Мембранный расширительный бак для отопления механизм работы

Наверное многие помнят школьный курс физики, во всяком случае, тот ее раздел, где сообщается о расширении тел при нагревании. Вода не является исключением и при повышении температуры возрастает в объеме. Подавляющее большая часть систем отопления в качестве теплоносителя применяют жаркую воду, циркулирующую по магистралям, соответственно, конкретно такое свойство и является основополагающим при организации схемы.

Для стабилизации объема воды снутри трубопровода нужна присутствие специального агрегата, который называется мембранный расширительный бак. Конкретно о нем сейчас и речь пойдет в нашей статье.

Функции бака и его достоинства

Еще издавна Исследователи вывели расчет, согласно которому увеличение температурного режима воды на 10°С предполагает повышение ее объема на 0,3%. Другими словами, кипяточек, который находится в нагревательном котле, дает расширение до 3%. Казалось бы, это не так и много. Но если же посчитать, сколько л. воды нужно для устройства обогревательного блока, то этот показатель уже не таковой и маленький.

Так, например, для отопления 1-этажного личного дома нужна как минимум тонна воды. Согласно расчету, ровно на 30 л. она будет возрастать в объеме при нагреве, что может значительно воздействовать на эффективность функционирования всего обогревательного блока. И в данном случае без расширительного мембранного бака работа целого нагревательного узла будет не действенной. Каковы же его многофункциональные возможности?

Мембранный расширительный бак (экспансомат) для системы отопления, как было сказано ранее, применяется в качестве оборудования, компенсирующего объем теплоносителя.

Механизм работы оборудования

По какому же принципу осуществляется стабилизация:

удаление избытка воды при ее прогреве;
пополнение магистрали водой при понижении температурного режима снутри контура либо при протечках;
контроль давления снутри термического контура (минимум 1,5 атмосферы);
увеличение эффективности работы нагревательной системы;
сбор и удаление воздушных масс и паров, образующихся в нагревательном котле.

Появляется полностью резонный вопрос — откуда берется воздух в котле? Все довольно легко. А дабы ответить на этого вопрос, опять обратимся к физике. Так, один литр воды содержит внутри себя около 40 мг воздуха. Во время нагрева воды растворимость ее снижается, и имеющийся в ней воздух равномерно выделяется из ее массы.

Расширительный мембранный блок имеет массу преимуществ:

в отличие от обыденного бачка, мембрана в таком узле просто заменяется новейшей (при условии комплектации);
высочайший коэффициент вытеснения воздушных паров;
нет риска попадания в питьевую воду вредных веществ (ведь сосуд заполняется от централизованного водопровода);
нет ограничений по составу воды, так как мембраны содержат внутри себя огромное количество кальция;
отсутствие утрат термического носителя на испарение;
необходимость в малой прокачке воздуха;
резвый и не непростой установка;
низкие расходы во время эксплуатации.

Недочеты системы

Совместно с тем, такие аппараты, как и прочее функциональное оборудование подобного типа, имеют и свои недочеты:

Часто огромные габаритные размеры расширительного сосуда приводят к проблематической установке его в котельном помещении из-за маленькой площади последнего.
Увеличение теплопотерь в виду того, что проходя через экспансомат, теплоноситель дает ему свое тепло.

Во избежание неконтролируемого понижения температуры спецы советуют утеплять расширительный бак мембранного типа.

Завышенный риск развития коррозии в магистрали и радиаторах ввиду прямого контакта с воздухом.

Стоит увидеть, что недочеты очень условны, и с ними можно просто совладать. К примеру, в вопросах коррозии и резвого испарения теплоносителя поможет обыденное растительное масло, залитое через расширительный бачок. На воде появляется маслянистая пленка, которая с одной стороны, препятствует потере кислорода, с другой – минимизирует контакт воды с трубами, что позволяло если не вполне исключить возникновение ржавчины, но отодвинуть этот момент на длительное время вперед.

ВИДЕО: Как утепляют расширительные баки и емкости для воды на зиму

Утепление расширительного бака в особенности в границах дома вообщем не вызывает никаких заморочек. Можно применять кусочки пенопласта, старенькую ветошь, вату и другие материалы, которых в любом личном доме в излишке. Если расширительный бак за пределами помещения, это очень сильно усложняет задачку. Для него будет нужно отдельная отменно утепленная конструкция, которую лучше укомплектовать нагревающим кабелем.

Сфера использования

Мембранные расширительные узлы применяются в составе такового оборудования:

устройство автономных и централизованных систем отопления, включая в квартирах многоквартирных домов;
для систем, которые работают за счет солнечных коллекторных блоков и термических насосных установок;
использование в всех системах, где предполагается циркуляция термического носителя по замкнутому теплоносителю и изменение температурного режима.

Особенности экспансомата

На всех стадиях функционирования мембранный бак для системы отопления производит стабилизацию давления внутренних объемов и возмещает его увеличение либо даже перепады в теплоконтуре. Благодаря этому предотвращается увеличение нагрузки в отопительной магистрали и, как следствие, риск появления аварийной ситуации очень низок.

Подобные резервуары могут оснащаться как съемной, так и несъемной мембраной. 1-ый вариант – теплоноситель всецело пребывает в гибкой емкости мембраны и при всем этом не контактирует с внутренней железной поверхностью бачка. 2-ой же тип характеризуется полным контактом с внутренней стороной резервуара. Сама же мембрана имеет диафрагменную структуру, и не вынимается из сосуда.

Выбор типа мембранный бака для отопления почти во всем находится в зависимости от кубатуры воды, которая будет по ней циркулировать.

Так, при недостающей кубатуре экспансомата увеличивается риск возникновения трещинок и протекания жаркой воды через резьбовые соединения. Не считая этого, это может привести к понижению рабочего давления, в силу чего воздушные массы могут просочиться вовнутрь сосуда, что не наилучшим образом отразится на эффективности его работы и всего отопительного узла в целом.

Резервуар нужно часто пополнять термическим носителем, что дозволит восполнить утечки. А благодаря предохранительным клапанам термический контур можно защитить от превышения давления.

Установка расширительного бака

Такое оборудование, обычно, поставляются с завышенным количеством газа, который заполняет собою всю полость бачка. До того как монтировать этот аппарат, его нужно накачать давлением, которое рассчитывается для раздельно взятого отопительного контура в личном порядке. Расчетное давление составляет 1,5 атмосферы. Далее осуществляется установка предохранительных клапанов и дренажного устройства.

Подключением подобного агрегата должен заниматься квалифицированный спец. В очень случае к монтажу экспансомата можно приступать только после получения всех нужных познаний либо под наблюдением спеца. В неприятном случае неверный установка устройства может привести к понижению эффективности работы обогревательного контура либо к поломке самого устройства.

Советы профессионалов

Приведем несколько советов от экспертов, благодаря которым установка подобного блока не будет вызывать проблем:

рекомендуется монтировать этот аппарат до разветвления водопровода;
температура снутри помещения, где устанавливается схожее оборудование должна быть не ниже 0°С, так как замерзание теплоносителя неприемлимо;
многофункциональные резервуары объемом до 30 л. крепятся на стенку, все, что выше – располагается на опоре;
на входе бачок оснащается оборотным клапаном, при условии, что он отсутствует в комплектации насосной установки;
заземление агрегата – мера нужная, что дозволит исключить процесс развития электролитической коррозии;
на выходе экспансомат оснащается дросселем для спуска воздуха и манометром, с помощью которого можно будет держать под контролем давление.

Хорошо собранный обогревательный узел обеспечит у вас на дому комфортабельные температурные условия и дозволит сберечь деньги на приобретение термических ресурсов.

Вот, фактически, и все аспекты установки такового многофункционального оборудования. Для удобства и приятного донесения изложенной в статье инфы можно поглядеть видео, где изготовлен акцент конкретно на аспекты установки.

Мембранный расширительный бак для отопления и водоснабжения

Для хоть какой отопительной системы нужна установка специального оборудования, компенсирующего расширение теплоносителя. Такое требование обосновано вероятным повреждением батарей, труб и теплообменников котла.

Расширительный бак мембранного типа

Не считая клапана также неотклонима установка мембранного расширительного бака, от работы которого почти во всем зависит эффективность и безопасность работы всей системы в целом.

Устройство и механизм работы расширительных баков для отопления

Расширительные бачки, как и обогревательные системы, бывают:

закрытого типа,
открытого типа.

Открытый расширительный бачок — это сделанная из нержавеющей стали емкость в виде параллелепипеда, устанавливаемая в наивысшей точке системы, в большинстве случаев на чердаке.

Как смотрится 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 маленьким затратам на облагораживание и легкость обслуживания, открытые системы быстро теряют свою популярность из-за очень огромного количества слабеньких мест:

необходимость неотклонимого отслеживания уровня воды в бачке из-за насыщенного испарения теплоносителя в открытых сосудах;
необходимость прибавления воды при необходимости;
невозможность применения антифриза в связи с открытостью бака, испаряющегося еще резвее воды;
необходимость устройства дренажа или подводa канализации, так как время от времени случается перелив находящейся в расширительной емкости воды;
наличие действенной термоизоляции с целью предотвращения замерзания теплоносителя в открытой расширительной емкости;
необходимость дополнительного приобретения соединительных частей и труб для установки на чердаке расширительного бака мембранного типа;
возникновение ржавчины на радиаторах и трубах, образование пробки, связанное с попаданием в отопительную сеть из расширительного сосуда воздуха.

Сфера использования: системы с открытыми емкостями инсталлируются в большей степени для подогрева построек малой площади в один этаж. В огромных домах целенаправлено устанавливать систему закрытого типа.

Устройство закрытого мембранного расширительного бака

Закрытый мембранный расширительный бак делится гибкой мембраной на отсеки для:

воды, куда поступает образовавшийся при нагревании лишний теплоноситель;
газов, где под давлением находится воздух, а в некоторых случаях — инертный газ или азот.

Механизм работы мембранного расширительного бака:

повышение температуры теплоносителя приводит к тому, что все больший его объем подается в отсек;
объем газового отсека сокращается, а давление в нем наращивается;
критичное давление приводит к включению предохранительного клапана и сбросу излишнего давления.

При охлаждающейся отопительной системе наблюдается обратный процесс: мембранный расширительный бак возвращает воду назад в трубопровод.

Виды мембранных бачков

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

Фиксированный бак

Особенностью такового вида является невозможность разборки конструкции, другими словами мембрану нельзя достать и поменять на другую.

Невзирая на кажущийся значимым недочет, такие баки владеют значимым плюсом — низкой ценой. Конкретно по этой причине они нужны в маленьких системах со размеренным давлением.

Нередко при расчетах обозначенное производителем давление принимается постоянным, но при вероятном превышении допустимого параметра расширения теплоносителя следует подобрать мембранный бак для отопления другого типа.

Фланцевые бачки со сменной мембраной

В их конструкции предвидено наличие фланца, позволяющего поменять износившуюся мембрану. Таким макаром регулируется объем бачка, и возникает возможность установки мембран различной степени упругости.

Читайте по теме: Установка водяного отопления в личном доме

Бак со сменной мембраной

В мембранном баке такового типа допускается непостоянное давление с большой толикой вероятности увеличения. Примеры: котлы на жестком горючем, в каких нет способности оперативно отрегулировать нагрев воды.

Баки выпускаются в горизонтальном и в вертикальном выполнении.

Баки различной формы

Лучший объем бачка связан с его геометрической формой. Для домашних отопительных сетей с маленький протяженностью труб лучше подбирать плоские устройства, а для имеющих огромную 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 характеристики термического расширения теплоносителя не превосходят значения 0,08 при добавлении гликоля до 90% и нагревании до 100°С. Этот способ расчетов довольно ориентировочный, так как не берет в расчет давление в системе.

Для более четкого определения требуемого объема бака рекомендуется пользоваться формулой:

V = C*Bt/(1-( Pmin/Pmax)), где:

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

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

Значение параметра расширения воды (Bt) находится в зависимости от ее состава и температуры. В отопительных системах личных домов в качестве теплоносителя в главном применяется вода, но для улучшения черт можно добавить гликоль. Табличное значение параметра приведено в специальной литературе или на направленных на определенную тематику интернет-порталах.

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

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

Приобретенная расчетная величина (V) охарактеризовывает прибавление объема воды при ее нагревании.

Расширитель подбирается исходя из приобретенной расчетной величины и коэффициента наполнения. Этот коэффициент можно найти по особым таблицам зависимо от исходного и большего давления, которые просто можно найти в специальной литературе.

Требования к установке

Установка бака нельзя именовать сложной работой, потому возможно обойтись и своими силами.

Схема систем отопления открытого и закрытого типа

При установке необходимо строго делать следующие требования:

не следует устанавливать бак в помещениях с отрицательной температурой;
установить бак можно в хоть какой точке системы до разветвления;
повышенное внимание нужно уделять надежности крепления, так как при наполнении бака жидкостью вес его существенно возрастает;
все соединения должны быть герметичны;
не допускается использование герметиков, так как они усугубляют трение между корпусом и мембраной;
не рекомендуется размещение сосуда на выходной трубе сходу за котлом.

Нельзя прикреплять мембранные баки огромного объема (выше 30 л) к несущим конструкциям. Почти всегда они оборудованы ножками для установки на пол.

Советы по установке

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

окружность патрубка обычно равна 3/4, потому в «обратке» следует предугадать наличие совпадающего резьбового канала;
проведению работ не должны мешать части системы или посторонние предметы;
необходимо стопроцентно исключить всякую нагрузку на расширительный бак для водоснабжения либо отопления;
рекомендуется применять прокладки из паронита, владеющие требуемой устойчивостью к воздействию завышенных температур и давления;
для регулирования и поддержания давления в газовом отсеке следует обязательно оборудовать расширитель воздушным клапаном.

Каждый раз после включения закрытой системы на мембрану действует высочайшее давление, по этой причине как минимум один раз в два года нужна проверка состояния мембраны и по мере надобности ее замена.

Какие бывают мембраны для бака

Устанавливая мембранные расширительные баки для отопительных систем нужно попытаться избегать суровых ошибок, приводящих к неправильной работе оборудования.

Самая суровая из них — это неправильное указание наибольшего давления в газовом отсеке. Оно должно составлять 85-90% от критичного, по другому мембрана закончит расширяться по направлению к отсеку, что чревато прорывом труб и выходом из строя батарей отопления. Наилучшее решение таковой трудности — 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.

Советы по выбору

При выборе бака повышенное внимание необходимо направить на его конструкцию. Если не ожидается критичных перепадов давления, то лучше предпочесть дешевый фиксированный бак. В ином случае будет нужно установка расширительного разборного бака, так как замена мембраны обойдется существенно дешевле, чем замена всей конструкции на сто процентов.

Дополнительные причины, которые необходимо учитывать при выборе:

толщина стен: должна составлять более один мм;
тип наружного и внутреннего покрытия: сделанный из металла корпус не должен подвергаться коррозии;
объем жидкостного отсека: не должен быть очень огромным во избежание понижения температуры теплоносителя в трубах;
конструкция емкости: она может быть горизонтальной либо вертикальной, в других положениях его установка запрещена.

Невзирая на кажущуюся простоту такового элемента отопительной системы, как бак для воды, его выбор и установка требуют много внимания и скрупулезности даже в мелочах. Суровое отношение дозволит избежать всех проблем и выполнить подогрев личного дома действенным и неопасным.

Расширительный бак с мембраной — механизм работы

Для всех отопительных систем необходимы комплектующие, помогающие самой системе пережить конфигурации температуры и объема вещества. Для таких целей сейчас применяют мембранный расширительный бак, который компенсирует изменение объемов из-за завышенной температуры воды.

Этот расширительный бак для отопления имеет не огромные размеры, и разбит на два полушария: в 1-ом накапливается вода, во 2-ом под высоким давлением накачивается азот или воздух. Такое оборудование для отопления применяется исключительно в закрытой системе и с неизменной циркуляцией воды, дабы избежать деформации оборудования при изменении объема теплоносителя подогрева, спровоцированным нагреванием воды. Также мембранный бак поддерживает более подходящий уровень давления снутри конструкции и снимает возможность гидравлических ударов.

Что камера для хранения воды, что камера для хранения воздуха либо газа имеют однообразное количество атмосфер, поэтому вся конструкция расширительного бака с мембраной остается в некоем независящем от остального механизма положении и сохраняет свою плотность.

Использование и достоинства

Где применяется мембранный расширительный бак в системе отопления:

В зданиях с отопительной системой устроенной таким макаром, что она может работать автономно.
В большей степени в независящих системах отопления.
При использовании солнечных коллекторов и термических насосов.
При закрытых друг на друге контурах и сменяющихся температурах наружной среды.

Фото схемы отопления с расширительным баком

Достоинства расширительного бака

Он подходит под хоть какой вероятный тип воды, даже под самый нехороший, с примесями и осадками.
В случае, если в обороте применяется питьевая вода, то бутил и натуральная резина никак не оказывают влияние на ее качество в предстоящем.
Мембранный бак совсем не сложно заменяется.
Бак с мембраной носит накопительный нрав и поэтому позволяет держать большее количество воды, ежели обыденный напорный.
Отсутствуют утраты теплоносителя из-за испарения.
Достаточное количество подкачанного воздуха малое.
Установка этого расширительного бака дешевенький и резвый.
Низкие расходы при использовании, прежде всего из-за дешевизны и экологически незапятнанных материалов, во-вторую из-за сохранения большей части ресурса.
Циркуляция воды происходит без вредных примесей: кислорода и газа, потому отсутствует возможность коррозии бака, что в свою очередь гарантирует долговечность его работы.
Мембранный расширительный бак отопления всегда находится в прогретом котельном помещении, поэтому он не нуждается в личной защите от перепадов температур.

Конструкция

Мембранный расширительный бак, показанный на аннотации, доподлинно указывает всю нехитрую конструкцию устройства, но стоит раздельно отметить особенность работы этого оборудования. Полностью на всех шагах его деяния расширительные баки регулируют баланс давления на полости и при надобности возмещает чрезмерное давление в одну из собственных камер.

Конструкция мембранного бака

Расширительный бак отопления снимает возможность увеличения нагрузки в самом контуре системы подогрева, и естественно тем снимает опасность аварийной ситуации.

Мембрана в расширительном баке может быть заменяемой либо напротив, незаменяемой. Главное качество первого варианта состоит в том, что при таких критериях вода находится в мембранной емкости, а поэтому не контактирует со металлической поверхностью внутренностей механизма. Установка или снятие такового оборудования осуществляется при помощи закрепленного на болтах фланца. У незаменяемой, с фиксированной уже диафрагмой, мембранная полость будет жесткой, не особо гибкой. Его же полость будет разбита на два полушария.

Повышенное внимание стоит уделять не вероятному попаданию воды на железную полость, а на то, к какому непосредственно механизму отопления вы желаете его применить. Естественно, что у каждого имеется свой основной оборот теплоносителя и он имеет существенное воздействие на функционирование системы отопления.

Так как, в случае если мембранный расширительный бак будет пропускать количество наименьшее, ежели то на которое рассчитана система, это спровоцирует быстротечный износ конструкции: будут появляться трещинки, пробоины, вода под давлением будет выходить наружу, при всем этом количество атмосфер будет снижаться, допуская вовнутрь мембранного бака воздух, что приводит к завоздушиванию всей системы, или износу бака, если такой имеется. Поэтому необходимо верно осознавать объемы работы для расширительного бака и получать его в четком согласовании.

Выбирать расширительный бак для вашей системы отопления необходимо раздельно для каждой системы с учетом ее особенностей, но есть некие характеристики нужные для полностью каждого оборудования: изначальное давление в этом приборе, присоединенном к холодной системе оборота теплоносителя, должно быть равным статическому давлению во всей системе, допускается разница от 30 до 50 килопаскалей, как в положительную, так и в негативную черту. Также, в бак мембраны должен быть доставлен дополнительный объем теплоносителя для компенсации вероятных утечек.

Объемы расширительного бака

Не считая того, расширительный бак для системы подогрева необходимо избрать таким макаром, дабы при вводе огромного количества ресурса, с наибольшей температурой допустимой к обороту носителя, давление не в коем случае не превышало вероятное наибольшее значение.

Дабы обезопасить систему, у которой есть замкнутый контур от увеличения давления выше нормы, ставятся спец клапаны для предохранения, разгружающие бак.

Установка оборудования

Установка мембранного расширительного бака своими руками в систему отопления осуществляется таким макаром:

Схема установки расширительного бака

Дают лишне сильное давление газа, чтобы заполнить им весь объем мембраны.
Перед конкретной установкой, бак уже должен быть заполнен на наивысшую.
Устанавливается клапан предохранения и дренажные устройства.

Место крепежа расширительного бака для отопления определяется таким макаром: