Расчет и установка расширительного бака закрытого типа

Расчет и установка расширительного бака закрытого типа

При обустройстве внутренних инженерных сетей (автономного обогрева), для защиты систем от гидроударов, излишки воды, воздуха, пара или другого теплоносителя направляют в расширительный бак для отопления закрытого типа. Цена устройства определяется выбором модели:

 

  • диафрагмы, используемой в малогабаритных емкостях с несъемной мембраной.
  • баллонов (со съемным мембранным устройством), размещаемых в больших баках, различают напольные и подвесные конструкции.

 

Применение устройств

 

Закрытые расширительные емкости используются в ряде случаев:

 

  • при установке агрегатов в индивидуальном жилище;
  • при подключении к ЦОС по автономным схемам;
  • при использовании тепловых завес и солнечных коллекторов;
  •  при обустройстве замкнутых отопительных магистралей с переменным температурным режимом.

 

расширительный бак в разрезе

 

Мембранные устройства используют и в холодильных установках, в системах кондиционирования и пр.

 

Принцип действия

 

Физические свойства теплоносителя исключают возможность сдавливания. Это свидетельствует о резком увеличении давления при уменьшении ее объема. При нагреве в пределах температурного режима 20°-90° жидкость увеличивается в объеме. На практике используется два варианта предоставления дополнительной площади для расширения жидкости:

 

  • создать «открытую» отопительную систему с расширительным бачком в верхней точке;
  • провести обустройство закрытых контуров с мембранным бачком.

 

В открытой сети роль компенсатора для уравновешивания объема нагретого теплоносителя играет водяной столб до бачка, монтируемого на чердаке.

 

роль компенсатора

 

В закрытом приборе регулирование давления обеспечивается баллоном с газом или воздухом.

 

нипель для насоса

           

При повышении объема воды в системе, обеспечивается ее отток в расширительную емкость, где в процессе сжатия газа повышается напряжение. Увеличение объема жидких сред обеспечивается без контакта с кислородом.

 

Сравнение с открытым бачком

 

Закрытый бак выигрывает у открытого прибора ряд преимуществ:

 

  • Расположения емкости близко к агрегату. Не требуется протягивание трубы до чердака, что грозит промерзанием системы.
  • Исключение контакта жидкости с воздухом, влияющего на качественные характеристики металла, используемого для изготовления батарей.
  • Создание избыточного напряжения в верхней точке магистрали, что снижает риск появления воздушных «пузырьков» в верхних батареях.
  • Популярность использования чердаков в качестве жилых приводит к ряду неудобств, относительно выбора места для установки открытой расширительной емкости.
  • Разница в расчете материалов, работы и отделки склоняет к выбору закрытого бака.

 

организация водоснабжения в дом

 

Диафрагменные баки

 

Диафрагменные несменные мембраны выпускаются в виде баллонов и плоском исполнении (рис. 1 и 2).

 

диафрагменные баки

 

Для изготовления корпуса бака используется холоднокатаная углеродистая сталь. Внутри бак разделен на две емкости с помощью мембраны. Жесткое крепление мембраны образовано по периметру бачка. Одна емкость предназначена для заполнения воздуха, другая - для нагретой жидкости. Внешнее покрытие изделия покрыто эмалью, а внутри – эпоксидным гидроустойчивым материалом.

 

В исходном положении бак наполнен воздушной массой. Мембранное устройство под воздействием воздушных масс (газа) придавлено к внутренней поверхности емкости. При повышении температурного режима в отопительной магистрали теплоноситель растет в объеме, повышается давление, нагретая вода заполняет расширительную емкость, меняя положение мембраны. В другой камере бачка образуется сжатие воздуха.

 

размеры баков

 

К отрицательным характеристикам подобного устройства относится отсутствие возможности смены мембранной конструкции при его разрыве или высоком влагопоглощении. При нормальном функционировании отопительных систем максимальный уровень расширения жидкости обеспечивается при запуске системы. В обратной ситуации обеспечено плавная смена давления, без характерных скачков и колебаний. Это обеспечивает длительный срок использования мембраны. Перед запуском системы обогрева требуется уровень плотности газа в бачке.

 

При запуске систем с большим содержанием воды, давление газа проверяют посредством обычного манометра. Газообразный состав в баке подвергается сжатию до определенных показателей, обусловленных прочностными характеристиками системы. Для достижения порога предусмотрена установка предохранителей, настроенных на заданный показатель давления. В частных домах этот параметр варьирует в пределах 3,5 - 4 атм. В результате не вся расширительная емкость наполнена жидким составом, а лишь часть.

 

расширительный бак с котлом

 

Емкости со сменными мембранами

 

Фланцевые бачки выпускаются в горизонтальном и вертикальном исполнении. Правильное размещение емкости должно обеспечивать симметричную нагрузку мембраны при наполнении ее теплоносителем. Это исключает наличие дополнительного растяжения.

 

баки со сменными мембранами

 

Ключевым отличием бачков выступает полное размещение жидкости внутри мембраны и отсутствие контакта с металлической поверхностью бачка. Это исключает необходимость в обеспечении внутреннего защитного слоя. Для смены мембраны используется фланец, зафиксированный посредством нескольких болтов. При увеличенных параметрах бака мембрана фиксируется одной стороной к ниппелю посредством резьбы, обеспечивая бесперебойное наполнение.

 

мембранный бак в работе и при отключении

 

Привлекательные моменты

 

К положительным характеристикам относятся:

 

  • возможность применения бутиловых и резиновых мембран в водопроводных сетях бытового назначения;
  • использование изделий для воды с большим содержанием кальция;
  • замена мембраны;
  • большой объем для выталкивания воды, относительно напорного типа систем;
  • отсутствие риска загрязнения питьевой воды;
  • небольшая подкачка воздушных масс;
  • исключение теплопотерь при испарении;
  • минимальные расходы на эксплуатацию;
  • оперативное и недорогое проведение монтажных работ.

 

бак с циркуляционным насосом

 

Вычисление объема бака

 

Для вычисления объема мембранной конструкции используется суммарный показатель объема отопительной магистрали. При отсутствии показателей следует произвести расчет исходя от мощности агрегата и типа приборов отопления:

 

  • для батарей – 10 л/кВт;
  • для конвекторов – 7 л/кВт;
  • для панельных устройств, теплого пола – 17 л/кВт.

 

V бачка= (V систем.* k)/D

 

  • Vбачка – объем расширительной емкости;
  • Vсистем. – общий объем отопительной магистрали;
  • K – коэф. расширения теплоносителя %. (для воды он составляет 4% при предельном нагреве в 95°С)

 

D – показатель расширения емкости, вычисляемый путем подстановки данных:

 

D = (P максимальн. -P исходн.)/ (P максимальн. +1)

 

P максим. – предельно допустимое напряжение в отопительной магистрали, на которое произведена настройка предохранителя (для индивидуального строительства он составляет 2,5 бар);

P исходн. – исходное давление газа в емкости.

 

таблица максимального объема идкости

 

В табличных данных приведены стандартные коэффициенты для расчета объема мембранных установок. Эти показатели применяют с учетом небольших отклонений для диафрагмы разных производителей. Они указывают, какая часть от объема расширительного бачка наполняется жидкостью. Входные параметры отображают исходное давление воздушных масс в емкости Po и предельное напряжение общей сети P мaкс.

 

Например, для Рo = 1,5 бар и Рмах = 3,5 бар коэф. (К) эксплуатации равен 0,44. Тогда бачок объемом в 35 л наполняется теплоносителем на 35х0,44 = 15,4 л.

 

схема подачи воды от скважины к расширительному баку

 

Монтаж системы

 

Прочитав инструкцию и проведя необходимые расчёты температурных показателей и давления, остается запастись гаечным ключом, инструментом для монтажа полимерных труб и разъёмных соединений. Для больших баков потребуется использование фиксирующих кронштейнов.

 

В индивидуальном строительстве обычно применяют горизонтальный расширительный бак для отопления закрытого типа. Установка прибора производится со стороны входа проточной воды в направлении нагревательных узлов, процесс обеспечивается в 2 этапа:

 

  1. Наметив место фиксации, просверливают заданное число отверстий для кронштейнов. Процесс осуществляется путем прикладывания прибора к стеновой поверхности и разметки участков для подсоединения.
  2. Закрепив анкеры, навешивают кронштейны и монтируют бак с использованием дополнительной фиксации в виде хомутов.

 

правильный и неправильный монтаж бака

 

На что обратить внимание?

 

Монтажные работы осуществляют со стороны циркулярной насосной системы, по месту расположения всасывающей части. Между емкостью и насосным устройством исключено размещение элементов, влияющих на смену давления гидравлической системы. Подпитывающую линию подсоединяют к циркулярному патрубку.

 

Размещение запорных и регулирующих армирующих элементов, шильдика и сливного крана требует обеспечения зоны доступа. Обустройство труб не должно оказывать физического воздействия на емкость.

 

Редуктор давления монтируют после ввода в эксплуатацию счетчиков, предупреждая образование возможной нагрузки на бак. Предохранительное клапанное устройство фиксируют перед проточными трубами.

 

Во избежание аварийной ситуации, рекомендуется запастись двумя запорными клапанами, до и после мембранной емкости и одним сливным клапаном перед бачком.

 

на что обратить внимание при монтаже

 

Правила установки

 

Монтаж бака производится с учетом соблюдения ряда правил:

 

  • размещение бака производится на участке до разветвления, обеспечивая беспрепятственный доступ для дальнейшего ремонта и обслуживания прибора;
  • соединительные патрубки подбирают диаметром, аналогичным подсоединяемому трубопроводу;
  • поддержание постоянной температуры в помещении не должно быть ниже 0;
  • место фиксации бака может подвергаться большой нагрузке, это определяет выбор несущих стеновых конструкций для монтажа;
  • при объеме бака более 30 л, его не крепят к стеновой поверхности, а ставят на опоры;
  • на выходе бака ставят манометр для контроля давления, а на входе — обратный клапан, при отсутствии насосной системы.
  • систему оборудуют температурными датчиками.

 

Совет: Для увеличения срока эксплуатации систем отопления, не рекомендуется применять воду с примесями кислорода и агрессивными газами.

 

система отопления загородного дома

 

Как настроить бачок?

 

Набор необходимого давления обеспечивается путем закачивания воздушных масс, ориентируясь на манометр. Посредством насоса закачивают теплоноситель, уравновешивают давление и приводят мембрану в плавающее положение.

 

Полезные советы

 

При выборе расширительной емкости особое внимание уделяется настройке клапана безопасности (предохранителя), выступающего обязательным элементом экспанзомата (СП 41-101-95 «Проекты теплопунктов»). Предельный показатель, обеспечивающий срабатывание защиты при выходе за минимально допустимое значение на 10% (эта настройка требует учета разницы высот мембран и клапанов).

 

На рынке предоставлен ассортимент регулировочных клапанов, позволяющих устанавливать необходимые пределы напряжения в системе. Основным критерием их выбора выступает наличие системы «подрыва». Она обеспечивает возможность произведения периодической проверки эффективности работы клапана, защищая от заедания золотников.

 

Расширительную емкость подбирают исходя из качества, стойкости к диффузии мембраны (диафрагмы). Требуется учесть диапазон рабочих температурных режимов и эксплуатационный срок. Важно проверить совпадение пороговых показателей давления в агрегате и баке, соответствие прибора требованиям безопасности и качества, предъявляемым к котлам.

 

полезные советы по монтажу

 

Обслуживание систем

 

Обязательные условия:

 

  • Раз в 6 месяцев проверять наличие видимых дефектов - коррозии, вмятин и подтеков. При их обнаружении следует удалить нарушения.
  • Раз в 6 мес. требуется проверка исходного давления воздушного пространства и его соответствия расчетным данным.
  • Раз в 6 мес. определяется состояние мембраны. При обнаружении нарушений необходима замена.
  • При длительном неиспользовании бака следует держать его в сухом месте, предварительно опорожнив.

 

 

Проверка расширительной емкости - ее исходного напряжения воздушного пространства производится после отсоединения бака от отопительной магистрали и дренирования с него воды, подсоединению к ниппелю прибора для измерения давления. При показателях давления ниже заданных, требуется подкачка воздуха через ниппель с использованием компрессорного устройства.

 

схема работы расширительного бака

 

При проверке давления мембраны после дренирования воды, возможен выпуск газа через дренажный кран и снижение давления до атмосферного. Это свидетельствует о нарушении мембраны. Для ее смены требуется проведение ряда этапов:

 

  • отсоединить бак от магистрали, его дренирование;
  • снизить давление воздуха (газа) через ниппель;
  • снять мембранный фланец (он размещен близко к патрубку для подсоединения труб);
  • извлечь мембрану внизу корпуса (используя технологическое отверстие).

 

Проверяя внутреннее покрытие корпуса на предмет образования грязи и коррозии, следует их утилизировать, помыть и просушить. Для удаления коррозии не рекомендуется пользоваться средствами с содержанием масла. Фиксатор мембраны вставляют в ее отверстие. Болт вворачивают в мембранный держатель, размещают в корпусе, а держатель отводят в отверстие в донную часть корпуса. Затем держатель фиксируют с помощью гайки. На корпусе устанавливают мембранный фланец.

 

вытеснение воды сжатым воздухом

 

Возможные дефекты

 

Основной проблемой выступает разрыв мембраны при гидроударах и неравномерному распределению нагрузки. Сменные мембраны выходят из строя чаще зафиксированных, что объясняется использованием более прочных материалов. Разрыв мембраны грозит негативному воздействию воды на внутреннее покрытие емкости, приводя ее в негодность при образовании коррозии.

 

Выбор бака обеспечивается под конкретную систему отопления с учетом объема нагретой жидкости. При ее недостаточном объеме возможно образование трещин и утечка жидкости через резьбу. Не исключено падение давления ниже предельной нормы, что способствует попаданию воздуха внутрь бака.

 

Правила обустройства систем:

 

  • исходное напряжение в мембранной емкости, подключенной к трубам подачи холодной воды должно быть выше статического напряжения в общей магистрали на 3-5 бар;
  • в приборе требуется предусмотреть запас теплоносителя, позволяющий компенсировать образование протечек.

 

Для защиты сетей, обустроенных по замкнутой схеме, требуется установка предохранителей.

 

Каталог с ценами

 

стоимость мембранных баков

стоимость настенных расширительных баков

стоимость мембранных баков для системы отопления

баки со сменной мембраной цена

 

Видео

 


Написать отзыв

Ваше имя:

Ваш EMail: (не для публикации)

Ваш город:

Ваш отзыв:
Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо Хорошо

Введите код, указанный на картинке: