Из-за систематической смены температурного режима в отопительной системе объем теплоносителя принимает различные значения. Что нередко приводит к возникновению аварийных ситуаций. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо наладить стабильную работу установки, поддерживая нужные характеристики в пределах нормы. Для этого требуется детально изучить устройство и принцип работы мембранного расширительного бака для отопления.
Назначение
Большинство веществ, используемых для передачи тепловой энергии, представляют собой нейтральную слабосжимающуюся жидкостную среду. Именно поэтому при ее задействовании требуется наличие приборов стабилизации — бачков-расширителей с мембраной. Такие агрегаты принимают часть жидкости, когда она увеличивается в объеме при нагревании, а также возвращают ее обратно в контур в момент снижения температуры.
Когда температурный режим теплоносителя повышается, возрастает давление воды в системе. Из-за невозможности носителя тепла сжиматься и герметичности установки в целом нередко выходят из строя трубы и котлы.
В этой ситуации ошибочно думать, что проблему можно решить исключительно с помощью монтажа специального клапана, позволяющего вытеснить излишки наполняющего вещества в период нагрева. Охлаждаясь, жидкость уменьшится в объеме и ее место займет воздух. Воздушная прослойка начнет препятствовать циркуляции жидкой среды. Дабы устранить эту неприятность, придется систематически спускать излишки и дополнять контур новым теплоносителем, а также нагревать его. Что, само по себе, обойдется недешево.
Чтобы избежать подобных сложностей, следует поставить мембранную расширительную емкость, представляющую собой специальный резервуар, подведенный к системе посредством трубы. Лишнее давление в нем будет нейтрализоваться за счет динамики объемных показателей и сеть сможет работать стабильно.
Преимущества и недостатки
Бачок-расширитель вбирает в себя определенное количество воды при увеличении ее объема, затем возвращает. В качестве выраженных плюсов таких устройств следует отметить:
- возможность применения для любой жидкости, циркулирующей в комплексах водоснабжения и отопления, даже с чрезмерным содержанием кальция;
- отсутствие потребности в подкачке большого количества воздуха (если сравнивать с баками, работающими без мембраны);
- простота и сравнительная дешевизна монтажа конструкций;
- существенная экономия в процессе эксплуатации.
Нельзя умолчать и об имеющихся минусах резервуаров-расширителей. К таковым относятся:
- повышенная вероятность возникновения ржавчины в агрегатах;
- увеличенные теплопотери из-за передачи тепла гидроаккумулятору;
- внушительные габариты, требующие достаточно места для установки.
Конструктивные особенности
В жилых и производственных помещениях сети отопления монтируются согласно открытым и закрытым схемам. Первый вариант больше подходит для централизованных систем, что позволяет осуществлять забор жидкости для горячей подачи напрямую. В таком случае бачок устанавливают в верхней зоне контура. Емкость дает возможность контролировать процесс скачков давления, выводя воздушные пробки из труб.
Второй тип монтажа подразумевает применение резервуаров с мембраной. Они отличаются сравнительной простотой конструкции. Состоят из бака-расширителя и мембраны-пластины, которая, в свою очередь, может быть:
- Баллонной. Значит, носитель тепла размещается внутри баллона из резины, а с наружной стороны находится азот или воздух. Этот элемент при поломке несложно заменить, покупать новый прибор целиком не придется.
- Диафрагменной. Выполненной в виде несъемной перегородки из металлического или полимерного материала. Такая деталь отличается компактной емкостью и может нейтрализовать лишь малые скачки давления в сети. При выходе из строя осуществить замену невозможно, вследствие чего предстоит приобретать другой бачок. Разумеется, стоимость данной мембраны несколько ниже вышеприведенного варианта.
Как работает мембранный расширительный бак
Для любой системы параметры теплоносителя устанавливаются в соответствии с рекомендациями, прописанными в инструкции по эксплуатации агрегата. Непосредственно тип мембраны-пластины на функциональные особенности прибора не влияет. Однако, если она принадлежит к баллонной разновидности, резервуар способен вместить большее количество несущей тепло жидкостной среды.
Принцип функционирования бачка-расширителя у различных конструкций не имеет отличий. Когда число атмосфер возрастает из-за увеличения объема жидкости при нагревании, мембрана растягивается. Следом происходит сжатие газа, который находится снаружи, что дает возможность остаткам жидкостной среды проникнуть внутрь. Ну а после того, как снижается давление из-за понижения температуры, активируется обратный процесс.
Стабильность работы обеспечивается в автоматическом режиме. Чтобы функционировала правильно, необходимо подобрать подходящую емкость и выполнить предварительные расчеты перед установкой. Нужных параметров не удастся достичь, если резервуар окажется больше или меньше требуемого объема. Подобное несоответствие может привести к возникновению аварийной ситуации.
Правила выбора изделия
Определяясь с моделью, обращать внимание следует не только на объемные характеристики. Не менее важно, чтобы прибор соответствовал и ряду других требований:
- мембрана-пластина обязана выдерживать высокие температуры и скачки показателей атмосфер;
- агрегат не должен отклоняться от установленных санитарно-гигиенических норм;
- особенности монтажа также нужно учитывать при покупке.
Выбирая устройство (расширительный бак мембранного типа), несложно заметить, что сегодня на рынке представлено множество разновидностей бачков, изготавливаемых как в России, так и за рубежом. Основные различия заключаются в ценовом диапазоне товаров.
Останавливаться на самой дешевой модели определенно не лучшее решение. Ведь минимум затрат при приобретении может обернуться впоследствии множеством проблем из-за низких качественных характеристик материалов, используемых в производстве. В этом отношении стоит отдать предпочтение отечественным компаниям-изготовителям. Выпускаемая ими продукция ничуть не уступает в качестве импортным дорогостоящим изделиям, а по карману бьет значительно меньше. Не забывайте, что именитая марка еще не гарантирует надежности и продолжительного срока службы прибора.
Ведущим параметром, на который следует опираться при выборе бачка, выступает его объем. Многие эксперты советуют покупать расширитель вместимостью 10% от общего количества носителя тепла в отопительной сети. Коэффициент расширения при максимальном температурном режиме обязан оставаться в пределах 0,8. Поэтому все требуемые расчеты предстоит проводить с предельной точностью. И учитывать при этом необходимо:
- предел давления в системе;
- объемные характеристики носителя тепла;
- изначальное число атмосфер в резервуаре;
- соответствующий тепловой коэффициент.
Определяясь с габаритами устройства, обязательно изучите наличие всех узлов. Для этого достаточно внимательно рассмотреть проектные документы. При отсутствии (утере) нужной документации, следует рассчитать требуемые параметры приблизительно. Просто знайте, что на 1 кВт предусмотрено 15 литров жидкости. В многоэтажках коэффициент обычно вычисляется посредством учета состава жидкостной среды, которая нередко включает в себя гликоли, благоприятно влияющие на ее качество.
Кроме того, определить данное значение вполне реально по температуре носителя тепла. Максимальное давление сети выявляют с помощью предела, установленного для узлов. Делается это посредством настройки специальных запорных элементов. Начальное число атмосфер должно быть минимальным. На ряде моделей его регулируют, нагнетая или спуская воздух. Непосредственно в резервуаре контроль осуществляется с помощью манометра.
Использование бака-расширителя с мембраной имеет собственные ограничения. На возможность его применения в той или иной ситуации в основном влияют методы производства, задействованные заводом-изготовителем, а также материалы. В некоторых ситуациях к составу носителя тепла предъявляются особые требования. Так, может быть указано обязательное снижение количества этиленгликоля или антифриза.
Выбирая подходящее изделие, обратите внимание на российскую компанию-производителя «Вода Отчества». Выпускаемая организацией продукция соответствует наивысшим качественным характеристикам и способна прослужить владельцам продолжительный срок. Надежность и высокое качество товаров подтверждают многолетний опыт работы предприятия и множество положительных отзывов от благодарных покупателей.
Разновидности мембранных расширителей
Для компенсации объема теплоносителя в сети в момент изменения температурного режима применяют два типа емкостей: открытые и закрытые. Первый вид пользуется большой популярностью среди потребителей, но обладает рядом недостатков:
- для монтажа требуются существенные затраты, так как, устанавливаются такие приборы в верхней зоне системы, чтобы задать нужные показатели атмосфер;
- нужно осуществлять постоянный контроль уровня жидкостной среды;
- имеется вероятность появления ржавчины вследствие продолжительного контакта воды с воздухом.
Вторая разновидность резервуаров-расширителей лишена подобных минусов. В их схеме предусмотрено наличие специальной мембраны (баллонной или диафрагменной).
Требования к установке
Монтировать агрегат вполне реально даже собственноручно. Совершенно необязательно вызывать для этого специалиста. Главное — в точности соблюдать правила монтажа и выполнять все согласно конструкции расширительного мембранного бака.
Расширитель объемом 30 литров и более не следует крепить к несущим стенам. Как правило, большие баки устанавливают прямо на полу на специальных подножках. Во время монтажа необходимо следить, чтобы:
- окружность переходника равнялась ¾, а обратка имела соответствующую резьбу;
- в процессе установки элементы конструкции не препятствовали выполнению работ;
- на резервуар не задавалась излишняя нагрузка;
- в вашем распоряжении были паронитовые термоустойчивые прокладки;
- емкость была оборудована особым запорным механизмом, позволяющим осуществлять регулировку давления газа.
Применение в качестве гидроаккумулятора
Таким образом, расширитель применяют в системах водоснабжения. Благодаря агрегату удается накапливать определенное количество жидкости, а затем использовать ее по назначению. Примечательно, что для организации подачи задействуется накопленная жидкостная среда под давлением без учета работы насосной станции. Насос не приходится включать слишком часто, что позволяет ощутимо продлить срок его эксплуатации.
Кроме того, бачок с мембраной восполняет расширение H2O горячего водоснабжения.
Для защиты от гидроудара
Такая нагрузка представляет собой резкий скачок скорости движения водяного потока, который возникает при неожиданном перекрытии трубопровода. Изменение числа атмосфер, в свою очередь, способно причинить вред трубам. Бак-расширитель в такой ситуации действует как демпфер: мембрана-перегородка растягивается, что приводит к увеличению объема соответствующего отсека резервуара, и давление понижается.
Функции мембранного расширительного бачка
Применение данных приборов оказывается весьма полезным в различных областях. Так, например:
- в сетях отопления благодаря им удается компенсировать расширение жидкости;
- в системе водоснабжения резервуар выполняет роль гидроаккумулятора, позволяя накопить H2O, а после задействовать по назначению;
- кроме того, емкость эффективно предохраняет трубопровод от гидроударов, способных его серьезно повредить.
Инструкция по установке
Планируя установить прибор самостоятельно, нельзя забывать про необходимость предварительного детального изучения руководства по монтажу. При отсутствии нужной документации следует обязательно обратиться в торговую точку, где производилась покупка изделия. В противном случае разобраться с нюансами оборудования будет гораздо труднее. А каждая ошибка впоследствии только выльется в дополнительные затраты.
Согласно рекомендательному документу, прилагающемуся к устройству, изменение конструкции недопустимо. Ремонтные или монтажные работы дозволено осуществлять только лицам, имеющим доступ к выполнению конкретной деятельности.
Меняя вышедшую из строя деталь бачка, следует ставить на ее место только оригинал. Ведь согласно инструкции, применять элементы ненадлежащего качества запрещается. Также руководство по установке содержит подробное описание техники безопасности, которой необходимо строго придерживаться во время монтажа агрегата.
Отличие емкости от гидроаккумулятора
Несмотря на сходство конструктивных характеристик, предназначение приборов, все же, не одинаково. Бак-расширитель компенсирует увеличение объема жидкости вследствие нагревания. Схожее с ним устройство накапливает жидкостную среду под давлением, сводя к минимуму число включений насосной станции, тем самым продлевая ее работоспособность.
Также внутри гидроаккумуляторной конструкции размещается специальная резиновая емкость-груша, благодаря которой удается избежать контакта H2O со стенками резервуара. Расширитель, в отличие от него, изготавливается вместе с мембраной, предназначенной для разделения корпуса на два отделения. При этом присутствует взаимодействие носителя тепла с бачком.
Определенные ограничения
Зависят в основном от конструктивных особенностей и качества материалов, применяемых в производстве. Так, например, в составе жидкостной среды для сети отопления должно быть сведено к минимуму количество этиленгликоля. А задействовать емкость-расширитель при повышенном уровне давления (сверх нормы) запрещено. Кроме этого, дополнительно необходима установка группы безопасности, осуществляющей контроль значения атмосфер.
Расчет объема бака-расширителя
Производится по формуле:
V = C*Bt / (1 – (Pmin /Pmax))
Где:
С — величина носителя тепла;
Bt — коэффициент расширения;
P min — изначальное p в резервуаре;
Pmax — его предел.
Объемные показатели несложно определить с помощью проектных документов. В случае их отсутствия следует осуществить примерный расчет, взяв за основу соотношение 1 кВт на 15 литров жидкости.
Коэффициент варьируется в зависимости от состава жидкостной среды, а также ее температурного режима. Все необходимые значения для вычислений можно отыскать в специализированных таблицах, приводимых в литературных источниках на соответствующих веб-ресурсах. Таким образом, рассчитать объем расширительного бака с мембраной, как и выяснить принципы работы устройства, не составляет особой сложности.