Для чего нужен мембранный расширительные бак в системе отопления?
Главная > Статьи > Для чего нужен мембранный расширительные бак в системе отопления? 03.02.2014
Расширительный бак – это один из важных элементов системы отопления. Он необходим для приёма избытка воды, который образуется при тепловом расширение воды в результате нагревания.
Назначение:
Вся система отопления внутри заполнена теплоносителем (водой). А у воды есть особенность, при повышении температуры она увеличивается, а при понижении — уменьшается. Однако эти свойства воды не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности любых её элементов. Во избежании проблем и устанавливают расширительный бак, что бы в нём поместить образовавшиеся объём воды.
Мембранный расширительный бак состоит из герметично закрытого металлического корпуса. С нижней стороны бака находится отверстие для присоединения к системе отопления. С верхней стороны находится ниппель, через который закачивается воздух.
Внутри бака находится мембрана.
Работа расширительного бака:
Когда бак пустой, мембрана занимает меньшую часть объёма. Остальной объём занимает воздух.
При нагреве воды, она начинает поступать в полость между корпусом и мембраной.
При остывании воды, при уменьшении её объёма, сжатый воздух начинает выдавливать воду обратно в систему.
Установка расширительного бака:
Расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления, где будет удобно, но чтобы он был доступен. Но предпочтительней подключить его к обратному контуру, так как там самая низкая температура и нагрузка на мембрану будет минимальной.
Расширительный бак подсоединяется к системе отопления через запорную арматуру, защищает от отключения бака от системы отопления.
Уход за расширительным баком:
Ежегодно следует проводить профилактический осмотр бака с проверкой начального давления в его воздушной камере и давления воды в системе.
При подборе расширительного бака необходимо знать:
Какой теплоноситель будет использоваться в системе отопления. Так как вода и антифриз имеют разные коэффициенты расширения.
Вычислить объём расширения теплоносителя можно по формуле:
V = (E x C / 1 – Рmin / Pmax.) / Кзап.
С – Общий объем теплоносителя в системе.
Рmin – начальное давление в расширительном баке (в атм.). Рmin. не должно быть меньше, чем гидростатическое давление системы отопления в точке расположения расширительного бака.
Pmax – максимально допустимое значение давления (в атм.). Pmax. соответствует давлению настройки предохранительного клапана с учетом возможного дополнительного давления, возникающего от перепада высоты расположения предохранительного клапана и мембранного расширительного бака.
Кзап — Коэффициент заполнения расширительного бака при заданных условиях работы, который показывает максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема расширительного бака), который может вместить бак. Рассчитывается по таблице:
Пример:
Теплоноситель: вода
Объем теплоносителя в системе = 600 литров
Коэффициент температурного расширения воды при температуре 85 С = 0,034
Начальное давление = 1,5 атм.
Максимально давление = 4 атм.
Коэффициент заполнении бака, берем значения Pmax и Pmin и смотрим по таблице = 0,5
V = (0,034 х 600 / 1 – 1,5 / 4) / 0,5 = 65,2 литра
Далее берем коэффициент запаса равный 1,25 (или 25%) и рассчитаем полный необходимый объем расширительного бака для нашей системы отопления.
Vполный 65,2 х 1,25 = 81,5 литра.
Теперь выбираем ближайший по объему бак и покупаем. В нашем случае подойдет бак объемом 80 литров.
Можно так же пользоваться таблицей (теплоноситель вода):
Если нет совпадения, то берётся бак большим объёмом: В системе отпления 120 литров, то бак нужен 24 литра.
Особенности применения расширительных баков. Практические советы:
Как влияет антифриз на мембранный бак в системах отопления?
Стоит помнить, что выбирая расширительный бак необходимо учитывать некоторое отличие коэффициента объемного расширения (на 20-25% в сторону увеличения) такой жидкости, как антифриз. Следовательно, размер расширительного бака должен составлять 15% от всего объема отопительной системы.
Какой расширительный бак купить?
Лучше покупать расширительный бак, в котором в случае поломки мембраны, её можно заменить.
Как определить, нужен ли дополнительный расширительный бак к настенному газовому котлу?
При монтаже системы отопления необходимо рассчитать объём воды и сравнить с баком, который находиться в котле. Если он меньше по объёму, то установите дополнительный расширительный бак.
Если Вы не правильно рассчитали, то это можно будет увидеть на манометре (установлен на котле). Если при нагревании системы отопления стрелка поднимается, а при остывании опускается. То вам надо дополнительный расширительный бак.
«Зачем в системе отопления нужен расширительный бак?» – Яндекс.Знатоки
При нагревании физические тела увеличиваются в объеме. И вода в этом плане не является исключением. Температурное расширение характеризуется особой величиной – коэффициентом. Это, именно для воды – нелинейный показатель, во многом зависящий от температуры. Сам коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается объем при нагревании жидкости на 1 градус.
Воду в баке начинают нагревать. При повышении температуры плотность воды снижается, то есть при сохраняющейся равной ее массе наблюдается расширение объема. При нагреве до температуры + 90 °С в мерной емкости собирается порядка 36 мл воды – это объем, который стал избыточным и перешел через переливной патрубок.
Много это или мало? Вроде бы – пустяки. Но если рассматривать в более серьезном масштабе, то при изменении температур получаются уже весьма значительные колебания объема. Посудите сами – при 100 исходных литрах речь бы уже шла о 3,5 литрах избытка.
Если оставить воду в замкнутом объеме, то расширяться ей будет некуда – она является несжимаемым телом. Стало быть, по законам термодинамики в таких условиях начинает подниматься давление. А вот это – уже серьезно. Если давление в замкнутых контурах системы отопления превышает допустимый порог, то будет ещеблагополучным исходом, если все ограничится протеканием на узлах соединений труб или радиаторов. Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.
Чтобы не доводить ситуацию даже до незначительных аварий, в отопительной системе необходимо предусмотреть дополнительную емкость, которая была бы способна принимать и отдавать излишки воды (или любого иного жидкого теплоносителя), образующиеся при ее нагреве. Именно такая задача возложена на расширительный баки. Впрочем, даже их название говорит само за себя.
При общности основной функции, конструкция расширительных баков может различаться. И главное различие кроется в особенностях самой системы отопления, которая может быть открытого или закрытого типа.
нужен ли расширительный бак для настенного котла
Смотрите также:
Готовое решение для котельной
ГИДРОСТРЕЛКА 170 КВТ
ГИДРОСТРЕЛКА 120 КВТ
КОЛЬЦЕВОЙ КОЛЛЕКТОР 40 — 60 КВТ
КОЛЛЕКТОР С ГИДРОСТРЕЛКОЙ 100 — 300 квт
Расценки на монтаж отопления
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ КОТЕЛЬНАЯ
Для начала разберём для чего нужен расширительный бак (мембранный)
Расширительный бак — элемент системы отопления,
предназначенный для приема избытка воды, возникающего при её тепловом
расширении в результате нагревания котлом или бойлером.
У настенных котлов, будь то газовый или электрический,
зачастую есть встроенный мембранный бак небольшой ёмкости 5 — 12 литров.
Этого встроенного бака хватит если у вашей системы отопления
емкость не более 40 литров.
Если ваша система отопления около 80 литров, то вам понадобится расширительный
бак минимум 12 литров итд.
Если мембранный бак будет меньше 12% от общей ёмкости, то давление в системе
будет нестабильным.
Лучше если объём расширительного бака будет с запасом.
Расширительный бак системы отопления закрытого типа (мембранного типа)
представляет собой закрытую емкость, в которой установлена эластичная мембрана.
Мембрана делит расширительный бак на две полости, в одной из которых находится
воздух под давлением в другой излишки теплоносителя.
Принцип работы очень прост. Перед пуском системы по средствам автомобильного
насоса закачивают в воздушную камеру расширительного бака воздух
(продаётся уже закачаным с воздухом).
Величина давления воздуха должна быть примерно равна начальному давлению
системы
отопления. При увеличении давления в системе отопления избытки теплоносителя
попадают в расширительный бак т.к. давление в воздушной камере становится
меньше, чем в системе отопления, то за счет эластичной мембраны объем камеры с
теплоносителем увеличивается, тем самым компенсируя избыточное давление в
системе отопления. При понижении давления теплоносителя воздушная камера
расширяется, тем самым компенсируя давление теплоносителя.
Как подобрать, заменить и подкачать расширительный бак котла отопления
Расчет объема и выбор расширительного бака
Общеизвестно, что при нагревании объем жидкости увеличивается, в следствии этого увеличивается давление. Для того, чтобы при нагревании теплоносителя ваша система отопления не пошла по швам, а еще хуже, не взорвалась, в котлах отопления предусмотрен расширительный бак.
В настенных газовых теплогенераторах используется бак закрытого типа, который представляет из себя герметичную емкость, разделенную на две части мембраной, одна из которых заполнена газом, во вторую поступает избыточная жидкость из системы отопления при нагревании теплоносителя.
Излишняя жидкость, попадая в одно из отделений бачка, давит на мембрану, увеличивая давление газа во втором отделении и компенсирует давление в отопительной системе. Когда температура теплоносителя уменьшается, уменьшается и давление на мембрану, сжатый воздух внизу расширительного бака выталкивает ее обратно в систему.
На расширительном резервуаре установлен клапан для сброса воздуха при увеличении давления. Если это ручной, то излишек давления контролируется визуально и сбрасывается вручную. Если же клапан автоматический, сброс происходит с помощью автоматики при увеличении показателя на манометре.
Если закрытая система отопления заполняется полностью, тогда даже небольшое увеличение в объеме из-за теплового расширения, может вызвать аварийную ситуацию. В этом случае, для ее избежания, срабатывает предохранительный клапан, лишняя жидкость уходит через него. Объем расширительной емкости должен быть таким, чтобы при рабочем тепловом расширении давление в системе не превышало значения, при котором срабатывает предохранительный клапан.
Как правильно подобрать расширительное устройство? Основным параметром является величина жидкости в отопительной системе. Самым простым расчетом является умножение этого значения на коэффициент 0,08. Например, в вашей системе объем теплоносителя равен 100 литрам, значит, расширительный резервуар должен быть не менее 8 литров.
Кроме того, существует формула, позволяющая более точно рассчитать емкость бака, учитывая и такие параметры, как объем, который получается в результате теплового расширения , максимально возможное давление предохранительного клапана и др.
, где
Vu — объем бака, равен Vi — Vf
Vi -первоначальный объем, равен V
Vf — объем после расширения
e — коэффициент расширения, рассчитывается как разница между температурой теплоносителя в холодной системе при выключенном отоплении и максимальной температурой при нагреве, которая прописана производителем в инструкции. В стандартных устройствах он равен 0,04318.
C -величина жидкости в системе отопления, включая сам котел, трубы и батареи.
Pi — изначальное давление емкости.
Pf — максимальное давление предохранительного клапана.
Например,
C — 100 литров, объем теплоносителя
Pi — 2 бар -3,34 atм, начальное давление
Pf — 5 бар — 6,2 atм, давление предохранительного клапана.
Расчетный размер бака по указанной формуле равен 9,4л.
Монтаж
Если ваше расширительное устройство пришло в негодность, например, лопнула мембрана, или требуется установка на изготовленный собственными руками котел, возникает вопрос, как заменить или установить бак?
Поменять его просто, установив на прежнее место. Баки для газовых двухконтурных котлов обычно имеют плоскую круглую или прямоугольную форму и крепятся на боковой стенке теплогенератора внутри или снаружи. Для монтажа нового следует придерживаться нижеизложенных рекомендаций.
Емкость подсоединяют в систему на участке с минимальным давлением и меньшей температурой воды, т.е. в обратный контур до циркуляционного насоса, сразу после котла. Почему именно так? Насос, как правило, ограничивается отсекающими кранами. В случае каких-либо действий с насосом, краны закрывают.
Может так случиться, что после проведенных мероприятий с насосом, краны останутся закрытыми. Это грозит взрывом котла. Установку производят в местах, где он меньше всего будет мешать, например, в углу, в непосредственной близости от котла. Стена, на которой будет происходить установка, должна быть прочной, бетонной или выполненной из кирпича.
Первым делом следует надежно закрепить емкость на стену при помощи кронштейнов. Бак не должен нагружаться весом труб, т.е. они крепятся к стене отдельно. Он не должен вплотную подходить к стене, должен быть зазор для свободного доступа. По поводу верхней или нижней подводки к трубам мнения противоречивые.
Некоторые подводят трубы сверху, мотивируя тем, что в таком положении легче удалить воздух. Мнение же специалистов — подводка должна производиться только снизу, так как рано или поздно на резиновой мембране образуются трещины. При нижнем способе монтажа воздух хоть и будет поступать через микротрещины в жидкость, но не так интенсивно, как при обратном положении, резервуар прослужит дольше.
Пример монтажа расширительного бака
Причем, на некоторых моделях штуцер установлен внизу и сбоку, и по-другому емкость не подключить. Затем следует соединить штуцер на баке с обратной отопительной трубой соответствующего диаметра.
Если трубы выполнены из полипропилена, соединение происходит через тройник, металлопластиковую трубу следует разрезать и соединить через тройник на фитингах, в трубах из стали нужно вварить патрубок с резьбой.
Далее на резьбу накручивается отсекающий кран, на него устанавливается американка и подсоединяется трубой к расширительному резервуару. Опытные мастера рекомендуют устанавливать на бачке аварийный слив, который используется нечасто, но в аварийной ситуации позволит быстро слить воду из расширительной емкости. Для этого за американкой устанавливается тройник, боковой выход которого оборудуется краном, именно через него происходит слив в экстренных ситуациях.
Проверка и начало эксплуатации
После окончания монтажа нужно произвести следующие действия:
- заполнить систему отопления жидкостью;
- удалить воздух из труб и радиаторов с помощью кранов Маевского и клапанов до появления воды;
Кран Маевского - манометром измерить давление в системе отопления, потом в расширительном баке;
- подкачать или стравить давление до значения на 0,2 Бар меньше, чем в отопительной системе.
Кран МаевскогоПроизводители котлов указывают в инструкции к теплогенераторут рабочее давление расширительных бачков. Так, например, для Baxi (Бакси) 24 кВТ оно должно быть 0,5 Бар, для Аристон и Ферроли такой же мощности — 1 Бар, для Вайлант 24 кВт — 0,75 Бар.
Если бак накачать выше номинального, то газ будет выталкивать жидкость назад. Если же значение будет ниже, вода при тепловом расширении заполнит всю емкость, и каждый раз, когда будет повышаться температура, будет срабатывать предохранительный клапан.
Как качать воздух в расширительный бачок — для этого можно использовать автомобильный насос с манометром, соединив его с золотником, который находится с противоположной стороны подключения теплоносителя. На автомобильном манометре единица измерения указывается в МПа, пересчитать их в Бары легко — 0,1 МПа равен 1 Бар.