Принцип работы мембранного расширительного бака

Мембранный расширительный бак: устройство, принцип работы

Мембранный расширительный бак – это устройство, которое позволяет сглаживать скачки давления в системах водоснабжения и отопления.

Устройство мембранного бака

Внешне мембранный бак выглядит как герметичная бочка с фланцем для подключения к трубопроводу.

Мембранный бак – это герметичный сосуд, в котором есть два отсека, разделённых гибкой мембраной:

1. воздушный отсек содержит воздух под определенным постоянным давлением
2. водяной отсек соединяется с системой водоснабжения или отопления, в него поступает вода под разным давлением

Отсеки разделены эластичной мембраной, которая способна сжиматься и растягиваться, изменяя тем самым соотношение между объемами одного и второго отсеков. Отсек с воздухом имеет вентиль с ниппелем, через которое можно изменять давление воздуха, тем самым регулируя работу мембранного бака. Именно от давления воздуха будет зависеть, какой объём воды и под каким давлением сможет поступать в водяной отсек.

Схема мембранного расширительного бака

Принцип работы мембранного расширительного бака

Когда давление воды в системе возрастает, водяной отсек бака расширяется и заполняется большим объемом воды, а отсек с воздухом сжимается. При уменьшении объёма давление воздуха возрастает до тех пор, пока не уравновесит давление воды. Когда давление в системе падает (и становится меньше, чем давление воздуха), под действием давления воздуха мембрана сокращается, отсек с водой уменьшается, выталкивая воду обратно в систему, восполняя потери давления. Расширительный мембранный бак будет «отдавать» воду в систему до тех пор, пока давление воды и воздуха не уравновесят друг друга.

Мембранный расширительный бак в системах отопления

Известно, что вода при нагревании увеличивается в объёме (примерно на 4% при нагреве до 90 градусов), поэтому в замкнутых системах отопления необходимо использовать расширительные баки, которые будут компенсировать расширение воды. Размер расширительного бака должен соответствовать отопительной системе: объем бака должен быть таким, чтобы «погасить» расширение всей воды, находящейся в системе отопления. Если не использовать расширительный бак, то при нагреве воды давление в трубах возрастёт слишком сильно, это может привести к повреждению труб и отопительного оборудования.

Мембранный бак в качестве гидроаккумулятора

В системах водоснабжения расширительный бак используется в качестве гидроаккумулятора. который позволяет накаливать некоторое количество воды под давлением, а затем использовать её для водоснабжения. При этом для подачи воды используется запасённое в гидроаккумуляторе давление без включения насоса. Так гидроаккумулятор позволяет реже включать насос и тем самым продлить срок его службы.

Так же как и в системе отопления мембранный бак компенсирует расширение воды при подаче горячего водоснабжения.

Использование расширительного бака для защиты от гидроудара

При резком включении насоса, подающего воду, а так же при резком перекрытии трубопровода возникает гидроудар – скачок давления, который может повредить как трубопровод, так и оборудования. Расширительный бак в этом случае сработает как демпфер: под действием избыточного давления мембрана растянется, объём водяного отсека увеличится, а давление упадёт.

Гидроудар в трубопроводе — это резкое изменение скорости потока воды, возникающее при мгновенном перекрытии трубы, в результате чего возникает скачок давления, который может повредить трубу или запорную арматуру.

Для чего нужен гидроаккумулятор? Это устройство, которое используется в системах водоснабжения для хранения некоторого количества воды под давлением и при выключенном насосе обеспечивает давление воды и возможность некоторое время потреблять воду.

Реле давления воды – это устройство автоматизации системы водоснабжения, которое обеспечивает автоматическое включение насоса при падении давления и выключение — при достижении нужного давления.

Дата публикации: 05.03.2014 17:07:16

© 2009-2015 «Строй своими руками»
Использование материалов сайта «Строй своими руками » разрешено только при условии размещения активной гипертекстовой ссылки на источник.

Мембранный бак для системы отопления: принцип работы и его функции

В системах отопления и водоснабжения применяется много приборов. Одним из главных является мембранный бак. С его помощью происходит сглаживание перепадов давления. Мембранный бак для системы отопления, принцип работы которого основан на улучшении качества отопительной системы, состоит из герметичной бочки с фланцем.

Таким способом он подключается к трубопроводной системе.

Устройство мембранного бака

Оборудование представлено в виде герметичного сосуда, разделенных на два раздела:

• Воздушный отдел включает воздух под давлением.
• Водяной отдел крепится к отоплению. Он пропускает через себя воду различного давления.

Эластичная мембрана разделяет отделы, благодаря чему она изменяется по форме. Поэтому меняются объемы этих отсеков. Отдел с воздухом содержит вентиль с ниппелем, благодаря чему меняется давление. С его помощью регулируется функционирование мембранного бака.

Давление воздуха влияет на поступление воды, а также объем и давление.

Принцип работы

При увеличении водяного отсека происходит расширение бака. В результате он наполняется большим количеством воды. А отдел с воздухом приобретает меньшие размеры. Затем давление воздуха уменьшается, благодаря чему уравновешивается давление воды. При уменьшении давления в системе происходит сокращение мембраны, после чего восполняется потерянное давление.

Подача воды в мембранном баке будет происходить до того, пока воздух и вода по давлению не будут уравновешены.

Функции мембранного бака

• Для отопительной системы. Нагревание воды ведет к увеличению ее объема, из-за чего требуется применение расширительных баков. С их помощью происходит компенсация расширения воды. По размеру прибор должен соответствовать системе отопления: объем «погашает» расширение воды. Если отсутствует мембранный бак, то нагрев ведет к появлению дефектов в системе отопления. В результате может выйти из строя вся система.
• В устройстве водоснабжения мембранный бак применяется вместо гидроаккумулятора, благодаря которому накапливается вода, после чего происходит ее расход по назначению. Для работы применяется давление, присутствующее в гидроаккумуляторе, а насос в этом случае не требуется. Поскольку насос функционирует редко, то продлевается его срок эксплуатации. В качестве гидроаккумулятора он выполняет функцию компенсации воды при подключении горячей воды.
• Функция предохранения от гидроудара. Если резко включать насос для подачи воды, то такое перекрытие ведет к появлению гидроудара. Он предполагает перепад давления, из-за чего выходит из строя трубопровод и весь механизм. Мембранный бак будет выполнять функцию защиты: из-за большого давления произойдет растяжение мембраны, водяной отдел будет большим, а давление снизится.

Использование такого оборудования полезно во многих сферах работы оборудований. Поэтому очень важно его присутствие в отопительной системе.

Еще по теме:

Подключение радиатора отопления к однотрубной системе: принцип работы и варианты монтажа Сбросной клапан для отопления. Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома: принцип работы и варианты монтажа Сбросной клапан для отопления.

Инструкция для мембранного расширительного бака

Для всех, кто хочет, чтобы в доме или в промышленном помещении, отопительная система работала без сбоев, и не доставляла вам никаких хлопот, нужно устанавливать мембранные расширительные баки. Прежде чем начать работы по установке оборудования, необходимо посмотреть имеется ли в комплекте инструкция для мембранного расширительного бака. Если ее нет, то нужно потребовать ее в магазине, где вы приобретаете товар. Без нее будет довольно трудно разобраться с установкой и правилами эксплуатации.

Когда Вы устанавливаете мембранный расширительный бак инструкция к нему просто необходима!

В инструкции четко прописаны все требования, предъявляемые к баку. В ней указано, что он разделен мембраной на 2 половины, в одной из которых установлено предварительное давление. Ни в коем случае не допускается изменение конструктивных решений. Любые работы, касающиеся монтажа или ремонта должны производиться людьми, имеющими доступ к данному виду деятельности. Если необходимо заменить поломанную запасную часть, то взамен нужно поставить только оригинальную. Инструкция для мембранного расширительного бака не допускает использование некачественного оборудования. Так же в ней четко предписано, что при монтаже и вводе в эксплуатацию необходимо четко придерживаться правил техники безопасности. При демонтаже оборудования или необходимости удалить газ из воздушной камеры, прежде нужно не забыть опорожнить камеру, в которой находится вода, но не в коем случае не наоборот.

Основной принцип роботы мембранных расширительных баков

Принцип работы мембранного расширительного бака основан на увеличении объема нагреваемой воды. Так как вода при нагревании не имеет свойства сжиматься, а совсем наоборот, то ее прирост может повлиять на работу всей отопительной системы. Функция агрегата состоит в том, что бы поглощать лишний объем теплоносителя, в том момент, когда это нужно. А когда вода охлаждается, то происходит вытеснение такого необходимого объема воды. Принцип работы мембранного расширительного бака таков, что если вдруг произойдет незначительная утечка воды из системы, то, соответственно, упадет везде и давление, а сжатый воздух в баке будет подталкивать резервную воду. Таким образом система отопления будет иметь дополнительную подпитку.

То, как работает мембранный расширительный бак, позволит вам понять основные причины возникновения поломок. Он начинает работать в том случае, когда вода при нагревании не знает куда деваться. Объем теплоносителя становится больше и в этом случае приходит на помощь расширительный бак мембранного типа. От того, насколько исправно работает мембранный расширительный бак, будет зависеть четкое функционирование всей системы отопления.

В баке имеется диафрагма, которая изначально делит его на 2 части, в одной из частей находится сжатый азот, а другая служит для принятия избыточной воды. В начале на весь объем расширительного бака распространен азот, когда вода начинает нагреваться, азот постепенно сжимается. Давление азота увеличивается, и доходит до уровня давления в системе. Когда вода постепенно охлаждается, под давлением азотной подушки вода уходит обратно в систему. Для того, чтобы не возникало коррозионных процессов, в бак на заводе изготовителе закачивают нейтральный азот, потому что из атмосферного воздуха может попасть внутрь кислород. Суть того, как работает мембранный расширительный бак, сводится к тому, что вы можете быть уверенным в слаженной работе всей системы.

Рейтинг: 0 Голосов: 0

Установка мембранного расширительного бака для системы отопления необходима для ее бесперебойной и долговечной работы. Для того, что бы окончательно понять, зачем нужен этот агрегат, достаточно будет вспомнить уроки физики, на которых нам объясняли, что вода имеет особенность при нагревании неско.

В системе отопления в обязательном порядке предусмотрено устройство расширительного бака. Вода при нагревании имеет свойство увеличиваться в объеме, без расширительного бака в этом случае никак не обойтись. Если его не установить, то это может привести в тому, что попросту потекут трубы, или лопн.

Накопительный бак мембранного типа служит для поддержания таких необходимых функций, как: Резерв необходимого количества воды для бесперебойной работы системы отопления; Поддержка определенного давления воды. Иногда случается так, что прекращается подача воды из-за отключения электроэнергии, в.

Расширительный бак: секреты выбора для отопления дома или квартиры

Наверное, ни для кого не секрет, что на сегодняшний день существует два варианта систем отопления – центральное и индивидуальное. Первый тип получил широкое распространение в многоквартирных жилых домах, а также промышленных и коммерческих строениях, а второй обычно был уделом жителей частных построек. Но в XXI веке индивидуальная отопительная система занимает всё более значимое место, приобретая популярность даже у жителей «многоэтажек». Одним из главных отличительных черт подобной схемы обогрева является немалое число элементов в её составе, а также необходимость постоянного контроля со стороны владельца. О тонкостях установки и подготовке оборудования написано немало статей, поэтому редакция Homius избрала своей целью иную тему. Объектом нашего сегодняшнего обзора будет расширительный бак для отопления – устройство, которому не всегда уделяется достаточное внимание при монтаже оборудования. Если вы хотите не только сделать своё жилище тёплым, но и позабыть об определённых проблемах с безопасностью – рекомендуем тщательно изучить материал этой статьи!

Функция прибора: зачем нужен расширительный бак для отопления

В первую очередь, хотелось бы объяснить, почему этому элементу системы отопления требуется уделить достаточно внимания каждому домовладельцу, в чём смысл его установки и использования. Для этого давайте обратимся к простейшим физическим основам, известным каждому человеку ещё со школьной скамьи. Жидкость-теплоноситель (в нашем случае вода) имеет свойство расширяться и увеличиваться в объёме при нагреве. При этом она оказывает повышенное давление на трубы и радиаторы отопления, постепенно находя путь наружу. В итоге, кипяток прорывается через ослабленный участок внутрь комнаты. Последствия, думаем, ясны без лишних описаний. Расширительный резервуар, в свою очередь, позволяет увеличить внутренний объём, что компенсирует возможный рост давления. Таким образом, главная функция расширительного бака – сохранение целостности системы отопления.

Статья по теме:

Как выбрать газовые котлы для отопления частного дома. В публикации мы рассмотрим где установить оборудование, разновидности котлов, особенности монтажа, нюансы выбора стабилизатора напряжения для устройств и рекомендации специалистов.

Виды расширительных баков

Понимая теперь всю значимость подобного оборудования, у читателя возникает новый резонный вопрос: «Какой вид бака лучше приобрести для дома?». Для полного ответа сначала понадобится изучить варианты изделий, существующих на современном отечественном рынке. Давайте же безотлагательно приступим к обзору.

Такие приборы становятся всё более распространёнными. Их можно приобрести в крупных торговых сетях, например, «Leroy Merlin» или «Моя родня»

Открытый тип – массово популярный, элементарно простой

Эта модификация является наиболее распространённой и доступной не только в нашей стране, но и по всему миру. Она настолько проста, что любой человек способен сделать подобный прибор в домашних условиях. Конструктивно открытым расширительным баком может служить любая ёмкость, имеющая входное отверстие для попадания внутрь теплоносителя, а также вырез в верхней части для испарения жидкости. Соответственно, при увеличении давления вода проникает в расширитель, частично испаряется, а при падении температуры – возвращается назад в систему для дальнейшей циркуляции.

Несмотря на простоту, лучше приобрести модель заводского изготовления – она надёжнее и удобнее в эксплуатации

Обратите внимание! Немало трудностей обладателям открытых моделей может доставить такая особенность как периодическое исчезновение жидкости из бака путём испарения. Чтобы избежать проблем, приходится дополнять объём, доливая воду внутрь ёмкости через отверстие в верхней части приспособления.

Закрытый тип (мембранный бак) – готов к серьёзным испытаниям

Если предыдущий вариант подходит в большей степени для отопления с естественной подачей воды в трубы, то следующий, более продвинутый номинант подходит и для сложных задач. Секрет в том, что конструкция мембранного расширительного бака включает в себя две камеры, различные по своему составу и свойствам. Первая, внешняя, заполнена либо обыкновенным воздухом, либо инертным газом (в зависимости от ценника). Вторая, внутренняя, представляет собой полое пустое пространство, куда и попадает со временем теплоноситель. Между полостями располагается мембрана, изготавливаемая из пластичной резины. Изначально в аппарате закрытого типа создаётся определённое давление. При попадании во внутреннюю полость бака воды, мембранная перегородка изменяет свою форму, поддерживая нормальную работу системы. При остывании газ или воздух из внешней камеры расширяется и выталкивает жидкость из расширительного бака. Благодаря такому устройству, закрытому расширительному баку удаётся компенсировать нагрузку, создаваемую циркуляционным насосом или иным искусственным нагнетателем.

Монтаж мембранного расширителя требует немалой сноровки и знаний, а в идеале – услуг профильного специалиста

Важно также отметить тот факт, что данный вид приборов имеет два подвида.

• Первый, с мембраной в форме диафрагмы (диска). Имеет более доступную стоимость, но при поломках изделие ремонту не подлежит.

Невысокие показатели пластичности негативно сказываются на доступном полезном внутреннем объёме оборудования

• И второй, с мембраной в форме «груши» (баллона). Отличается простой системой замены износившейся перегородки и большим объёмом внутренней камеры.

Подобная форма позволяет также экспериментировать с различными значениями давления для выбора идеального варианта

Важно знать! Производители мембранных баков разработали специальную цветовую идентификацию, позволяющую выбрать подходящий для конкретных целей прибор. Для водоснабжения используется синяя или голубая краска, а для интересующего нас отопления – только красный цвет. Помните это, рассматривая интересующую продукцию, и не попадайтесь на уловки продавцов!

Аккумуляторный тип – для самых расчётливых хозяев

Это необычное изобретение не снискало пока широкой популярности у жителей нашей страны, однако оно достойно упоминания. Особенностью и основной функцией данного «чуда техники» является накопление теплоносителя в своём корпусе и последующая его передача в необходимый момент внутрь системы. Соответственно, аккумуляторный расширитель не борется с избыточным давлением, он попросту улучшает эффективность отопления в доме или квартире.

Высокотехнологичное устройство способно хранить воду различной температуры, подавая её в систему по заданным заранее «сценариям»

Время расчётов — как определить необходимый объём расширительного бака

Разобравшись с классификацией и выбрав наиболее подходящий для ваших целей вариант, необходимо рассчитать минимально допустимый объём бака. Для комфортной эксплуатации отопления достаточно ёмкости, вмещающей 10% от объёма теплоносителя в системе. Чтобы посчитать количество всей воды в трубах и радиаторах, применяют два вариативных способа:

• измерение литража при непосредственном заполнении системы водой либо иным теплоносителем;
• расчёт вместительности всех труб и радиаторов, находящихся в отопительном контуре.

Для подобных целей можно использовать канистры либо иные ёмкости, объём которых уже известен

Для вычисления объёма трубопроводов используйте нижеприведённую таблицу:

Внутренний диаметр трубы, мм	Объём воды в 1 погонном метре, л
14	0,1539
16	0,2011
18	0,2545
20	0,3142
22	0,3801
24	0,4524
28	0,6158
32	0,8042
36	1,0179
40	1,2566
50	1,9635

Для расчета объёма батарей отопления можно использовать следующие усреднённые значения:

Материал радиатора	Объём жидкости в 1 секции, л
Чугун	1,7
Биметаллический сплав	0,25
Алюминий	0,45

Обратите внимание! Иногда у домовладельцев нет времени для длительных расчётов. В подобных ситуациях неоценимую помощь способны оказать онлайн-калькуляторы, широко распространённые на просторах интернета.

Выполнив все необходимые вычисления, можно сразу же найти 10% от этого значения. Либо воспользоваться специальной формулой, которая даст более точный и объективный результат:

V= VL · β / D

• VL – вместимость отопительной системы, л;
• β – коэффициент расширения жидкости;
• D – эффективность расширительного бака.

Чтобы вычислить последний показатель в формуле, производим следующий расчёт:

D = (PV-PS) / (PV-1),

где PV – максимальное значение рабочего давления в системе, бар; PS – давление в баке без нагрузки, бар.

В качестве жидкости для отопления может применяться специальный антифриз, имеющий свой показатель коэффициента расширения

Монтажные хитрости: особенности выбора места для размещения бака, методы его установки и тонкости обслуживания

Следующим шагом станет выбор места, где впоследствии будет установлен расширительный бак. Для каждого из рассмотренных нами вариантов существует своя специфика:

Вид	Место для монтажа
Самая высокая точка в отопительной системе (за счёт этого дополнительно удаляется из системы лишний воздух)
Прямой участок трубы перед циркуляционным насосом

Приступая к установке открытого бака, нужно постараться, чтобы он располагался над котлом. Так вы сэкономите место, соединив два устройства прямой трубой, а также повысите общую эффективность системы. Также не забудьте обеспечить отвод в канализацию из верхней части резервуара – в противном случае он может протекать либо даже разрушиться.

Монтаж подобного оборудования можно осуществлять самостоятельно, особое внимание уделите герметичности соединений

Для установки мембранного расширительного бака потребуется куда больше сноровки и свободного времени.

Иллюстрация	Описание действий
	Определяем оптимальное место в отопительном контуре и, если необходимо, готовим крепления (можно из подручных материалов, как показано на скриншоте)
	Подготавливаем так называемую группу безопасности, состоящую из регулирующих инструментов
	Соединяем все элементы воедино, применяя при этом герметик, монтажный лён или иные составы для изолирования теплоносителя
	Открываем все шаровые краны и заполняем систему жидкостью. Всё готово, можно пользоваться

В процессе эксплуатации необходимо периодически освобождать резервуар от воды, чтобы предотвратить обширную коррозию. Также не лишним будет время от времени контролировать текущее давление, особенно если у вас установлен расширительный бак закрытого вида.

Наличие сливного крана обеспечит лёгкое и своевременное избавление от лишнего объёма воды и воздуха

В случае поломок или разрушений возможен ремонт, но обычно это касается мембранных приборов. Осуществляется он следующим образом: https://youtu.be/cVjOaXyYy9M Статья по теме:

Водяное отопление частного дома своими руками: схемы и особенности монтажа, достоинства и недостатки водяных систем, нормы и требования к ним, основные элементы, виды систем — читайте в публикации.

Достоинства и недостатки различных типов расширительных баков для отопления

Прежде чем окончательно определиться с тем, бак какой конструкции лучше всего подойдёт для вашего дома или квартиры, нужно взвесить все «за» и «против». Именно этим мы сейчас и займёмся, сравнив сильные и слабые стороны рассмотренных ранее образцов оборудования.

Открытый расширительный бак
Достоинства	Недостатки
Простота самостоятельного изготовления и установки	Возможно возникновение завихрений, приводящих к механическому повреждению аппарата
Доступные цены на имеющиеся заводские изделия	Высокая вероятность замерзания теплоносителя при несоблюдении температурного режима
Не требует установки предохранительных элементов, т.к. имеет контакт с воздухом в помещении	Необходимость периодически подливать жидкость в бак при её обширном испарении
Обладает способностью выводить не только лишнюю воду, но также и излишний воздух	Невысокий, в сравнении с конкурентами, КПД
Лёгкое обслуживание и малый риск поломок	Невозможность использования антифриза и иных специализированных жидкостей

В качестве материала для изготовления агрегата можно использовать старый баллон или даже глушитель от автомобиля – лишь бы сохранялась герметичность

Закрытый расширительный бак
Достоинства	Недостатки
Возможность регулирования уровня давления	Необходимость постоянного наличия электроэнергии для работы насоса
Ввиду отсутствия испарения нет нужды в контроле за уровнем воды в системе отопления	При установке в домах со старыми трубами и радиаторами высок риск нарушения герметичности
Более долгий срок полезной службы в сравнении с открытым видом	Требует добавления большого числа элементов, отвечающих за безопасность
Эффективно работает с любыми видами теплоносителей	Требователен к герметичности стыковых соединений, при несоблюдении – быстро наполняется воздухом
Большинство моделей имеют разборный корпус, что позволяет заменить износившуюся мембрану	Более высокая стоимость, т.к. самостоятельно изготовить подобное изделие практически невозможно

Мембранный бак обладает приятным дизайном, который можно с лёгкостью использовать в интерьере любого дома или квартиры

Выводы

Вот и подошло к концу наше небольшое исследование. Надеемся, что читатели почерпнули для себя немало полезных сведений. От себя добавим, что при покупке закрытого расширительного бака стоит обратить внимание на продукцию фирм Reflex, Aquasystem, Zilmet и Wester – на сегодняшний день их изделия являются лучшими в своём роде. В заключение хочется отметить, что установка расширительного бака в современных условиях остаётся весьма актуальной для любого домовладельца, стремящегося сделать отопление в своём жилье не только качественным, но и безопасным.