Мембранный расширительный бак для отопления и водоснабжения: принцип работы, устройство, установка

В нынешнее время в качестве компенсирующего устройства для теплоносителя большую популярность обрел мембранный расширительный бак. Самотечные отопительные системы с естественной циркуляцией применяются достаточно редко, а потому и открытые емкости постепенно уходят в прошлое. В подобных аппаратах нуждаются и современные системы водоснабжения, где установлены насосные станции и бойлеры косвенного нагрева. В данном материале будет рассказано, как выбрать и подсоединить такой бачок к той или иной системе.

Устройство и принцип работы мембранного бака

Начнем с того, что конструктивно аппараты, предназначенные для отопления и водоснабжения (гидроаккумуляторы), имеют некоторые отличия и путать их между собой нельзя. В то же время принцип работы мембранного бака одинаков вне зависимости от его конструкции.

Общее устройство подобных резервуаров следующее: внутри герметичного металлического корпуса цилиндрической формы находится резиновая мембрана (в народе – «груша»). Она бывает двух типов:

• в виде диафрагмы, разделяющей внутреннее пространство примерно пополам;
• в виде груши, своим основанием прикрепленной к входному патрубку для воды.

Примечание. Второй тип мембран подлежит замене, для этого надо раскрутить фланец патрубка. Первый тип заменить нельзя, только вместе с корпусом.

Различие между сосудами для разных систем состоит в том, что мембранные расширительные баки для систем отопления наполняются теплоносителем, контактирующим изнутри с металлическими стенками. В емкостях для водоснабжения вода никогда не соприкасается с металлом, а в некоторых моделях даже предусмотрена промывка «груши». Данные модификации рекомендованы к применению в сетях питьевого водоснабжения.

Еще одно отличие заключается в том, что мембраны для расширительных баков для воды изготавливаются:

• из пищевой резины;
• приспособленными к более высокому давлению, чем для отопительных.

Соответственно, «груша» в резервуаре для систем отопления адаптирована для работы при более высокой температуре. Сам же принцип действия аппаратов прост: под воздействием внешних сил (теплового расширения или воздействия насоса) емкость наполняется водой и растягивает мембрану до известных пределов. Увеличение «груши» с другой стороны ограничивает воздух, находящийся под определенным давлением. Для создания этого давления устройство бака предусматривает специальный золотник.

Когда внешнее воздействие прекращается и давление в сети трубопроводов падает из-за водоразбора или остывания теплоносителя, то мембрана постепенно выталкивает воду обратно в систему.

Рекомендации по выбору

Начнем с того, что мембранный расширительный бак для водоснабжения нельзя применять в отопительных сетях и наоборот. Причина – в каждой из систем свое давление и температура, а также требования к качеству воды. Между тем они внешне очень похожи, производители даже умудряются красить корпуса баков в один цвет (чаще всего – в красный). Как же отличить?

На каждом изделии прикреплена табличка с надписями – шильдик. На ней – вся информация, что нам необходима. Когда на шильдике написано, что максимальное рабочее давление составляет 10 Бар, а температура – 70 ºС, то перед вами – расширительный бак для холодного водоснабжения. Если же надпись гласит, что максимальная температура – 120 ºС, а давление – 3 Бар, то — это мембранный бак для отопления, все просто.

Второй критерий выбора – объем резервуара, он определяется таким образом:

• для отопительной системы: рассчитывается общее количество теплоносителя в домовой сети и от него берется десятая часть. Это и будет вместительность бака с запасом;
• для водоснабжения: здесь объем сосуда должен обеспечивать комфортную работу водяного насоса. Последний не должен включаться и отключаться чаще, чем 50 раз в час. Точнее определить цифру вам поможет торговый представитель;
• для ГВС (бак для бойлера). Принцип тот же, что и с отоплением, только надо взять десятую часть от вместительности бойлера косвенного нагрева;

Внимание! Для компенсации теплового расширения воды в бойлере надо брать бачок, предназначенный для водоснабжения.

Как правильно установить мембранный бак

От того, насколько правильно будет установлен и подключен расширительный бак мембранного типа, зависит не только работоспособность той или иной системы, но и срок службы резервуара. Первое, что следует сделать – поставить и закрепить бачок к стене или полу в том положении, каком требует его инструкция по эксплуатации. Если в ней об этом ничего нет, то ниже по тексту мы уточним этот вопрос.

Второй момент – на подводящей трубе необходимо установить отсекающий кран. Закрыв его, вы всегда сможете снять мембранный напорный бак для ремонта или замены. А чтобы при этом не залить полы помещения топочной, между отсекающим краном и емкостью стоит предусмотреть сливной штуцер и еще один кран. Тогда появится возможность опорожнить бак перед снятием.

Баки для систем отопления

В ситуации, когда документация на бачок не предписывает, как правильно сориентировать его в пространстве, мы посоветуем ставить резервуар всегда входным патрубком вниз. Это позволит на некоторое время продлить ему работу в системе отопления в том случае, если в диафрагме появится трещина. Тогда воздух, находящийся вверху, не поспешит проникать в теплоноситель. А вот когда бак перевернут вверх ногами, то более легкий газ быстро перетечет сквозь трещину и попадет в систему.

Не принципиально, куда подключать подводку бачка – к подаче или обратке, особенно если источник тепла – газовый или дизельный котел. Для твердотопливных отопителей монтаж компенсирующего сосуда на подаче нежелателен, лучше присоединить его к обратке. Ну и в конце требуется настройка, для чего устройство расширительного мембранного бака предусматривает сверху специальный золотничок.

Полностью собранную систему надо заполнить водой и стравить воздух. Затем измерить давление около котла и сопоставить с давлением в воздушной камере бачка. В последней оно должно быть на 0.2 Бар меньше, чем в сети. Если это не так, надо его обеспечить, спустив или накачав воздух в мембранный бак для воды через золотник.

Баки для систем водоснабжения

В отличие от расширительных емкостей для отопления, гидроаккумуляторы можно ориентировать в пространстве как угодно, это большого значения не имеет. Также будет полезно установить на подводке к баку арматуру для отсекания его от сети и опорожнения.

А вот настройка для холодного и горячего водоснабжения разная. Дело в том, что давление  в трубопроводах создает насос, у которого есть верхний и нижний порог отключения. По ним и надо ориентироваться. Выставлять давление в мембранном баке, работающем в схеме холодного водоснабжения, надо на 0.2 Бар меньше нижнего порога отключения насоса. Это позволит избежать гидроударов в системе.

Что касается ГВС, то здесь давление воздуха в бачке должно быть больше на 0.2 Бар, чем верхний порог отключения насосной станции. Это нужно для того, чтобы в емкости не застаивалась вода. Больше полезной информации вы сможете узнать, просмотрев видео:

Заключение

Казалось бы, такой простецкий узел, как бак для воды, а требует столько скрупулезности в мелочах. В действительности серьезный подход нужен при монтаже любого элемента домовой сети, в противном случае столь же мелкие неприятности постигнут вас очень скоро.

зачем нужен, как работает, как его подобрать?

Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать.  К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.

Устройство и функции этого оборудования

Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.

В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную

Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по  манометру, который может быть установлен на оборудовании.  Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.

Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:

• Поддерживает давление при отключенном насосе.
• Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
• Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
• Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.

Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.

Вам также может быть полезен материал том, как правильно регулировать давление воды в системе водоснабжения с помощью реле: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/regulirovka-rele-davleniya-dlya-nasosa.html

Типы мембранных баков

Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.

Прибор со сменной мембраной

Главная отличительная особенность – возможность замены мембраны. Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом нужно учесть, что в приборах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно закрепляют задней частью к ниппелю. Еще одна особенность устройства в том, что вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Что оберегает металлические поверхности от коррозии, а саму воду от возможного загрязнения и существенно продляет срок эксплуатации оборудования.  Выпускаются такие модели, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, поскольку наиболее уязвимый элемент системы можно заменить и вода не соприкасается с металлическим корпусом прибора

Устройство со стационарной диафрагмой

В таких устройствах внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, следовательно, при выходе ее из строя, оборудование придется менять. В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, которая напрямую контактирует с внутренней металлической поверхностью прибора, что может провоцировать ее быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водной части бака покрывается специальной краской. Однако такая защита не всегда долговечна. Выпускаются устройства горизонтального и вертикального типов.

Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода соприкасается со стенками оборудования

В нашем следующем материале представлены рекомендации эксперта по выбору мембранного бака: https://aqua-rmnt.com/voprosy/podbor-membrannogo-baka-dlya-povysitelnoj-nasosnoj-ustanovki.html

Как правильно подобрать прибор?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:

• Количество людей, использующих систему водоснабжения.
• Число водозаборных точек, в количество которых входят не только душ и краны, но и бытовые приборы, например, стиральная и посудомоечная машины.
• Вероятность, что вода будет расходоваться несколькими потребителями одновременно.
• Предельное количество циклов «пуск-стоп» за один час для установленного насосного оборудования.

Специалисты рекомендуют в качестве ориентира при выборе расширительного бака использовать такие показатели:

• Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 л.
• Если число потребителей от четырех до восьми человек и производительность насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак объемом в 50 л.
• Если количество потребителей свыше десяти человек и производительность насосного оборудования составляет 5 куб. м в час, выбирают расширительный бак на 100 л.

При подборе нужной модели устройства стоит учитывать, что чем меньше объем резервуара, тем чаще будет включаться насос. А так же тот факт, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того оборудование является и резервуаром для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого корректируется и объем расширительного бака. Следует знать, что конструкция прибора позволяет установку дополнительного резервуара. Причем это можно сделать в ходе эксплуатации основного оборудования без проведения трудоемких демонтажных работ. После монтажа нового прибора объем резервуара будет определяться совокупностью объемов установленных в системе емкостей.

Кроме технических характеристик выбирая расширительный бак, особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может вылиться в гораздо более существенные расходы. Чаще всего для производства привлекающих своей стоимостью моделей используются самые дешевые материалы, а они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество каучука, из которого изготавливается мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и безопасность воды, которая из него поступает.

При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену сменной мембраны. В таком случае будет более целесообразным подобрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов отвечать за качество своей продукции, поскольку дорожит репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Elbi (Россия) и Reflex, Zilmet, Aquasystem (Германия).

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:

• Расширительный бак устанавливается таким образом, чтобы к нему можно было обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
• Необходимо предусмотреть возможный впоследствии демонтаж соединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
• Диаметр присоединяемого водопровода не может быть меньше, чем диаметр патрубка.
• Нужно заземлить устройство, так можно избежать электролитической коррозии.

Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html

Расширительный бак – неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает необходимое давление в системе, предотвращает преждевременную порчу насоса и сохраняет определенный запас воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильно монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расширительный мембранный бак для отопления

Wester WRV-8 – мембранный бак для систем отопления.

Расширительный мембранный бак — элемент закрытой системы отопления, предназначенный для компенсации теплового расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления.

Примечание! Помимо применения в системах отопления, мембранные баки также используются в системах водоснабжения. Они «смягчают» гидроудары, возникающие при включении/выключении насосных станций, а также поддерживают постоянное давление в системе.

Конструкция мембранного бака

Расширительный мембранный бак для отопления представляет собой герметичный стальной корпус цилиндрической формы, покрытый красным эпоксидным лаком (также существуют баки, покрытые синим лаком, но они предназначены для холодной воды). В корпусе расположены 2 камеры: газовая и водяная, которые отделены друг от друга подвижной газонепроницаемой мембраной (диафрагмой), изготовленной из бутилкаучука. Благодаря такому материалу мембрана способна стабильно функционировать при различных температурах (от -10 до +100°C) и совершать до 100 000 циклов.

Устройство мембранного расширительного бака.

Мембрана практически полностью исключает взаимодействие теплоносителя и газа. Отсутствие такого взаимодействия позволяет дольше сохранять предварительное давление в газовой камере, что положительно влияет на срок службы бака.

Примечание! Современные высококачественные мембраны не просто вытягиваются под давлением расширяющегося теплоносителя, а как бы «прилипают» к стенкам бака. Такой принцип работы позволяет увеличить срок службы мембраны.

Бачок Reflex в разрезе.

Обе камеры имеют одинаковое давление, что позволяет сохранить герметичность этого участка отопительной системы. Воздушная камера заполняется азотосодержащей смесью. При расширении теплоносителя азот «спрессовывается», позволяя теплоносителю «войти» в водяную камеру.

Большинство современных мембранных баков для отопления имеют встроенный в корпус ниппель (схожий с обычным автомобильным), при помощи которого можно «подкачать» воздушную камеру, повысив в ней давление. Это можно сделать самостоятельно в домашних условиях при помощи насоса или компрессора. Однако следует помнить, что закачивать рекомендуется именно азот, а не воздух. Дело в том, что содержащийся в воздухе кислород будет вызывать ускоренную коррозию стенок корпуса бака, что неизбежно сократит срок службы устройства. Азот же является нейтральным и не способствует коррозии.

Балка для бака и группы безопасности. Производитель: ООО «РОСТерм Северо-Запад», Санкт-Петербург.

Расширительный бак мембранного типа Imera.

Корпус бака обладает отводом с внешним резьбовым соединением, который упрощает процесс установки. В зависимости от модели резьба может быть:

• У баков низкого давления (от 0,5 до 1,5 бар) – 3/4″ или 1″;
• У баков среднего давления (1,5 бар) – 1″;
• У баков высокого давления (от 3 бар и выше) – от 1″ до фланцевого соединения Ду 100;

Принцип работы мембранного бака

При запуске системы отопления, теплоноситель нагревается и увеличивается в объеме. Этот избыточный объем перемещается в водяную камеру расширительного бака. После остывания теплоносителя, давление в воздушной камере, выдавливает мембрану, тем самым вытесняя теплоноситель из водяной камеры обратно в отопительный контур.

Помимо этого, как уже было отмечено выше, мембранный бак поддерживает требуемое давление во всей системе отопления. Так например, если где-то произошла несущественная утечка теплоносителя, то во всей системе должно упасть давление, однако этого не происходит, т.к. давление в воздушной камере будет выталкивать мембрану, а с ней и теплоноситель обратно в систему, тем самым создавая ограниченную подпитку.

Мембранный бак с группой безопасности.

Мембрана может быть повреждена в результате неправильной эксплуатации:

• Есть вероятность разрыва мембраны в случае, если при заполнении теплоносителем водяной камеры, не было создано необходимое давление в воздушной камере;
• Перед спусканием газа из воздушной камеры, необходимо перекрыть и слить теплоноситель из водяной камеры.

Расчет бака

Нагрев на каждые 10°C дает увеличение объема теплоносителя в среднем на 0,3-0,4%. Исходя из этих данных рассчитывается необходимый объем бака.

Процент расширения теплоносителя (воды) в зависимости от температуры нагрева:

Температура теплоносителя (°С)	Расширение (%)
40	0,75
50	1,18
60	1,68
70	2,25
80	2,89
90	3,58
100	4,34
110	5,16

Важно! Любой мембранный бак для отопления оснащается шаровым краном со сливом, который позволяет перекрыть поступление теплоносителя к баку. Это необходимо для осуществления быстрой, удобной замены бака в случае его выхода из строя.

Расширительный бак открытого типа

В настоящий момент данная разновидность расширительных баков практически не используется, т.к. имеет следующие недостатки:

Открытый расширительный бак.

1. Теплоноситель находиться в постоянном контакте с воздухом, что приводит к завоздушиванию системы и появлению воздушных пробок. Поэтому необходимо регулярно удалять воздух или требуется установка сепаратора воздуха. В противном случае, воздух может привести к коррозии отдельных элементов системы отопления, а также к снижению теплоотдачи отопительных приборов;
2. Из-за постоянного нахождения теплоносителя в контакте с воздухом, происходит его испарение. Приходиться регулярно добавлять теплоноситель в систему;
3. Циркулирующие по отопительной системе воздушные микропузырьки создают неприятные шумы в трубах и радиаторах, а также приводят к преждевременному износу деталей циркуляционного насоса (лопастей и подшипников). К тому же, микропузырьки «снижают характеристики» циркуляционного насоса;
4. В отличии от мембранного бака, который может быть установлен в любой точке системы (рядом с котлом, в подвале,…), расширительный бак открытого типа устанавливается только в наивысшей точке. Это приводит к удорожанию системы, т.к. необходимо использовать дополнительные трубы и фитинги для монтажа бака в верхней точке.

Видео

 

Мембранный расширительный бак для системы отопления

Для любой отопительной системы нужна установка специального оборудования, компенсирующего расширение теплоносителя. Такое требование обусловлено возможным повреждением батарей, труб и теплообменников котла.

Расширительный бак мембранного типа

Кроме клапана также обязательна установка мембранного расширительного бака, от работы которого во многом зависит эффективность и безопасность работы всей системы в целом.

Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Расширительные бачки, как и обогревательные системы, бывают:

• закрытого типа,
• открытого типа.

Открытый расширительный бачок — это изготовленная из нержавеющей стали емкость в виде параллелепипеда, устанавливаемая в наивысшей точке системы, чаще всего на чердаке.

Как выглядит открытый расширительный бачок

К баку подсоединяются несколько труб:

• магистральная;
• циркуляционная;
• сигнальная.

В системах открытого типа теплоноситель перемещается под воздействием естественной гравитации без установки насосов.

Вопреки относительно небольшим затратам на обустройство и легкость обслуживания, открытые системы стремительно теряют свою популярность по причине слишком большого количества слабых мест:

• необходимость обязательного отслеживания уровня воды в бачке по причине интенсивного испарения теплоносителя в открытых сосудах;
• необходимость добавления воды по мере необходимости;
• невозможность использования антифриза в связи с открытостью бака, испаряющегося еще быстрее воды;
• необходимость устройства дренажа либо подводa канализации, так как иногда случается перелив находящейся в расширительной емкости воды;
• наличие эффективной теплоизоляции с целью предотвращения замерзания теплоносителя в открытой расширительной емкости;
• необходимость дополнительного приобретения соединительных частей и труб для установки на чердаке расширительного бака мембранного типа;
• появление ржавчины на радиаторах и трубах, образование пробки, связанное с попаданием в отопительную сеть из расширительного сосуда воздуха.

Схема открытого бачка

Сфера применения: системы с открытыми емкостями устанавливаются преимущественно для обогрева зданий малой площади в один этаж. В больших домах целесообразно устанавливать систему закрытого типа.

Устройство закрытого мембранного расширительного бака

Закрытый мембранный расширительный бак разделяется гибкой мембраной на отсеки для:

• жидкости, куда поступает образовавшийся при нагревании избыточный теплоноситель;
• газов, где под давлением находится воздух, а в некоторых случаях — инертный газ либо азот.

Конструкция закрытого расширительного бака

Принцип работы мембранного расширительного бака:

• увеличение температуры теплоносителя приводит к тому, что все больший его объем подается в отсек;
• объем газового отсека сокращается, а давление в нем нарастает;
• критическое давление приводит к включению предохранительного клапана и сбросу лишнего давления.

Как устроены закрытые баки

При охлаждающейся отопительной системе наблюдается противоположный процесс: мембранный расширительный бак возвращает воду обратно в трубопровод.

Виды мембранных бачков

Устройство расширительного бака мембранного типа кажется простым только сначала. Для каждой системы следует подбирать свой тип, в наиболее полной мере отвечающий предъявляемым требованиям и условиям эксплуатации.

Фиксированный бак

Особенностью такого вида является невозможность разборки конструкции, то есть мембрану нельзя достать и заменить на другую.

Несмотря на кажущийся существенным недостаток, такие баки обладают весомым плюсом — низкой ценой. Именно по этой причине они востребованы в небольших системах со стабильным давлением.

Часто при расчетах указанное производителем давление принимается неизменным, но при возможном превышении допустимого параметра расширения теплоносителя следует подобрать мембранный бак для отопления иного типа.

Фланцевые бачки со сменной мембраной

В их конструкции предусмотрено наличие фланца, позволяющего заменить износившуюся мембрану. Таким образом регулируется объем бачка, и появляется возможность установки мембран различной степени упругости.

Бак со сменной мембраной

В мембранном баке такого типа допускается непостоянное давление с большой долей вероятности повышения. Примеры: котлы на твердом топливе, в которых нет возможности оперативно отрегулировать нагрев воды.

Баки выпускаются в горизонтальном и в вертикальном исполнении.

Баки различной формы

Оптимальный объем бачка связан с его геометрической формой. Для домашних отопительных сетей с небольшой протяженностью труб лучше подбирать плоские устройства, а для имеющих большую протяженность систем больше подходят конструкции цилиндрической формы.

Расчет объема мембранного бака

По одной из методик за требуемый объем расширительного сосуда принимается порядка 10% от суммарного объема циркулирующего в системе теплоносителя. Данный подход основывается на том, что показатели теплового расширения теплоносителя не превышают значения 0,08 при добавлении гликоля до 90% и нагревании до 100°С. Этот метод расчетов достаточно приблизительный, так как не берет в расчет давление в системе.

Для более точного определения требуемого объема бака рекомендуется воспользоваться формулой:

V = C*Bt/(1-( Pmin/Pmax)), где:

• С — объем теплоносителя;
• Bt — параметр теплового расширения теплоносителя;
• Pmin — начальное (настроечное) давление в сосуде;
• Pmax — допускаемое давление в системе (при котором происходит срабатывание предохранительного клапана).

Суммарный объем (С) используемого в системе теплоносителя рассчитывается по всем ее элементам. Это значение обычно приводится в технической части проекта отопления.

Значение параметра расширения жидкости (Bt) зависит от ее состава и температуры. В отопительных системах индивидуальных домов в качестве теплоносителя в основном применяется вода, но для улучшения характеристик можно добавить гликоль. Табличное значение параметра приведено в специальной литературе либо на тематических интернет-порталах.

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

Максимальное давление (Pmax) ограничивается наименьшей из всех величиной, допускаемых для отдельных узлов. Это значение определяет момент включения предохранительного клапана.

Полученная расчетная величина (V) характеризует прибавление объема жидкости при ее нагревании.

Расширитель подбирается исходя из полученной расчетной величины и коэффициента заполнения. Этот коэффициент можно определить по специальным таблицам в зависимости от начального и наибольшего давления, которые легко можно отыскать в специальной литературе.

Требования к установке

Монтаж бака нельзя назвать сложной работой, поэтому можно обойтись и собственными силами.

Схема систем отопления открытого и закрытого типа

При установке нужно строго выполнять следующие требования:

• не следует устанавливать бак в помещениях с отрицательной температурой;
• установить бак можно в любой точке системы до разветвления;
• особое внимание необходимо уделять надежности крепления, так как при наполнении бака жидкостью вес его значительно увеличивается;
• все соединения должны быть герметичны;
• не допускается применение герметиков, так как они ухудшают трение между корпусом и мембраной;
• не рекомендуется размещение сосуда на выходной трубе сразу за котлом.

Нельзя прикреплять мембранные баки большого объема (свыше 30 л) к несущим конструкциям. В большинстве случаев они оборудованы ножками для установки на пол.

Рекомендации по установке

Устанавливая мембранный расширительный бак в систему отопления, следует учесть следующее:

• окружность патрубка обычно равна 3/4, поэтому в «обратке» следует предусмотреть наличие совпадающего резьбового канала;
• проведению работ не должны мешать части системы либо посторонние предметы;
• нужно полностью исключить любую нагрузку на расширительный бак для водоснабжения или отопления;
• рекомендуется использовать прокладки из паронита, обладающие требуемой устойчивостью к воздействию повышенных температур и давления;
• для регулирования и поддержания давления в газовом отсеке следует непременно оборудовать расширитель воздушным клапаном.

Всякий раз после включения закрытой системы на мембрану действует высокое давление, по этой причине как минимум один раз в 2 года необходима проверка состояния мембраны и при необходимости ее замена.

Какие бывают мембраны для бака

Устанавливая мембранные расширительные баки для отопительных систем необходимо постараться избегать серьезных ошибок, приводящих к некорректной работе оборудования.

Самая серьезная из них — это неверное указание максимального давления в газовом отсеке. Оно должно составлять 85-90% от критического, иначе мембрана перестанет расширяться по направлению к отсеку, что чревато прорывом труб и выходом из строя батарей отопления. Лучшее решение такой проблемы — установка рабочего поверенного манометра.

Перед установкой бака следует убедиться в его отсутствии в котле. Если согласно расчетам его объема недостаточно, то можно установить дополнительный бак.

Рекомендации по выбору

При выборе бака особое внимание нужно обратить на его конструкцию. Если не ожидается критических перепадов давления, то лучше предпочесть недорогой фиксированный бак. В ином случае потребуется установка расширительного разборного бака, так как замена мембраны обойдется значительно дешевле, чем замена всей конструкции полностью.

Дополнительные факторы, которые нужно учесть при выборе:

• толщина стенок: должна составлять не менее 1 мм;
• тип внешнего и внутреннего покрытия: изготовленный из металла корпус не должен подвергаться коррозии;
• объем жидкостного отсека: не должен быть слишком большим во избежание снижения температуры теплоносителя в трубах;
• конструкция емкости: она может быть горизонтальной или вертикальной, в других положениях его установка запрещена.

Расширительный бак в помещении

Несмотря на кажущуюся простоту такого элемента отопительной системы, как бак для воды, его выбор и установка требуют немало внимания и скрупулезности даже в мелочах. Серьезное отношение позволит избежать любых неприятностей и сделать обогрев частного дома эффективным и безопасным.

Видео по теме:

Мембранный бак для водоснабжения — принцип работы, устройство

Мембранные расширительные баки нашли применение как компенсаторы давления в водопроводе.

В настоящее время, теплоснабжение, где вода движется под действием силы тяжести, заменяются на коммуникации с принудительным движением теплоносителя.

Компенсирующее устройство потребуется при монтаже автономного водопровода или при разводке горячего водоснабжения.

Большое количество моделей усложняет выбор, который делают на основании знаний принципов работы, технических характеристик устройства и коммуникаций.

Особенности конструкции

Несмотря на небольшие конструктивные различия моделей, применяемых в водоснабжении и отоплении, функционируют устройства по одному физическому принципу.

В общем случае, конструкция бака состоит из герметичного стального корпуса и резиновой мембраны.

«Груши» разделяют на два типа:

• диафрагма, которая разделяет емкость пополам;
• резиновая емкость, закрепленная на входном патрубке.

 
ВАЖНО!
Модели первого типа не имеют возможности для замены мембраны. При неполадках меняют устройство.

Замена «груши» осуществляется легко. Для этого, необходимо раскрутить фланец входного отверстия (про устройства для крепления сантехнической арматуры и трубопроводов написано здесь).

В отопительной системе используются модели, в которых теплоноситель контактирует с металлическим корпусом.

Устройства для водоснабжения изолируют воду от стальных стенок. Такие модели рекомендуются в качестве небольших пластиковых резервуаров для воды.

Контакт жидкости с металлом корпуса является различием в баках двух типов.

А что вы знаете про септики Танк, отзывы о которых опубликованы на странице под ссылкой? Прочитайте полезную статью перед тем, как принять решение о покупке и установке оборудования в частном доме.

Ответ на вопрос, что лучше септик Астра или Топас, написан на этой странице.

Второе отличие в материале мембраны:

• пищевая резина;
• термически стойкая резина.

 
«Груши» для отопительных расширителей приспособлены к более агрессивной среде с высокой температурой.

Работа устройства построена на разнице давления по сторонам мембраны. С одной стороны мембрана ограничивает поступающую внутрь бачка жидкость.

Объем воды зависит от давления воздуха с противоположной стороны «груши». Давление воды регулируется количеством воздуха, изменить которое можно с помощью золотника (про регулирующую арматуру для трубопроводов прочитайте здесь).

При понижении температуры или уменьшении давления воды в «груше» воздух выталкивает жидкость в трубопровод.

Правильный выбор

Придя в магазин, помним о том, что расширители разделяются по использованию в отоплении или водоснабжении.

Часто, различить модели внешне, невозможно, устройство даже красятся в один цвет, как правило, в красный.

Различия в свойствах мембраны может привести к авариям, если установить модель, которая не подходит по характеристикам.

Обращайте внимание на характеристики прибора, которые указаны на шильдике.

На табличке располагаются данные о характеристиках устройства.

Если указано, что давление 10 бар, температура +70 градусов, то модель предназначена для трубопроводов с холодной водой.

[note]Надпись на табличке: температура +120 градусов, 3 бар – такое устройство подлежит монтажу на отопление.[/note]

Следующее, на что нужно обратить внимание – это объем стальной емкости, которая определяется так:

• объем моделей для отопления должен равняться 10 процентам от количества теплоносителя, который используется в трубопроводе. Такой расчет позволит установить расширитель с небольшим запасом;

А знаете ли вы, как построить пруд на даче своими руками? Схемы, фото, видео и пошаговая инструкция опубликованы в полезной статье.

Как сделать труборез своими руками, прочитайте здесь.

На странице: https://ru-canalizator.com/santehnika/s-oborudovanie/truborezy.html написано про труборез ручной для стальных труб большого диаметра.

• для ХВС устройство подбирается, исходя из параметров насоса, который не должен производить больше 50 циклов включения/отключения в час. Консультант в магазине подскажет точный параметр расширителя. Про прямой цанговый фитинг прочитайте здесь;
• бак для бойлера подбирается исходя из 10 процентов объема водонагревателя.

 
ВАЖНО! Для бойлера устанавливают расширитель, применяемый в холодном водоснабжении.

Монтаж устройства

Правильная установка расширителя повлияет на эксплуатацию коммуникаций и время службы самого устройства.

В первую очередь, закрепляют бачок на стене или полу в положении, которое указано в инструкции производителя.

Следующий шаг – установка запорной арматуры в месте присоединения бака к магистрали (возможно, понадобится купить цепной труборез для домашнего использования).

Это поможет провести обслуживание, ремонт или замену мембранного бака.

Вода из расширителя сливается через специальный штуцер, который устанавливают в промежутке между емкостью и арматурой.

Это позволит слить жидкость до начала демонтажа прибора (цена клуппа для нарезки трубной резьбы указана здесь).

Для отопительных систем

Если производитель не указал ориентацию расширителя, то устройство закрепляется входным отверстием вниз.

Вертикальное положение позволяет продолжать работу при повреждении мембраны. Воздух, расположенный сверху, продолжит давить на жидкость, не попадая в трубопровод.

Установка бачка возможна, как на прямую ветку, так и на обратку. Это касается отопления на основе газовых или жидкостных котлов.

В системах с котлами на твердом топливе расширитель устанавливают на обратке. Настройку гидроаккумулятора для отопления осуществляют при помощи золотника, расположенного сверху.

После монтажа мембранного бака систему заполняют теплоносителем, периодически стравливая воздух.

Необходимо, замерить давление воды на выходе из котла и сравнить с давлением в расширителе.

Параметры бачка должны быть на 0,2-0,3 бар ниже, чем в трубопроводе.

При больших и меньших значениях закачивают или стравливают воздух через золотник.

Для водопровода

Гидроаккумулятор для водоснабжения ориентируется в помещении, в зависимости от удобства расположения.

Направленность патрубка вниз значения не имеет.

Перед накопителем устанавливают устройство слива и запорную арматуру в виде шарового крана (ремонт).

Расширитель для холодной воды настраивается иначе, чем для отопления.

Давление в системе создается насосом, для которого устанавливаю порог включения и отключения (про ремонт реле давления насосной станции своими руками написано здесь).

Исходя из характеристик насоса, в бачке устанавливают давление на 0,2 бар ниже, чем порог насосного оборудования.

Это позволит избежать вероятности гидроудара.

При установке бачка на линию горячей воды устанавливают давление на 0,2 бар выше, чем верхний порог станции. Такое значение позволит воде не застаиваться в трубах.

В заключение

Простая на первый взгляд конструкция потребует знаний, опыта и аккуратности при монтаже. Расширитель выполняет значимую роль в трубопроводах автономного, замкнутого типа.

От качества установки зависит срок эксплуатации бачка и коммуникаций в целом.

[note]Стоит помнить, что грамотный подход необходим при монтаже любого элемента водопровода или отопления.[/note]

Для чего нужен мембранный бак в системе автономного водоснабжения частного дома, узнаете во время просмотра видеоролика.

принцип работы и необходимый объем

Мембранный расширительный бак – это обязательный компонент системы отопления, без которого невозможен полноценный обогрев помещения в холодное время года. С помощью этого устройства компенсируются критические перепады объемов воды, которые являются результатом ее нагрева.

Устройство резервуара

Если система отопления не включает в себя дополнительное устройство, в которое может перейти лишний объем жидкости, то она может выйти из строя. Роль запасной емкости как раз и выполняет мембранный бак, который необходим для бесперебойной работы индивидуального отопления.

Мембрана

В корпусе резервуара имеется эластичная мембрана, которая разделяет его внутреннюю камеру на две части. Одна часть содержит теплоноситель, а вторая заполнена воздухом. Вместо него может использоваться азот.

В зависимости от модели, в комплектацию устройства может входить сменная или несменная мембрана. В первом случае теплоноситель размещается в эластичной полости и не контактирует с металлическими внутренними поверхностями.

Монтаж (или снятие) мембраны выполняется через фланец, для крепления которого использованы болты. Такие манипуляции выполняют, когда производят текущий ремонт оборудования.

Если прибор имеет несменную мембрану, то он снабжен внутренней полостью из двух секций. Демонтаж в таком случае не предусмотрен.

Для защиты системы от превышения давления мембранные баки оснащаются предохранительными клапанами.

Принцип действия

Принцип работы прибора основан на изменении объема жидкости при нагревании и остывании.
В замкнутом контуре вода, нагреваясь, расширяется, при этом увеличивается давление во всей сети. Излишний объем жидкости попадает в расширительный бак, где уменьшает количество воздуха, растягивая мембрану между камерами.

При снижении температуры давление в системе падает, и воздух вытесняет воду из емкости. Вода из бака будет поступать до тех пор, пока давление не уравновесится.

Область применения

Мембранные баки достаточно широко применяются. Они встраиваются в такие системы, как:

• теплоснабжение с автономным источником тепла;
• система отопления, подключенная к линии центральной теплотрассы по независимой схеме;
• отопление, работающее посредством солнечных коллекторов и тепловых каналов;
• любые системы с замкнутым контуром и непостоянной температурой рабочей среды.

Преимущества

Изобретение закрытого расширительного бака с мембраной позволили увеличить рабочий ресурс всей системы отопления. Прибор обладает следующими достоинствами:

• позволяет использовать воду любого состава в т.ч. гиперкальцинированную;
• мембрана, изготовленная из бутила и натуральной резины, позволяет применять оборудование для питьевой воды;
• принцип работы и мембранная конструкция прибора могут обеспечить прием значительного количества вытесненной жидкости;
• легкий монтаж;
• минимальные потери от испарения;
• низкие расходы при эксплуатации.

Схема использования в отопительной системе.

Компактные размеры, которыми отличается плоский мембранный бак, позволяют экономно расходовать пространство помещения, поэтому он лучше всего подходит для негабаритных комнат.

Расширительный бак не допускает возникновения повышенных нагрузок в системе отопления и является эффективным средством предотвращения аварийных ситуаций.

Выбор оборудования

В первую очередь учитывается объем теплоносителя для системы отопления. Если подбор выполнен некорректно и объема не хватит, то появятся трещины и протечки воды в местах соединений.

Кроме этого, может произойти падение давления ниже безопасного минимума. Это приведет к завоздушиванию внутренней полости резервуара, тогда потребуется срочный ремонт. Поэтому совершать подбор модели лучше на основании характеристик, которые содержит сопроводительная инструкция.

Величина начального давления в расширительном баке, подключенном к холодной теплосети, должна совпадать со статическим давлением системы. Допустимое расхождение показателей может составлять + 30–50 кПа.

Данная таблица поможет вам вычислить нужный объем бака.

Бак должен иметь объем не менее 10-12% от суммарного объема сети теплоснабжения, в которой он используется. Это исключит возможный выход из строя как самого резервуара, так и всей теплосети в целом во время скачка давления.

При выборе подходящей модели следует также учитывать максимально допустимое давление, при котором устройство может функционировать.

Мембранные баки защищают систему теплоснабжения от чрезмерного повышения температуры и регулируют уровень давления в ней. Поэтому такие устройства оснащаются независимыми датчиками температуры и давления.

Монтаж устройства

Установку выполняют таким образом, чтобы впоследствии можно было беспрепятственно проводить его техобслуживание.
Новый бак, как правило, имеет избыточное начальное давление газа, которое распространяется по всему объему. Прежде чем выполнить установку расширительного бака, необходимо накачать его на предварительно рассчитанное давление.

Мембранный бак следует монтировать перед разветвлением водопровода. Необходимо обеспечить слив воды и подпитку системы. В комнате должна поддерживаться плюсовая температура.

Недопустимы дополнительные нагрузки на бак! Если емкость имеет объем от 8 до 30 л, то разрешен настенный крепеж. При больших объемах оборудование ставят на ножки.

Для предотвращения электролитической коррозии следует провести заземление.

Настройка прибора

Чтобы не задаваться вопросом, как проверить давление, целесообразно на выходе установить манометр. Для удаления излишков воздуха рационально дополнить оборудование автоматическим клапаном.

Набор необходимого давления осуществляют в строгой последовательности. Сначала сбрасывают давление через ниппель или с помощью компрессора. Затем подключают прибор к системе отопления и заполняют ее водой. Процесс не прекращают, пока давление в системе и баке не станет одинаковым.

Некоторые специалисты рекомендуют устанавливать после разъемного соединения тройник. В его ответвление вставляют кран, через который можно будет осуществить быстрый слив системы в случае аварийной ситуации.

Как выбрать мембранный расширительный бак системы отопления?

При нагревании любой теплоноситель расширяется и увеличивается в размерах. В результате давление в закрытой системе отопления постепенно растет и достигает критической отметки. Мембранный расширительный бак системы отопления предназначен предотвратить разрушение узлов и трубопровода вследствие расширения теплоносителя.

Основной функцией расширительного бачка является оптимизация рабочего напора в системе обогрева. Закрытые системы отопления не могут нормально работать, если к ним не подключен мембранный бак для отопления.

Устройство мембранного расширительного бака

Хотя мембранные расширительные баки в зависимости от производителя и предназначения могут отличаться, но некоторые детали остаются неизменными в любой приобретаемой модели. А именно:

• Корпус из металла – обязательным условием производства баков является возможность выдерживать предельные нагрузки без нарушения герметичности.
• Мембрана – должна быть высокоэластичной и способной реагировать на изменяющееся давление, связанное с нагревом теплоносителя. Одновременно к мембране предъявляются высокие требования относительно прочности. Обычно при производстве мембраны используют резину.

Устройство мембранного бака отопления для закрытых систем отопления подразумевает использование баков со сменными и несменными диафрагмами. У каждой конструкции есть как свои преимущества, так и недостатки.

Как работает мембранный расширительный бак

Принцип работы мембранного расширительного бака-накопителя основан на использовании физических законов. После нагревания теплоносителя происходит следующее:

• Вода или антифриз начинает расширяться, в результате увеличивается его объем в системе.
• Конструкция расширительного бака мембранного типа подразумевает его наполнение газом.
• Мембрана является своего рода прослойкой между газом и теплоносителем.
• При нагревании жидкость, расширяясь и создавая давление, поступает в бачок и вытесняет воздух или газ.
• После того как давление теплоносителя падает газ выталкивает теплоноситель из бачка с помощью мембраны.
• Работа клапана безопасности в системе отопления с мембранным баком заключается в сбросе излишнего давления газа в случае большого расширения теплоносителя. Клапан сброса давления обеспечивает безопасность работы системы в случае перегрева жидкости или антифриза.

Для нормальной работы отопления в мембранном баке должно быть давление соответственное высоте верхней точки. Если бачок устанавливается в двухэтажный дом и максимальная высота от котла на первом этаже до радиатора на верхнем 7 метров, тогда в расчеты принимаем 0,7 и прибавляем к нему 0,5. Получаем первоначальное давление при подаче теплоносителя в системе. Полученный коэффициент для бачка должен быть ниже на 0,2. Получается, что норма давления в расширительном бачке мембранного типа в этом случае 1 атм.

Как и все отопительное оборудование, мембранный бачок нуждается в обслуживании. В нем необходимо поддерживать соответствующее рабочее давление и заправлять газом или воздухом время от времени.

Виды расширительных бачков системы отопления

Каждый производитель вносит в конструкцию закрытого расширительного бачка нововведения. Но в основном все модификации можно разделить на несколько групп в зависимости от используемой мембраны. А именно:

• Мембрана расширительного бачка в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделенный подвижной резиновой перегородкой. Поступая в свой отдел жидкость, наполняет резервуар, а после под давлением начинает сжимать газ, постепенно двигая мембрану. Это устройство не всегда эффективно для домов с малой отапливаемой площадью.
• Круглые мембранные баки баллонного типа. В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара. Она окружает камеру для воды. Во время увеличения давления эта камера начинает расширяться подобно надуваемому резиновому шарику. Уникальность такого устройства состоит в том, что с его помощью удается более точно контролировать давление теплоносителя, даже в закрытых системах с небольшим объемом жидкости в трубопроводе.
• Несъемная мембрана. Диафрагма крепится по всему периметру. Предназначены несъемные мембраны для использования в частных системах отопления и для обогрева коттеджей. Допускается ограниченное использование и монтаж в небольших промышленных объектах.
• Бак со сменной мембраной. Представляют собой полую грушу. Съемные мембраны способны эффективно работать в системах с большой интенсивностью нагревания теплоносителя и высоким атмосферным давлением. Преимуществом такого устройства является возможность замены диафрагмы. Недостатком то, что к выполнению работ по смене мембраны предъявляются высокие требования. Не допускается перекоса мембраны при ее установке.

Роль расширительного бака в системе отопления не сводится исключительно к амортизации избыточного давления. Перед выбором подходящего устройства необходимо определить, с какой именно целью его планируют использовать.

Как рассчитать объем расширительного бака мембранного типа

Выбирая резервуар необходимо обращать внимание на следующие несколько показателей:

• Диапазон температур, считающихся рабочими для устройства.
• Эластичность мембраны.
• Диффузионная устойчивость.
• Динамические показатели.

Помимо этих четырех критериев важно произвести расчёт давления в отопительной системе с бачком мембранного типа. Данные о давление помогут подобрать наиболее подходящую модель бака. Требования к выполнению расчетов в сложных системах закрытого типа предъявляются высокие. Правильно сделать подсчеты можно по следующей формуле:

V=(V сис ×K)÷D

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления составляет согласно этой формуле произведение объема системы V сис и коэффициента увеличения теплоносителя К (он составляет 4%) разделенное на эффективность самого бачка.

Можно также отдельно высчитать эффективность бачка с помощью другой формулы:

D=(Pmax-P нач)÷(Pmax+1)

P – в данном случае является сокращением обозначающим максимальное и начальное давление. С помощью этих двух формул можно легко выполнить расчет и подобрать необходимую модель.

Кроме стандартного круглого устройства можно приобрести прямоугольный расширительный бак мембранного типа, он более удобен в эксплуатации и имеет привлекательный внешний вид.

Как установить расширительный бак мембранного типа

Установка расширительного бака в закрытой системе отопления выполняется достаточно просто. Единственным условием для подключения является понимание основных принципов работы. Выполнить монтаж можно соблюдая следующие рекомендации:

1. Расширительный бачок лучше установить перед, а не после циркуляционного насоса, это поможет избежать скачков в напоре. Остальных ограничений относительно места установки не существует.
2. После установки необходимо проверить соответствует ли рабочее давление устройства с тем, которое необходимо. Сделать проверку можно достаточно просто, если при подключении установить датчик давления в баке. Датчик, измеряющий давление в баке устанавливается непосредственно на входе. Если существующие показатели не соответствуют требуемым, необходимо сбросить воздух и прокачать устройство заново, до тех пор, пока напор диафрагмы не будет соответствовать требуемому.
3. Расширительный бачок при закрытой системе отопления правильно монтируется таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволит слить теплоноситель, даже в случае выхода мембраны из строя. Некоторые модели имеют указатель уровня теплоносителя, позволяющий определить, выполнен ли слив жидкости из системы полностью.

Установка мембранного бачка является обязательным условием для монтажа схемы отопления закрытого типа. Некоторые котлы уже укомплектованы таким устройством, в таком случае при необходимости допускается монтаж дополнительного резервуара.

Расширительные баки для систем холодного и горячего водоснабжения

Расширение — Резервуары HVAC

Wessels производит расширительные баки трех конструкций: компрессионные, баллонные и диафрагменные. У каждого стиля резервуара есть модели, которые имеют кодировку ASME или Non-ASME. Размеры цистерн варьируются от 2 до 10 000 галлонов. Большинство сосудов под давлением Wessels спроектированы с использованием сосуда с предварительным давлением с внутренним баллоном или диафрагмой для управления жидкостями под давлением. Большинство продуктов Wessels представляют собой стандартные модели по каталогу с более чем 6000 резервуаров на складе для быстрой отгрузки.Резервуары по индивидуальному заказу производятся в соответствии с техническими требованиями заказчика для высоких давлений и / или из специальных материалов для тяжелых условий эксплуатации.

Что такое расширительные баки?

Расширительные баки требуются в системе отопления или кондиционирования с охлажденной водой с замкнутым контуром для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения. Бак надлежащего размера будет учитывать расширение жидкости в системе во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превышать критические пределы давления.В расширительном баке сжатый воздух используется для поддержания давления в системе, принимая и удаляя изменяющийся объем воды по мере ее нагрева и охлаждения.

Некоторые конструкции резервуаров включают диафрагму или баллон для изоляции расширенной воды от воздушной подушки, регулирующей давление. Когда вода расширяется, она содержится в баллоне, чтобы предотвратить коррозию резервуара и потенциал заболачивания. Воздушная подушка для регулирования давления предварительно заряжается на заводе и может быть отрегулирована в полевых условиях для соответствия критическим требованиям системы.Такая конструкция и принцип действия расширительного бака этого типа позволяет проектировщику или инженеру уменьшить размер бака до 80%.

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления / охлаждения. Этот бак является старейшим типом, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и хранится в резервуаре, а не в системе.

Узнать больше

Разделитель

Съемные расширительные баки с баллонами предназначены для использования в системах водяного отопления / охлаждения для поглощения силы расширения, возникающей в результате изменений температуры нагревающей / охлаждающей жидкости.

Узнать больше

Разделитель

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от воды в системе. Переувлажнение резервуара не может произойти, поскольку воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней стороной баллона, помещенного внутри резервуара, в то время как системная вода содержится внутри баллона.

Узнать больше

Расширительный бак 101: факты и мифы

На некоторых коммерческих работах и ​​в очень крупных жилых помещениях вы можете столкнуться с компьютеризированной системой под названием Expan-Flex.Это расширительный бак с микропроцессорным управлением, который изменяет давление заполнения системы и давление заряда диафрагмы для компенсации расширения и сжатия. Хотя он работает достаточно хорошо, на мой вкус, в нем слишком много движущихся частей. Воздушный компрессор, электромагнитные клапаны, компьютер и др.

Я также видел резервуары, не предназначенные для захвата, которые были заполнены азотом. Это конкретное устройство было на высотной системе, которая обеспечивала отопление и охлаждение от одного контура. Расширительный бачок должен был компенсировать не только большие коэффициенты расширения, но и большие коэффициенты сжатия.Резервуар с азотом необходимо время от времени заменять.

Вот некоторые другие часто упускаемые из виду факты и мифы о расширительных баках мочевого типа. Вопреки распространенному мнению, мочевой пузырь застревает и не позволяет нормально работать. Редко, но все же бывает.

На заводе всегда устанавливается давление воздуха ровно 12 фунтов на квадратный дюйм. Неправильно. Завод иногда перестреливает или занижает цель. Всегда проверяйте давление воздуха перед установкой с помощью манометра и при необходимости отрегулируйте.

Вы знаете, что такое A.S.M.E. означает? Существенный денежный обмен.

Вы можете проверить давление воздуха в диафрагме при включенном баке и нормальном давлении наполнения. Неправильно. Давление со стороны воды должно составлять 0 фунтов на квадратный дюйм, чтобы получить точное значение давления воздуха на диафрагме.

Танки никогда не теряют заряд воздуха. Неправильно. Баки действительно теряют заряд либо через клапан Шредера, либо через внешнюю утечку в баке, либо через диафрагму.

Резервуары со сжатым воздухом никогда не забиваются водой. Неправильно. Если вы потеряете заряд воздуха или диафрагму, резервуар будет заболочен. Будь осторожен. Обращайтесь с каждым расширительным бачком как с загруженным расширительным бачком. Я сломал больше суставов пальцев, чем могу сказать вам по неожиданному увеличению веса предположительно пустых расширительных бачков. (Ой!)

Воздушный заряд расширительных баков не может быть выше определенного значения. Истинный. Если баллон рассчитан только на 30 фунтов на квадратный дюйм, давление в нем не должно превышать 30 фунтов на квадратный дюйм.Если вам нужно давление более 30 фунтов на квадратный дюйм, вам понадобится резервуар с рейтингом A.S.M.E. Вы знаете, что такое A.S.M.E. означает? Существенный денежный обмен.

Расширительные бачки всегда располагаются внизу системы. Неправильно. Присоединение к резервуару должно располагаться как можно ближе к насосной станции. Однако в случае некоторых коммерческих систем резервуар может быть расположен на верхнем этаже системы, чтобы избежать статического давления.

Как это влияет на напор насоса? Если соединение расширительного бака находится на полпути между всасывающим и напорным патрубками насоса, то половина давления будет в виде положительного давления на выходе из насоса, а половина — в виде отрицательного давления на всасывающем патрубке. насоса.

Если системное соединение расширительного бака расположено на стороне всасывания насоса, даже если бак расположен на 12 этажей выше, тогда 100% перепада давления насоса будет в виде положительного давления, измеренного на выходе насоса. .

Достаточно поговорить на эту тему, чтобы написать целую историю. Это будет в следующей статье.

Во всяком случае, вот что я знаю о расширительных баках.

Ах да, последняя деталь.Если вы столкнетесь со старым неповрежденным расширительным баком, который заболочен водой, и вы решите «обслужить» бак, осушив его, полностью слейте его и позвольте давлению воздуха внутри сравняться с давлением воздуха снаружи, иначе вы не сможете не полностью выполнила свою работу.

Кроме того, возите на служебном грузовике несколько седельных саморезов. Когда вы подсоединяете сливной шланг к расширительному бачку и сливаете его в слив в полу, в конечном итоге вы дойдете до стадии «затекания», когда бак пытается всасывать воздух обратно в тот же шланг, из которого сливается вода.Просто подсоедините седловой клапан к стояку резервуара между запорным клапаном резервуара и расширительным резервуаром и откройте его, чтобы впустить воздух и сбросить вакуум. Резервуар опустеет в мгновение ока, и вы не будете стоять там за 100 + долларов в час, слушая глоток.

Поздравляю! Вы завершили «Танки расширения 101». Теперь возьмите полученные знания и воспользуйтесь ими.

Увидимся в следующем месяце. А пока желаю счастливого гидроникинга!

Руководство по проектированию расширительного бака, Определение размера и выбор расширительного бака для системы охлажденной воды

Раздел 4.0: Расчет расширительного бака

После выбора типа расширительного бака необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения. В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе.Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе охлажденной воды.

Низкая температура: Значение низкой температуры — это просто температура подаваемой охлажденной воды. Диапазон температур подаваемой охлажденной воды ограничен следующими двумя требованиями. Температура подаваемой охлажденной воды должна быть достаточно низкой для осушения воздуха, но не слишком низкой, чтобы холодильная машина могла замерзнуть.Ниже показаны типичные температуры охлажденной воды.

• Подача охлажденной воды: от 42 до 48 F / от 5,56 до 7,78 ° C
• Возврат охлажденной воды: от 52 F до 58 F / от 5,56 C до 7,78 C

Если система охлажденной воды представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной выше. Добавление гликоля в охлажденную воду позволяет снизить температуру подачи охлажденной воды из-за ее более низкой точки замерзания.

Высокая температура: значение высокой температуры обычно является температурой, которая возникает, когда чиллер и насос (ы) охлажденной воды выключены. Когда система охлажденной воды отключена, охлажденная вода может достигать температуры окружающей среды. В здании без кондиционера температура может находиться в диапазоне от 80 до 90 F. Если трубопровод охлажденной воды расположен на открытом воздухе, температура охлажденной воды может превышать 100 F, в зависимости от местоположения.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА

Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости. Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Рис. 4. Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.

4.3.1 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе для выполнения наиболее строгих требований из следующих двух ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода или (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды.

(1) Ограничение по высоте: низкое давление или давление заполнения — это давление, необходимое в точке заполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления вы должны предположить, что насос (ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка наполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке наполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки наполнения, вы можете использовать разницу высот между точками наполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода входит в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 150 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 140 футов или 60,7 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, давление наполнения должно быть 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.

(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вы должны также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов охлажденной воды. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемый чистый положительный напор на всасывании.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если насос охлажденной воды расположен на 10 футов выше точки заполнения, то давление на всасывании насоса охлажденной воды будет только 14,3 фунта на квадратный дюйм. Если насосу требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 5: Минимальное давление / давление заполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке, как показано зеленым цветом. Затем определяются давления на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунты на кв. Дюйм. Это приводит к давлению заполнения 70,7 фунтов на квадратный дюйм и давлению всасывания в насосе охлажденной воды 66.4 фунта на кв. Дюйм. Вы также должны дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насоса охлажденной воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 6: На этом иллюстративном рисунке зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в наивысшей точке. Красный цвет показывает давление в точке заполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании насоса охлажденной воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.

5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение высокого давления — это самое высокое давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления.Первый сценарий, который необходимо проверить, — это когда насос включен и охлажденная вода имеет самую высокую температуру. Хотя это, скорее всего, никогда не произойдет на практике, это возможно, и ваша конструкция должна выдерживать экстремальные возможности. Например, предположим, что насос охлажденной воды обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, а охладитель имеет максимальное давление 125 фунтов на квадратный дюйм. Вы начинаете с охладителя с давлением 125 фунтов на квадратный дюйм, а затем всасывание насоса будет составлять 85 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, что есть потери в трубопроводе от расширительного бака до насоса 4.3 фунта на кв. Дюйм. Тогда в расширительном баке будет высокое давление 80,7 фунтов на квадратный дюйм.

Рис. 7: Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах допустимых значений. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в холодильной машине с включенным насосом.Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 89,3 фунта на квадратный дюйм.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускаете сценарий с максимальным давлением в точке заполнения системы, равным 125 фунтов на кв. Дюйм, ман., Что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако, как только насос будет включен, вы превысите требуемое значение 125 фунтов на кв. Дюйм для чиллера.

Рис. 8. Если предполагается, что максимальное давление в точке заполнения составляет 125 фунтов на кв. Дюйм, то давление в насосе охлажденной воды и охладителе будет 120,7 фунтов на квадратный дюйм. Это соответствует требованиям к давлению 125 фунтов на квадратный дюйм для насоса охлажденной воды и чиллера. Однако это верно только при выключенном насосе.

Рисунок 9: Как только насос будет включен, давление на выходе насоса охлажденной воды будет 160.7 фунтов на кв. Дюйм. Поскольку насос охлажденной воды по-прежнему обеспечивает давление 40 фунтов на квадратный дюйм, как показано в предыдущих примерах. Давление 160,7 фунтов на кв. Дюйм превышает максимальное давление в охладителе, равное 125 фунтам на квадратный дюйм. Таким образом, максимально допустимое давление в расширительном баке должно быть снижено со 125 фунтов на квадратный дюйм до 89,3 фунтов на квадратный дюйм, как показано на предыдущем рисунке.

5.3.3 ТОЧКА НЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не меняется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Так что не путайте предыдущее обсуждение максимального и минимального давления с тем фактом, что давление в расширительном баке не меняется при включении или выключении насоса. Фактически, вы можете видеть, что давление не изменяется при включении и выключении насоса на предыдущих рисунках 8 и 9.

5,4 Линейный коэффициент теплового расширения

Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения.Однако более точные значения можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения. Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода.Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, чтобы вместить часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.

Расширительные баки и системы наддува

Расширительные баки Duraflex, наддува и системы предотвращения обратного потока являются критически важным компонентом коммерческих систем отопления, солнечной энергии и охлаждающей воды для поддержания производительности системы и предотвращения коррозии.

Правильное давление является основным требованием для правильной работы систем водяного отопления, солнечной энергии, охлаждения и повышения давления. Мембранные расширительные баки Duraflex предлагают здесь простое и разумное решение. Они не зависят от электроэнергии и просты в эксплуатации. Внутри сосуда диафрагма изолирует системную воду от газового отсека. Таким образом предотвращается диффузия сжатого газа в воду. В результате получается полностью закрытая система, которая не страдает от коррозии или других проблем, связанных с газом.

Компрессорные станции являются дальнейшим развитием традиционных мембранных расширительных баков для систем большого объема и / или высокого давления. Принцип отличается использованием дополнительного блока управления, который позволяет передавать объем расширения в отдельный расширительный бак. Благодаря высокоточному контролю изменения давления в системе сведены к минимуму.

Мембранные расширительные баки

Duraflex доступны в различных диапазонах давления и номинальных объемах, плоские или цилиндрические, в зависимости от применения, с фиксированной диафрагмой или сменным баллоном.

Компрессорные станции являются дальнейшим развитием традиционных мембранных расширительных баков для систем большого объема и / или высокого давления. Принцип отличается использованием дополнительного блока управления, который позволяет передавать объем расширения в отдельный расширительный бак. Благодаря высокоточному контролю изменения давления в системе сведены к минимуму.

Устройства зоны пониженного давления (RPZ) предназначены для предотвращения возврата загрязненной воды в систему водоснабжения.Duraflex включает в себя ряд устройств RPZ, которые подходят для ряда приложений с низкой, средней и высокой опасностью.

PEX, Сантехника, Отопление, Оборудование для ОВК

Как правильно определить размер и выбрать расширительный бак

При нагревании вода расширяется и увеличивается в объеме. Поскольку вода считается несжимаемой, в замкнутой системе это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопроводы и компоненты всей системы.Если не устранить проблему, давление воды может вызвать утечки и даже полный разрыв трубопровода. Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снижают давление в системе. Помимо этого, отсутствие расширительного бака позволит давлению открыть ваш предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.

Расширительный бак представляет собой емкость с воздухом, отделенную от воды диафрагмой.

Когда система отопления заполнена холодной водой, давление предварительной зарядки расширительного бака равно давлению наполнения, в результате чего диафрагма расширительного бака полностью выдвигается к резервуару.Когда температура воды в системе увеличивается, расширяющаяся вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигнет максимума и начнет снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.

Типы расширительных баков

Доступно несколько типов расширительных баков в зависимости от потребностей вашей системы. В системах бытового горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для систем лучистого и водяного отопления следует использовать Extrol от Amtrol, Radiant Extrol или расширительный бак Fill-Trol.

Выбор подходящего размера для расширительного бака

Перед покупкой расширительного бачка вы должны выяснить, какого размера расширительный бачок потребуется вашей системе. Решение будет основано на двух факторах. Первый — это вместимость вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет на заводской этикетке вашего водонагревателя или бойлера. Второй — давление воды в вашей трубопроводной системе. Для сантехники эту информацию можно получить, прикрепив небольшой датчик к любому крану или позвонив в местную компанию по водоснабжению.Для систем водяного и лучистого отопления давление в системе обычно не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.

Если приобретаемый вами расширительный бак меньше, чем требуется для вашей системы, избыточное давление расширяющейся горячей воды вызовет сброс предохранительного клапана. С другой стороны, нет проблем с расширительным бачком большего размера, чем требуется вашей системе. Фактически, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно разместить вашу систему, обычно выбирают расширительный бак, который на один размер больше требуемого.Как правило, при работе с расширительными бачками лучше увеличить размер, чем уменьшить.

Сантехнические приложения

Термо-X-Trol

Расширительные баки

Therm-X-Trol изготовлены из цветных металлов, что делает их пригодными для использования в системах горячего водоснабжения.

Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol

• Обеспечивает водонагреватель и арматуру

• Устраняет потери воды и энергии

• Гарантирует, что предохранительные клапаны не открываются

• Снижает опасное повышение давления

Таблицы размеров

Жилые приложения (до 150 * F)

Коммерческие приложения (до 180 * F)

Применение в системах водяного отопления

Extrol и Fill-Trol

Расширительные баки

Extrol используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.Фактически, единственная разница между ними заключается в том, что расширительные баки Fill-Trol оснащены специально разработанным заправочным клапаном, снижающим давление. Для расширительных баков Extrol требуется отдельный заправочный клапан.

Размеры резервуаров Extrol и Fill-Trol

учитывают дополнительный фактор. На вашем котле, скорее всего, будет напечатана информация о производительности в БТЕ / час. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковые размеры и сопоставимые размеры.

Характеристики расширительного бака Extrol

• Обеспечивает постоянное отделение воды в системе от воздуха
• Регулирует и нормализует давление воды в системе
• Использует диафрагму из бутила / EPDM для гораздо лучшего удержания воздуха, чем натуральный каучук.
• Простая установка

Характеристики расширительного бака Fill-Trol

• Не требует отдельного автоматического клапана наполнения
• Те же характеристики и модель, что и обычный расширительный бак Extrol

Таблица размеров

Применение лучистого отопления

Радиант Extrol

Расширительные баки

Radiant Extrol предназначены для работы в системах лучистого отопления как с открытым, так и с закрытым контуром, а также подходят для таяния снега.

При выборе расширительных баков Radiant Extrol еще одним фактором, который следует учитывать при их выборе, являются размер и длина используемых вами трубок.

Характеристики расширительных баков Radiant Extrol

• Специально разработан для высокоэффективных излучающих систем
• Подходит для барьерных и небарьерных систем PEX
• Подходит для использования с гликолем
• Соединение из цветных металлов, устойчивое к коррозии.

Таблица размеров

без названия

% PDF-1.6 % 243 0 объект > эндобдж 338 0 объект > поток Acrobat Distiller 7.0 для Macintosh 3009-05-12T10: 24: 59-04: 002009-05-12T10: 32: 27-04: 002009-05-12T10: 32: 27-04: 00application / pdf

без названия

uuid: 94364f36-3f01-11de-a00f-001451085470uuid: 4016817e-6f9f-41b6-b40c-f79c15b6ea7d конечный поток эндобдж 236 0 объект > эндобдж 237 0 объект > эндобдж 238 0 объект > эндобдж 239 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 172 0 объект > поток HWn}

Тестирование и замена расширительного бака для горячей воды

В последнее время я занимался сантехническими работами своими руками, и после недавней замены циркуляционного насоса горячей воды, который был неправильно установлен (перевернут!) Профессиональным сантехником, Мне напомнили, что никогда не бывает плохой идеей периодически проверять что-то внутри собственного дома, даже если они были установлены «профессионалом».”

Я не хочу набрасываться на всех профессионалов. Некоторые, и, вероятно, большинство, отлично работают. Но платить кому-то за то, чтобы он что-то сделал для вас, не обязательно является гарантией того, что работа была сделана правильно, поэтому сегодня я решил проверить давление в расширительном баке для горячей питьевой воды в нашем доме в Юте. Никаких признаков проблемы не было. Мне просто захотелось проверить его… и я обнаружил, что он мертв. Любой нормальный человек был бы обескуражен. Мне? Я был в восторге — потому что это означало, что мне нужно было выполнить сантехнический проект, которым я никогда не занимался, и написать об этом новый пост в блоге! 🙂

Что такое расширительный бак для горячей воды?

Расширительный бак для горячей воды — это небольшой металлический бак (обычно 2–5 галлонов), который устанавливается сразу после впускного клапана холодной воды, питающей водонагреватель в жилом доме.Расширительный бак предназначен для защиты системы горячего водоснабжения вашего дома от чрезмерного давления, которое может привести к повреждению арматуры, водонагревателя, трубопроводов и / или арматуры.

Внутри резервуара есть резиновая диафрагма примерно посередине резервуара; сжатый воздух проходит под диафрагмой в нижней половине резервуара, а вода поступает в верхнюю половину резервуара и выходит из нее.

Чтобы наглядно представить себе, как работает расширительный бачок, представьте, что диафрагма на самом деле представляет собой резиновый мяч, как на детской площадке.Резиновый шарик частично заполнен воздухом, так что он полностью заполняет резервуар. Когда вода в вашей системе «сильнее», чем резиновый мяч, она давит на него, сжимая его меньше, позволяя воде проникнуть в резервуар. Но когда давление воды снаружи резервуара возвращается к норме, резиновый шар снова «сильнее» воды и выталкивает воду обратно из резервуара.

С точки зрения водопровода, давление воздуха под резиновой диафрагмой действует как «подушка» против ударов гидравлического удара и позволяет резервуару поглощать избыточное давление воды, вызванное расширением нагретой воды в системе.Намного лучше, чтобы вода под давлением давила на «резиновый шар» внутри усиленного резервуара, чем давила на трубы и арматуру… или даже на внутреннюю часть водонагревателя. Расширительные баки — это очень дешевая страховка от потенциально опасного и дорогостоящего повреждения вашей сантехники. Если в вашей системе нет расширительного бачка, вам действительно стоит его приобрести.

Расширительные баки обычно изнашиваются через 5-10 лет. Чтобы максимально продлить их срок службы, жизненно важно, чтобы давление воздуха в расширительном баке соответствовало давлению воды в вашем доме.

Почему так важно давление в расширительном баке

Для идеальной работы толкающего соединения между водой и резиновой диафрагмой давление воздуха под диафрагмой резервуара до его сжатия должно быть таким же, как нормальное давление воды в вашей системе. Это давление воздуха называется «предварительная зарядка».

Если предварительная заправка резервуара будет ниже на давления воды, это позволит расширяющейся воде проталкиваться в резервуар чаще, чем следовало бы, что приводит к преждевременному износу диафрагмы.Но если предварительная заправка бака на выше давления воды на , это не позволит расширительному бачку пропускать воду в бак, тем самым делая бак бессмысленным. Это также может привести к разрыву резиновой диафрагмы, поскольку она не рассчитана на давление свыше 80 фунтов на квадратный дюйм.

Большинство расширительных баков настроены на предварительный заряд 20 фунтов на квадратный дюйм, когда они покидают завод, в то время как большинство бытовых систем водоснабжения имеют значительно более высокое давление воды, чем это. Это означает, что тот, кто устанавливал ваш резервуар, должен был вручную увеличить предварительную заправку резервуара, чтобы соответствовать давлению воды во время установки.

Но так ли?

Единственный способ убедиться — проверить это самостоятельно. Следуйте простому методу проверки, приведенному ниже, чтобы убедиться, что установщик правильно настроил предварительную заправку расширительного бачка, и убедитесь, что ваш бак по-прежнему работает должным образом. Если это не так, вы также можете следовать инструкциям в этом посте, чтобы самостоятельно заменить расширительный бачок. Не волнуйтесь — это действительно просто.

Необходимые инструменты

Чтобы проверить давление воды в вашем доме, я рекомендую использовать что-то вроде прибора для проверки воды Pasco 1431 или Rainbird P2A.Он просто подключается к вашей системе в любом месте, к которому может подключаться шланг, и сообщает вам давление воды в приспособлении. Поскольку я не хотел ждать Amazon, я купил Pasco в местном магазине сантехники за 12 долларов. Стоит иметь один из них в вашем наборе инструментов для ряда проектов.

Чтобы проверить предварительную заправку расширительного бачка, все, что вам нужно, — это стандартный манометр в шинах. Если у вас его еще нет в перчаточном ящике вашего автомобиля, вам действительно стоит это сделать. Я использовал стандартный манометр с круговой шкалой (около 9 долларов в любом местном магазине автозапчастей).В моем манометре есть спускной клапан, который позволяет очень легко сбросить избыточное давление.

Как проверить давление воды

Сначала определите давление воды, поступающей в водонагреватель, прикрепив манометр к сливному клапану водонагревателя в нижней части резервуара (в том же месте, где вы прикрепляете шланг, когда промываете водонагреватель). Полностью откройте сливной кран. Вам не нужно перекрывать какие-либо другие клапаны или делать что-либо еще. Обратите внимание на давление воды.Шахта в доме в Юте — 60 фунтов на квадратный дюйм:

Измерение давления воды в жилых домах простым и дешевым манометром

Как проверить предварительную заправку расширительного бачка

Перед тем, как проверить предварительную зарядку вашего бака, попробуйте этот «быстрый и грязный» тест, чтобы увидеть, есть ли в баке вода: постучите несколько раз по стенке бака костяшками пальцев. Вы должны услышать глухой звук «тинк-тинк-тинк» металлического резервуара, который в основном заполнен воздухом, а не «тинк-тинк-тук» металлического резервуара, наполненного водой.Если ваш резервуар полон воды, возможно, что:

• установлен слишком низкий уровень предварительного заряда, что позволяет давлению воды слишком легко «разрушить» диафрагму и впустить слишком много воды в бак, или
• : диафрагма порвалась или вышла из строя по другой причине, поэтому нет ничего, что могло бы удерживать воду.

Если вы считаете, что расширительный бачок может быть заполнен водой, отвинтите пластиковую крышку на дне бака, открывающую клапан Шредера, затем ненадолго нажмите на штифт клапана (как если бы вы выпуская воздух из шины. ).Если из клапана вытекает вода, значит, в вашем резервуаре разорвана мембрана, и резервуар необходимо заменить. Если выходит только воздух, продолжайте описанные ниже процедуры проверки, но пока не присоединяйте манометр к шине!

Прежде чем вы сможете точно проверить предварительную заправку (давление внутри резиновой диафрагмы в расширительном баке), вам сначала нужно сбросить давление, которое давит на диафрагму из водопроводной системы вашего дома. Представьте, например, что вы хотите проверить давление воздуха в мяч для йоги.Но если вы проверяете давление, все еще сидя на мяче, вы получите более высокое значение, чем если бы вы проверяли давление, стоя рядом с мячом. Итак, чтобы избавиться от давления в водопроводной системе, «сидящей» на резиновом «мяче для йоги» расширительного бачка, сделайте следующее:

1. Закройте кран холодной воды, питающей водонагреватель (он должен находиться «перед расширительным баком»). Для этих типов рычагов клапан открыт, когда он находится на параллельно к линии, и закрывается, когда его перпендикулярно .На этой фотографии показано закрытие:

Клапан холодной воды выключен

2. Включите ближайшую к водонагревателю арматуру для горячей воды, например кран. Держите его открытым на протяжении всей процедуры.

3. Поверните ручку на водонагревателе в положение ПИЛОТ, чтобы горелка не загорелась:

Газовый клапан установлен на PILOT

4. Если у вас есть циркуляционный насос горячей воды, выключите его и закройте вентиль на обратной линии:

Выключить рециркуляционный насос и закрыть обратный клапан

5.Подсоедините сливной шланг к сливному клапану вашего водонагревателя (к тому же клапану, где вы проверяли давление воды) и полностью откройте клапан. Медленно сосчитайте до 10, затем закройте клапан. Это должно удалить достаточно воды из системы, чтобы сбросить давление воды, которое давит на резиновую диафрагму внутри расширительного бачка.

Частично слейте воду из водонагревателя, чтобы сбросить давление воды

Теперь, когда давление воды сброшено, вы можете получать точные показания из вашего резервуара.Откройте клапан Шредера (тот же клапан, который вы найдете на шинах велосипеда или автомобиля) на дне расширительного бачка (возможно, вам придется открутить пластиковую крышку) и плотно прижмите манометр к клапану, чтобы получить показания. Если результирующее давление на выше, чем на , чем давление воды в вашем доме, то понемногу уменьшайте давление воздуха из расширительного бачка, нажимая на штифт внутри клапана (точно так же, как при понижении давления в баке вашего автомобиля). шины). Если давление в расширительном бачке на ниже, чем давление воды в вашем доме на , вам необходимо заполнить бак до соответствующего давления, используя тот же тип воздушного компрессора, который вы использовали бы для повторного накачивания шин вашего автомобиля.

Если ваша предварительная зарядка была настроена правильно или требовалась лишь незначительная регулировка давления, то УРА! Готово.

Но если вы получаете без показаний давления из вашего бака (что случилось со мной сегодня), то это, вероятно, означает, что диафрагма в вашем баке разорвалась или вышла из строя иным образом, что означает, что ваш расширительный бачок необходимо заменить. Вот мое сегодня нулевое показание давления:

.

Нет давления из расширительного бака горячей воды

Замена расширительного бака для горячей воды для питья

Если вы определили, что ваш расширительный бачок неисправен или он достаточно старый, что вы все равно хотите его заменить, установить новый очень легко, особенно если вы уже выполнили указанные выше действия, чтобы проверить предварительную зарядку ( это означает, что вы уже сбросили давление в линии и закрыли все соответствующие клапаны).

Как правило, старый расширительный бачок следует заменять новым такого же размера. Делать больше — это хорошо, меньше — нет. Большинство водонагревателей объемом 50 галлонов или меньше должны использовать расширительный бак на 2 галлона, например Amtrol ST-5 или Watts PLT-5. Но если у вас есть два водонагревателя, соединенных вместе, или водонагреватель объемом более 50 галлонов, выберите расширительный бак на 4,4 галлона, такой как Amtrol ST-12 или Watts PLT-12. Поскольку у меня есть два 40-галлонных водонагревателя, которые соединены последовательно (всего 80 галлонов в зоне), я купил Watts PLT-12 в местном магазине сантехники за 50 долларов, что примерно соответствует той цене, по которой они продаются на Amazon.Вы также можете найти их в Home Depot, Lowes или в местном хозяйственном магазине. Первоначальный водопроводчик-водопроводчик фактически использовал меньший размер резервуара в этом доме, поэтому я решил, что сейчас самое время исправить эту ошибку и пойти на один размер больше. Я не уверен, что меньший размер способствовал поломке бака, но разница в цене между двумя размерами незначительна, поэтому, если можете, выбирайте больший.

После того, как я принес новый резервуар домой, я сначала убедился, что все надлежащие клапаны были закрыты и давление в системе сброшено, выполнив все вышеперечисленные шаги, необходимые для проверки давления в расширительном резервуаре, включая переключение газовых клапанов на ПИЛОТ и частичное опорожнение резервуара. .

Затем я снял одну сторону поддерживающего ремня, который помогал удерживать старый бак на месте (он был прикручен к воздуховоду над головой). У вашего устройства может не быть поддерживающего ремня (он нужен только в том случае, если резервуар установлен горизонтально).

Снимите старую опорную ленту

В-третьих, я положил полотенце на водонагреватель, под тем местом, где расширительный бак соединялся с линией холодной воды. Поскольку вышедший из строя резервуар, скорее всего, полон воды, будьте готовы к ее разливу.

В-четвертых, откручиваем бачок от резьбового штуцера на линии.Возможно, вам удастся использовать достаточное усилие на баке, чтобы открутить его без каких-либо инструментов, но если вы не можете этого сделать, вам пригодятся замки каналов. Вот штуцер со снятым баком:

Штуцер для подключения расширительного бачка

Вот снимок моего старого бака Amtrol (синий) рядом с моим новым баком Watts (белый). Оба производителя производят качественные резервуары прямо здесь, в США. Я просто выбрал бак Watts, потому что он оказался в наличии.

Старый бак Amtrol рядом с новым баком Уоттса

Как упоминалось ранее, все новые расширительные баки поступают с завода с определенным давлением в диафрагме, что означает, что диафрагма будет накачана настолько, что достигнет отверстия бака.В работающем резервуаре с давлением в диафрагме вы должны иметь возможность просунуть палец сквозь верхнюю часть и прикоснуться к ней.

Однако, когда я осмотрел свой старый бак, я не почувствовал резиновую диафрагму через отверстие. Это означает, что, как я и подозревал, он действительно потерпел неудачу. Я воткнул камеру телефона в отверстие, чтобы увидеть неисправную диафрагму глубоко внутри резервуара:

Неисправность диафрагмы внутри расширительного бачка

Несмотря на то, что в новом баке уже было некоторое количество предварительной зарядки с завода, по-прежнему важно установить правильное давление предварительной зарядки в новом баке перед установкой и возможностью давления воды на резиновую диафрагму .Опять же, даже если бы ваш мяч для йоги был частично надут, когда вы его купили, вы бы все равно не пытались надуть его полностью, пока сидите на нем, не так ли?

Воздушный компрессор любого типа, который вы используете для заполнения шин вашего автомобиля, будет работать для установки надлежащего давления в расширительном бачке. Я использовал компрессор ближайшего соседа (проще было отнести ему мой баллон, а не принести его компрессор мне). Сначала я проверил начальное давление в новом баллоне, и оно составило ровно 20 фунтов на квадратный дюйм, как указано на коробке:

.

Вт Начальное давление в расширительном баке было ровно 20 фунтов на кв. Дюйм

Долить немного воздуха и довести давление до 60 фунтов на квадратный дюйм не заняло много времени:

Добавление воздуха в расширительный бачок с помощью компрессора

Давление в расширительном баке настроено на давление воды в системе

Перед установкой нового бака я добавил немного тефлоновой ленты на наружную резьбу:

Добавьте тефлоновую ленту на наружную резьбу для обеспечения хорошего уплотнения

Затем я установил новый резервуар, медленно повернув его на место, и затянул с помощью фиксаторов каналов:

Затягивание нового бака на место

Наконец, я проверил герметичность, медленно повернув впускной клапан холодной воды:

Впускной клапан холодной воды открыт для проверки на герметичность

Нет утечек! Я закрепил новый резервуар с помощью существующего металлического ремня, который поддерживал старый резервуар.Если резервуар установлен вертикально (выше или ниже линии), дополнительная опора не требуется. Однако при горизонтальной установке вам потребуются поддерживающие ремни, которые помогут выдержать вес резервуара, когда он частично заполнен водой.

Крепление нового бака

Убедившись, что бак надежно закреплен, я снова включил газовый клапан, включил рециркуляционный насос и открыл клапан обратной линии.

Теперь моя система снова защищена от возможных повреждений в результате теплового расширения и гидравлического удара.Я потратил всего 50 долларов на новый бак, 9 долларов на манометр (который я буду часто использовать повторно) и использовал уже имеющийся у меня манометр. Весь процесс, включая тестирование, занял менее 30 минут. Я обещаю, что это то, что вы, , можете сделать и , даже если вы не особенно удобны.

Но это важное оборудование для обеспечения безопасности в вашем доме не может работать должным образом, если оно не настроено должным образом и не проверяется регулярно. Сегодня я был удивлен, когда обнаружил, что мой отказал, и был рад, что исправить это было недорого и просто.Я добавил «Проверить давление в расширительном баке» в свой домашний график технического обслуживания и планирую делать это каждые шесть месяцев (это легко сделать, когда вы промываете бак и проверяете анод), и предлагаю вам сделать то же самое.

Как всегда, я приветствую ваши комментарии и вопросы ниже!

Выражаем особую благодарность BJ Plumbing Supply из Орема, штат Юта, за их экспертные советы по реализации этого проекта и за то, что всегда предоставляли мне нужные детали по хорошей цене.

.