Расширительный бак для холодной воды: критерии выбора и инструкция по установке. Как слить воду с мембранного бака

Сервис бака аквааккумулятора, или можно ли подкачать мембранный расширительный бак, не спуская воду из системы?

Дорогие друзья. есть в нашем хозяйстве такая штука, как мембранный бак. Он же закрытый расширительный бак. Он же аквааккумулятор. Причем очень вероятно, что баков таких у нас не один, а два, или даже больше. Скорее всего один такой прибор есть в водопроводе, и у многих присутствует он и в системе отопления. Бак такой должен находиться под давлением, или, проще говоря, должен быть накачан. Для накачивания используется автомобильный насос для подкачки шин.

Как же мы обычно накачиваем наш бак? Первым делом мы сливаем воду из системы. Затем мы снимаем крышечку, закрывающую воздушный ниппель, подсоединяем к ниппелю шланг насоса и начинаем подкачивать. Давление воздуха мы контролируем манометром, который чаще всего подсоединен прямо к насосу.

Какое давление воздуха должно быть в баке без воды? На хорошем баке это должно быть написано. На моем написано (у меня хороший бак). Давление воздуха должно быть на 2 десятых атмосферы ниже, чем давление включения водяного насоса. Вы знаете давление включения водяного насоса? Если не знаете, значит зря сливали воду. Это надо было узнать заранее.

Но мне всегда лень сливать воду из водопровода и особенно из отопления. А подкачать бак бывает нужно. Что же делать? Можно ли подкачать бак, если он находится под давлением воды? Я думаю - можно, но очень осторожно! Для того, чтобы понять, до какого давления воздуха нам качать наш бак, нам надо хорошенько разобраться, как он работает с точки зрения физики. К счастью законы здесь банальные и никаких формул не понадобится. Обойдемся словами.

Давление воды и давление воздуха

В этой статье я сначала рассматриваю проблему с теоретической точки зрения. Беру даже не сам бак, а идеальную модель и смотрю, какие происходят в нем процессы. И только ближе к концу статьи я указываю, чем же отличается наша идеальная модель от реального бака

Это, как говорят в Одессе, две большие разницы. Вода несжимаема, поэтому создать давление в водопроводе за счет сжатия воды нельзя в принципе. А за счет чего можно? За счет всего двух вещей. За счет растягивания водой всего, что можно растянуть. Например, труб или шлангов.

Сумасшедшая идея!

Я думаю, что гибкий садовый шланг длиной от 25 метров и больше вполне может выполнять роль нашего бака, который, кстати, и подкачивать не нужно. Но и запасать воду он не будет. Будет только защищать от акваударов. Так что идея годится только для полива огорода, но никак не для водопровода.

Более рабочая идея - создать давление воды с помощью воздуха. Воздух, как раз, сжимается очень хорошо и может действовать просто как пружина. Именно поэтому он и используется в закрытых расширительных баках. Обратимся к следующей схеме. На ней я изобразил расширительный бак. Но условно, чтобы можно было понять, как он действует с точки зрения принципа, а не реального устройства. Здесь все очень упрощено. Мы имеем цилиндр, в котором ходит поршень. С одной стороны поршня вода, с другой воздух. Главный физический закон, который нас будет интересовать, заключается в том, что при уменьшении объема газа при постоянном весе газа и температуре, давление увеличивается. Зависимость линейная. Уменьшили объем в 2 раза - давление выросло в 2 раза.

Идеальный расширительный бак

У нас создано давление воздуха, но вода не подключена

Идеальный расширительный бак

Давление воздуха есть, воды нет.

Предположим мы накачали наш бак справа воздухом до давления 1 бар по манометру. В этом случае, совершенно очевидно, поршень под давлением воздуха будет прижат к левому торцу нашего цилиндра. Предположим, мы поместили слева какое-то пренебрежимо малое количество воды. Ну 1 грамм, или 1 наперсток, или 1 куб.см. неважно. Вопрос. Под каким давлением будет эта капля воды находиться? Под давлением 1 атмосфера. На самом деле чуть больше, ибо эта капля сдвинула на какой-то микрон наш поршень, объем газа уменьшился и давление возросло. Но поскольку количество воды пренебрежимо мало, то и рост давление тоже рассматривать не будем. Что тут еще важно? То, что поместить эту каплю в левую часть бака мы могли только используя устройство (насос), создающий давление большее давления воздуха, ибо мы действуем водой против воздуха. В нашем случае это более одного бара.

Начинаем заполнять бак водой

Идеальный расширительный бак

Слева вода, справа воздух. Давление воды уравновешивается давлением воздуха. Давление обеих субстанций в два раза больше давления воздуха в баке без воды

Что же произойдет, если мы заполним бак водой наполовину объема? Объем воздуха уменьшится в 2 раза. Было давление в пустом баке 1 бар. В наполовину заполненном водой стало 2 бара. Давление в водопроводе тоже стало 2 бара. Все очень логично. Можем мы еще четверть бака воды слева загнать? Давайте считать, что да. Можем. В этом случае объем, занимаемый воздухом, уменьшится еще в 2 раза и мы получим давление воздуха 4 атмосферы. Давление воды в системе будет тоже 4 атмосферы.

До какого объема мы можем сжимать воздух справа? В идеальной схеме, я думаю, очень сильно. Полагаю, пока воздух не станет жидким. В реальных условиях мы, все-таки, имеем не поршень, а резиновую грушу, и я нигде не видел в характеристиках реальных баков указание на максимальный объем воды в них (дополнительная информация есть ниже). Полагаю, все регулируется здравым смыслом, а именно разумными пределами включения и выключения насоса. И давайте, наконец, переходить от идеальных схем к реальным вопросам.

Идеальный расширительный бак

Воздух сжат водой. Давление воздуха в 4 раза больше давления того же воздуха в том же баке без воды

Чем приведенная идеальная схема отличается от реального расширительного бака?

Многим. У нас нет поршня. Вместо поршня у нас резиновый мешок, который под давлением сминается. Никаких средств для аккуратного складывания мешка не предусмотрено. Мнется мешок как хочет. Очевидно, образует всякие складки. Когда вода врывается в мешок, она эти складки расправляет. Опять же мешок этот имеет шов.

Резина сама по себе тоже растягивается, чем вносит некие нелинейности в описываемый процесс.

И вообще, все законы про зависимость давления и объема (Бойля Мариотта) писались для идеального газа и идеальных условий. Практически рассматривались только молекулы и все. С реальным газом, тем более с воздухом, который является смесью газов, все сложнее, конечно.

В реальной системе есть сопутствующие факторы. Такие как качество резины, качество бака, настройка оборудования, на котором бак производился, бригада рабочих, которая эти баки делала. Уверен, что баки, сделанные рабочими из Албании будут отличаться от баков, сделанных рабочими из Сербии. Не говорю, кто сделает лучше - не знаю. Но то, что будут отличаться - совершенно точно.

Давление включения и выключения насоса

Что произойдет, если вся вода из бака уйдет, а насос не включится? В нашем баке, накачанном в пустом состоянии до 1 бара минимальное давление воды составляет 1 бар. То есть, вода наша вытекает, давление уменьшается и после 1-го бара должно просто рухнуть на ноль. Просто потому, что воды нет. Кончилась. Мотор начинает работать и вся система испытывает непредвиденную нагрузку. Вода выстреливается из насоса, бьет по трубам и гасится мембраной бака, которая принимает на себя весь удар. Это все не очень комфортно и довольно опасно. Куда лучше, если насос включится, когда в баке еще есть вода! Но не слишком много. В нашем случае насос должен включиться, когда давление воды больше 1 бара. На сколько больше? Если сильно больше, то мы сократим количество накопленной воды и увеличим периодичность включений насоса (чаще будет включаться и на меньшее время), что не есть хорошо. Вот теперь мы начинаем понимать, почему нам советовали накачивать бак на 2 десятых бара меньше давления включения насоса. В этом случае в момент включения насоса в баке будет разумный уровень воды. Разумный - значит обоснованный производителем.

А когда же нам надо выключать насос? Очевидно, тут мне скажут, что включать надо на 1 баре, выключать на 4. Тогда наш бак накопит феноменальные три четверти объема воды. Но это неудобно и некомфортно с точки зрения "пойти помыться". Комфортно включать на трех и выключать на четырех. В самом крайнем случае включать на двух и выключать на четырех. Вот и считаем. Если разница давлений всего в 2 раза, то и бак наш максимум способен половину объема использовать.

Требования производителей

Производители хороших баков утверждают, что нельзя допускать до того, чтобы воды в баке было больше половины. Так производители страхуются от гарантийных случаев. У меня лично хороший бак известного производителя, купленный у представителя и я много раз испытывал свой бак на прочность описанным выше способом и ничего с ним не произошло.

Чем хороши в хозяйстве очень большие расширительные баки?

Привожу абстрактный пример. У нас бак 100 литров полного объема. Накачиваем его одним баром. Включение насоса ставим на 3 бара, а выключение на 4. При этом в баке минимальный остаток воды будет больше полбака (более 50 литров). Работать наш бак будет на диапазоне где-то 12 литров. То есть насос включается каждые полторы минуты. Я думаю, что насос выдержит такой ритм, но зато мы получаем супер комфортный водопровод, в котором горячая вода в душе не "гуляет" у нас за счет изменения давления. Имею ввиду довольно распространенный случай, когда горячая вода остывает с уменьшением давления в водопроводе, а потом опять горячеет по мере работы насоса на повышение давления.

А если предположить, что мы стоим в душе с намыленной головой и выключается свет. Что мы думаем? С баком, который отрегулирован до почти полного осушения мы не знаем, сколько у нас в баке воды осталось, даже если бак столитровый. Вполне возможно выключение электричества нас застало, когда бак совсем на исходе! А в моей предложенной выше схеме, неосушаемый остаток целых 50 литров. Мне точно хватит воды для того, чтобы закончить мытье головы и туловища даже. Даже думать нечего! Нужно только крикнуть жене, чтобы свечку принесла.

А как же, все-таки, подкачать бак с водой?

Предупреждение!!!

Производители баков запрещают накачивать баки с водой. Они утверждают, что такие действия могут повредить мембрану. Возможно, дело в том, что резиновый мешок совсем даже не похож на поршень. Он может расположиться в баке неровно. Может образовать некие складки, может растягиваться каким-то непредвиденным образом и все такое. Так что все нижеописанное весьма опасно для повторения. Хотите - делайте на свой стах и риск. Лично я со своими баками делал такое не один раз (а два или три).

У нас может быть всего две неисправности бака, которые связаны с давлением воздуха. Если давление слишком велико (бак перекачан), либо мало (бак сдулся).

Если бак перекачан, то мы испытываем падение стрелки водяного манометра до нуля, и, только затем, включение насоса. Например, давление включения 2 бара, давление воздуха 3. Стрелка спускается до трех бар, потом резко падает до нуля, насос включается.

Бак недокачан. Вы знаете, в этом случае он должен бы как-то работать, пока не сдуется полностью. Если бак у нас сдувается, то мы получаем увеличение остатка воды в баке. При этом работает насос все более и более короткое время. Ведь накачивать ему нужно все меньше и меньше! И, кстати, время до включения уменьшается. В итоге, давление воздуха в баке пропадает. Он полностью заполняется водой и начинает "мигать", то есть, лихорадочно включаться-выключаться.

Таким образом, в системе под давлением вообще не так уж просто определить наличие проблемы!

Если бак перекачан, то давление нужно стравить через ниппель. Если бак недокачан, надо мерить, сколько он накапливает воды. Тогда, зная давление включения и давление выключения насоса можно определить, хотя бы примерно, сколько воды он должен закачивать за один сеанс.

Не зная, сколько в баке воды, мы не сможем точно определить давление воздуха. Можем действовать только приблизительно.

Если насос водопровода залихорадило, а слить систему сложно, некуда, неохота и так далее

Выключаем его из сети.
Подсоединяем к расширительному баку воздушный насос. Лучше электрический. Но только не патрубок от мощного компрессора!
Какое у нас давление выключения водяного насоса (максимальное давление воды)? Предположим 4 атмосферы.

Зная давление включения насоса, объем бака и знания, полученные выше в этой же статье, мы можем прикинуть, сколько воды закачивает насос за один цикл повышения давления от минимального до максимального. Например, мы имеем бак на 60 литров. Давление включения 1.5 бара, выключения 3.6 бар. Предположим, давление бака без воды должно быть 1.3 бара. Неосушаемый остаток в баке (момент включения насоса) будет округленно 9 литров. В момент выключения насоса в баке должно быть где-то 46 литров воды. За один раз насос закачивает в бак 37 литров. При расчетах я имел ввиду, что 1.5 бара отличается от 1.3 бар на 0.2 бара, что составляет 13%(!!!). А 3.6 бара отличается от 1.3 бар на 2.3 бара, что составляет от 1,3 почти 77%

Докачиваем бак с водой воздухом до 4-х бар. Возможно, если бак подзавязку полон водой, потребуется совсем немного времени.
Сливаем воду в ведро пока давление воздуха не опустится до 3.6-х бар.
Потом опять качаем и опять сливаем. Надо слить порядка 15 литров. Как слили - установили 3.6 атмосфер и на этом закончили.
Проверяем мыльным раствором или слюнями, не идет ли воздух из ниппеля. Если не идет, то хорошо. Если идет, то спускаем полностью воздух и меняем ниппель. Ниппель ставим ТОЧНО ТАКОЙ ЖЕ, как и был!!! Если вместо короткого ниппеля поставить длинный, можно проткнуть им грушу. Она может быть полностью прижата резиной к ниппелю. Покупаем ниппель в автомагазине.

Если насос часто включается и работает недолго (по субъективным ощущениям)

Тут, к сожалению, предложить нечего, ибо мы не знаем, сколько воды находится в баке. И никогда не узнаем, пока не спустим воду полностью. Предложить я могу только одно. Подкачайте и посмотрите, будет ли лучше. Если будет, то оставьте до лучших времен. Если бак маленький или крошечный, то тут опасно прикидывать, ибо можно очень легко перекачать. Тут надо сливать воду и проверять давление на пустом баке.

Что делать с бачком в отоплении?

А вот ради этого я, если честно, и писал статью. Слить водопровод - легко и приятно. Сливать отопление - проблема. Особенно, если учесть, что на дворе мороз, и после заливки будут, как всегда, проблемы с воздухом в трубах.

Какие особенности расширительного бачка, установленного в систему отопления? Особенности есть! В баке для отопления может не быть резиновой груши. Баки для отопления бывают без фланцев. Тогда вместо резиновой груши в баке действительно мембрана. И находится она посередине. И она растягивается. Есть аналогия с грушей? Сложно сказать, но будем считать, что да.

Максимальное давление в системе отопления крошечное. Всего полторы атмосферы. Воды в бачок должно помещаться как можно больше. Таким образом, минимальное давление воздуха тоже должно быть минимальным. На мой-то взгляд, главное - чтобы оно просто было. Причем надо помнить, что в системе отопления с водой есть давление всегда! Просто потому что есть естественный перепад высот, причем значительный.

Таким образом, давление воздуха в пустом расширительном бачке отопления должно быть, кажется, где-то 0.5 бара. Тогда под максимальным давлением воды бачок вместит в себя три четверти своего объема воды. При 25-литровом бачке - 18 литров. И это, похоже, супер-максимум.

Действовать с бачком можно аналогично описанному полностью сдувшемуся бачку из системы водопровода.

Проверили, есть ли в бачке воздух? Для этого нажали ногтем или чем-нибудь подходящим на кнопочку ниппеля. Если не шипит, то подсоединяем насос и подкачиваем воздух, одновременно спуская воду. Спустили четверть объема бака и оставили под давлением в 1.5 атмосферы. Проверили ниппель. Потом спустили немного воды, чтобы давление не было максимальным и все. Считаем, что готово.

Кстати!

Кто дочитал до конца и так и не понял, можно ли накачивать расширительные баки, находящиеся под давлением воды, отвечаю - теоретически нет. Практически можно, но только очень осторожно и только в некоторых случаях. И при этом не гарантируется сохранность бака.

Любитель решать задачи, не имеющие решенияДмитрий Белкин.

Статья создана 19.10.2015

Похожие материалы - отбираем по ключевым словам

belkin-labs.ru

Мембранный расширительный бак для отопления

Еще статьи на эту тему:

Мембранный расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.

Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 оС увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе этиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.

Мембранный расширительный бак для отопления. Устройство и схема работы. Через воздушный клапан (ниппель) воздушную камеру автомобильным насосом наполняют сжатым воздухом.

В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.

Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.

При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Эксплуатационные ограничения и требования безопасности

В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.

Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.

В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.

Не допускается расширительный бак для отопления использовать в системах питьевого водоснабжения.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса. 1 — мембранный расширительный бак; 2 — присоединительная запорная арматура и сливной кран; 3 — циркуляционный насос; 4 — кран подпитки

Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.

Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.

Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.

Присоединительная арматура для расширительного бака позволяет отключать бак от системы, сливать воду из бака, пломбировать запорный кран.

В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.

Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.

Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Ро :

Po > Pст + 0,2 бар,

где Рст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Ро = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Ро. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Рнач.:

Рнач > или = Ро + 0,3 бар

(например, если Ро = 1 бар, то Рнач >= 1,3 бар)

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 оС). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Ррасш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Ркон:

Ркон < или = Ркл — 0,5 бар,

где Ркл — давление открытия предохранительного клапана системы отопления.

(например, если Ркл = 3 бар, то давление в системе доводим до Ркон <= 2,5 бар при температуре теплоносителя 75 оС)

Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла. В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.

Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.

Проверка целостности мембраны

Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.

Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!

Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.

Расчет объема расширительного бака для отопления

Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).

Объем расширительного бака для системы отопления емкостью до 150 литров

Для систем отопления, содержащих небольшое количество теплоносителя, до 150 литров, объем расширительного бака выбирают по упрощенной формуле:

Vn = 10 — 12% x Vs ,

где: Vn — расчетный объем расширительного бака; Vs — полный объем системы отопления.

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Расчет емкости расширительного бака для системы отопления объемом свыше 150 литров

Расчет начинают с определения приращения объема теплоносителя — дополнительного объема, который образуется в результате нагрева жидкости до рабочей температуры — Ve.

Ve = Vs x n%,

где, Vs — полный объем системы отопления; n% — коэффициент расширения жидкости в системе отопления.

Значение коэффициента расширения n%, при максимальной рабочей температуре теплоносителя (воды) в системе отопления, определяется из таблицы:

T oC	40	50	60	70	80	90	100
nv%	0,75	1,17	1,67	2,24	2,86	3,55	4,34

Коэффициент расширения для антифриза на основе водного раствора этиленгликоля (Тосол и др.) определяется по формуле:

na% = nv% x (1 + ea% / 100),

где nv% — коэффициент расширения воды из таблицы выше; ea% — процентное содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

На втором этапе расчета (вторым действием) определяют объем водяного затвора в баке, Vv — это объем теплоносителя, который изначально заполняет расширительный бак под действием статического давления в системе отопления. Емкость водяного затвора определяют по формуле:

Vv = Vs x 0,5% , но не менее 3-х литров.

На третьем этапе находим начальное давление в системе отопления — Po. Оно равно статическому давлению в системе отопления и определяется из расчета 1 бар = 10 метров водяного столба. Высота водяного столба в системе отопления равна расстоянию по вертикали между крайней нижней и самой верхней точкой системы, в которых находится теплоноситель. По чертежам или в натуре определяют вертикальные отметки крайних точек системы отопления. Разница между верхней и нижней отметками и будет равна высоте водяного столба жидкости в системе.

На четвертом этапе расчета определяют величину максимального рабочего давления в системе отопления — Pe. Максимальное рабочее давление должно быть меньше давления срабатывания предохранительного клапана в системе отопления на величину, минимум 0,5 бар.

Pe = Pk — (Pk x 10%), но обязательно Pk — Pe => 0,5 бар.

где: Pk — давление срабатывания предохранительного клапана.

В заключении расчета определяют необходимый объем мембранного расширительного бака для отопления по формуле:

Vn = (Ve + Vv) x (Pe + 1)/(Pe — Po)

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Пример расчета расширительного бака

Выполним расчет расширительного бака для системы отопления с исходными данными:

Общий объем Vs = 270 л.

Высота водяного столба 6 м., отсюда начальное давление Po = 6/10 = 0,6 бар.

Максимальная рабочая температура теплоносителя (воды) 90 оС. По таблице определяем коэффициент расширения n% = 3,55%.

Предохранительный клапан настроен на срабатывание при давлении Pk = 3 бар.

Производим расчет:

Ve = 270 л. x 3,55% = 9,58 л.;

Vv = 270 л. x 0,5% = 1,35 л., так как 1,35 < 3, то принимаем Vv = 3 л.;

Po = 0,6 бар.;

Pe = 3 бар. — (3 бар. х 10%) = 2,7 бар., так как обязательно выполнение условия Pk — Pe => 0,5 бар., то принимаем Pe = 2,5 бар.

Vn = (9,58 л. + 3 л.) х (2,5 бар. + 1) / (2,5 бар. — 0,6 бар.) = 23,18 л.

Результат:

Принимаем к установке расширительный бак с номинальным объемом 24 литра.

Кроме объема, при выборе конкретного типа расширительного бака, необходимо учитывать максимальное рабочее давление, на которое рассчитан бак.

Еще статьи на эту тему:

Еще статьи на эту тему

domekonom.su

правильный выбор и инструкция по установке » SanDizain.ru

Система водоснабжения, так же как и отопления очень важна, особенно в холодную пору года. Расширительный бак для холодной воды – важный ее элемент. От его технического состояния и характеристик напрямую зависят надежность и срок эксплуатации системы водоснабжения. В материале речь пойдет о том, как осуществить оптимальный выбор агрегата и будет предложена инструкция по его установке.

Виды расширительных баков для воды

Расширительный бак для воды является одним из основных компонентов системы водоснабжения. Традиционно различают два основных вида расширительных баков для воды: открытого и закрытого (мембранный) типа. Рассмотрим их детальнее.

Расширительный бак открытого типа. Представлен емкостью, соединенной особым образом с системой подачи воды. Водяные баки подобного типа обычно размещают в верхней точке здания (чаще всего на чердаке), поскольку они громоздкие, не имеющие эстетичного вида и не герметичные. Чтобы минимизировать потери тепла через стенки водного бака открытого типа, их часто теплоизолируют.

Мембранный расширительный бак для воды

Мембранный расширительный бак для воды. Наиболее часто используемый в жилых помещениях вариант. Представлен герметичной емкостью в виде капсулы, выполненной из металла. Ее внутренняя полость разделена на две части термоустойчивой резиновой мембраной. В результате образуется две полости: жидкостная и воздушная. В воздушном отсеке находится клапан, предназначенный для спускания лишнего воздуха при значительном повышении давления.

Основные функции водяного бака закрытого типа

Основной функцией водяного расширительного бака является поддержание стабильного и оптимального для системы водоснабжения давления. Чаще всего в этих целях используется именно мембранная конструкция, поэтому речь пойдет об основных функциях, которые выполняет именно мембранный бак:

поддерживает постоянное давление в системе, даже если насос не функционирует;
предупреждает возникновение гидравлического удара, вызванного резким перепадом напряжения или наличием воздуха в трубах;
сохранение определенного объема воды под давлением, что обеспечивает ее подачу в любую точку водозабора. Так, бак объемом около 30 литров может обеспечивать одну точку водой на протяжении нескольких минут.
защита насосного оборудования от быстрого износа.

Советы по выбору оптимально подходящего агрегата

При выборе расширительного бака особое внимание следует обратить на две характеристики: объем бака и мембрану, а именно ее качество и рабочие характеристики. Но об этом чуть позже.

В свою очередь, как понять, какой объем расширительного бака будет наиболее подходящим? И вот здесь уже следует исходить из следующих моментов:

Предельно возможное количество циклов «пуск-включение», осуществляемых насосным оборудованием.

Совет. Выбирая бак определенного объема, помните: чем он меньше, тем чаще в работу будет включаться насос. Соответственно повышается вероятность того, что он выйдет из строя гораздо раньше положенного срока.

Точки забора вода, а именно – их количество. И подразумеваются в данном случае не только все раковины и ванна/душевая кабина, но и все бытовые приоры, работающие от сети (посудомоечная машина, стиралка и т.д.).
Количество проживающих в квартире/доме людей.
Возможность отбора воды из нескольких точек единовременно.

Объем бака зависит от количества жильцов в доме

Несколько слов касательно мембраны. После того как вы убедились в том, что она изготовлена из достаточно прочного и качественного материала, обратите внимание на такие показатели:

указанный производителем срок службы;
соответствие санитарным нормам;
величину диапазона рабочих температур;
отсутствие возможности диффузии.

Если вы никогда особо не сталкивались с оборудованием наподобие расширительного бака, то при выборе агрегата руководствуйтесь несколькими цифрами.

Первый показатель. Семья в составе от одного до трех человек и насос производительностью не более 2 тонн воды в час – оптимальным вариантом будет бак объемом 20-25 литров.
Второй показатель. Семья в количестве от 3 до 8 человек и производительность насоса составляет не более 3, 5 тонн воды в час – здесь уже не обойтись 25 литрами, объем бака должен быть как минимум, вдвое больше.
Третий показатель. Очень большой расход воды – целесообразным будет объем около 100 литров.

Учитываете также тот факт, что бак небольшого объема провоцирует частые скачки давления в системе.

Часто конструкция расширительного бака предусматривает монтаж дополнительной емкости для воды, причем без каких-либо осложнений. В дальнейшем объемом агрегата считается объем всех емкостей, находящихся в системе.

Самостоятельная установка

Перед тем как перейти к вопросу монтажа, уточним один момент: тип бака. Они бывают горизонтальные и вертикальные. И это важно учитывать при установке конструкции. В остальном же любой мембранный бак монтируется по схожему принципу.

Установка бака для воды

Если вы хотите сделать это своими руками, то у вас «за плечами» должен быть хотя бы небольшой опыт работы с водопроводными трубами. В целом, процесс монтажа довольно несложный, главное, придерживаться нескольких правил:

Бак должен устанавливаться с учетом необходимости доступа к нему для проведения профилактических/ремонтных мер.
К трубопроводу бак должен быть подключен при помощи специальных быстроразъемных фитингов, чтоб при определенной ситуации иметь возможность отключения агрегата от сети.
Диаметр трубопровода должен быть размером не меньше, чем сечение приемного патрубка.
Корпус расширительного бака необходимо заземлить во избежание процесса электро коррозии.
Между баком и насосом должно отсутствовать любое оборудование, способное увеличить гидравлическое сопротивление.

Наша статья подходит к концу. Ее целью было предоставление основной информации о расширительных баках, в том числе критериях выбора и правилах качественного монтажа. Если вы достаточно уверены в своих силах – дерзайте, но если же нет, то советуем все-таки доверить выполнение установочных работ профессионалу.

Расширительный бак: видео

Расширительный бак для холодной воды: фото

Расширительный бак для холодной воды

sandizain.ru

Мембранный расширительный бак системы отопления

Такое устройство, как мембранный расширительный бак системы отопления, используется для того чтобы компенсировать изменения в объемах воды. Такие изменения обычно вызваны ее нагреванием. Корпус мембранного расширительного бака системы отопления делится эластичной мембраной на две части. В одной из них – жидкое вещество, во второй – газ. В первую часть идет теплоноситель, а вторая заполняется воздухом под высоким давлением или азотом.

Мембранный расширительный бак системы отопления

Где используются мембранные расширительные баки и их преимущества

Мембранные баки применяются в таких областях:

Системы отопления с автономными источниками тепла;
Системы отопления, которые подключены к сетям централизованного снабжения теплом по независимой схеме;
В системах, использующих солнечные коллекторы и тепловые насосы;
Также могут быть использованы в других системах, где есть замкнутые контуры и переменная температура рабочей среды.

Мембранный бак в системе отопления

Существует несколько преимуществ применения мембранных баков. Среди них:

Пригодность мембранных баков для абсолютно любой воды – даже если в ее составе много кальция;
Пригодность мембран из бутила и натуральной резины для применения в питьевом снабжении водой;
Легкость замены мембраны;
Мембранный бак, в сравнении с напорным без мембраны обладает большим вытесняемым полезным объемом;
Здесь нет риска загрязнения питьевой воды;
Нет потерь теплоносителя на испарение;
Подкачка воздуха нужна минимальная;
Монтировать такой бак экономично и относительно быстро;
При эксплуатации расходы низкие.

Особенности

Мембранный расширительный бак системы отопления инструкция покажет назначение бака: на всех этапах работы он должен регулировать равновесие давлений полостей и возмещать чрезмерное давление или даже его перепады в отопительной системе. Так, мембранный бак предотвращает повышенные нагрузки в контуре отопительной системы, а, соответственно – и аварийные ситуации с неисправностями.

Принципиальная схема размещения мембранного бака

Бак мембранный для отопления может быть с заменяемой и несменной мембраной. Основная особенность первого типа – это то, что носитель тепла полностью находится в гибкой емкости мембраны, не имея, таким образом, возможности взаимодействовать с внутренней стальной поверхностью. Все действия по монтажу и демонтажу мембраны производятся через фланец, который крепится на болтах.

Рекомендуем к прочтению:

Если перед вами бак с фиксированной диафрагмой, то у него будет внутренняя полость, разделенная на две части. Мембрана в данном случае – диафрагменная, несменная и жестко зафиксированная.

Конечно же, выбор бака мембранного для отопления должен производиться точно под определенную систему, зависит он от количества теплоносителя.

Если у вашего расширительного бака будет недостаточный объем, то это может привести к негативным последствиям – появлению трещинок, протеканию горячей воды сквозь резьбы. Также давление в системе может уменьшиться ниже минимально допустимого, из-за этого воздух может попасть вовнутрь бака. Именно поэтому выбор бака должен основываться на его точном соответствии предельно возможных параметров давления.

Расширительные мембранные баки имеют разный объем

Бак расширительный мембранный для отопления применяется в закрытой системе циркуляции жидкостей для того чтобы компенсировать тепловое расширение носителя тепла вследствие изменения температуры жидкости, поддерживать оптимальное давление носителя тепла и предотвращать гидравлические удары. Водяная камера и газовая в постоянном режиме обладают одинаковым давлением, поэтому герметичность в системе не нарушается.

Вода циркулирует без примесей кислорода и иных агрессивных газов, поэтому здесь не будет коррозии бака, что позволит ему работать долго. Напорный расширительный бак располагается в помещении котельной. Поэтому ему не потребуется защита от замерзания.

Расширительный бак отопления в котельной

Выбор бака индивидуален для каждой системы, но, в целом, нужно учитывать несколько особенностей. Начальное давление в таком приборе, как мембранный бак для отопления, который подключен к холодной системе, должно равняться статическому давлению в системе плюс 30-50 кПа. Кроме того, в бак должен поступить запасной объем носителя тепла, который требуется для компенсации утечек.

Рекомендуем к прочтению:

Также расширительный бак должен подбираться так, чтобы при принятии максимального прироста объема, соответствующего максимальной температуре носителя тепла, давление не превышало того значения, которое максимально допустимо.

Чтобы защитить систему с замкнутым контуром и баком от превышения давления, нужно поставить предохранительные клапаны.

Монтаж мембранного расширительного бака

Мембранные расширительные баки сначала поставляются с избыточным начальным давлением газа, он заполняет собою абсолютно весь объем. Перед тем, как поставить расширительный бак, он должен быть накачан на давление, предварительно рассчитанное. Необходимо установить предохранительный клапан. Также перед баком рекомендуют устанавливать дренажное устройство.

Инструкция по установке расширительного бака должна быть включена в техническую документацию. Да и производить установку, как максимум, должен специалист, как минимум, лучше всего – проконсультироваться с ним в этом ответственном вопросе. При установке бака нужно учесть несколько моментов:

Лучше всего, если бак будет устанавливаться до разветвления водопровода. В помещении должна быть возможность сливать воду и подпитывать систему. Так как замерзание воды – недопустимо, то температура в помещении должна быть выше 0.
Место, где вы собираетесь крепить бак, должно быть несущим, так как бак не должен получать дополнительную нагрузку от других устройств, труб и т.п. Если у вас будет бак объемом 8-30 литров, то он крепится на стену, а если этот объем больше – то ставится на ножки.
Перед монтажом обязательно убедитесь, что расчеты верны!
Бак должен быть заземленным, чтобы не было процесса электролитической коррозии.
На входе в бак нужно поставить обратный клапан, если его нет в конструкции насоса. На выходе – такое устройство, как манометр, чтоб иметь возможность контролировать давление и автоматический клапан для выпуска воздуха.

Если в баке нет запорной арматуры, то нужно поставить ее по месту установки.

Оцените публикацию:

Загрузка...

otoplenie-doma.org

Расширительный бак отопления. Принцип работы. Давление мембранного бака.

Главная \ Полезное \ Мембранный бак « Назад 28.10.2014 06:58

Расширительный бак (гидроаккумулятор) предназначен для компенсации увеличении объема воды при нагреве в системе отопления. Нагреваясь, вода увеличивается в объеме, а «излишек» воды уходит в расширительный бачок, тем самым не допуская срабатывания сбросного клапана, который обычно рассчитан на давление 3 бара. При остывании и уменьшении объема воды в системе, мембрана расширительного бака выталкивает воду обратно, не допуская критического падения давления в системе отопления при котором не включится котел.

Настенные котлы производители, как правило, комплектуют расширительными баками от 6 до 8 литров (зависит от модели) – на отопление, и от 2 до 3 литров – на санитарную воду (если есть встроенный бойлер). Баки объемом 6-8 литров рассчитаны на систему отопления вместимостью от 100 до 140 литров. Поэтому, если ваша система вмещает больше теплоносителя, необходимо устанавливать дополнительный расширительный бак.

Каковы же признаки неисправности или недостаточного/избыточного давления расширительного бака?

Во время работы котла давление «скачет». То есть, при включении отопления, давление растет. При переключении котла на режим производства ГВС, начинает падать. При выключении и охлаждении котла давление падает меньше 1 или даже до 0 (бак совсем пустой)
Вы подпитываете систему отопления регулярно, видимых утечек нет (часто бывают в «теплых полах»), теплообменник исправен.

Как нужно подкачивать давление в расширительном баке:

Перекрыть отсечные краны на расширительный бак, слить воду с него. Если отсечных кранов нет, то открыть сливной кран на котле, слить воду с котла, давление должно быть на «0».
Замерить давление в расширительном баке манометром, сливной штуцер при этом должен быть открыт.
Насосом( к золотнику расширительного бака) качать воздух, пока не перестанет течь вода из сливного штуцера.
Спустить воздух с расширительного бака.
Накачать заново, проверяя давление манометром. Давление в расширительном баке должно быть 80% от рабочего давления системы (нагретой).
Закрыть сливной штуцер расширительного бака.
Запитать котёл, если сливали, давление в холодной системе должно быть примерно 1-1.2бара.

esc.msk.ru