Несмотря на схожесть конструктивных характеристик, назначение различных приборов различается. Бак-расширитель предназначен для компенсации увеличения объема жидкости, происходящего из-за нагрева. Подобное устройство накапливает жидкость под давлением, что позволяет минимизировать количество включений насосной станции, таким образом увеличивая срок ее службы.
Подбор мембранного расширительного бака
Мембранные баки делятся на расширительные, которые используются в системах отопления и горячего водоснабжения, и гидроаккумуляторы, применяемые в системах холодного водоснабжения, когда необходимо подавать воду из внешнего источника в дом.
Правильный выбор, установка и эксплуатация этих баков обеспечат безопасную работу систем, а также значительно снизят вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Мембранные баки VALTEC для систем отопления
Назначение расширительного бака VALTEC
Главной задачей мембранного расширительного бака в системе отопления является компенсация увеличения объема воды вследствие ее теплового расширения.
| Пример: при температуре воды 0 °C её плотность составляет ρ0 = 0,9998 кг/дм³, в то время как при 100 °C плотность изменяется на ρ100 = 0,9583 кг/дм³. Поскольку удельный объем v обратно пропорционален плотности (формула v = 1/ρ), получение изменения объема воды можно рассчитать так: Δv = v100 – v0 = 1/ρ100 – 1/ρ0 = 1/0,9583 – 1/0,9998 = 1,0435 – 1,0002 = 0,0433. Таким образом, при нагреве воды от 0 до 100 °C объем жидкости увеличивается на 4,33% по сравнению с исходным значением. |
Если в замкнутой системе отсутствует емкость, куда могут перемещаться излишки теплоносителя, любое, даже незначительное, увеличение температуры вызовет рост давления, что может привести к превышению предельно допустимого давления для элементов гидравлической системы.
- Для стальных и медных трубопроводов среднее увеличение давления составляет примерно 2,2 бара/°C;
- Для полимерных и металлополимерных трубопроводов – около 1,2 бара/°C.
Как работает расширительный бак VALTEC
Внутри расширительного мембранного бака расположена диафрагма, которая делит его на две части: одна часть заполнена азотом под начальным избыточным давлением, а во вторую часть поступает излишек теплоносителя из системы.
В начале весь объем расширительного бака занят лишь азотом. При нагреве теплоносителя его объем увеличивается, что сжимает находящийся в баке азот. Увеличение давления азота в подушке балансируется с давлением в системе отопления на этом уровне. Когда температура теплоносителя понижается, давление азота возвращает теплоноситель обратно в систему, предотвращая снижение давления в системе ниже установленного уровня.
| Внутренняя поверхность корпуса мембранного расширительного бака в процессе эксплуатации подвержена образованию конденсата. Если в газовой подушке присутствует кислород, будет происходить активная коррозия металла корпуса бака. Поэтому производители используют нейтральный азот вместо атмосферного воздуха, содержащего водяные пары и кислород. В случае подкачки воздуха в газовую полость, пользователь сокращает срок службы мембранного бака. |
Место подключения расширительного мембранного бака VALTEC к системе отопления
Давление на месте подключения мембранного бака к системе всегда соответствует статическому давлению в этой точке при заданных температурных условиях.
| Подтвердить данное утверждение достаточно просто. Если предположить, что давление в точке подключения бака меняется, это будет означать, что объем теплоносителя внутри бака также изменился. Однако это невозможно, так как в замкнутой системе излишки теплоносителя не могут появиться и исчезнуть без следа. Следует отметить, что данное правило относится только к системам с единственным расширительным баком. |
Таким образом, расположение расширительного бака влияет на параметры работы всех остальных элементов системы отопления, а также необходимое начальное давление в баке и его объем.
| При выборе места установки расширительного бака важно помнить, что чем выше давление в системе отопления, тем меньше вероятность, что она будет завоздушена. |
Назначение расширительного бака
Расширительный бак является необходимым элементом магистрали теплоснабжения. Для обеспечения равномерного распределения тепла теплотрасса полностью заполняется водой или теплоносителем. При нагревании объем теплоносителя увеличивается, и его избыток попадает в расширительный бак. Это и есть основное назначение расширительного бака в системе: без него трубы могли бы порваться под воздействием внутреннего давления. Емкость имеет мембрану, разделяющую ее на две части: одна часть заполняется водой, а другая — воздухом.
Принцип работы расширительного бака в системе отопления
Конструкция расширительного бака довольно проста: это стальная емкость с установленной внутри мембраной. Именно мембрана определяет принцип работы расширительного бака. Если емкость не заполнена теплоносителем, она заполнена воздухом. Когда вода в системе нагревается, она заполняет резервуар и вытесняет воздух. Когда система остывает, вода возвращается в отопительную систему, и емкость опустошается.
Приобрести расширительный бак можно в нашем интернет-магазине.
Зачем нужен, как работает и как подобрать расширительный бак для водяного отопления.
Современное частное домостроение в нашей стране, расположенной на широтах с температурными колебаниями более 50 градусов в течение года, требует наличия качественного и обдуманного отопления. Ранее, для небольших сельских домов, состоящих из одной-двух комнат, обычно хватало традиционной печи. Сегодня, с увеличением размера домов и количества комнат, даже в небольшом доме редко бывает меньше трех или четырех, современная концепция комфортного проживания подразумевает обязательное наличие системы водяного отопления.
Виды и специфика расширительных бачков
Такой способ отопления, в отличие от печного, позволяет достичь равномерной температуры в каждом помещении. Системы жидкостного отопления требуют наличие котла, который производит тепло, и теплоносителя, который циркулирует между котлом и радиаторами, установленными в каждом отапливаемом помещении. Когда котел отключен, теплоноситель не нагревается, и его температура быстро снижается до комнатной. Это приводит к колебаниям температуры теплоносителя. Как известно из курса физики, при увеличении температуры любое тело расширяется. Поэтому при нагреве объем теплоносителя увеличивается. Однако в замкнутом контуре у него нет возможных путей выхода, что приводит к росту давления. Частые колебания давления могут нарушить герметичность важных узлов системы. Решение этой проблемы – установка расширительного бака в системе отопления.
По сути, расширительный бак представляет собой емкость, в которой жидкость может увеличивать или уменьшать свой объем. Его установка позволяет избежать как повышения, так и понижения давления теплоносителя при изменении температуры. Установка расширительного бака обязательна при монтаже любой жидкости отопительной системы. Однако различные виды расширительных бачков отличаются в зависимости от типа системы, которая проектируется в каждом конкретном случае. В основном существуют два варианта жидкостного отопления: открытая и закрытая системы.
Что выбрать — открытую или закрытую систему
Открытая система отопления представляет собой систему, не полностью герметичную, с открытым верхом. Давление жидкости в такой системе зависит от высоты расположения емкости и уровня теплоносителя в ней. Чтобы лучше понять, откройте аналогию: откройте кастрюлю, наполненную на две трети водой, которая находится на плите. Стенки и дно кастрюли не допускают вытекание жидкости, в то время как верх остается открытым.
Когда кастрюля нагревается, объем воды в ней увеличивается, и она занимает уже не две трети, а, например, три четверти ее объема, но еще достаточно места по высоте кастрюли, чтобы предотвратить выливание воды. В открытой системе аналогичную роль верхней части кастрюли выполняет емкость открытого типа. Это устройство имеет негерметичный верх (обычно он закрыт крышкой) и располагается выше прочих элементов системы, чаще всего на чердаке или в самой верхней части здания.
Когда принудительная циркуляция теплоносителя отсутствует, открытый расширительный бак устанавливают в самой верхней точке сразу после котла. В этом случае нагретый котлом теплоноситель, согласно законам физики, поднимается вверх и попадает в расширительный бак, откуда затем идет к радиаторам, постепенно теряя тепло и возвращаясь назад к котлу. Такая конструкция включает два штуцера – входной и выходной, и открытый верх (с крышкой, которая не обеспечивает герметичности). Если же принудительная циркуляция осуществляется, бачок может располагаться в любом месте системы, при условии, что он находится выше всех остальных узлов. В данной ситуации достаточно подвести один штуцер снизу, чтобы обеспечить выход жидкости в объем, достаточный для расширения при нагревании. Однако такие схемы встречаются достаточно редко.
Конструктивные особенности
Системы отопления в жилых и производственных помещениях могут быть выполнены как в открытом, так и в закрытом исполнении. Первый вариант более подходит для централизованных систем, позволяя осуществлять забор жидкости для горячей подачи напрямую. В этом случае бак устанавливают в верхней части контура. Емкость помогает управлять процессом колебаний давления, выводя воздушные пробки из труб.
Закрытая система подразумевает использование резервуаров с мембраной. Эти устройства отличаются сравнительной простотой конструкции. Они состоят из расширительного бака и мембраны-пластины, которая может быть:
- Баллонной. В таком случае теплоноситель размещается внутри резинового баллона, а снаружи находится азот или воздух. Этот элемент легко заменить при поломке, остаются средства на приобретение нового устройства целиком.
- Диафрагменной. Она выполнена в виде несъемной перегородки из металлического или полимерного материала. Такие детали имеют компактные размеры и могут выполнять функции по нейтрализации лишь небольших скачков давления. В случае поломки замена не будет возможна, поэтому следует будет приобретать новый бак. Разумеется, стоимость данной мембраны может быть ниже, чем у предыдущего варианта.
Как работает мембранный расширительный бак
Для любой системы параметры теплоносителя определяются в соответствии с рекомендациями, указанными в инструкции по эксплуатации устройства. Тип мембраны-пластины не влияет на функциональные особенности оборудования. Однако если мембрана относится к баллонной категории, тогда резервуар способен вместить большее количество теплоносителя.
1,5 м³/ч Для технической воды
1,5 м³/ч Для технической воды
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
Принцип работы бачка-расширителя различных систем остается аналогичным. Когда давление в системе повышается из-за увеличения объема жидкости, мембрана растягивается. Это приводит к сжатию газа, который находится за пределами мембраны, что позволяет оставшейся жидкостной среде проникнуть внутрь. При снижении давления из-за понижения температуры происходит обратный процесс.
Стабильная работа системы обеспечивается в автоматическом режиме. Подбор подходящей емкости и предварительные расчеты до установки являются обязательными условиями для корректного функционирования. Неправильный выбор объема бака может привести к серьезным проблемам и аварийным ситуациям.
Инструкции по расчету объема закрытой емкости
Для того чтобы правильно подобрать расширительный сосуд для отопительной системы, важно рассчитать объем закрытой расширительной емкости.
Для вычисления точного объема закрытого расширительного бака существует специальная формула: V = (Vс * k) / D
Расшифровка формулы:
Vс – объем жидкости в отопительном контуре;
k – коэффициент, определяющий степень расширения жидкости при повышении температуры;
D – величина, определяющая эффективность работы ёмкости.
При использовании антифриза важно учитывать, что на величину его расширения влияет не только температура, но и содержание гликоля в составе антифриза. Необходимые данные можно найти в соответствующих таблицах.
Ниже представлена таблица, показывающая коэффициенты расширения антифриза в зависимости от изменения его температуры:
Также существует формула для расчета параметров эффективности работы расширительного резервуара: D = (Рм – Рн) / (Рм + 1)
Давайте расшифруем значения, входящие в эту формулу.
Pм – максимальное давление в системе отопления дома, как правило, это значение не превышает трех атмосфер. Чаще всего это значение совпадает с давлением в экстренной ситуации, когда срабатывает клапан.
Pн – значение давления, установленного заранее в половинной емкости с водой. Учитывается эта величина, принимая во внимание высоту системы. Каждые 500 сантиметров высоты равны примерно половине атмосферы.
Специалисты рекомендуют монтировать расширительный резервуар, опираясь на формулы по расчету его объема. Получившееся значение должно составлять около 1/10 общего объема жидкости в системе отопления дома.
Для удобства расчета на сайте есть онлайн-калькулятор. Квалифицированные специалисты настоятельно рекомендуют перепроверять результаты, используя несколько калькуляторов на разных интернет-ресурсах. Просто введите необходимые данные в поля, и система автоматически произведет расчеты. Затем сравните результаты с другими сайтами для повышения точности.
Пример онлайн-калькулятора для вычисления объема бачка
Используя автоматизированные расчеты, можно получить точное значение объема расширительного бака для расширяющейся жидкости. Владельцу дома нужно указать примерное количество жидкости в контуре отопления, основываясь на мощностных характеристиках котла. Эксперты советуют, независимо от результатов расчетов, приобретать расширительный бак закрытого типа на 12 литров.
Нюансы монтажа расширительного бака
При установке расширительного бака закрытого типа следует соблюдать некоторые нюансы. Необходимо установить бак так, чтобы резьбовой патрубок находился в нижней части. Патрубок внизу позволит эффективно выводить накопившиеся газы из отопительного контура.
Наиболее правильный способ монтажа — это установка расширительного бака на обратной магистрали системы отопления. Важно, чтобы расстояние до котла были минимальными, что даст возможность корректно функционировать системе. Бак должен быть установлен перед насосом.
Условная схема размещения закрытого бачка
Обратная магистраль должна быть оснащена тройником. При установке важно учитывать материал труб. Трубопроводная арматура устанавливается между тройником и баком, чтобы не пришлось сливать воду из системы при проведении плановых работ. Арматура устанавливается так, чтобы обеспечить удобство работы для владельца дома. Нужны небольшие куски трубы и шаровой кран. Трубы могут быть прямые или гнутые, важно лишь обеспечить необходимую конфигурацию. Установка «американки» позволяет создать разъемное соединение для более простого обслуживания. На финальном этапе открывается трубопроводная арматура, проверяются все смонтированные соединения и перемычки.
Условное расположение закрытого бачка
