный бак открытого типа устанавливается только в наивысшей точке. Это приводит к удорожанию системы, т.к. необходимо использовать дополнительные трубы и фитинги для монтажа бака в верхней точке.

Видео

 

Как выбрать мембранный расширительный бак системы отопления?

При нагревании любой теплоноситель расширяется и увеличивается в размерах. В результате давление в закрытой системе отопления постепенно растет и достигает критической отметки. Мембранный расширительный бак системы отопления предназначен предотвратить разрушение узлов и трубопровода вследствие расширения теплоносителя.

Основной функцией расширительного бачка является оптимизация рабочего напора в системе обогрева. Закрытые системы отопления не могут нормально работать, если к ним не подключен мембранный бак для отопления.

Устройство мембранного расширительного бака

Хотя мембранные расширительные баки в зависимости от производителя и предназначения могут отличаться, но некоторые детали остаются неизменными в любой приобретаемой модели. А именно:

• Корпус из металла – обязательным условием производства баков является возможность выдерживать предельные нагрузки без нарушения герметичности.
• Мембрана – должна быть высокоэластичной и способной реагировать на изменяющееся давление, связанное с нагревом теплоносителя. Одновременно к мембране предъявляются высокие требования относительно прочности. Обычно при производстве мембраны используют резину.

Устройство мембранного бака отопления для закрытых систем отопления подразумевает использование баков со сменными и несменными диафрагмами. У каждой конструкции есть как свои преимущества, так и недостатки.

Как работает мембранный расширительный бак

Принцип работы мембранного расширительного бака-накопителя основан на использовании физических законов. После нагревания теплоносителя происходит следующее:

• Вода или антифриз начинает расширяться, в результате увеличивается его объем в системе.
• Конструкция расширительного бака мембранного типа подразумевает его наполнение газом.
• Мембрана является своего рода прослойкой между газом и теплоносителем.
• При нагревании жидкость, расширяясь и создавая давление, поступает в бачок и вытесняет воздух или газ.
• После того как давление теплоносителя падает газ выталкивает теплоноситель из бачка с помощью мембраны.
• Работа клапана безопасности в системе отопления с мембранным баком заключается в сбросе излишнего давления газа в случае большого расширения теплоносителя. Клапан сброса давления обеспечивает безопасность работы системы в случае перегрева жидкости или антифриза.

Для нормальной работы отопления в мембранном баке должно быть давление соответственное высоте верхней точки. Если бачок устанавливается в двухэтажный дом и максимальная высота от котла на первом этаже до радиатора на верхнем 7 метров, тогда в расчеты принимаем 0,7 и прибавляем к нему 0,5. Получаем первоначальное давление при подаче теплоносителя в системе. Полученный коэффициент для бачка должен быть ниже на 0,2. Получается, что норма давления в расширительном бачке мембранного типа в этом случае 1 атм.

Как и все отопительное оборудование, мембранный бачок нуждается в обслуживании. В нем необходимо поддерживать соответствующее рабочее давление и заправлять газом или воздухом время от времени.

Виды расширительных бачков системы отопления

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

• Мембрана расширительного бачка в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделенный подвижной резиновой перегородкой. Поступая в свой отдел жидкость, наполняет резервуар, а после под давлением начинает сжимать газ, постепенно двигая мембрану. Это устройство не всегда эффективно для домов с малой отапливаемой площадью.
• Круглые мембранные баки баллонного типа. В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара. Она окружает камеру для воды. Во время увеличения давления эта камера начинает расширяться подобно надуваемому резиновому шарику. Уникальность такого устройства состоит в том, что с его помощью удается более точно контролировать давление теплоносителя, даже в закрытых системах с небольшим объемом жидкости в трубопроводе.
• Несъемная мембрана. Диафрагма крепится по всему периметру. Предназначены несъемные мембраны для использования в частных системах отопления и для обогрева коттеджей. Допускается ограниченное использование и монтаж в небольших промышленных объектах.
• Бак со сменной мембраной. Представляют собой полую грушу. Съемные мембраны способны эффективно работать в системах с большой интенсивностью нагревания теплоносителя и высоким атмосферным давлением. Преимуществом такого устройства является возможность замены диафрагмы. Недостатком то, что к выполнению работ по смене мембраны предъявляются высокие требования. Не допускается перекоса мембраны при ее установке.

Роль расширительного бака в системе отопления не сводится исключительно к амортизации избыточного давления. Перед выбором подходящего устройства необходимо определить, с какой именно целью его планируют использовать.

Как рассчитать объем расширительного бака мембранного типа

Выбирая резервуар необходимо обращать внимание на следующие несколько показателей:

• Диапазон температур, считающихся рабочими для устройства.
• Эластичность мембраны.
• Диффузионная устойчивость.
• Динамические показатели.

Помимо этих четырех критериев важно произвести расчёт давления в отопительной системе с бачком мембранного типа. Данные о давление помогут подобрать наиболее подходящую модель бака. Требования к выполнению расчетов в сложных системах закрытого типа предъявляются высокие. Правильно сделать подсчеты можно по следующей формуле:

V=(V сис ×K)÷D

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления составляет согласно этой формуле произведение объема системы V сис и коэффициента увеличения теплоносителя К (он составляет 4%) разделенное на эффективность самого бачка.

Можно также отдельно высчитать эффективность бачка с помощью другой формулы:

D=(Pmax-P нач)÷(Pmax+1)

P – в данном случае является сокращением обозначающим максимальное и начальное давление. С помощью этих двух формул можно легко выполнить расчет и подобрать необходимую модель.

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

Как установить расширительный бак мембранного типа

Установка расширительного бака в закрытой системе отопления выполняется достаточно просто. Единственным условием для подключения является понимание основных принципов работы. Выполнить монтаж можно соблюдая следующие рекомендации:

1. Расширительный бачок лучше установить перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков в напоре. Остальных ограничений относительно места установки не существует.
2. После установки необходимо проверить соответствует ли рабочее давление устройства с тем, которое необходимо. Сделать проверку можно достаточно просто, если при подключении установить датчик давления в баке. Датчик, измеряющий давление в баке устанавливается непосредственно на входе. Если существующие показатели не соответствуют требуемым, необходимо сбросить воздух и прокачать устройство заново, до тех пор, пока напор диафрагмы не будет соответствовать требуемому.
3. Расширительный бачок при закрытой системе отопления правильно монтируется таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволит слить теплоноситель, даже в случае выхода мембраны из строя. Некоторые модели имеют указатель уровня теплоносителя, позволяющий определить, выполнен ли слив жидкости из системы полностью.

Установка мембранного бачка является обязательным условием для монтажа схемы отопления закрытого типа. Некоторые котлы уже укомплектованы таким устройством, в таком случае при необходимости допускается монтаж дополнительного резервуара.

виды, конструкция, плюсы и минусы, установка

На чтение 8 мин Просмотров 107 Опубликовано 09.01.2020 Обновлено 24.12.2019

При нагревании теплоносителя в закрытых системах отопления создается повышенное давление. Жидкость при температуре 90°C увеличивается в объеме на 3,55%. Чтобы избыточное количество теплоносителя не испортило радиаторы или трубы, устанавливается мембранный бак для отопления. Предохранительная конструкция из металлической емкости и гибкой мембраны принимает излишки воды, возвращая показатели давления в норму.

Устройство и принцип работы мембранного бака

Расширительный бак с резиновой мембраной внутри для накопления излишков воды при нагревании

Расширительный бак – это герметичная металлическая емкость, внутренняя часть которой поделена на две части эластичной мембраной. Один отсек заполняется воздухом, во второй будет поступать вода при расширении. Корпус бачка выполняется из стали. От коррозии металл защищает порошковое окрашивание. По типу сетей отопления устройства делятся на две группы:

• открытые;
• закрытые.

Расширительный резервуар открытого типа должен находиться в наивысшей точке контура. Его делают из стали, наиболее распространенной является прямоугольная форма. Бачок служит для отвода излишков жидкости и воздуха, растворенного в ней. Конструкция его очень простая – в металлическую емкость с крышкой врезаны два патрубка – для поступления и отведения воды. Бачок часто устанавливают на чердаке. В холодном помещении его необходимо утеплить пенопластом. Плюсом открытой конструкции является простая эксплуатация и низкая стоимость.

Мембранные расширительные баки для систем отопления закрытого типа должны быть герметичными. Стальной резервуар рассчитан на долгосрочную эксплуатацию. Его рабочая деталь – эластичная мембрана. Она изготавливается из специальной термостойкой резины. В зависимости от вида бачка применяется мембрана баллонного или диафрагменного типа.

Принцип работы

В водяных системах отопления циркулирует жидкий теплоноситель. При нагревании он расширяется. Излишки через соединительный патрубок поступают в мембранный бак. Эластичная резина растягивается, один отсек заполняется жидкостью, а во втором сжимается воздух. После охлаждения воды в контуре давление уменьшается. Под действием сжатого воздуха мембрана выпрямляется и выталкивает жидкость обратно в систему.

Во время передвижения жидкость не контактирует с воздухом. Это снижает вероятность развития коррозии.

Виды мембранных баков

Бак с фиксированной мембраной — не требуется замена резины

Чтобы система отопления работала с максимальной эффективностью, важно правильно выбрать мембранный бак.

Фиксированный

Конструкция с фиксированной мембраной рекомендуется для небольших систем отопления. В таких контурах давление относительно стабильное и нет резких скачков. Гибкий элемент жестко зафиксирован и не снимается для замены в случае неисправности. Плюсом варианта является низкая цена.

Фланцевый со сменной мембраной

Особенностью конструкции бачка является фиксация мембраны баллонного типа на горловине с помощью фланца. Болтовое крепление позволяет надежно удерживать резиновую деталь в процессе эксплуатации. В случае ее разрыва можно снять деталь и заменить новой. Возможность ремонта продлевает срок службы дорогостоящего бака.

Достоинства и недостатки

Резина герметично закреплена, поэтому воздух не попадает в систему

Основной плюс оборудования – предотвращение протечек и других аварийных ситуаций, возникающих при скачках давления. Бачки необходимы в контурах большой протяженности. В них находится значительный объем воды, который при расширении создает повышенную нагрузку на места соединений, радиаторы и трубы.

Достоинства оборудования:

• исключается попадание воздуха в магистраль;
• оборудование рассчитано на воду любого качества;
• отсутствует испарение жидкости;
• предотвращается аварийный рост давления;
• установка возможна в любом месте;
• упрощается обслуживание системы, не требуется регулярная доливка теплоносителя.

К минусам относят потери тепла и довольно высокую стоимость мембранных баков по сравнению с емкостями открытого типа.

Расчет объема

Расширительный бак по объему должен вмещать 10% всего теплоносителя в системе

Параметры бачка должны позволить предотвратить рост давления при нагревании теплоносителя. Для примерного расчета системы емкостью до 150 л можно воспользоваться формулой: объем бачка – 10% от объема системы. В случае использования антифриза параметр увеличивается до 15%. Для вычислений потребуется емкость контура. Узнать параметр можно по водомеру в процессе заполнения системы. Также его высчитывают, сложив объем всех узлов, труб, радиаторов и котла. Для расчета существуют онлайн-калькуляторы.

Более точное значение даст вычисление по формуле: V = V1 x Bt/(1-(Pmin/Pmax)), где:

• V – объем бачка;
• V1 – объем жидкости в контуре;
• Bt – коэффициент теплового расширения теплоносителя, находится по таблице;
• Pmin – заводское давление в баке;
• Pmax – максимальное давление в системе, определяется в момент срабатывания предохранительного клапана.

Правильно подобранный объем расширительного бака помогает продлить срок эксплуатации отопительной системы.

Требования и рекомендации по установке мембранного бака

Баки маленького объема монтируются на стену

Монтаж оборудования можно выполнить самостоятельно, следуя инструкции. При работе придерживаются требований по установке:

1. Первый этап – выбор места. Необходимо обеспечить свободный доступ к резервуару для обслуживания. Удачным местом считается участок обратной магистрали между насосом и котлом.
2. Для безопасности закрытого контура потребуется установка предохранительного клапана, воздухоотводчика, манометра и термометра.
3. Перед входным патрубком устанавливают дренажный кран для спуска воды из емкости.
4. На участке, соединяющем бачок и систему отопления, нельзя устанавливать фильтры.
5. Перед подключением оборудования проверяют давление газового пространства. При необходимости подкачивают воздух.
6. Бак не должен располагаться в помещении с минусовой температурой.

Резервуар надежно закрепляется на стене, при этом на него не должна оказываться дополнительная нагрузка. Модели большого объема монтируются на пол. Рекомендуется схема подключения с расположением входного патрубка снизу. Специалисты советуют выполнить разъемное соединение патрубка и сливного крана перед ним. В случае необходимости расширительный бак легко демонтируется.

Производитель указывает требования по количеству антифриза в составе теплоносителя. Нельзя превышать заявленные пропорции.

Правила выбора оборудования

Важно правильно выбрать объем бака, чтобы отрегулировать давление в системе

Основные характеристики мембранного бака, на которые ориентируются при покупке:

• объем;
• максимальное давление;
• материал мембраны и корпуса;
• рабочая температура.

Эти критерии обеспечат надежность работы отопления. Недостаточный или избыточный объем резервуара не позволит наладить нормальное давление в контуре. Тип и материал мембраны и корпуса влияют на срок эксплуатации оборудования. Качественная резина выдерживает большое количество циклов расширения и сжатия. Чтобы корпус не подвергался коррозии, он должен иметь защитное покрытие. Стоит учесть габариты изделия и продумать место монтажа. Специалисты советуют покупать изделия известных производителей. Низкая стоимость продукции часто является показателем использования низкосортных материалов.

Возможные поломки

При длительном использовании мембрана может лопнуть

Во время эксплуатации оборудования владельцам рекомендуется каждые полгода осматривать корпус на протечки и повреждения. Также необходимо измерять давление в газовой камере. Проверка состояния мембраны осуществляется 1 раз в 2 года. При длительном отсутствии эксплуатации из бачка сливают воду.

Распространенные неисправности:

• Падение давления в газовом отсеке – необходимо подкачать через ниппель воздух с помощью насоса.
• Повреждение корпуса – механическое воздействие или коррозия могут вызвать появление трещины. Восстановить герметичность емкости можно в сервисном центре.
• Течь из воздушного клапана – из-за высоких нагрузок и горячей воды резина может потрескаться. Лучше вовремя выполнить замену испорченной детали.

Выполнить ремонт оборудования можно своими силами. Для замены мембраны потребуется слить воду, демонтировать емкость и сбросить давление. Затем откручивают болты фланца, удерживающие резиновую деталь. Старую мембрану вынимают, заменяют новой. Все процедуры проводят в обратной последовательности.

Популярные модели

Расширительные баки марки Вестер для ГВС и отопления выкрашены в красный цвет

Российская торговая марка Wester выпускает мембранные баки для холодного и горячего водоснабжения, а также отопления. Серия WRV предназначена для компенсации расширения теплоносителя. В нее вошли модели различной емкости – от 8 до 10000 л. Корпус изделий окрашен в красный цвет.

Wester WRV 50

Устройство применяется в системах отопления закрытого типа. Его объем составляет 50 л. расположение корпуса вертикальное, монтаж напольный. Модель производится из прочной углеродистой стали. Мембрана изготавливается из пищевой синтетической резины. Она сменная, поставить и зафиксировать новую эластичную деталь позволяет фланец на горловине бачка. Конструкция рассчитана на давление до 5 бар.

Wester WRV 200 top

Баки мембранные для отопления Wester wrv200 top изготавливаются из стали сложной вытяжки. Для разделения внутренней камеры используется термостойкая эластичная резина EPDM. Деталь сменная. Диапазон рабочей температуры от -10 до +100°C. Конструкция выдерживает давление до 10 бар, ее объем составляет 200 л. Размещение напольное.

Расширительный бак – простая по конструкции, но функциональная часть системы отопления. Предотвратит поломки, вызванные резким повышением давления. Его установка обеспечит безопасную и стабильную работу всех рабочих узлов.

Установка и подключение мембранного расширительного бака в системе отопления

Мембранный расширительный бак – часть системы отопления дома или квартиры. Установка расширительного бака позволяет избежать разрывов трубопроводов с горячей водой путем компенсации увеличения объема теплоносителя, вызванного повышением температуры. 

Что представляют собой расширительные баки в системе отопления

Предназначение расширительных баков

В системе отопления постоянно происходят колебания температуры воды. Это приводит к изменению давления во всех узлах конструкции. Герметичность системы не позволяет избавиться от излишка жидкости. Последствия таких колебаний температуры и давления – выход из строя котла и трубопроводов. Кроме того, это опасно для людей, которые находятся в помещениях с трубопроводами.  

Клапан для сброса излишков воды провоцирует появления еще одной проблемы. В систему попадает воздух, нарушается нормальный процесс циркуляции. При снижении температуры потребуется пополнить установку теплоносителем. Это влечет дополнительные затраты и неудобства. Выход из ситуации – расширительные мембранные баки.

Установка расширительного бака способствуют стабилизации работы всей отопительной системы. Конструкция объем и дизайн оборудования зависит от конкретных условий установки. 

Конструкция и принцип работы мембранных расширительных баков

Бачок представлен в виде сосуда со встроенной мембраной, изготовленной из резины. Она делит внутреннее пространство на две части. В одной находится сжатый воздух, а другая предназначена для теплоносителя. 

Иногда вместо воздуха используют сжатый газ, например, азот. Параметры давления газа представлены в паспорте. Когда система находится в нерабочем состоянии, внутренний объем бака заполнен газом или воздухом. Перед вводом в эксплуатацию устанавливают равновесное давление во всей системе. При изменении температуры носителя, в нашем случае воды, она расширяется и избыток начинает поступать в камеру расширительного бака. Давление в газовой части бака выравнивается с показателями давления в системе.

При больших объемах теплоносителя требуется установить контроль за давлением в камере, где находится воздух.

Внутренняя мембрана бывает:

• баллонная, которая в случае выхода из строя подлежит замене. Вода при использовании этого вида мембраны не соприкасается с корпусом бака;
• диафрагменная, которая относится к незаменимым и применяется для систем с небольшим количеством теплоносителя.

Преимущества и недостатки мембранных баков

Преимущества мембранных баков:

• бутиловые и резиновые мембраны допускаются к использованию в системах с питьевой водой; 
• качество воды не является препятствием для использования мембранных баков. В случае использования воды с превышением по показателю содержания кальция, мембрану легко сменить;
• при подкачке требуется небольшое количество газа или воздуха;
• теплоноситель не испаряется. Благодаря этому отсутствуют его потери;
• минимальные затраты на эксплуатацию системы;
• монтаж не требует больших затрат средств и времени.

Читайте еще: Расширительный бак для системы водоснабжения: принцип работы и выполняемые функции, особенности расчета

Выбор мембранного расширителя

Какую разновидность выбрать (открытого или закрытого типа)

Есть два типа расширительных баков: мембранные (закрытые) и открытые баки.

Рассмотрим отличия и определимся с рациональным выбором.

Расширительный бак с мембраной (закрытый)

При установке этого оборудования требуется манометр, ниппель и предохранительный клапан. 

Чтобы избежать вскипания воды, располагайте бак ближе к котлу на обратке. Тщательно закрепите бак. Вес устройства в процессе эксплуатации может меняться в большую сторону.

Открытый расширительный бак

Устанавливают такой бак на самом высоком уровне установки. Часто пользуются чердаком. Бак снабжен переливной трубой для сброса излишков теплоносителя. В случае утечки воды из системы вода из бака автоматически позволяет восстановить прежний объем. Расширитель оборудуют циркуляционной трубой, чтобы исключить замерзание теплоносителя.

Открытые баки используют редко из-за недостатков:

• массивная конструкция;
• создаются благоприятные условия для процесса коррозии;
• нельзя использовать при высоком давлении.

Как определить необходимый объем расширительного бака

Основная характеристика при выборе и установке расширительного мембранного бака – объем. Рассмотрим разные методы, которые используют для определения этого показателя.

Способ 1

Объем бака должен составлять 10% от объема воды используемой в качестве теплоносителя. Метод основан на том, что коэффициент расширения у воды при температуре 100 градусов не переходит границу 0,08. Неточность состоит в том, что не берется в расчет давление в отопительной системе.

Способ 2

Относится к достаточно точным и рекомендуется при выборе расширительного мембранного бака. Формула для расчета:

 V = C*Bt / (1 – (Pmin /Pmax))/ Кзап.

Где:

V – количество жидкости в системе;

Bt – коэффициент, учитывающий расширение воды при изменении температуры;

P min – исходное значение давления;

P max – разрешенное давление. Используется при расчете предохранительного клапана;

Кзап. – коэффициент наполнения бака водой. Отражает максимальный объем теплоносителя, который может поместиться в бачке. Для расчета используют таблицу:

Образец расчета:

Количество воды в установке 800 литров;

Bt для воды с температурой 85 градусов составляет 0,034;

Исходное давление – 1,5;

Предельное давление – 5.0;

Величину коэффициента заполнения находим по таблице – 0.58

Объем бака: 0,034*800/ (1 — 1,5/5,0)/0,58 = 67 литров.

Полученный результат умножают на коэффициент резерва равный 1,25.

Полный объем: 67*1,25 = 83,75 л.

Выбираем бак, который по объему близок этому значению.

Допускается пользоваться таблицами. В качестве теплоносителя – вода.

В расчете принимают во внимание все узлы гидросистемы. Параметры берутся из документации по проектированию систем теплоснабжения объекта. Если такая возможность отсутствует, воспользуйтесь следующим способом определения необходимого объема

Читайте еще: Схемы подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения: особенности подсоединения гидробака

Способ 3

Расчет приблизительный, основанный на связи мощности отопительной системы с объемом воды – теплоносителя установки. Один кВт соответствует 15 литрам воды, циркулирующей по трубопроводам установки. Что касается Bt –коэффициента расширения, то он находится по специальным таблицам с учетом состава жидкости. Сейчас в систему вводят теплоноситель состоящий из смеси воды с гликолями. Это повышает эффективность теплоотдачи. 

Показатель давления определяют в каждом узле тепловой установки. Допустимое давление принимается по самому большому значению. Именно на это давление настраивается предохранительный клапан.

Мембранные компенсационные баки снабжаются устройствами для контроля и регулирования давления. Для контроля используют манометры.

Как определить диаметр трубы, идущей к расширительному баку

Чтобы не загружать вас излишними формулами, посмотрите видео, где подробно рассказано о том, какие диаметры труб должны быть при установке мембранного расширительного бака в системе отопления:

Где устанавливается расширительный бак на отопление

Установка мембранного расширительного бака в системе отопления может быть выполнена в любом месте. Рассмотрим два варианта: на обратке и на падающем участке трубопровода.

На обратке – признается, как наиболее удачный вариант, который способствует работе мембранного бака в оптимальных условиях. Это позволяет продлить срок эксплуатации оборудования.

Вариант присоединения бака на подающем участке магистрали не отличается стабильной работой. Вода, проникающая в бак будет иметь повышенную температуру. Не исключено проникновение пара в расширительную емкость. Давление компенсируется слабо, снижается срок службы расширительного оборудования.

Важно! Присоединяйте бак в систему через «американку» с краном для отсечения системы. Мембранный расширитель в любое время можно вывести из схемы для ремонтных работ или замены на новый бак. Тройник позволяет сливать воду не затрагивая остальные части отопительной системы.

Как правильно установить мембранный расширительный бак в системе отопления

Требования к месту установки расширительного бака:

• не ставьте оборудование близко к стене. Ремонт и обслуживание требует свободного доступа к установке;
• установите бак на высоту удобную для обслуживания;
• установите запорную арматуру, позволяющую отключить бак от системы;
• зафиксируйте на стене все подводящие к баку трубы, чтобы снять с патрубка излишнюю нагрузку;
• температура окружающей среды в помещении не должна опускаться ниже 0 градусов.

Какие материалы и инструменты нужны для работы. Каким шлангом подключить расширительный бак к отоплению

Чтобы установка расширительного бака – экспанзомата, прошла корректно, потребуются специальные ключи и герметик (уплотнение соединений) для сантехнических устройств, работающих под давлением. При покупке средств и инструментов уточните диапазон температур на которые они рассчитаны. Нарушение этих правил может привести к самым серьезным последствиям. Так например это может произойти при использовании дешевого герметика для пластиковых окон. Привлекательный внешний вид не обеспечивает надежность.

Часто при монтаже бака применяют обычный разводной ключ. Приобретите дополнительно ключ, который специально предназначен для соединения трубопроводов из металлопластика. Потребуется ступенчатый ключ, чтобы работать с разъемными соединениями.

Для крепления расширительных баков на стене есть стандартные комплекты. Они способны выдержать вес 50 кг и более.

Если найти такой комплект не удалось, приобретите все составляющие по отдельности.

Убедитесь в надежности стены и приступайте к креплению кронштейна. Наметьте фломастером место отверстий и с помощью сверла сделайте углубления. Диаметр сверла – 8 мм. После забивки дюбелей закрепите скобу специальными шурупами. Проденьте хомуты через отверстия, и зафиксируйте бак.

В системе отопления широко используют подводку в виде надежного крепежного устройства – гибкого шланга. Это обеспечивает подвижность приборов. Ведь очень часто при монтаже теплоснабжения схемы расположены так, что сделать жесткий стык практически невозможно. Отметим преимущества соединения с помощью гибких шлангов:

• длительный срок службы;
• надежны в процессе эксплуатации;
• простота при сборке и разборке соединения при необходимости замены оборудования;
• снижение уровня шума;
• устранение вибрации;
• не подвержены действию коррозии;
• внутренняя резьба для безопасного соединения;
• эластичны;
• обладают устойчивостью к изменению температурного режима и давления.

Изготавливают гибкие шланги из нержавеющей стали. При покупке уточните диаметр соединительного штуцера. Выбирайте шланги в соответствии с диаметром соединения на расширительном бачке.

Читайте еще: Гидроаккумулятор (гидробак) для систем водоснабжения: устройство и принцип работы, разделение видов

Пошаговая инструкция. Разные способы подключения

Экспанзомат – еще одно название расширительного мембранного бака. Рациональнее, если установкой займется специалист. Если решили установить самостоятельно, то в неясных моментах свяжитесь с ним и получите консультацию. Установить бак можно как на подающей части магистрали, так и на обратке.

Последовательность и особенности установки: 

• расположение расширительного бачка в пространстве. В принципе, как уже было сказано, бак можно расположить как угодно. Но с точки зрения рациональности, воздушная камера должна располагаться вверху, чтобы не подвергаться воздействию гравитации. Это усилит и без того значительное воздействие на мембрану со стороны теплоносителя и воздуха. Потребуется замена или ремонт через меньший промежуток времени, чем указано в гарантийных обязательствах; 
• на смонтированной схеме отопительной системы выбирают свободное от завихрений место. Обычно это участок трубы перед рециркуляционным насосом. Это наиболее оптимальный вариант;
• крепят бачок к стене и соединяют гибким шлангом с системой.

Не важно, куда вы поставите бак: на подачу, или это будет обратка, важно чтобы он был расположен на минимальном расстоянии от всасывающей стороны центробежного насоса.

Как проверить и накачать расширительный бак. Какое должно быть давление в установленном расширительном баке 

Перед установкой расширительного бака требуется провести проверку давления. Для нормальной работы всей системы это важный момент. Определитесь, где у вашего гидроаккумулятора находится воздушная камера. При покупке аппарата вы получаете инструкцию, в которой есть схемы подключения и внутреннее устройство бачка. Снимите или открутите заглушку со стороны воздушной камеры. Под ней располагается золотник, такой как на камере автомобильного колеса. Замерьте давление в воздушной камере.

Как правило, техническая документация содержит такую информацию. Полагаться на эти цифры не стоит. В процессе транспортировки, да и просто со временем, какое-то количество воздуха может выйти из системы через неплотности в соединениях. Неправильный установленный перепад давления в воздушной камере и системе отопления постепенно снизит эффективность работы всей тепловой установки. Перед замерами не надо заполнять бак водой. Просто заполните систему водой.

Теперь надо подогнать перепад давления под свою тепловую установку. Допустим, рабочее давление в трубах составляет 1,3 бар. Разница между давлением в системе и воздушном отсеке бака должна быть оптимально 0,3 бар. Таким образом мембрана всегда будет всегда поджата со стороны теплоносителя. Это необходимо, чтобы при снижении температуры в отопительной системе не происходило засасывание воздуха в воду. Слабым местом в этом случае являются воздухоотводчики работающие в автоматическом режиме. Именно они могут пропускать воздух в тепловую систему, а это недопустимо. Если нужный перепад не соответствует требованиям, требуется подкачать или стравить воздух из камеры бака.

После процедуры замеров заполните трубы водой, и запускайте котел.

Заключение

Все работы связанные с установкой мембранного расширительного бака в системе отопления не требуют высокой квалификации и вполне могут быть выполнены самостоятельно. Познакомившись с материалами вы сможете определить объем мембранного бака и выбрать модель оборудования в магазине.

К изделию прилагается инструкция по монтажу и установке.

Если помещение которое вы собираетесь отапливать имеет большие размеры, можно установить не один, а сразу несколько мембранных расширительных бачков.

Расширительные баки для систем холодного и горячего водоснабжения

Расширение — резервуары HVAC

Wessels производит расширительные баки трех конструкций: компрессионные, баллонные и диафрагменные. У каждого стиля резервуара есть модели, которые имеют кодировку ASME или Non-ASME. Размеры цистерн варьируются от 2 до 10 000 галлонов. Большинство сосудов под давлением Wessels спроектированы с использованием сосуда с предварительным давлением с внутренним баллоном или диафрагмой для управления жидкостями под давлением. Большинство продуктов Wessels представляют собой стандартные модели по каталогу с более чем 6000 резервуаров на складе для быстрой отгрузки.Резервуары изготавливаются по индивидуальному заказу в соответствии со спецификациями заказчика для высоких давлений и / или из специальных материалов для тяжелых условий эксплуатации.

Что такое расширительные баки?

Расширительные баки необходимы в системе отопления или кондиционирования с охлажденной водой с замкнутым контуром для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения. Бак надлежащего размера будет учитывать расширение жидкости в системе во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превышать критические пределы давления.В расширительном баке сжатый воздух используется для поддержания давления в системе, принимая и удаляя изменяющийся объем воды по мере ее нагрева и охлаждения.

Некоторые конструкции резервуаров включают диафрагму или баллон для изоляции расширенной воды от воздушной подушки, регулирующей давление. Когда вода расширяется, она содержится в баллоне, чтобы предотвратить коррозию резервуара и потенциал заболачивания. Воздушная подушка для регулирования давления предварительно заряжается на заводе и может быть отрегулирована в полевых условиях для соответствия критическим требованиям системы.Такая конструкция и принцип действия расширительного бака этого типа позволяет проектировщику или инженеру уменьшить размер бака до 80%.

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления / охлаждения. Этот бак является старейшим типом, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и хранится в резервуаре, а не в системе.

Узнать больше

Разделитель

Съемные расширительные баки с баллонами предназначены для использования в системах водяного отопления / охлаждения для поглощения силы расширения, возникающей в результате изменений температуры нагревающей / охлаждающей жидкости.

Узнать больше

Разделитель

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от воды в системе. Переувлажнение резервуара не может произойти, поскольку воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней стороной баллона, помещенного внутри резервуара, в то время как системная вода содержится внутри баллона.

Узнать больше

Полное руководство по расширительным баллонам / мембранным бакам

Что такое баллон-дозатор?

An Расширительный бак, который содержит баллон, известен как резервуар-дозатор.Мочевой пузырь расширительный бак — это система, которая используется для отопления и охлаждения поглощая силу расширения. Он использует сжатый воздух для регулировки изменения давления, исключая или принимая изменения объема воды, расширяется или сжимается из-за нагрева или охлаждения. Предварительно заряженный бачок-дозатор расширительный бак, который уже заправлен воздухом. Расширительные баки мочевого пузыря обладают преимуществом: замена мочевого пузыря по мере необходимости.

В мочевой пузырь отделяет расширенную воду от воздуха.Таким образом, вода не контактирует с резервуаром и предотвращает коррозию под действием кислорода и ржавчину. Это также увеличивает срок службы насоса за счет уменьшения количества циклов насоса. Эта система предотвращает засорение водой за счет использования воздушной перегородки между внутренней частью резервуара и внешний вид мочевого пузыря.

Обзор диафрагмы Танки

Диафрагма цистерны — это сосуды для воды, которые подвергаются высокому давлению.Эти танки

В диафрагма разделяет воду и воздух внутри емкости. Мембранные баки работают аналогично баллонам-дозаторам. Ключевое отличие заключается в том, что что одна система использует баллоны, а другая — диафрагмы. Диафрагмы не могут заменить из бака.

Это предотвращает переувлажнение системы и предотвращает всасывание воздуха. Этот Кстати, он защищает системы водяного отопления и охлаждения.

● Что чем отличается бачок-дозатор от бачка диафрагмы?

А Бак-дозатор содержит внутри виниловый бак.Бачок-дозатор можно заменить как и при необходимости.

На с другой стороны, мембранный бак содержит резиновую плоскую мембрану, бутиловый бак. или установленный на нем виниловый резервуар. Диафрагма остается прикрепленной к внутренняя площадь резервуара. Следовательно, его нельзя заменить.

Оба баки, баллон и диафрагма имеют одинаковые функции.

Предварительно заправленные расширительные баки

Предварительно заряженный Расширительные баки содержат баллон или диафрагму.Они служат цели отделение воздуха от воды внутри резервуара. Цистерны используются как резервуары для хранения воды, а также для уменьшения суточного цикла насосов для повышения ее жизнь. Когда насос наполняет резервуар водой, баллон или диафрагма становятся сжатый. Это приводит к увеличению давления и продолжается до тех пор, пока реле давления насоса отключается.

В Особенностью предварительно заправленного расширительного бачка является то, что он заряжается воздухом.Он держит заряд, и он может быть увеличен в полевых условиях при использовании. Предварительно заряженные баки имеют подключение одинарная труба. Как размер танка увеличивается, количество используемой воды увеличится и будет меньше насосные циклы. Это может продлить срок службы насоса и повысить его долговечность.

Предлагаемые расширительные бачки Белл и Госсетт

Bell & Gossett предлагает предварительно заправленные расширительные баки с диафрагма или мочевой пузырь в трех разных сериях.Узнайте о Характеристики трех серий ниже. Все Расширительные баки Bell & Gossett , системы отопления и охлаждения соответствуют стандартам ASME Section VIII, Division 1.

1. Расширительные баки Bell & Gossett серии B

Этот серия доступна в размерах 53 — 3,63 галлона. Он имеет сверхмощный сменный бутиловый пузырь. Доступен в смотровом стекле, соответствующем нормам Калифорнии, и в корпусе высокого давления. также доступны модели до 250 фунтов на квадратный дюйм.Эта модель предварительно заряжена до 12 фунтов на квадратный дюйм. но его можно отрегулировать в полевых условиях в соответствии с требованиями. Вы также можете получить при необходимости — сейсмические ограничения.

2. Расширительные баки Bell & Gossett серии D

Этот модель имеет фиксированную бутиловую диафрагму, которую нельзя заменить. Это экономично в использование. Вы можете выбрать вертикальную или горизонтальную форму. Он доступен в размеры 8-211 галлонов. Сейсмические ограничения и Доступны смотровые стекла с кодексом Калифорнии.Его заряд можно регулировать и его заводская предварительная зарядка составляет до 12 фунтов на квадратный дюйм.

В Корпус данной модели выполнен из углеродистой стали. Уменьшает заболачивание проблем, предотвращает кислородную коррозию и, таким образом, предохраняет резервуар от ржавчины.

Это поддерживает надлежащую систему наддува в нескольких рабочих условиях, которые помогает ему поглощать силы расширения систем охлаждения и отопления.

3. Расширительные баки Bell & Gossett Series B-LA

Этот модель является одной из лучших, так как содержит экономичную сверхмощную сменную бутиловый пузырь.Он поставляется в размерах 10–158 галлонов. Как и другие серии, сейсмический ограничители и смотровое стекло, соответствующее нормам Калифорнии, также доступны с этой моделью.

В модели этой серии разработаны специально для поглощения сил расширения системы охлаждения или нагрева воды. Отлично выдерживает давление в различных условиях эксплуатации.

Более того, Баки-дозаторы серии B-LA снижают вероятность коррозии бака и сохраняют его качество.Это также устраняет проблемы заболачивания и кислородной коррозии. Проверять вне Расширительные баки Bell & Gossett стр. подробнее Информация.

23 августа 2017 Дженнифер

Расширительные баки — Pirobloc

Расширительные баки предназначены для использования в замкнутых контурах воды или других жидкостей, чтобы учесть их расширение при повышении температуры теплоносителя.

Расширительный бак Pirobloc DE-2500-V-HP — это резервуар, который может находиться под давлением, с диафрагмой, разделяющей резервуар на две части (воздух и жидкость).Это поддерживает постоянное предварительно заданное давление за счет изменения объема жидкости внутри резервуара, а затем, когда он опорожняется, впускного отверстия для воздуха без масла через компрессор, пока снова не будет достигнуто установленное или желаемое рабочее давление.

Следовательно, он отвечает за компенсацию увеличения объема жидкости и предотвращение превышения давления в контуре над номинальным давлением его компонентов.

Общие характеристики

Бак, сделанный из стали, спроектирован и изготовлен в соответствии с правилами проектирования ASME BPVC VIII Div.1-е изд. 2015.

Он имеет вертикальную ориентацию и опирается на 4 металлические ножки с L-образным профилем, приваренные к 4 опорным плитам с просверленными отверстиями для фиксации.

Устройство состоит из двух торсферических концов типа KLOPPER, соединенных между собой цилиндрическим листом через соединения, сваренные официально утвержденными процедурами и персоналом, в соответствии с вышеупомянутыми нормами проектирования.

Для соответствия требованиям эксплуатации и безопасности резервуар оборудован предохранительным клапаном от избыточного давления, патрубком, показывающим давление в резервуаре, а также впускным и выпускным отверстиями для жидкости.

Резервуар содержит мембрану из EPDM, закрепленную на дне резервуара через фланцевое соединение, обеспечивающее проникновение жидкости внутрь резервуара.
Эта мембрана полностью изолирует воздух внутри и обеспечивает практически всю емкость бака в качестве объема расширения.

Технические характеристики расширительных баков указаны на паспортной табличке: год выпуска, объем в литрах, максимальная и минимально допустимая температура (TS), максимально допустимое давление (PS), группа, к которой принадлежит жидкость (воздух, вода или другой жидкости), категорию давления перед нагрузкой, к которой он принадлежит, и испытательное давление (PT).Технические характеристики, описанные на паспортной табличке расширительного бака, необходимо предварительно проверить на совместимость с характеристиками объекта, а также убедиться, что предписанные пределы никогда не превышаются.

Герметичность и устойчивость бака к давлению подтверждены гидростатическим испытанием продолжительностью не менее 60 минут. В соответствии с кодом ASME BPVC VIII Div.1 — UG-99, это испытание должно быть как минимум равным PS x 1,3 x LSR, где PS — расчетное давление оборудования, а LSR — коэффициент напряжений материалов, из которых изготовлен контейнер. .

Эксплуатация

Увеличение объема жидкости в результате повышения ее температуры направлено в сторону резервуара.

Когда жидкость попадает в резервуар, она попадает внутрь диафрагмы или мембраны, которая разделяет воздух и жидкость. Поступление жидкости увеличивает объем мембраны, вызывая уменьшение начального объема воздуха, содержащегося в резервуаре, и, как следствие, повышение давления.

Установка

Перед установкой расширительного бака авторизованный технический персонал должен выполнить надлежащие измерения в соответствии с правилами точных расчетов в соответствии с правилами, действующими в стране назначения.

Установка находящегося под давлением устройства, размеры которого не соответствуют требованиям, может привести к повреждению людей, домашних животных или имущества, а также самого устройства. Все устройства, работающие под давлением, должны устанавливаться и обслуживаться специализированным персоналом в соответствии с национальными правилами страны, в которой установлено устройство.

Перед установкой убедитесь, что есть достаточно места для обслуживания и разборки клапанов, контрольно-измерительных приборов или других частей объекта.

Оборудование должно быть снабжено подходящим тарированным предохранительным клапаном на давление, не превышающее максимальное давление расширительного бака, с учетом разницы уровней между положением предохранительного клапана и расширительного бака.

• Убедитесь, что бак не был поврежден во время транспортировки или погрузочно-разгрузочных работ. Если это произошло, его следует отремонтировать.
• Установите резервуар на чистое ровное основание.
• Бак должен свободно опираться на ножки в вертикальном положении.
• Необходимо проверить правильность установки резервуара и его опоры, чтобы его нельзя было повредить.
• Подключите компрессор оборудования и панель управления.

Мембранный бак для водоснабжения

Советы по выбору

Мембранный бак выполнен в виде сосуда с двумя камерами, одна из которых перекачивается воздухом, а другая — водой.Расширительные мембранные баки Используются в системах отопления для слива дополнительной воды при нагреве котла и расширении жидкости, а также для предотвращения гидравлического удара. В системах водоснабжения мембранные баки служат для накопления определенного количества воды с целью подачи ее под определенным давлением в нужное время.

Расчет минимального объема мембранного бака

В первом приближении объем расширения мембранного бака должен быть равен 10% от объема воды в системе.

Для расчета минимально допустимого объема мембранного бака необходимо знать максимально допустимое количество запусков насоса в час, интенсивность подачи воды и при каких значениях давления насос будет включаться и выключаться.

Приблизительная формула для расчета минимального объема мембранного бака выглядит так:
V = 2Q / N, где V обозначает объем мембранного бака в кубических метрах, Q — ожидаемое потребление воды в кубических метрах в час, N — максимально допустимое количество запусков / остановок насоса в час.

Если вы хотите, чтобы двигатель насоса прослужил как можно дольше, вам необходимо выбрать мембранный резервуар , объем которого немного превышает минимально допустимый, рассчитанный по приведенной выше формуле. В одной системе можно установить два и более мембранных баков , но нужно следить за тем, чтобы давление в воздушных камерах было одинаковым.

Перед установкой мембранного бака необходимо убедиться, что при техническом расчете параметры были выбраны правильно.Не устанавливайте мембранный резервуар с непроверенными параметрами, так как это может повредить людей, систему и сам резервуар. Мембранный бак массой более 30 кг фиксируется специальным приспособлением.

Расчет предварительного давления в мембранном баке

Производители мембранных баков устанавливают значение предварительного давления не более 4 бар. Однако его необходимо отрегулировать на месте в соответствии с условиями эксплуатации. Настройка предварительного давления обеспечивает длительный срок службы мембраны и надежную работу всей системы.

Предварительное давление измеряется, когда резервуар опорожняется. Чтобы точно выставить его, используйте таблицу соответствия:

Расчет максимального и фактического объема мембранного бака

Максимальный объем воды в мембранном баке составляет ¾ его объема, а реальный объем намного меньше. Если перепад давления перед включением и выключением насоса составляет около 2 бар, то фактический объем воды в мембранном баке составит около 30% от общего объема.Фактический объем мембранного бака напрямую зависит от разницы давлений при включении и выключении насоса, чем он больше, тем больше фактический объем.

Помните о мерах безопасности: предварительное давление не должно превышать уровня, указанного на паспортной табличке мембранного бака a .

• Описание, типы конструкции
• Выбор устройства
• Установка и подключение

Для чего нужен мембранный бак для водоснабжения? При организации автономного водоснабжения частного дома из колодцев или колодцев необходимо создание аварийного водоснабжения.Для этих целей отлично подойдет расширительный бак для водоснабжения. Эти резервуары практичны, имеют большой объем, но для обеспечения нормального режима работы нужно применять несколько устройств, а не одну установку. При включении бака в систему водоснабжения автономность подачи воды значительно увеличивается. Созданный фонд решит проблемы с водоснабжением, которые могут возникнуть при выходе из строя насосов, а также при проведении профилактических работ по обслуживанию оборудования и скважин.На данный момент промышленность выпускает огромное количество различных моделей, что существенно усложняет выбор.

При включении бака в систему водоснабжения автономность подачи воды значительно увеличивается.

Описание, виды конструкции

Расширительный бак Для водоснабжения используется для поддержания необходимого уровня давления для автономного водоснабжения. Чаще всего для этих целей используются мембранные (расширительные баки). Это емкости, внутри которых есть резиновые мембраны, разделяющие емкость на камеры.Одна камера — вода, другая — воздух.

Бак подключается к водопроводу автономной системы водоснабжения таким образом, что входной патрубок подает воду в бак, наполняя его, и только после заполнения определенного объема вода подается потребителям.

Принцип работы следующий: при включении (запуске) системы насос закачивает воду в водяную камеру до ее заполнения. Объем второй камеры значительно уменьшен.Когда воздушная камера уменьшается, объем воздуха внутри нее не изменяется, поэтому давление на мембрану увеличивается. Соответственно, давление в системе увеличивается.

В расширительных баках используется мембрана, разделяющая их на 2 бака, один из которых предназначен для воздуха, а другой — для жидкости. В этом случае необходимо наличие в резервуаре оборудования для контроля давления (реле давления). Это необходимо для автоматического отключения насоса, по этому же датчику насос автоматически запускается при падении давления в баке ниже запрограммированного значения.Это позволит в автоматическом режиме работать всей водопроводной сети.

Для контроля давления необходимо установить отдельный манометр, который будет дублировать реле давления в случае его поломки. Важно тщательно и точно настроить датчик давления, ведь от его работы зависит давление в водопроводе. Установка расширительных (мембранных) резервуаров в системе автономного водоснабжения решает сразу несколько задач:

1. Поддержание давления в системе при отключении насоса и остановке для обслуживания или ремонта.Кроме того, такие емкости позволяют значительно снизить мощность насоса подачи воды.
2. Защита водопровода от гидравлических ударов, которые могут возникнуть из-за перепадов напряжения в электрических сетях, что значительно увеличивает живучесть системы.
3. Защищает от перепадов давления и других неприятных нюансов, связанных с попаданием воздуха в систему (например, при падении уровня воды в колодце).
4. В случае аварийного отключения насос будет поддерживать некоторое давление в системе.
5. Снижает износ насосного оборудования, тем самым продлевая срок его эксплуатации. Это связано с тем, что насос качает воду только после понижения давления воды в баке, а не после понижения давления воды в системе.
6. В случае низкого расхода воды, как правило, невозможно включить насосное оборудование, а использовать только воду, которая находится в баке.

Мембранные баки бывают разных конструкций. На данный момент их всего 2 типа:

1. Со сменной диафрагмой.Его главное преимущество — возможность замены мембраны при ее износе или разрыве. Для замены предусмотрен фланец, через который снимается старая мембрана и укладывается новая. Фланец прикручен к корпусу бака. Если резервуар имеет большой объем, необходимо дополнительно насадить мембрану. Чаще всего к соску прикрепляется задняя часть перепонки. Поэтому для снятия необходимо снимать соску, иначе мембрана может порваться.
2. Особенность функционирования такого устройства — отсутствие контакта воды с баком.Потому что вода остается внутри мембраны. Это защищает металлический корпус от ржавчины, вода не пачкается при попадании на поверхность. Таким образом, жизнь таких танков существенно продлевается. Устройства аналогичной конструкции доступны в вертикальном и горизонтальном исполнении. Главный недостаток — повышенный износ мембраны (что требует ее частой замены) и необходимость внимательно следить за химическим составом самой мембраны, чтобы не допустить попадания в систему ядовитых веществ (поэтому дешево китайские или польские мембраны купить нельзя! ).
3. Имеют неподвижную диафрагму. Они имеют постоянно закрепленную мембрану (диафрагму), которая разделяет резервуар на 2 части. Основное отличие — невозможность замены диафрагмы в случае ее поломки или износа в процессе эксплуатации. Как и в предыдущей конструкции, в одном отсеке будет воздух, в другом — вода. В этом случае вода имеет прямой контакт с корпусом резервуара. В случае использования металла в качестве корпуса, он может ржаветь и забивать систему ржавчиной.Поэтому для защиты от появления ржавчины внутренние поверхности таких резервуаров окрашивают специальной краской. Следует отметить, что со временем краска смывается, это приводит к контакту металла с водой.

Цистерна закрытого типа

Расширительный бак является дополнительным оборудованием, но без этого устройства невозможно эффективно управлять системой отопления. Чтобы сеть работала правильно, необходимо правильно выбрать и настроить параметры всех ее элементов.Одним из важнейших показателей в этом случае является давление в расширительном бачке.

Почему именно эта конструкция?

Прежде чем говорить о функциях и настройке расширительного бачка, необходимо разобраться в типах и работе этого оборудования. Зачем нужна такая конструкция в системе отопления? Основная задача устройства — компенсировать тепловое расширение в сети. Ведь при нагреве и охлаждении теплоноситель меняет свою плотность и объем.

Примечание! Если это устройство не будет установлено в инженерной сети, по мере нагрева воды вода будет увеличиваться в объеме и воздействовать на стенки труб и радиаторов отопления.При сильном повышении давления воды система может просто сломаться. Установка расширителя позволяет сэкономить не только трубопровод, но и котел. Ведь его работа изначально рассчитана на определенный напор воды в системе.

Устройства расширения могут различаться по объему. При выборе модели, подходящей по техническим параметрам для конкретной сети, необходимо учитывать, что объем этого элемента должен составлять не менее 10% от объема циркулирующего в системе теплоносителя.Для выполнения этого расчета суммируется объем в радиаторах, трубах и бойлере. Самый простой способ определить объем — во время впрыска в систему. Следует помнить, что объем 10% — это минимум, но лучше брать модель с небольшим запасом.

О расширительных баках для настенных газовых котлов стоит сказать отдельно. Большинство современных моделей с настенным креплением имеют встроенное устройство, устанавливаемое на задней или боковой стенке и снабженное ниппелем. С помощью соски нагнетается давление.

Устройство и принцип работы

Все расширительные бачки имеют одинаковое устройство. Внутри металлического корпуса два герметичных отсека. С одной стороны — штуцер, а с другой — горловина для подключения к трубопроводу. Внутри корпуса находится диафрагма. В пустой емкости он займет большую часть объема, а остальное пространство заполнено воздухом.

В процессе работы системы теплоноситель нагревается, увеличивается в объеме, и его избыток попадает в полость между корпусом и диафрагмой.При понижении температуры воды в системе ее объем уменьшается, а нагнетаемый воздух выдавливает ее обратно в трубопровод.

Установка элемента расширения

Котельное оборудование рассчитано на работу при определенном напоре воды. Это значит, что в расширительном бачке для его нормальной работы тоже должно быть определенное давление. Он поддерживается воздухом или азотом, которым наполнено тело. Воздух закачивается в резервуар на заводе. Во время установки убедитесь, что не выходит воздух.В противном случае устройство не сможет работать.

Давление контролируется манометром. Бегущая стрелка указывает на то, что из расширителя вышел воздух. В целом такая ситуация не является серьезной проблемой, так как воздух может перекачиваться через соску. Среднее давление воды в баке 1,5 атм. Однако они могут не подходить для конкретной системы. В этом случае давление необходимо регулировать самостоятельно.

Нормальные показатели при 0,2 атм. меньше, чем в системе.Строго не превышайте давление в расширительном баке по сравнению с этим показателем в сети. В таких ситуациях повышенный теплоноситель не может попасть в резервуар. Бак подключается к трубопроводу через соединительный размер.

Важно не только правильно подключить расширительный бачок, но и правильно выбрать место для его установки. Несмотря на то, что современные модели можно монтировать где угодно, специалисты советуют устанавливать этот элемент системы на обратке между котлом и насосом.

Для обеспечения ремонтопригодности конструкции на трубе устанавливается шаровой кран, через который подключается емкость расширителя. В случае выхода оборудования из строя запорный вентиль снимет его, не откачивая теплоноситель из системы. Во время работы системы кран должен быть открыт. В противном случае в нем резко повысится давление, и он потечет в самом слабом месте.

Установка в котельной

AT открытые системы с естественной циркуляцией баков теплоносителя устанавливаются других типов.Такой резервуар представляет собой открытый резервуар, обычно сваренный из листовой стали. Установите его в самой высокой точке инженерной сети.

Принцип работы такого элемента очень прост. По мере увеличения объема жидкость вытесняется из труб, поднимаясь по ним вместе с воздухом. Охлаждаясь, теплоноситель возвращается в трубопровод под действием гравитационных сил и естественного давления воздуха.

Почему падает давление?

Давление в расширительном баке должно быть постоянным, но нередки случаи, когда оно падает во время работы системы.

Давление может снижаться по нескольким причинам:

• Утечка охлаждающей жидкости. Чаще всего подобная проблема возникает в системах, где охлаждающей жидкостью является не вода, а антифриз. Такие жидкости могут проникать в мельчайшие трещины, вызывая протечку. В этом случае необходимо устранить утечки и заполнить емкость воздухом.
• Падение давления в котле. Если показатели значительно снижаются, нужно обратиться к специалисту. Если давление немного снизится и выровняется после пуска системы, ее можно будет эксплуатировать, так как такие сбои не причиняют вреда.

Регулировка давления

Давление воды в расширительном элементе системы отопления является настраиваемым параметром. Настройка достаточно проста, и все действия можно производить самостоятельно.

Для настройки необходимых параметров вам потребуется:

Принцип подключения

• Произвести расчет и определить требуемые показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе.
• Установите эти индикаторы перед установкой баллона в систему, сбросом воздуха или прокачкой его через ниппель.
• Подсоедините бак к трубопроводу и заполните систему водой. Делать это нужно медленно, следя за показателями давления в трубах и резервуаре. Прокачивать охлаждающую жидкость следует до тех пор, пока показатели давления не станут равными.
• После этого необходимо подключить насосное оборудование и продолжить прокачку теплоносителя. Прокачивать воду необходимо до достижения расчетного рабочего давления в резервуаре перед монтажом сети. Это обеспечит наличие в организме запаса воды.
• Первую активацию системы необходимо провести в режиме максимальной температуры. При этом условии объем теплоносителя увеличивается на величину удельного приращения. Это гарантирует, что в бак поступает количество воды, равное его вместимости. Давление в баллоне поднимается до максимума.

Заключение

Расширительный бак — важнейший дополнительный элемент в любой отопительной системе. Если для открытых систем с гравитационной циркуляцией достаточно установить простой открытый резервуар в верхней точке, то для сложных систем закрытых систем требуется установка промышленных моделей.

Эти резервуары герметичны. В процессе производства в корпус закачивается воздух, поддерживая давление, необходимое для нормальной работы систем с принудительной циркуляцией. Вы можете самостоятельно отрегулировать необходимые показатели давления с помощью манометра и обычного автомобильного компрессора.

Похожие сообщения

Организация водоснабжения в частном доме дошла до полной автоматизации. Минимальный набор оборудования и грамотное использование законов физики — и загородное жилье уже ничем не уступает по комфорту городской квартире.Даже обычный расширительный бак для водоснабжения усовершенствован таким образом, чтобы свести к минимуму участие пользователя в процессе подачи воды.

Гидравлический бак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) представляет собой металлический герметичный сосуд, служащий для поддержания стабильного напора в акведуке и создания различных по величине запасов воды.

На первый взгляд выбор и установка данного устройства не должны вызывать затруднений — в любом интернет-магазине можно увидеть массу моделей, которые лишь незначительно отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своему функционалу.Но это не так. В устройстве расширительного бачка и принципе его работы есть множество нюансов.

Внешне расширительные баки можно разделить только на горизонтальные и вертикальные модели, но их рабочие параметры могут сильно отличаться

Особенности конструкции гидроаккумуляторов

Различные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу их использования — одни предназначены только для работы с технической водой, другие можно использовать для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

• баки со сменной грушей;
• емкости с несъемной мембраной;
• гидробаки без мембраны.

С одной стороны емкости со съемной диафрагмой (емкость с нижним подключением — снизу) имеет специальный резьбовой фланец, к которому крепится груша. С обратной стороны — штуцер, для откачки или стравливания воздуха, газа. Он предназначен для подключения к обычному автомобильному насосу.

В емкости со сменной грушей вода закачивается в мембрану, не касаясь металлической поверхности. Замена мембраны осуществляется откручиванием фланца, удерживающего болты. В больших емкостях для стабилизации наполнения к ниппелю дополнительно прикрепляется задняя стенка мембраны.

Срок службы съемной груши зависит от настроек давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора. Иногда, чтобы увеличить запас воды, пользователь уменьшает количество воздуха и увеличивает количество воды в груши.Из-за этого мембрана касается стенки резервуара и вызывает быстрое истирание.

Внутреннее пространство резервуара с неподвижной мембраной разделено ею на два отсека. В одном содержится газ (воздух), в другом — вода. Внутренняя поверхность такой емкости покрыта влагостойкой краской.

Чаще всего в системах отопления используются стационарные мембранные резервуары. Так как мембрана — элемент, который разрушается намного быстрее, то срок службы такого бака меньше, чем у устройств со съемной грушей

Бывают и гидробаки без мембраны.В них отсеки для воды и воздуха никак не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешение двух веществ. Достоинством таких устройств является отсутствие мембраны или груши, являющейся слабым звеном в обычных гидроаккумуляторах.

Особенность безмембранных емкостей в том, что, так как в таких емкостях вода постоянно контактирует с поверхностью металла, их заставляют делать их из нержавеющей стали.В результате бак имеет высокую стоимость — в 4 раза дороже, чем стоимость обычного бака и пищевой нержавеющей стали, и даже больше — его цена в 7 раз дороже

Распространение воды и воздуха делает обслуживание емкостей достаточно частым. . Примерно раз в сезон нужно откачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха даже при нормальном давлении в резервуаре приводит к частым запускам насоса.

Гидравлические аккумуляторы в системах водоснабжения снижают вероятность гидроударов, защищают насосы от чрезмерно частых включений, позволяют формировать запас воды и поддерживать давление в контуре

Принцип работы гидробака

Закрытая вода баки для водоснабжения работают по такой схеме: насос подает воду на грушу, постепенно наполняя ее, мембрана увеличивается и сжимается воздух, который находится между грушей и металлическим кожухом.Чем больше воды поступает в грушу, тем сильнее она давит на воздух, а та, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате давление в резервуаре увеличивается, это вызывает остановку насоса.

Некоторое время, когда система потребляет воду, сжатый воздух поддерживает давление. Он заталкивает воду в водопроводную трубу. Когда его количество в мембране уменьшается настолько, что давление падает до нижнего предела, реле срабатывает, снова включая насос.

В резервуаре происходит постоянное взаимодействие воды и газа, отделенных друг от друга резиновой мембраной.Объем жидкости внутри прибора регулируется количеством газа (его давлением) (+)

Классификация по области применения

Не путайте емкости для водоснабжения и для системы отопления, поэтому при выборе необходимо узнать их цель. Для наглядной идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный цвет, для водоснабжения — в синий. Но некоторые не придерживаются этой маркировки, поэтому отличительной особенностью устройств могут служить такие данные:

• для водоснабжения, максимальная температура использования гидроаккумулятора будет до 70 ° C, допустимое давление может достигать 10 бар;
Устройства
• , предназначенные для системы отопления, выдерживают температуру до +120 ° С, рабочее давление расширительного бачка часто не превышает 1.5 бар.

Все важнейшие параметры указаны на декоративном колпачке (этикетке), закрывающем соску.

Устройство, предназначенное для системы отопления, служит дополнительным резервуаром, позволяющим удалить излишки жидкости теплоносителя, расширяющейся при нагревании. Без него система обречена на разрушение

Перечень функций, которые выполняет бак в системе HV (холодного водоснабжения), намного шире:

• Поддержание равного и постоянного давления в водопроводе. Из-за давления воздуха напор сохраняется некоторое время даже при выключенном насосе, пока он не упадет до установленного минимума и насос не будет снова включен. Таким образом, давление в системе поддерживается даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
• Защита от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащиеся в баке, позволяют некоторое время пользоваться водопроводом, не включая насос. Это снижает количество отключений насоса в единицу времени и продлевает его работу.
• Защита от гидравлических ударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достигать 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак принимает на себя удар, выравнивая давление.
• Создание запасов воды. При отключении электричества водопровод хоть ненадолго, но, тем не менее, еще какое-то время отдаст воду.

Для крепления водонагревателя использовать расширительные бачки, выдерживающие высокие температуры.

Материалы для производства резервуаров

Мембрана расширительного бака изготовлена ​​из разных материалов, которые могут выдерживать различный температурный диапазон во время эксплуатации. В гидроаккумуляторах применяют:

• Каучук натуральный — НАТУРАЛЬНЫЙ. Материал контактирует с питьевой водой, используется для накопления холодной воды. Со временем он может начать течь через воду. Выдерживает температуру от -10 до 50 ° C выше нуля.
• Синтетический бутилкаучук — БУТИЛ.Самый универсальный, водостойкий, применяется для водопроводных станций, подходит для питьевой воды. Диапазон рабочих температур от -10 до 100 ° С.
• Каучук синтетический из этилен-пропилена — EPDM. Более проницаемый, чем предыдущий, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур от -10 до 100 ° C.
• Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования такая же, как у предыдущих брендов.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать емкости с грушей из пищевой резины с улучшенными упругими свойствами, которая лучше гасит гидроудары и поддерживает стабильный напор воды в системе.

Корпус резервуара чаще всего изготавливают из легированной стали, устойчивой к коррозии, покрытой снаружи краской и лаком. В продаже также можно найти емкости из нержавеющей стали, очень прочные, но дорогие.

Как выбрать и рассчитать объем

Продажа цистерн емкостью от 24 до 1000 литров. Какой выбрать, быстрые расчеты, результат которых нужно округлить в большую сторону. Выбирая резервуар со съемной диафрагмой, следует помнить, что объем воды занимает 30% от общего объема резервуара, то есть в 100-литровом резервуаре запас воды составит примерно 30 литров.

В таблице показана взаимосвязь параметров давления воздуха в газовом отсеке гидроаккумулятора с настройками реле и размером баллона (+)

Особенностью небольших резервуаров является то, что они часто не имеют клапана для стравить воздух из резиновой груши. Это может создать неудобства во время работы. В больших резервуарах есть такой клапан, и они не только создают большую подачу воды, но и лучше поддерживают стабильный напор в системе.

Расчет общего объема бака для водоснабжения закрытого типа рассчитывается по следующей формуле:

Вт = K * Amax * ((1 + Pmax) * (1 + Pmin)) / (Pmax- Pmin) * (1 + Pst.),

Вт — общий объем бака;

Amax — максимально возможный расход воды в минуту, литр;

К — коэффициент (см. Таблицу), зависящий от мощности накачки;

P max — уставки реле при отключении оборудования, бар;

P min — уставки реле при пуске оборудования, бар;

П возд. — давление в баллоне (в его газовой полости), бар.

Таблица коэффициента К в зависимости от мощности насоса для расчета общего объема резервуара закрытого типа для водоснабжения

Компания Гилекс, занимающаяся производством обширной линейки оборудования для водоснабжения и обогрев, предлагает еще одну формулу для экспресс-определения объема резервуара

Горизонтальный или вертикальный тип

Выбор между вертикальным и горизонтальным резервуаром — в особенностях помещения.Если комната небольшая или объем вместимости внушает, то, чтобы не занимать много места, установите вертикальную вместимость.

Горизонтальный резервуар имеет меньшую вместимость, его можно повесить на стену, а также служит опорой для установки поверхностного насоса. Для его установки предусмотрен специальный крепеж. Большие баки изготавливаются только в вертикальном исполнении и устанавливаются на ножки.

Обобщая все вышесказанное, можно отметить, что выбор гидроаккумулятора следует осуществлять между такими отличительными характеристиками:

• рабочее давление;
• страна-производитель;
• больший или меньший объем;
• сменная или отсутствующая резиновая мембрана;
• мембрана для технической или питьевой воды;
• материал корпуса — нержавеющая или эмалированная сталь.

Чтобы в будущем не возникало трудностей с заменой комплектующих, лучше выбирать наиболее ходовые модели устройств. Резиновые груши всегда в наличии бесплатно, если понадобится срочная замена, долго ждать доставки не придется.

Схемы подключения гидробаков

Для системы горячего водоснабжения расширительный бак устанавливается на участке циркуляционной магистрали, всасывающей линии насоса, ближе к водонагревателю.Резервуар укомплектован: манометром

• , предохранительным клапаном, воздухоотводчиком — группой безопасности;
• запорный вентиль с устройством, предотвращающим случайное перекрытие.

В системе водоснабжения, где присутствует водонагревательное оборудование, устройство берет на себя функции расширительного бака.

Схема установки в системе ГВ: 1 — бак; 2 — предохранительный клапан; 3 — насосное оборудование; 4 — элемент фильтрации; 5 — обратный клапан; 6 — запорный вентиль (+)

В системе ВН основным правилом при установке гидроаккумулятора является установка в начале обвязки, ближе к насосу.Схема подключения должна содержать:

• обратный и запорный вентиль;
• группа безопасности.

Схемы подключения могут быть самыми разными. Подключенный гидробак нормализует работу оборудования, уменьшая количество включений насоса в единицу времени и тем самым продлевая срок службы насоса.

Схема установки в системе ВН с колодцем: 1 — бак; 2 — обратный клапан; 3 — запорный вентиль; 4 — реле регулировки давления; 5 — устройство управления насосным оборудованием; 6 — группа безопасности

В схеме с насосной станцией один из насосов работает постоянно.Такая система устанавливается для домов или построек с повышенным водопотреблением. Бак здесь служит для нейтрализации скачков давления, а для хранения воды устанавливается емкость наибольшего объема.

Как установить прибор

Перед началом работы проверьте гидроаккумулятор на предмет повреждений. Монтаж прибора осуществляется в звукоизолированном помещении при плюсовой температуре. Для доступа к сливному крану, запорному крану и т. Д. Расстояние от бака до потолка и стен должно быть не менее 0.6 мес.

В помещении также должна быть предусмотрена возможность наполнения бака и слива воды. Крепежные детали и места для установки должны быть на 100% полной.

Для расширительных баков объемом до 30 литров применяется настенное крепление, большие баки монтируются на ножках

Гидроаккумулятор не должен подвергаться механическим и статистическим нагрузкам, нежелательно допускать воздействие на нее труб и агрегатов. Бак прикручивается к полу с помощью резиновых прокладок.На входе в бак установлен обратный клапан, сливной кран.

Перед тем, как впервые налить воду в емкость, желательно удалить из груши воздух. Чтобы не повредить мембрану, медленно наполняйте бак небольшим напором воды

Особенности настройки гидроаккумулятора

Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными заводскими настройками — часто давление в воздушном отсеке уже выставлено при 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.

Перед тем, как приступить к настройке, систему отключают от сети и закрывают запорные краны. Мембранный резервуар полностью опорожняется, вода сливается — точное значение давления можно измерить только при пустом резервуаре для воды.

Далее показания давления снимаются с помощью точного манометра. Для этого снимите декоративный колпачок с горки и поднесите прибор. Если давление отличается от требуемого, его приводят в норму путем откачки или стравливания лишнего воздуха.

Учитывая, что производитель против отклонений от рекомендуемых показателей давления, необходимо еще на этапе проектирования подобрать правильное оборудование, параметры которого не будут конфликтовать между собой

При регулировке давления в газе отсек резервуара производитель заполняет его инертным газом, например осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать технический азот для повышения давления.

Регулировка давления в баке в системе водоснабжения

Давление в закрытом баке всегда устанавливается немного ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве, можно регулировать напор воды. Чем меньше давление газа в баллоне (но не менее 1 бар), тем больше в нем будет воды.

При этом давление станет неравномерным — сильным при заполненном резервуаре и более низким при его опорожнении. Чтобы обеспечить сильный и равномерный поток воды, установите давление в камере с воздухом или газом в пределах 1.5 бар.

Давление воды в водопроводе устанавливается с помощью реле. При регулировке давления в расширительной камере эти значения необходимо учитывать.

Регулировка бака в водонагревателе

Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воду. Давление в устройстве устанавливается на значение, которое на 0,2 превышает верхний порог отключения насоса. Например, если реле настроено на отключение оборудования при показании давления 4 бара, тогда давление в газовой камере расширительного бака должно быть установлено на 4.2 бар.

Бачок, установленный в трубопроводе водонагревателя, не служит для поддержания давления. Он предназначен для компенсации расширения при нагревании воды. Если выставить давление в нем на меньшее значение, вода всегда будет в баке.

Правила обслуживания гидроаккумулятора

Плановая проверка расширительного бачка заключается в проверке давления в газовом отсеке. Также необходимо осмотреть арматуру, запорную арматуру, воздухоотводчик, проверить работу манометра.Для проверки целостности бака проводится внешний осмотр.

Во время профилактического обслуживания следует измерить давление в баке и при необходимости скорректировать

Несмотря на всю простоту устройства, расширительные бачки для водоснабжения все же не вечны и могут выйти из строя. Типичные причины — разрыв мембраны или потеря воздуха через соску. Признаки поломок можно определить по частой работе помпы, появлению шума в системе водоснабжения.Понимание принципа действия гидроаккумулятора — это первый шаг к правильному обслуживанию и устранению неисправностей.

Характеристики и установка открытого резервуара

Устройство открытого типа Используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Расширительный бак открытого типа — это негерметичный бак, который служит для создания давления в водопроводе, накапливает воду, а также служит расширительной камерой.

Бак подключается к: сливному крану, трубам рециркуляции и подачи, регулирующей и переливной трубке

Бак устанавливается над самой высокой санитарной точкой, например, на чердаке, вода поступает в систему через сила тяжести.Каждый метр, на который поднимается прибор, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосферы. Для автоматизации процесса подачи воды резервуар оборудован поплавковым выключателем и установлено автоматическое реле, которое будет включать и выключать насос.

Емкость монтируется в незамерзающем помещении, накрывается крышкой от пыли и мусора, обматывается минеральной ватой или другим утеплителем

Такой способ организации водоснабжения требует регулярного наблюдения со стороны пользователя, иначе вода в минусовые температуры могут замерзнуть (если помещение не отапливается).Жидкость улетучится, поэтому доливать ее придется постоянно.

Кроме того, эта емкость громоздка и неэстетична, так как в доме необходимо иметь чердак. Но главный недостаток устройства — бак не способен работать в условиях высокого давления воды в системе.

Все о расширительных баках — классификация, назначение, регулировка и признаки неисправностей:

Неправильная работа насосной станции, часто связанная с неисправностями гидроаккумулятора:

Нюансы выбора гидробаков для водоснабжения:

Еще на стадии проектирования и При разработке системы водоснабжения необходимо продумать все принципиально важные моменты и просчитать все параметры.Если нет уверенности в безошибочности своих расчетов и правильном выборе емкости для водоснабжения, лучше обратиться к специалистам. Многие компании, которые занимаются реализацией профессионального оборудования, бесплатно предоставляют консультации или даже проводят расчеты. Это поможет избежать ошибок и растраты.

Мембранный бак работает следующим образом: после установки системы и подключения к электросети включается насос и начинает закачивать воду в водяную камеру; в то время как объем воздуха в воздушной камере резервуара уменьшается на количество поступающей в резервуар воды.Когда объем воздуха уменьшается, давление в мембранном баке увеличивается. После того, как давление в мембранном баке превысит давление отключения насоса, заданное на реле давления, насос отключается и остается в выключенном состоянии до тех пор, пока давление в системе не упадет в результате забора ( Вода подается непосредственно к потребителю из мембранного бака ), после чего снова включается насос и т. д.

Поскольку давление воздуха в мембранном баке уравновешивается давлением воды, мембрана постоянно находится в свободном состоянии, не испытывая внутренних напряжений — она ​​«плавает» в баке между водой и воздухом.Давление в мембранном баке можно контролировать с помощью манометра. На нем же реле давления настроено на требуемый рабочий диапазон мембранного бака.

Где используется мембранный бак?

Использование мембранных баков в системах отопления
При нагревании котла температура теплоносителя в нем повышается, и жидкость расширяется. Жидкость практически несжимаема, и если система обогрева не оборудована дополнительным устройством, позволяющим отвести дополнительный объем, то неизбежно произойдет ее разрушение.Чтобы этого не произошло, используются расширительные бачки.

Использование мембранных резервуаров в системах водоснабжения и водоподготовки
Резервуары для воды (гидроаккумуляторы) служат для накопления определенного количества воды, чтобы ее можно было дозировать под нужным давлением в нужное время.

Другие функции мембранных баков
Расширительные баки могут использоваться для предотвращения разрушения системы от гидравлического удара. Также цистерны могут использоваться как емкости с огнетушащей жидкостью в системах пожаротушения, так и как резервные емкости при отключении электричества.Гидравлические баки используются не только в бытовых, но и в промышленных и сельскохозяйственных системах водоснабжения. При этом профессиональная серия рассчитана на рабочее давление до 16 бар.

Каковы конструкции мембранных резервуаров?

Баки со сменной диафрагмой
Бывают горизонтального и вертикального исполнения. Отличительная особенность — жидкость целиком находится внутри мембраны и не контактирует с металлической поверхностью резервуара. Мембрана заменяется фланцем, который фиксируется несколькими болтами.При больших объемах расширительного бака мембрана баллонного типа крепится задним концом к ниппелю через резьбовое соединение для стабилизации наполнения.

Баки с фиксированной диафрагмой
Внутренняя поверхность бака разделена на два объема мембраной. Мембрана — диафрагма несъемная, жестко закрепленная по периметру секции резервуара. В одном объеме находится воздух, в другом — охлаждающая жидкость или питьевая вода. Наружная поверхность емкости покрыта эмалью, а внутренняя поверхность, контактирующая с жидкостью, является влагонепроницаемой.

Как правильно установить мембранный бак?

Перед установкой резервуара необходимо убедиться, что параметры правильно определены в техническом расчете. Категорически запрещается установка мембранного бака без проверки технических расчетов и параметров, так как это может привести к повреждению людей, системы отопления или самого бака.
Мембранный бак должен устанавливаться только обученным техником. Мембранный резервуар должен быть технически правильно установлен и надежно подсоединен к трубопроводу и фундаменту.Если масса цистерны превышает 30 кг, необходимо зафиксировать ее специальным приспособлением, чтобы избежать повреждений.
В системах, оборудованных мембранным баком, должны быть установлены предохранительные устройства, которые ограничивают давление и гарантируют, что максимальное рабочее давление не может быть превышено.
Для предотвращения электролитической коррозии бак должен быть надежно заземлен.

Предварительное давление в мембранном баке
На заводе в мембранном баке устанавливается предварительное давление воздуха (не более 4 бар).Предварительное давление можно отрегулировать на месте в соответствии с условиями эксплуатации. Правильная установка предварительного давления обеспечивает надежную работу всей системы и длительный срок службы мембраны.
Во время установки системы всегда рекомендуется проверять предварительное давление в мембранном баке. Перед изменением предварительного давления необходимо опорожнить резервуар. Предварительное давление должно быть ниже давления пуска насоса. Для правильной установки этого давления мы рекомендуем использовать представленную здесь таблицу настройки.

Максимальный и фактический объемы мембранного бака
Максимальный объем воды, содержащейся в мембранном баке, не может быть более
75% от его общего объема. Фактический объем содержащейся в нем воды, как правило, намного меньше, поскольку лишь в редких случаях, обусловленных спецификой конкретного технологического процесса, давление в мембранном резервуаре воды достигает 10 бар. Следовательно, если перепад давления между включением и выключением насоса не превышает 2 — 2.5 бар (наиболее приемлемый диапазон в диапазоне автономной подачи воды), реальный объем воды в мембранном баке будет примерно 30-35% от его общего объема.
Чем больше разница между давлением включения и выключения насоса, тем больше фактический объем мембранного бака.

Минимальный объем мембранного бака
Минимально допустимый объем мембранного бака напрямую зависит от максимально допустимого количества пусков насоса в час и от интенсивности водозабора, а также от того, какие значения давления Насос будет включаться и выключаться.
Минимально допустимый объем мембранного бака можно определить из следующего приблизительного выражения:
V = 2Q / N,
где V — объем мембранного бака, м3
Q — предполагаемый анализ воды, м3 / ч
N — максимально допустимое количество включений насоса в час
Для продления срока службы электродвигателя насоса рекомендуется подбирать мембранный бак, объем которого немного превышает минимально допустимый. Допускается установка двух и более мембранных резервуаров в одной системе, причем давление в воздушных камерах этих мембранных резервуаров должно быть одинаковым.

Техническое обслуживание мембранных баков
Необходимо, чтобы операция выполнялась только квалифицированными специалистами.
Мембранные баки необходимо обслуживать не реже одного раза в год, а результаты предварительной закачки воздуха должны соответствовать значению, указанному на этикетке + 20%.
При предварительном впрыске воздуха бак должен быть полностью опорожнен.
Если во время предварительного впрыска воздуха давление отличается от давления, указанного на этикетке, его необходимо восстановить до исходного уровня.
Не отсоединяйте расширительный бачок до тех пор, пока он полностью не будет опорожнен с помощью сливного крана. Бак необходимо беречь от сильного холода.

Меры предосторожности
Предварительное давление ни в коем случае не должно превышать уровень, указанный на информационной табличке и установленный на каждом резервуаре. Мембранный бак ни в коем случае нельзя разбирать или разбирать во время работы. Запрещается расширять резервуар и открывать его с применением силы. Всегда соблюдайте спецификации, указанные на информационной табличке.Никогда не превышайте максимальную рабочую температуру и максимальное рабочее давление. Не используйте мембранный бак для других целей.
Каждый мембранный резервуар протестирован, протестирован индивидуально или совместно, упакован на заводе.

Информация о расширительном баке водонагревателя

В закрытой водопроводной системе стандартный водонагреватель резервуара может вызвать нагрузку на ваши водопроводные трубы и арматуру из-за обычного теплового расширения, которое происходит при нагревании воды.Это может быть проблемой в любой закрытой системе, где вода нагревается. И водонагреватели, и котлы для систем отопления дома могут быть подвержены такому виду повреждений, если не будут приняты меры по их предотвращению. С водопроводной системой расширительный бак водонагревателя может помочь свести к минимуму риск повреждения водопроводной системы давлением. (Обычно это не проблема для современных водонагревателей, работающих по запросу, без резервуаров — этой проблеме подвержены только традиционные водонагреватели в виде резервуаров.)

Что такое расширительный бак водонагревателя?

Расширительный бак водонагревателя — это предохранительное устройство (иногда называемое тепловым расширительным баком).Это сливной резервуар, который снижает давление , вызванное обычным тепловым расширением, которое происходит при нагревании воды.

Расширительный бак водонагревателя служит резервуаром для перелива, поглощая избыточный объем воды, возникающий при нагревании воды, а также поглощая колебания входящего давления воды. Поскольку вода расширяется при нагревании из-за теплового расширения, водонагреватель создает дополнительный объем воды каждый раз, когда нагревает воду.Подсчитано, например, что холодная вода в стандартном водонагревателе на 50 галлонов расширяется до 52 галлонов при нагревании до 120 градусов по Фаренгейту. Этот дополнительный объем воды может создать избыточное давление в водопроводной системе, и если повышенного давления достаточно, это может со временем привести к повреждению водонагревателя, сантехники и самих водопроводных труб.

Закрытые системы водоснабжения

В открытой системе, где расширяющаяся вода может вернуться в городское водоснабжение, проблем не возникает.Однако во многих домах есть закрытая система водоснабжения, которая оборудована односторонним клапаном, таким как обратный клапан, обратный клапан или редукционный клапан (PRV). В закрытой системе это дополнительное давление воды из-за теплового расширения, скорее всего, вызовет повреждение, потому что дополнительное давление воды не может подтолкнуть обратно к городскому водопроводу и, следовательно, некуда деваться.

Во многих случаях, даже если вы используете городское водоснабжение (независимо от того, есть ли там обратный клапан или PRV), повышенное давление от нагрева горячей воды для бытового потребления может привести к тому, что предохранительный клапан будет рассеивать воду.Для поступающей холодной воды могут потребоваться расширительные баки или амортизирующие баки.

Большинство городов требует, чтобы закрытые жилые водопроводные системы были оборудованы расширительными баками. Если у вас есть какая-либо форма устройства предотвращения обратного потока, установленная на основной водопроводной линии, по закону вам может потребоваться установить расширительный бак водонагревателя. Чтобы узнать подробности, обратитесь к местным строительным нормам или позвоните в отдел строительства и безопасности.

Как устанавливается расширительный бак водонагревателя

Если у вас не установлен односторонний клапан на основной водопроводной линии и, следовательно, у вас нет замкнутой системы водоснабжения, вы все равно можете воспользоваться расширительным баком водонагревателя.Расширительные баки обычно устанавливаются над водонагревателем на линии холодной воды до того, как она попадет в водонагреватель; однако они действительно могут быть установлены в любом месте на линии холодной воды до входа в водонагреватель. Наличие расширительного бака помогает предотвратить капание из кранов и работу туалетов, не давая избыточному давлению в системе достигать приспособлений и преждевременно их повреждать.

Цены на расширительный бак водонагревателя начинаются от 40 долларов и доходят почти до 200 долларов; ценообразование во многом зависит от размера резервуара.Для большинства жилых помещений с водонагревателями на 40 или 50 галлонов подойдет простой резервуар на 2 галлона. Бак довольно легко установить с помощью обычного резьбового соединения 3/4 дюйма. Над водонагревателем придется установить тройник, если его еще нет.

Если вы нанимаете сантехника для установки водонагревателя, неплохо было бы одновременно узнать цену за установку расширительного бачка. Это может быть ненамного больше, чем вы уже платите, если это делается одновременно.Если вы устанавливаете водонагреватель самостоятельно, подумайте об установке расширительного бачка, даже если он не требуется, поскольку преимущества намного перевешивают затраты на работу и затраты.

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы охлажденной воды

Раздел 4.0: Определение размеров 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: Значение низкой температуры — 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 ОПРЕДЕЛЕННЫХ 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 для выполнения наиболее строгих требований из следующих двух ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода или (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды.

(1) Ограничение по высоте: низкое давление или давление заполнения — это давление, необходимое в точке заполнения, 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 вы должны предположить, что насос (ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка заполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке заполнения 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 фунта 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 наполнения, то давление на всасывании насоса охлажденной воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если для насоса 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 заполнения 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 наивысшей 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 кв. 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, равное 125 фунтам на квадратный дюйм. 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.

Тепловые расширительные баки

В рамках своего консалтингового бизнеса я часто провожу проверки систем горячего водоснабжения, связанных с различными инцидентами, связанными с травмами или повреждением имущества, в результате которых произошло ожог, вспышки болезней легионеров и материальный ущерб в результате наводнений.Я обнаружил, что на значительном количестве более новых водонагревателей нет расширительного бака или других средств для снятия повышения давления от теплового расширения, как это требуется в моделях сантехники. Международные правила по сантехническому оборудованию и Единые правила по сантехническому оборудованию регулируют требования к тепловому расширению.

При отсутствии расширительного бака и значительном использовании горячей воды в периоды пиковой нагрузки колебания температуры могут быть резкими. Во время цикла нагрева, если вода не используется, должен быть способ сбросить повышение давления из-за теплового расширения.

Я часто замечаю, что клапан сброса температуры и давления выбрасывает небольшое количество воды, когда давление поднимается выше 150 фунтов на квадратный дюйм, чтобы сбросить давление. Постоянные или прерывистые выбросы предохранительного клапана могут привести к кальцификации или образованию накипи на седле клапана, и в будущем клапан не будет работать при расчетном давлении, если он вообще будет работать.

Должна быть проблема с водонагревателем; протекает!

Много лет назад торгового представителя водонагревателя в районе Мичигана вызвали на автомобильный завод, где операторы завода сказали ему, что на новом водонагревателе, который он продал, неисправен предохранительный клапан.Водонагреватель служил уборной на заводе, которая интенсивно использовалась несколько раз в день, когда сборочная линия простаивала, чтобы рабочие могли сделать 15-минутный перерыв. Во время перерыва сотни рабочих направились в туалет, чтобы вымыть руки. Когда перерыв закончился, им всем пришлось вернуться на свои места. Во время цикла нагрева, когда горелка водонагревателя была включена, уборная практически не использовалась.

Не было установлено расширительных баков, но на трубопроводе возле водонагревателя был установлен четырехдюймовый манометр с циферблатом, который позволял нам видеть давление в системе.Торговый представитель пришел посмотреть на установку, и пока он был там, он стал свидетелем того, как манометр на водонагревателе двигается, как спидометр гоночного автомобиля, когда машина выезжает за пределы стартовой линии. Давление началось примерно с 60 фунтов на квадратный дюйм и постепенно увеличивалось примерно до 150 фунтов на квадратный дюйм, когда предохранительный клапан выплевывал около чашки воды на пол, а стрелка манометра опускалась до более низкого давления.

Техник сказал: «Видите, что-то не так! Это не должно так протекать.«Торговый представитель заметил, что на отводе холодной воды к водонагревателю есть поворотный обратный клапан, а также небольшой циркуляционный насос, и они установили обратный клапан между подачей холодной воды и патрубком возврата горячей воды к холодной воде. труба, входящая в водонагреватель. Это обычное дело, но расширительного бака не было. Давление, показываемое на манометре, возрастет до 150 фунтов на квадратный дюйм, нагнетание, а затем давление упадет обратно примерно до 60-80 фунтов на квадратный дюйм. Это повышение давления и сброс воды продолжались, пока горелка была включена.Это длилось от 20 до 30 минут и повторялось каждые несколько минут.

Это ясно иллюстрирует, почему был необходим резервуар теплового расширения надлежащего размера, чтобы воздушная подушка в резервуаре теплового расширения (резервуар-дозатор) могла поглощать тепловое расширение. Торговый представитель записал, что происходило, с целью обучения.

Большинство производителей расширительных баков имеют руководства по выбору размеров для выбора бака, учитывающего тепловое расширение в зависимости от перепада температур системы и ее объема.Выберите объем, при котором давление в системе будет ниже 80 фунтов на квадратный дюйм. Когда давление в системе приближается к 80 фунтам на квадратный дюйм, потребуется резервуар большего размера, чтобы поддерживать повышение давления ниже 80 фунтов на квадратный дюйм.

Решением было добавить расширительный бак и заменить предохранительный клапан температуры и давления, который так часто работал в течение нескольких месяцев.

Проблема с давлением теплового расширения

Несколько лет назад производитель продукта попросил меня помочь с исследованием водопроводной системы в здании, где, по всей видимости, возникла проблема с давлением, которая привела к разрыву некоторых пластиковых компонентов в произведенном им продукте.Когда компонент сломался во время праздничных выходных, это привело к значительному наводнению и повреждению зданий и продукции на несколько миллионов долларов. Страховая компания оплатила ущерб, а затем подала в суд на производителя компонента с требованием вернуть деньги по делу о суброгации.

Тайна заключалась в том, почему и как произошло повышение давления, достаточное для разрушения компонента. Я посетил здание для осмотра и обнаружил, что на подаче технической воды в ту часть здания, где произошло наводнение, был установлен предохранитель противотока.В системе технологической воды также было пять электрических водонагревателей емкостью 250 галлонов и не было баков теплового расширения. Я заметил множество других нарушений кода и других проблем в системе, которые не были напрямую связаны с инцидентом с наводнением, но было много признаков неправильной установки и обслуживания.

Одним из признаков долговременной проблемы были белые кальцинированные пятна на полу под каждым клапаном сброса температуры и давления и сталактиты, свисающие с трубы клапана сброса.Также были сняты трубопроводные соединения для смягчителя воды.

В какой-то момент появился смягчитель воды. Жесткая вода в этом районе и постоянная работа водонагревателей вызвали давление в системе, и предохранительные клапаны постоянно сбрасывались. В конце концов, каждый из предохранительных клапанов увеличился до такой степени, что они прекратили работу, пока все пять не перестали работать. Событие вызвало значительное повышение давления.

Отказ трубопровода произошел, когда ураган обрушился на этот район и вызвал серьезную потерю мощности всех пяти электрических водонагревателей на пару дней.Когда электричество было восстановлено, водонагреватели испытали холодный запуск, а тепловое расширение было настолько большим из-за заклинивания предохранительных клапанов, давление выросло до такой степени, что вышло из строя самое слабое место в системе. Бака теплового расширения не было, а предохранительные клапаны не могли сбрасывать давление. Создаваемое давление в несколько сотен фунтов превышало номинальные параметры системы трубопроводов и пластмассового компонента в системе трубопроводов.

Был нанят эксперт по материалам для дачи показаний для страховой компании, которая предъявляла иск производителю компонентов по делу о суброгации.Эксперт провел испытания аналогичного компонента и обнаружил, что он не работает при давлении 1100 фунтов на квадратный дюйм. Позже он смог заставить компонент выйти из строя при давлении 440 фунтов на квадратный дюйм, с одновременным введением шипов горячей воды на 180 градусов и гидроудара. Производитель опубликовал в каталоге номинальное давление 320 фунтов на квадратный дюйм, так что он все еще был хорош.

В зале суда эксперт показал, что деталь должна была быть металлической, а не пластмассовой, потому что металл прочнее. Эксперт по материалам, доктор философии с несколькими степенями, преподавал материаловедение в крупном университете.Судья прочитал мой отчет, в котором говорилось, что код имеет максимально допустимое давление в водопроводной системе 80 фунтов на квадратный дюйм; что код требует баков теплового расширения для сброса давления, а их не было. В системе также не было никаких предохранительных устройств, которые могли бы поддерживать давление ниже 80 фунтов на квадратный дюйм. Все предохранительные клапаны на пяти водонагревателях, рассчитанные на давление 150 фунтов на квадратный дюйм, были заблокированы, потому что они сняли устройство для смягчения воды для экономии затрат на техническое обслуживание, а предохранительные клапаны не проверялись и не обслуживались должным образом.

Судья спросил эксперта, есть ли у него опыт работы с сантехникой. Он сказал, что много лет назад установил в своем доме водопровод. Затем судья спросил его о технической причине, почему, по его мнению, компонент должен быть пластиковым, а не металлическим. Он сказал, потому что, по его мнению, металл прочнее и выдерживал бы более высокое давление. Затем судья спросил, знает ли он, какое максимальное давление должно быть в водопроводной системе. Эксперт сказал о 100 фунтах на квадратный дюйм; он не знал максимально допустимого давления в сантехническом кодексе.

В этот момент судья попросил адвокатов прийти к нему на совещание. Он уже знал ответ, потому что прочитал мой отчет. Во время боковой панели он спросил поверенного страховой компании, есть ли у него еще свидетели. Адвокат сказал нет. Судья сказал, что собирается дать своему эксперту еще один шанс дать ответ.

Судья приказал судебному приставу вызвать эксперта обратно в зал суда без присяжных. В очередной раз эксперт не смог дать максимально допустимое давление в водопроводной системе и не смог указать техническую причину, по которой металл прочнее пластика.Судья отстранил эксперта и поблагодарил его за показания.

Затем он попросил поверенного страховой компании (истца) вызвать его следующего эксперта. Другого эксперта у него не было, поэтому судья прекратил дело. Здесь можно извлечь много уроков, но самый важный из них заключается в том, что баки теплового расширения очень важны для предотвращения повышения давления и повреждения водой.

Терморегулирующие баки и бактерии Legionella

Установлены расширительные баки с возможностью дренажа вниз и добавления заряда воздуха в верхнюю половину бака.В прошлом гидропневматические резервуары использовались только в системах нагрева горячей воды, которые были замкнутыми контурами, когда система нагревается от холодного пуска. Тепловое расширение может увеличить давление и вызвать проблемы с приспособлениями, уплотнениями насоса, фланцами и соединениями. Несколько лет назад в системах горячего водоснабжения не было расширительных баков для теплового расширения, потому что не было устройств предотвращения обратного течения на входах в зданиях водоснабжения для создания замкнутой системы. В то время вода нагревалась и возвращалась обратно в городскую водопроводную сеть через соединительный трубопровод здания.

С введением предохранителей обратного потока, системы горячего водоснабжения стали закрытыми системами. Никто не использовал воду, поэтому потребность в резервуарах теплового расширения росла. Изначально резервуары теплового расширения были стальными или облицованными стеклом резервуарами с воздушным зарядом сверху и водой снизу, а также смотровым окном для контроля уровня воды. С этими типами резервуаров было много проблем, потому что не было разделения воздуха и воды. Воздух часто со временем растворялся в воде, и тогда не было возможности теплового расширения, поскольку вода не сжимается, как воздух.

В конце концов кто-то разработал резервуар с резиновой диафрагмой, и с тех пор во многих конструкциях использовались новые материалы баллона из синтетической резины. Старые резервуары не были предназначены для использования в системах питьевой воды; они были адаптированы от водяных систем водяного отопления. Теперь у резервуаров есть поверхности, одобренные NSF, и материалы баллонов, подходящие для систем питьевой воды.

Проблемы с материалом и мембранами мочевого пузыря были хорошим усовершенствованием конструкции гидропневматических резервуаров, используемых для теплового расширения, но они не касались конструкции тупиковых резервуаров, что стало очевидным в последние годы в ходе многих расследований вспышек легионеллы.Вода находится в расширительном баке. Через несколько дней химические вещества для обработки воды, такие как хлор, монохлор или диоксид хлора, рассеиваются до уровней, неэффективных для контроля роста бактерий Legionella. При резком падении давления в системе утечка воды из тупикового резервуара для теплового расширения или гидропневматического резервуара, используемого для системы повышения давления воды для дома, может привести к выбросу очень высокой концентрации или дозы бактерий Legionella в систему водоснабжения дома. , что может значительно увеличить шансы на вспышку.

Некоторые производители решили эту проблему с помощью конструкции проточного расширительного бака и гидропневматического бака, которые должны стать новым стандартом проектирования безопасной чистой питьевой воды в системах горячего водоснабжения. Проточные резервуары теплового расширения обеспечивают постоянную подачу пресной воды с химикатами для очистки воды из водоочистных сооружений, которые могут помочь контролировать рост бактерий Legionella.

Многие из осмотренных мною баков теплового расширения были расположены рядом с водонагревателями, но трубопроводные соединения необходимо было подсоединить к магистрали холодной воды перед соединением трубопровода возврата горячей воды, что в некоторых случаях создает длинный трубопровод. подключение к резервуару, который представляет собой мертвую ногу, полную застоявшейся воды.Я часто нахожу, что бак теплового расширения подключается после соединения рециркуляции горячей воды, позволяя горячей или теплой воде циркулировать через трубопроводное соединение бака теплового расширения. Это создает длинную мертвую полосу в системе трубопроводов с теплой застойной водой, которая является идеальным местом для образования легионеллы в резервуаре теплового расширения. Мертвые ноги являются частым источником роста легионелл и других органических патогенов в водопроводной системе из-за застоя воды.

Специалисты по проектированию должны знать схему расположения трубопроводов и трассировку трубопроводов, чтобы свести к минимуму мертвые зоны.Я стараюсь держать мертвые опоры максимум на пяти диаметрах трубы от проточной магистрали до запорного клапана. И я пытаюсь найти стоки в длинных мертвых ветвях или ветвях после запорного клапана. Если есть приспособления, которые используются редко, следует подумать о программе промывки или рассмотреть возможность использования клапана с электроприводом для автоматической промывки по мере необходимости.

Убедитесь, что баки теплового расширения подключены к линии холодной воды водонагревателя перед соединением для трубопровода рециркуляции горячей воды, что может привести к тому, что теплая вода с температурным диапазоном, идеальным для роста бактерий Legionella, может протекать мимо тройника. подключение расширительного бака.Теплопроводность вдоль стенок трубы и через жидкость создает область рядом с тройником, в которой находится застойная вода с температурой в диапазоне роста легионелл. Поэтому я предлагаю сделать врезку расширительного бака в магистрали холодной воды, обслуживающей водонагреватель, перед тройником обратной циркуляции горячей воды и после обратного клапана системы холодной воды.

Я бы также посоветовал рассмотреть вопрос о замене любых баков теплового расширения тупикового типа баллонного типа и установить бачок теплового расширения проточного типа подходящего размера.Это улучшит качество воды в большинстве зданий и минимизирует ответственность, связанную со вспышками легионеллы. На рисунке 1 показано, что слишком низкое давление предварительной зарядки позволяет застойной воде оставаться в баке. Если предварительная зарядка слишком высока, вода не будет расширяться в бак до тех пор, пока давление теплового расширения не превысит давление предварительной зарядки. Проконсультируйтесь с изготовителем бака о баке подходящего размера в зависимости от давления в системе и коэффициента приемки.

Если давление воздуха предварительной зарядки в расширительном баке ниже рабочего давления в системе, в расширительном баке всегда будет оставаться застоявшаяся вода.Я проверил давление воздуха в баллоне в день осмотра и обнаружил, что заряд воздуха был примерно таким же или в пределах фунта давления в системе. В идеале, заряд воздуха должен быть примерно на два или три фунта выше, чем давление в системе, чтобы быть уверенным, что в расширительном баке никогда не будет застоя воды, за исключением периода запуска или цикла нагрева после большого количества воды, за которым следует период отсутствия потока и возможного значительного теплового расширения.

Скоро появятся многие проточные конструкции для расширительных баков.Я знаю несколько. Рассмотрите возможность обращения к одному из этих производителей по поводу проточного бака теплового расширения. См. Www.calefactio.com/literature/ или www.wessels.com для получения дополнительной информации о проточных расширительных баках.

.