Расширительный гидроаккумулятор для отапливания

Мембранный расширительный бачок для отапливания

Наверное многие помнят школьный курс физики, в любом случае, тот ее раздел, где сообщается про расширение тел при нагреве. Вода не исключение и как только температура увеличивается возрастает в объеме. Подавляющее большинство отопительных систем в виде теплоносителя применяют горячую воду, циркулирующую по магистрали, исходя из этого, собственно это свойство и считается главным при организации схемы.

Для стабилизации объема жидкости в середине трубопровода необходимо наличие специализированного агрегата, который называется мембранный расширительный бачок. Собственно о нем на сегодняшний день и пойдёт речь в нашей публикации.

Функции бачка и его плюсы

Еще давно ученые вывели расчет, по которому увеличение режима температур воды на 10°С предполагает увеличение ее объема на 0,3%. Другими словами, кипяток, который находится в нагревательном котле, даёт расширение до 3%. Кажется, это не очень то и много. Однако если же сосчитать, сколько литров жидкости нужно для устройства обогревательного блока, то данный показатель уже не такой и невысокий.

Так, например, для отапливания в один этаж личного дома требуется как минимум тонна воды. Согласно расчету, ровно на 30 литров она будет становиться больше в объеме при нагревании, что может значительно оказать влияние на результативность функционирования всего обогревательного блока. И в данном случае без расширительного гидроаккумулятора работа целого нагревательного узла будет не эффектной. Каковы же его практичные способности?

Мембранный расширительный бачок (экспансомат) для системы обогрева, как было сказано прежде, применяется в качестве оборудования, компенсирующего объем носителя тепла.

Рабочий принцип оборудования

По какому же принципу выполняется стабилизация:

убирание излишка жидкости при ее прогреве;
пополнение магистрали водой при снижении режима температур в середине контура или при протечках;
контроль давления в середине теплового контура (минимум 1,5 атмосферы);
увеличение рабочие эффективности системы нагрева;
сбор и убирание масс воздуха и паров, образовывающихся в нагревательном котле.

Появляется нормальный вопрос — откуда берется воздух в котле? Все очень просто. А чтобы дать ответ на этого вопрос, опять обратимся к физике. Так, один литр воды имеет в себе около 40 мг воздуха. Во время нагрева жидкости растворимость ее понижается, и имеющийся в ней воздух поэтапно выделяется из ее массы.

Расширительный мембранный блок имеет множество положительных качеств:

в отличии от привычного бака, мембранная ткань в подобном узле легко заменяется новой (при условиях комплектации);
большой коэффициент вытеснения воздушных паров;
нет риска проникания в чистую воду веществ которые вредны для здоровья (ведь сосуд наполняется от централизованного водомерного узла);
отсутствуют ограничения по составу жидкости, так как мембранной ткани в себе содержат очень много кальция;
отсутствие потерь теплоносителя на парообразование;
необходимость в небольшой прокачке воздуха;
быстрый и не сложен монтаж;
невысокие расходы в ходе эксплуатации.

Минусы системы

К тому же, подобные аппараты, как и другое практичное оборудование аналогичного типа, имеют и собственные минусы:

Нередко большие размеры и габариты расширительного сосуда приводят к проблемной установке его в котельном помещении из-за скромной площади последнего.
Увеличение потерь тепла из-за того, что проходя через экспансомат, тепловой носитель отдает ему собственное тепло.

Чтобы не было неконтролируемого уменьшения температуры эксперты советуют теплоизолировать расширительный бачок мембранного типа.

Очень высокий риск развития коррозии в магистрали и батареях ввиду прямого контакта с воздухом.

Необходимо сказать, что минусы очень условны, и с ними легко можно справиться. К примеру, в вопросах коррозии и быстрого испарения носителя тепла поможет простое масло растительное, залитое через бак расширительный. На воде образуется маслянистая пленка, которая с одной стороны, мешает потере кислорода, со второй – уменьшает контакт воды с трубами, что позволяло если не полностью недопустить образование ржавчины, но отодвинуть данный момент на длительное время вперед.

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

Утепление расширительного бачка тем более в пределах дома совсем не вызывает никаких трудностей. Можно применять куски пенополистирола, старую ветошь, вату и иные материалы, которых в любом приватизированном доме в избытке. Если расширительный бачок за границами помещения, это усиленно затрудняет задачу. Для него понадобится отдельная качественно теплоизолированная конструкция, которую было бы неплохо скомплектовать нагревающим кабелем.

С этой статьей читают: Кабель для обогрева для водомерного узла

Область использования

Мембранные расширительные узлы применяются в составе данного оборудования:

устройство независимых и традиционных отопительных систем, включая в жилых площадях высотных домов;
для систем, которые работают за счёт солнечных коллекторных блоков и тепловых насосных установок;
использование в любых системах, где имеется в виду циркуляция теплоносителя по замкнутому тепловому носителю и изменение режима температур.

Специфики экспансомата

На всех этапах функционирования гидроаккумулятор для системы обогрева выполняет стабилизацию давления внутренних объемов и возмещает его увеличение либо даже перепады в теплоконтуре. Вследствии этого устраняется увеличение нагрузки в отопительной магистрали и, как последствие, риск появления опасной ситуации очень невысок.

Такие же резервуары как правило оснащаются как съемной, так и несъемной мембранной тканью. Первый вариант – тепловой носитель полностью пребывает в пластичной емкости мембранной ткани и при этом не соприкасается с внутренней поверхностью металла бака. Второй же вид отличается полным контактом с внутренней стороной резервуара. Сама же мембранная ткань имеет диафрагменную структуру, и не вынимается из сосуда.

Выбор типа мембранный бачка для отапливания в большинстве случаев зависит от кубатуры воды, которая будет по ней циркулировать.

Так, при недостающей кубатуре экспансомата увеличивается опасность возникновения трещин и протекания горячей воды сквозь крепёжные соединения в виде резьбы. По мимо этого, это способно привести к уменьшению рабочего давления, в силу чего массы воздуха могут пробраться вовнутрь сосуда, что плохо проявится на эффективности его работы и всего отопительного узла в общем.

Резервуар нужно постоянно пополнять теплоносителем, что даст возможность возместить утечки. А благодаря предохранительным клапанам тепловой контур можно обезопасить от увеличения давления.

Установка расширительного бачка

Данное оборудование, в основном, поставляют с очень высоким количеством газа, который заполняет собою всю полость бака. Перед тем как устанавливать этот аппарат, его стоит накачать давлением, которое рассчитывается для взятого отдельно контура отопления в индивидуальном порядке. Расчетное давление составляет 1,5 атмосферы. Дальше выполняется установка предохранительных клапанов и дренажного устройства.

Подключением аналогичного агрегата должен заниматься специалист профессионал. В очень случае к процессу установки экспансомата приступаем исключительно после получения всех соответствующих знаний или под присмотром мастера. В другом случае плохой монтаж прибора может привести к уменьшению рабочие эффективности обогревательного контура или к неисправности самого прибора.

Советы профессионалов

Приведем пару советов от специалистов, посредством которых монтаж аналогичного блока не будет вызывать сложностей:

рекомендуется устанавливать этот аппарат до разветвления водомерного узла;
температура в середине помещения, где ставится аналогичное оборудование должна быть не ниже 0°С, так как замерзание носителя тепла непозволительно;
практичные резервуары объемом до 30 литров крепятся на поверхность стены, все, что выше – располагается на опоре;
при входе бак оборудуется клапаном обратного типа, при условиях, что его нет в комплектации насосной установки;
заземление агрегата – мера нужная, что даст возможность убрать процесс развития электролитической коррозии;
на выходе экспансомат оборудуется дросселем для спуска воздуха и прибором для определения величины давления, благодаря ему можно будет контролировать давление.

Правильно собранный обогревательный узел обеспечит у Вас в доме удобные температурные условия и даст возможность сэкономить финансовые средства на покупку тепловых ресурсов.

Вот, собственно, и все тонкости установки подобного практического оборудования. Для комфорта и наглядного донесения изложенной в публикации информации можно посмотреть видео, где осуществлен акцент собственно на тонкости установки.

ВИДЕО: Монтаж и описание расширительного бачка

Мембранный расширительный бачок для отапливания и водообеспечения

Для любой системы отопления необходима установка особенного оборудования, компенсирующего расширение носителя тепла. Это требование вызвано допустимым повреждением батарей, труб и трубных змеевиков котла.

Расширительный бачок мембранного типа

Помимо клапана также обязательна установка мембранного расширительного бачка, от работы которого в большинстве случаев зависит результативность и рабочую безопасность всей системы в общем.

Устройство и рабочий принцип расширительных бачков для отапливания

Баки расширительные, как и обогревательные системы, бывают:

Открытый бак расширительный — это изготовленная из нержавейки емкость в виде параллелепипеда, устанавливаемая в самой высокой точке системы, очень часто на чердаке.

Как смотрится открытый бак расширительный

К бачку присоединяются несколько труб:

В системах открытого типа тепловой носитель передвигается под влиянием естественной гравитации без установки насосов.

Наперекор сравнительно небольшим затратам на обустройство и простота в обслуживании, открытые системы очень быстро теряют собственную большую популярность из-за причины очень большого количества слабых мест:

необходимость обязательного отслеживания водного уровня в баке из-за причины интенсивного испарения носителя тепла в открытых сосудах;
необходимость добавки воды если для этого есть необходимость;
невозможность применения антифриза в связи с открытостью бачка, испаряющегося еще быстрее воды;
необходимость дренажного устройства либо подводa канализации, так как часто бывает перелив находящейся в расширительной емкости воды;
наличие эффектной тепловой изоляции с целью устранения замерзания носителя тепла в открытой расширительной емкости;
необходимость добавочного приобретения соединительных частей и труб для установки на чердаке расширительного бачка мембранного типа;
возникновение ржавчины на батареях и трубах, образование пробки, которое связано с попаданием в отопительную сеть из расширительного сосуда воздуха.

Схема открытого бака

Область использования: системы с открытыми емкостями ставятся в основном для обогревания строений небольшой площади в один этаж. В больших домах имеет смысл ставить систему закрытого типа.

Устройство закрытого мембранного расширительного бачка

Закрытый мембранный расширительный бачок делится пластичной мембранной тканью на отсеки для:

жидкости, куда поступает появившийся при нагреве лишний тепловой носитель;
газов, где под давлением находится воздух, а в большинстве случаев — благородный газ либо азот.

Конструкция закрытого расширительного бачка

Рабочий принцип мембранного расширительного бачка:

увеличение температуры носителя тепла приводит к тому, что все больший его объем подается в отсек;
объем газового отсека уменьшается, а давление в нем увеличивается;
критическое давление приводит к включению клапана предохранительного и сбросу избыточного давления.

Как устроены закрытые бачки

При охлаждающейся системе отопления встречается противоположный процесс: мембранный расширительный бачок возвращает воду назад в трубопровод.

Виды мембранных баков

Устройство расширительного бачка мембранного типа кажется простым только в первую очередь. Для каждой системы необходимо выбирать собственный вид, в наиболее полной мере отвечающий необходимым требованиям и эксплуатационным условиям.

Фиксированный бачок

Спецификой подобного варианта считается невозможность разборки конструкции, другими словами мембранную ткань нельзя достать и поменять на иную.

Не обращая внимания на кажущийся значительным минус, баки такого типа обладают большим плюсом — невысокой ценой. Собственно из-за этой причины они популярны в маленьких системах со стабильным давлением.

Часто при расчетах указанное изготовителем давление принимается постоянным, однако при возможном превышении возможного параметра увеличения носителя тепла необходимо выбрать гидроаккумулятор для отапливания другого типа.

Фланцевые баки со сменной мембранной тканью

В их конструкции рассчитано наличие фланца, позволяющего поменять изношенную мембранную ткань. Подобным образом изменяется объем бака, и возникает возможность установки мембранных тканей разной степени упругости.

Бачок со сменной мембранной тканью

В мембранном баке данного типа разрешается переменчивое давление скорее всего увеличения. Варианты: твердотопливные котлы, в которых нет возможности быстро настроить нагрев воды.

Бачки выпускаются в горизонтальном и в вертикальном выполнении.

Бачки разной формы

Хороший объем бака связан с его формой геометрии. Для бытовых отопительных сетей с маленькой протяженностью труб лучше выбирать плоские устройства, а для имеющих большую протяженность систем лучше подойдут конструкции формы цилиндра.

Объемного расчет гидроаккумулятора

По одной из методик за требуемый объем расширительного сосуда принимается порядка 10% от суммарного объема циркулирующего в системе носителя тепла. Данный подход базируется на том, что показатели температурного расширения носителя тепла не превышают значения 0,08 при добавлении гликоля до 90% и нагревании до 100°С. Такой способ расчетов достаточно примерный, так как не берет в расчет системное давление.

Для более четкого определения необходимого объема бачка рекомендуется воспользоваться формулой:

V = C*Bt/(1-( Pmin/Pmax)), где:

С — объем носителя тепла;
Bt — параметр температурного расширения носителя тепла;
Pmin — первое (настроечное) давление в сосуде;
Pmax — позволяемое системное давление (при котором происходит срабатывание клапана предохранительного).

Суммарный объем (С) применяемого в системе носителя тепла рассчитывается по всем ее элементам. Это значение в большинстве случаев приводится в технической части проекта теплоснабжения.

Значение параметра увеличения жидкости (Bt) зависит от ее состава и температуры. В системах отопления индивидуальных домов в виде теплоносителя как правило используется вода, но с целью улучшения параметров можно дополнить гликоль. Табличное значение параметра приведено в специализированной литературе либо на стилистических интернет-порталах.

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

Максимальное давление (Pmax) исчерпывается наименьшей из всех величиной, позволяемых для индивидуальных узлов. Это значение определяет момент включения клапана предохранительного.

Полученная расчетная величина (V) определяет добавление объема жидкости при ее нагревании.

Расширитель выбирается исходя из получившейся расчетной величины и коэффициента наполнения. Этот показатель можно определить по специализированным таблицам в зависимости от начального и самого большого давления, которые легко можно найти в специализированной литературе.

Потребности к установке

Монтаж бачка невозможно назвать непростой работой, благодаря этому можно обойтись и своими силами.

Схема отопительных систем закрытого и открытого типа

Во время установки необходимо строго исполнять такие требования:

не следует ставить бачок в помещениях с отрицательной температурой;
установить бачок можно в самой разной точке системы до разветвления;
большое внимание следует уделить надежности крепления, так же как и при наполнении бачка жидкостью вес его существенно возрастает;
все соединения обязаны быть герметичны;
не разрешается использование герметиков, так как они ухудшают трение между корпусом и мембранной тканью;
не рекомендуется расположение сосуда на выходной трубе сразу за котлом.

Нельзя закреплять мембранные бачки значительного объема (более 30 л) к конструкциям несущего типа. Во многих случаях они оснащены ножками для установки на пол.

Советы по установке

Устанавливая мембранный расширительный бачок в систему обогрева, нужно учитывать следующее:

окружность отрезка трубы в большинстве случаев равна 3/4, благодаря этому в «обратке» необходимо учесть наличие совпадающего резьбового канала;
выполнению работ не должны мешать части системы либо сторонние предметы;
необходимо убрать целиком любую нагрузку на расширительный бачок для водообеспечения или теплоснабжения;
лучше всего применять прокладки из паронита, обладающие необходимой стойкостью к влиянию очень высоких температур и давления;
для регулирования и поддержания давления в газовом отсеке следует обязательно оснастить расширитель воздушным клапаном.

Всегда после включения закрытой системы на мембранную ткань действует большое давление, из-за этой причины как минимум 1 раз в 2 года нужна проверка состояния мембранной ткани и если понадобится ее замена.

Какие бывают мембранной ткани для бачка

Устанавливая мембранные расширительные бачки для систем отопления следует постараться остерегаться значительных ошибок, приводящих к некорректной работе оборудования.

Самая серьезная из них — это неправильное указание самого большого давления в газовом отсеке. Оно должно составлять 85-90% от критического, иначе мембранная ткань перестанет увеличиваться в направлении к отсеку, что опасно прорывом труб и поломкой отопительных батарей. Прекрасное решение такой проблемы — установка рабочего поверенного прибора для определения величины давления.

Перед монтажем бачка необходится удостовериться в его отсутствии в котле. Если согласно расчетам его объема недостаточно, то можно поставить дополнительный бачок.

Советы по выбору

При подборе бачка особое внимание обратите на его конструкцию. Если не ожидается критических изменения давления, то лучше выбрать дешевой фиксированный бачок. В другом случае понадобится установка расширительного разборного бачка, так как замена мембранной ткани будет стоить не очень дорого, чем замена всей конструкции полностью.

Сопутствующие факторы, которые необходимо принимать во внимание при подборе:

толщина стенок: должна составлять не меньше 1 мм;
вид внутреннего и внешнего покрытия: сделанный из металла корпус не должен подвергаться коррозии;
объем жидкостного отсека: не обязан быть очень уж большим чтобы не было уменьшения температуры носителя тепла в трубах;
конструкция емкости: она может быть горизонтальной или вертикальной, в иных положениях работа по его установке воспрещена.

Расширительный бачок в помещении

Не обращая внимания на кажущуюся легкость подобного элемента системы отопления, как бачка для воды, выбор его и установка просят много внимания и скрупулезности даже в тонкостях. Серьезное отношение даст возможность избежать любых неприятностей и выполнить обогрев личного дома практичным и неопасным.

Расширительный гидроаккумулятор для отапливания: особенности конструкции и рабочий принцип

Wester WRV-8 – гидроаккумулятор для отопительных систем.

Расширительный гидроаккумулятор — компонент закрытой системы обогрева, который предназначен для компенсации температурного расширения носителя тепла и поддержания нужного давления.

Примечание! Кроме использования в отопительных системах, мембранные бачки также применяются в системах водообеспечения. Они «смягчают» гидроудары, появляющиеся при включении/выключении водонапорных установок, а еще поддерживают стабильное давление в системе.

Конструкция гидроаккумулятора

Расширительный гидроаккумулятор для отапливания собой представляет герметичный корпус — из стали формы цилиндра, покрыт красным эпоксидным лаком (также есть бачки, покрытые синим лаком, однако они предназначаются для холодной воды). В корпусе размещены 2 камеры: газовая и водяная, которые отделены один от одного подвижной газонепроницаемой мембранной тканью (диафрагмой), выполненной из бутилкаучука. Благодаря подобному материалу мембранная ткань способна стабильно работать при самых разных температурах (от -10 до +100°C) и выполнять до 100 000 циклов.

Устройство мембранного расширительного бачка.

Мембранная ткань фактически абсолютно исключает взаимное действие носителя тепла и газа. Отсутствие подобного взаимные действия позволяет длительнее хранить подготовительное давление в газовой камере, что благоприятно действует на рабочий срок бачка.

Примечание! Современные высокого качества мембранной ткани не просто вытягиваются под давлением расширяющегося носителя тепла, а как бы «липнут» к стенкам бачка. Этот рабочий принцип дает возможность повысить рабочий срок мембранной ткани.

Две камеры имеют одинаковое давление, что дает возможность сохранить непроницаемость данного участка системы отопления. Камера наполненная воздухом заполняется азотосодержащей смесью. При расширении носителя тепла азот «спрессовывается», давая возможность тепловому носителю «войти» в водяную камеру.

Большинство современных мембранных бачков для отапливания имеют встроенный в корпус ниппель (похожий с простым автомобильным), с помощью какого можно «подкачать» воздушную камеру, повысив в ней давление. Это можно выполнить своими руками дома с помощью насоса или нагнетателя воздуха. Но не забывайте, что закачивать рекомендуется собственно азот, а не воздух. А дело все в том, что имеющийся в воздухе кислород будет вызывать ускоренную коррозию стенок корпуса бачка, что неминуемо уменьшит рабочий срок устройства. Азот же считается нейтральным и не помогает коррозии.

Настенное крепление бачка + группа безопасности.

Расширительный бачок мембранного типа Imera.

Корпус бачка обладает отводом с внешним крепёжным соединением в виде резьбы, который облегчает установочный процесс. Все зависит от модели резьба может быть:

У бачков малого давления (от 0,5 до 1,5 бар) – 3/4? или 1?;
У бачков среднего давления (1,5 бар) – 1?;
У бачков большого давления (от 3 бар и выше) – от 1? до соединения фланцевого типа Ду 100;

Рабочий принцип гидроаккумулятора

При запуске системы обогрева, тепловой носитель нагревается и возрастает в объеме. Этот лишний объем передвигается в водяную камеру расширительного бачка. После того как остынет носителя тепла, давление в воздушной камере, выдавливает мембранную ткань, таким образом вытесняя тепловой носитель из водяной камеры назад в контур отопления.

Кроме этого, как мы уже говорили выше, гидроаккумулятор поддерживает нужное давление во всей отопительной системе. Так к примеру, если где нибудь случилась незначительная утечка носителя тепла, то во всей системе должно упасть давление, однако этого не случается, т.к. давление в воздушной камере будет выталкивать мембранную ткань, а с ней и тепловой носитель назад в систему, таким образом создавая ограниченную подпитку.

Гидроаккумулятор с группой безопасности.

Мембранная ткань может быть повреждена в результате плохой эксплуатации:

Есть вероятность разрыва мембранной ткани например если при заполнении носителем тепла водяной камеры, не создали нужное давление в воздушной камере;
Перед спусканием газа из камеры с воздухом, нужно закрыть и слить тепловой носитель из водяной камеры.