Мембранный бак для отопления как подобрать: Как правильно выбирать расширительные баки

Как подобрать расширительный бак для системы отопления

В состав каждой отопительной системы входит ряд элементов, без которых ее нормальное функционирование невозможно. Один из таких элементов – расширительная емкость, о ее назначении и устройстве будет рассказано в данной статье. Также мы рассмотрим, как подобрать расширительный бак для отопления частного дома.

Для чего нужен расширительный бак?

Еще из школьного курса физики всем хорошо известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ увеличиваются в объеме. В отличие от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее нагревать в закрытом сосуде, каковым является и бак для котла, то это приведет к росту давления внутри него, поскольку расширяться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.

Представьте теплоноситель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ºС до 80 ºС. Если не поставить расширительный бак в системе отопления, то при нагреве жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом слабом месте. Хорошо, когда есть предохранительный клапан безопасности. Через него и уйдет лишняя вода, поскольку больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана теплоноситель просто прорвется наружу на каком-то из соединений.

Расширительный бак нужен для размещения растущего в объеме теплоносителя, когда он нагревается. При этом во время охлаждения он возвращается обратно в систему.

В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания вернуть ее назад он не может и запустит на освободившееся место воздух. Это приведет к образованию воздушной пробки, а она не даст системе нормально работать.

Типы расширительных бачков

Внешне расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Обычно это резервуар, подключенный к отопительной системе посредством одной трубы. Однако, у разных типов емкостей имеются конструктивные отличия, да и применяются они в разных случаях. Чтобы правильно выбрать бак, надо понимать эти отличия, поэтому вначале представим перечень существующих видов:

• открытого типа;
• закрытые, снабженные мембраной.

Примечание. Существуют еще закрытые расширительные сосуды без мембраны, но применять их категорически не рекомендуется. Ниже мы объясним почему.

Емкости открытого типа

Эти бачки применяются для открытой системы отопления (иначе — гравитационной, самотечной) и представляют собой металлический резервуар с открытым верхом произвольной формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для присоединения шланга или трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, как правило, на чердаке дома.

Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой напрямую отбирается вода на нужды ГВС. В частных домах она не используется, только в централизованных сетях. Открытой ошибочно называют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Любой расширительный бачок для отопления открытого типа выполняет 2 функции:

• служит для компенсации расширения теплоносителя;
• производит удаление воздуха из системы, поскольку его верх сообщается с атмосферой.

В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может успешно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, поскольку устройство бака очень простое, там нечему ломаться. Однако, и недостатков у него немало:

• бачок, установленный на чердаке, требует хорошего утепления;
• в течение сезона необходимо постоянно наблюдать за уровнем воды в баке и своевременно его пополнять;
• теплоноситель постоянно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют металлические детали котла;
• дополнительный расход материалов и сложности при монтаже.

Закрытый мембранный бак

Более современный закрытый расширительный бак – это сосуд цилиндрической формы со встроенной внутри резиновой мембраной. Используется в схемах с принудительной циркуляцией теплоносителя и устанавливается в помещении топочной. Подвод теплоносителя осуществляется также снизу, сверху аппарата установлен сервисный золотник для закачки воздуха.

Резиновая мембрана (в простонародье – «груша»), которой снабжен закрытый расширительный бак системы отопления, бывает 2 видов:

• в виде диафрагмы;
• баллонного типа.

Примечание. Емкости некоторых производителей имеют съемную «грушу», что дает возможность ее поменять при появлении трещин.

Форма мембраны особого влияния на работу аппарата не оказывает, хотя в бачке второго типа помещается немного больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (иногда – азот) под определенным давлением, его необходимо настраивать под каждую систему индивидуально. Все закрытые расширительные бачки действуют одинаково просто: при нагревании теплоносителя давление в сети растет, мембрана растягивается и запускает воду внутрь бака. При остывании все протекает в обратном порядке.

Герметичный расширительный бачок для газового котла настенного типа зачастую встроен внутрь теплогенератора, так как обладает малыми габаритами. Кроме того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в теплоноситель полностью исключается. Слабое место таких бачков – мембрана, срок ее службы очень редко дотягивает до 10 лет, и не всегда есть возможность ее заменить.

Существует и третий вид компенсационных устройств — вакуумный расширительный бачок для отопления закрытого типа без «груши». В продаже их найти трудно, да и нет смысла, поскольку такая конструкция – самая неудачная. Роль мембраны в емкости играет сам воздух, что приводит к его активной диффузии в воду, а это недопустимо. И потом, уровень в емкости будет все время повышаться, в результате компенсировать расширение станет некуда.

Рекомендации по выбору

Если в доме планируется или уже смонтирована схема с естественной циркуляцией, то расширительный бак открытого типа – как раз для вас. Мудрить с вакуумным бачком здесь не стоит, помните, что вода в такой системе движется только за счет разницы удельного веса и аппарат может не сыграть своей роли. Открытый сосуд можно купить, а можно и смастерить самостоятельно, главное, — верно произвести расчет объема расширительного бака, о чем мы поведаем ниже.

С вакуумными мембранными сосудами дело обстоит немногим сложнее. Есть одно предостережение: оказавшись в магазине среди множества подобных изделий, не перепутайте бачок для отопления с гидроаккумулятором для водоснабжения. Внешне они очень похожи, даже цвет может быть одинаковым, так что подбор бака по данному признаку исключается. Отличаются резервуары по надписи на шильдике, для отопления указана рабочая температура до 120 ºС и давление до 3 Бар. На гидроаккумуляторе, соответственно, до 70 ºС и давление до 10 Бар.

Осуществляя выбор, также стоит обратить внимание на возможность замены «груши» на случай ее выхода из строя. Размер аппарата подбирается по результатам расчета бака закрытого типа.

Расчет расширительного бака

В технической литературе и на просторах интернета можно найти множество методик, по которым выполняется расчет расширительного бака для системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Но в большинстве своем они содержат массу сложных формул с привязкой к мощности котла и другим параметрам. Вы не ошибетесь, если воспользуетесь более простым способом определения объема бака.

Способ основан на утверждении, что количество воды в системе при максимальном нагреве возрастет не более, чем на 5%. То есть, сначала высчитываете объем воды следующим образом:

• количество теплоносителя в котловом баке – по паспорту;
• объем воды в трубопроводах – по формуле площади круга находите площадь поперечного сечения каждой трубы и умножаете ее на длину;
• вместительность радиаторов – тоже по паспорту на изделие.

Просуммировав результаты, осуществляете подбор и расчет расширительного бака с запасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и будет его вместительность.

Заключение

Просчитать объем и выбрать бак закрытого типа достаточно просто, останется только правильно его установить. Это тоже можно выполнить самостоятельно, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к изделию.

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.

Как выбрать расширительный бак — Stroim-svoi-dom.ru

Одной из составных частей водяной отопительной системы является расширительный бак. Для того, чтобы определиться, какой расширительный бак приобрести, нужно ответить на два вопроса:

Какая система отопления будет установлена – открытая или закрытая?

Какой объем теплоносителя (воды) в системе?

Итак, начнем по порядку.

Открытая и закрытая системы отопления

Подробно останавливаться на устройстве отопления мы не будет. Если кому интересно разобраться в этом вопросе, то читайте предыдущую статью «Системы водяного отопления в доме».

Как правило, при выборе открытого или закрытого отопления, важную роль играет электричество, а точнее его наличие.

Если случаются частые перебои с ним или оно вовсе отсутствует, то устанавливают открытую систему отопления с естественной циркуляцией. Для нее не нужен свет, достаточно только топлива.

В таком случае нужен расширительный бак открытого типа. По сути, это металлический ящик, который можно изготовить самостоятельно.

Во всех остальных случаях устанавливают мембранный расширительный бак. Это более современное оборудование, которое предотвращает гидроудары, поддерживает постоянное давление в системе отопления, увеличивает ресурс работы насоса.

Подведем итог: если нет электричества или бывают частые перебои с ним, то выбираем открытый расширительный бак, если есть электричество, выбираем современный мембранный расширительный бак.

Расчет расширительного бака

После выбора между мембранным или открытым расширительными баками, нужно подобрать бак по объему.

По приблизительным подсчетам, объем расширительного бака должен равняться 15% от всего объема воды в системе.

Сделать это не так сложно, как пишут на многих сайтах.

Общий объем воды в системе слагается из нескольких составляющих:

1. Количество воды содержащееся в котле отопление. Эти данные указаны в техническом паспорте.

2. Объем воды в радиаторах отопления. Эти цифры должны содержатся в технических характеристиках к каждому типу радиатора.

Для примера, одна секция чугунной советской батареи вмещает в себя 1,8 л воды, современные чугунные батареи 1 л, секция биметаллических радиаторов 0,25 л.

Если вы перед вами встал вопрос, какое количество батареи поставить у себя дома или в квартире, то советуем почитать статью «Как выбрать радиатор отопления».

3. И последним слагаемым будет количество воды в трубах.

Подсчитать это совсем не сложно. Для этого измеряем длину трубы во всей системе и находим их объем по формуле:

V_общ  = π*D²*L/4, где π= 3,14, D — внутренний диаметр трубы, а L – длина трубы.

Перед подсчетами не забудьте перевести все числа в сантиметры. Если диаметр трубы 20 мм, то в сантиметрах это будет 20/10 = 2 см.

После подсчета, вы получите число выраженное в сантиметрах. Для перевода этого числа в литры, поделите его на 1000.

Пример:

Внутренний диаметр трубы D = 20 мм, длина трубы L= 10 м.

Переводим в сантиметры:

D = 20 мм = 20/10 = 2 см;

L= 10 м = 10*100 = 1000 см.

Вычисляем объем:

V_общ  = π*D²*L/4 = 3,14*(2 см)²*1000 см/4 = 3140 см³.

Переводим в литры:

3140 см³ = 3140 см³/1000 = 3,14 л.

Таким образом, складывая объемы в котле, радиаторах отопления и трубах, можно вычислить объем расширительного бака. Напомним, он приблизительно должен равняться 15 % от общего объема.

Какой мембранный бак выбрать?

Обзор гидроаккумуляторов на российском рынке

На современном рынке расширительных баков представлены как местные, так и зарубежные производители оборудования, и соответственно различные ценовые сегменты. Внешне многие баки совершенно идентичны, но как мы увидим, могут иметь значительную разницу в цене, а также в сроке службы. Лучшие из них прослужат не менее 10 лет, худшие – максимум 1 год.

Далее мы рассмотрим, чем отличаются гидроаккумуляторы и разберемся, какие факторы влияют на их стоимость и срок службы.

Для примера, мы сравним баки ZILMET (Италия) c тремя другими известными марками, одна из которых- популярный российский производитель баков, условно назовём W, другая -не менее известный зарубежный бренд, условно назовём R, третья- также бренд европейского происхождения- С.

Гидроаккумулятор ZILMET

Гидроаккумулятор W

гидроаккумулятор R

Гидроаккумулятор C

Ниже в таблице приведены сравнительные характеристики вышеуказанных баков. За основу взят самый распространенный вариант бака – это мембранный гидроаккумулятор, ёмкостью 100 л, с макс. рабочим давлением 10 Бар со стандартным фланцем из оцинкованной стали.

1.

Вес и толщина стенок бака:

Вес мембранных баков при одинаковом объеме может отличаться. За счет использования толстого стального листа бак имеет бОльшую массу. Толщина стенок бака влияет на коррозионную стойкость и герметичность корпуса.

При измерении веса образцов самым легким оказался бак W-16,430 кг, баки R.и С весят в сборе по 14,75 кг каждый, и 16,88 кг вес бака ZILMET. Толщина металла оказалась в баке ZILMET самой большой и составила 1,6 мм, против 1,5 – у бака W, 1,2 – у бака R и 1,25 – у бака С.

Этого обычный покупатель и не заметит, но для специалистов это не секрет. При разрыве мембраны вода попадает во внутреннюю полость бака (на металл) и приводит к интенсивной коррозии, которая может стать сквозной. В качественном баке можно заменить лопнувшую от времени мембрану и пользоваться баком еще длительное время. В баке из-за тонкого металла это не получится, придется покупать новый бак.

2. Мембрана бака.

Мембрана- основной элемент бака, влияющий на его работоспособность и надежность. Качество мембраны зависит от исходного материала и соблюдения технологии производства. Важен и размер мембраны, который влияет на количество циклов растяжений-сжатий и срок службы.

Размер мембраны, не соответствующий объему бака, а также сырье с примесями для ее изготовления приводит к сокращению срока службы изделия и является причиной постороннего запаха в воде.

Возможность использования гидроаккумуляторов в системах питьевого водоснабжения подтверждается наличием Сертификата соответствия и санитарно-эпидемиологического заключения.

На фото видно отличие в размерах и форме мембран. Чем больше размер, а соответственно и вес мембраны, тем больше вероятность, что она не порвется при растяжении во время закачивания в нее воды. Для баков объема 100л мембрана обычно имеет дополнительное крепление.

Итак, срок службы бака зависит от качества мембраны и условий его эксплуатации.

3. Фланец

Фланец является “слабым местом” гидроаккумулятора, так как именно он больше всего подвержен коррозии.

Большинство производителей используют фланец из оцинкованной стали, что является оптимальным решением с точки зрения цены и срока службы.

Производитель Zilmet, продлевая срок службы гидроаккумулятора, предлагает следующие решения в виде различных вариантов фланцев:

• фланец из нержавеющей стали (INOX)
• фланец составной нерж./сталь
• фланец EVO – из Технопрена (высококачественный технополимер, который придает фланцам большую прочность и устойчивость к изменению температуры до 150 °С без потери качества)

На рисунке выше представлены образцы баков в разобранном виде. У бака R справа мы видим круглую деталь из светлого пластика со встроенной решеткой, которая вставляется во фланец и служит для очистки поступающей в бак жидкости от мусора и имеет изнутри пластиковую защиту, которая не допускает преждевременную коррозию фланца, аналогичный «фильтр» имеет и бак С. Такую конструкцию предлагают далеко не все европейские фирмы, не говоря уже об азиатских. У бака ZILMET данная решетка металлическая и наварена на патрубок фланца. А вот у бака фирмы W слева этот элемент отсутствует.

4. Цены

Мембранные баки фирмы ZILMET (Италия) занимают среднюю ценовую нишу, более дорогие — баки из Германии и США. Более дешевый ценовой сегмент – баки из России и Китая. Вертикальный мембранный расширительный бак для водоснабжения 100 л компании ZILMET имеет розничную цену 156 EUR и 2 года гарантии, розничная стоимость бака W составит порядка 120 EUR, бак С в розницу стоит около 170 EUR и соответственно розничная стоимость бака R составит порядка 180 EUR. Таким образом, все представленные образцы находятся в среднем ценовом сегменте, что отражает качественные характеристики представленных баков. На рынках представлены и более дешевые гидроаккумуляторы, но в таком случае покупатель подвержен риску приобрести некачественный товар без гарантий его надёжной работы.

В качестве дополнительных опций производитель ZILMET в зависимости от состава перекачиваемой жидкости, а также окружающей среды, предлагает гидроаккумуляторы для питьевой воды со следующими конструктивными особенностями:

• приемлемые по стоимости и высококачественные гидроаккумуляторы серий EASY Pro с фиксированной (несменной) мембраной, которая делит объем бака примерно поровну и внутренние стенки гидравлической части выполнены из специального пищевого пластика, поэтому вода никогда не касается металлического корпуса
• гидроаккумуляторы серии HY-PRO со сменной мембраной. Вставка оцинкованного фланца, контактирующая с водой, изготовлена из полипропилена, что позволяет использовать баки в том числе и с агрессивной средой
• баки серии INOX pro из нержавеющей стали AISI 304 со сменной мембраной.для использования в прибрежных зонах, где соленый воздух может разрушать и наносить ущерб изделиям, не выполненным из нержавеющей стали
• мембранный гидроаккумулятор с фланцем из нержавеющей стали — при необходимости перекачивания воды с мелкими примесями, с содержанием твердых частиц, известковой воды. Срок службы фланца из нержавеющей стали неограничен.

При выборе гидроаккумулятора мы рекомендуем Покупателям также обращать внимание на наличие зап. частей на случай непредвиденного выхода из строя мембранного бака.

Важно понимать, что при необходимости вы сможете оперативно приобрести и произвести замену мембраны или фланца, и не менять неисправный бак на новый по причине отсутствия зап.частей у продавца.

Эксклюзивный дистрибьютор продукции ZILMET ГК Электропомпа осуществляет бесперебойные поставки и обеспечивает 100% наличие зап.частей среди своей оптово-розничной сети.

Подведем итоги

Мы постарались объяснить, что хоть все гидроаккумуляторы и выглядят одинаково, разница в деталях все же существует.

• Во-первых, при выборе гидроаккумулятора сравните его габаритные размеры с другими производителями.
• Во-вторых, узнайте имя производителя и страну реального производства
• В-третьих, определитесь по стоимости.

Но помните, европейский гидроаккумулятор от известного производителя будет гарантированно качественным и долговечным.

И еще! Разочарование от плохого качества длится гораздо дольше, чем удовлетворение от низкой цены!

Мембранный расширительный бак системы отопления

Расширительный бак — очень важный элемент в системе отопления. С его помощью предотвращается повышение давления в отопительной системе, когда она нагревается. Баки могут быть открытого и закрытого типа. Открытые баки имеют ряд недостатков, которых нет в мембранных. Они громоздки, имеют большую потерю тепла, не работаю под большим давлением. Мембранные баки более совершенны, и у них нет тех недостатков, которые есть у открытых.

Что такое мембранный расширительный бак

Расширительный бак — немаловажный элемент в отоплении, потому что он предотвращает закипание теплоносителя, что может привести к плохим последствиям.

Такие баки могут использоваться в разных системах:

• с тепловыми насосами и солнечными коллекторами;
• с автономным источником тепла;
• подключенных к сети центрального теплоснабжения по независимой схеме;
• с замкнутыми контурами.

Мембранные баки регулируют давление в системе отопления в случае его повышения и при перепадах давления, что предотвращает чрезвычайные опасные ситуации и раз разе неисправности отопительных систем.

Расширительный мембранный бак может быть с фиксированной и заменяемой перегородкой. Первые, сделанные с внутренней полостью, поделенной на две части надежно зафиксированной мембранной, которая находится по периметру сечения.

Баки с заменяемой перегородкой отличаются от фиксированных тем, что теплоноситель находится в мембранной емкости и не вступает в контакт со стальной поверхностью. Монтаж и демонтаж мембраны достаточно прост, через фланец, который крепится болтами.

Совет. Устанавливая мембранный бак, необходимо надежно его прикрепить, потому что во время работы, масса бака увеличивается.

Преимущества мембранных расширительных баков

Расширительные баки обладают огромным количеством преимуществ:

• не загрязняют воду;
• низкие расходы при эксплуатации;
• легкий монтаж;
• безопасность, надежность;
• установка в любой части дома;
• невозможность выливания воды из бака;
• отсутствие потерь тепла;
• минимальная подача воздуха;
• мембраны из натуральной резины и бутила могут применяться в питьевом водоснабжении;
• применяются при любом типе воды;
• удобны в использовании;
• радиатор и котел из-за отсутствия контакта воды и воздуха служат дольше, чем обычно.

Расширительные мембранные баки используются в закрытых отопительных системах и обеспечивают надежную работу котла.

Совет. Выбирая мембранный бак, следует отдать предпочтению бакам закрытого типа, которые значительно лучше открытых.

Конструкция расширительного мембранного бака

Мембранный расширительный бак — плоский или баллонный металлический корпус, внутри разделенный мембранной из резины. В одной части находится воздух или газ, который сжимается до определенного необходимого уровня. Уровень сжатия воздуха, можно найти в паспорте. Другая часть бака в рабочем состоянии будет наполняться водой и благодаря этому уровень сжатия газа будет таким же, как и во всей системе отопления. Компрессор в баке поддерживает давление в воздушной камере.

Одним из самых важных элементом мембранного расширительного бака является мембрана, которая может быть двух типов:

• баллонного;
• диафрагменного.

Диафрагменный применяются в баках с маленьким объемом и их невозможно заменить. Баллонные можно легко заменить в случае необходимости и такой тип расширительного бака более надежный из-за того, что вода находится в мембране и не прикасается к корпусу бака.

Совет. Выбирая мембранный расширительный бак, необходимо уделить внимание материалу, из которого сделанная мембрана.

Выбор мембранного бака

В отопительных системах нагрузка мембраны, как и расширение воды, меняется не очень значительно, но температура нагрева жидкости может быть примерно 90 °C.

Выбирая расширительный мембранный бак, особое внимание нужно уделить материалу, из которого изготовлена мембрана. Материал должен быть качественным, надежным и устойчивым к высоким температурам и перепадам.

Также следует обратить внимание на такие характеристики мембраны:

• диапазон рабочих температур;
• длительный срок службы;
• санитарные и гигиеничные требования;
• устойчивость к воздействию высоких температур;
• динамичность.

Совет. Выбирая расширительный мембранный бак, необходимо подбирать баки с прочным и надежным корпусом, чтобы он прослужил дольше.

Расчет объема расширительного мембранного бака

Для того чтобы определить объем расширительного мембранного бака, нужно определиться с суммарным объемом отопительной системы, который складывается из нескольких объемов:

• трубопровода;
• отопительного прибора;
• котла.

Самый простой способ определения нужного объема бака, это вычислить 10% от суммарного объема системы отопления. Если он составляет 500 литров, то понадобится бак с объемом 50 литров.

Если объем расширительного мембранного бака будет меньше чем нужно, то это приведет к плохим последствиям. Начнут появляться трещины, будет утечка горячей воды через резьбу, да и сам бак может очень быстро испортиться и его придется менять.

Мембранный бак подбирается индивидуально для каждой системы отопления.

Совет. Если в замкнутую отопительную систему поставить предохраняющие клапаны, то можно избежать повышения давления и защитить всю систему.

Установка расширительного мембранного бака

Для установки и подключения мембранного бака к отопительной системе понадобится умение и знания. За установку бака не следует браться самостоятельно, если нет уверенности, что все будет правильно сделано.

Для установки понадобится:

• ступенчатый ключ;
• газовый ключ;
• трубы пластиковые;
• разводной ключ.

Устанавливая мембранный расширительный бак в систему отопления, нужно очень тщательно и внимательно проверять герметичность соединений.

Расширительный бак должен быть герметичным, его нельзя разбирать, открывать, он просто подсоединяется к трубопроводу, который находится ближе всего к котлу. Также для предотвращения повышения давления необходимо установить предохранительные устройства.

Устанавливая бак, необходимо учесть несколько правил:

• устанавливать мембранный бак до разветвления;
• в комнате должна быть постоянно температура выше 0;
• место крепления бака может получать огромную нагрузку, поэтому оно должно быть несущим;
• перепроверить расчеты перед установкой;
• Если объем бака больше 30 литров, то он не крепится к стене, а ставится на ножки;
• На выходе бака, следует установить манометр для контролирования давления, а на входе — обратный клапан, если нет насоса.

Совет. Для того чтобы продлить срок службы отопительных систем, не нужно использовать воду с кислородными примесями и агрессивные газы.

Возможные поломки

Самой распространенной поломкой мембранного расширительного бака считается разрыв мембраны в случае превышения допустимого давления и неравномерные нагрузки. Сменные мембраны рвутся намного чаще запрессованных, потому что для вторых, используются более прочные материалы, поскольку их можно в любой момент поменять, а вот запрессованные нет.

Из-за разрыва мембраны, если ее не заменить, бак со временем приходит в негодность, потому что вода попадает на внутреннюю поверхность бака и он под воздействием коррозии становится негодным.

На качество и надежность мембранного расширительного бака влияет также выбор материала, из которого его сделано. Качественный материал будет стоить намного дороже.

Мембранные расширительные баки — важная часть системы отопления, потому что именно благодаря им возможен контроль над давлением в отопительной системе. Чтобы выбрать бак, необходимо учитывать индивидуальные особенности системы и подбирать под нее.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как выбрать расширительный бак для отопления частного дома

Расширительные баки используются исключительно в закрытых отопительных системах для компенсации давления, возникающего в результате расширения теплоносителя в ходе его нагревания.

Без расширительного бака давление в системе может достичь критического уровня, что приведет к повреждению запорной арматуры, труб, оборудования. Во избежание подобных последствий необходимо установить правильно выбранный расширительный бак, выполнив соответствующие расчеты.

При проведении проектных расчетов во внимание принимаются следующие факторы:

• объем бака;
• тип теплоносителя;
• начальное давление между мембраной и баллоном;
• совокупный объем теплоносителя;
• эксплуатационное давление в отопительной системе;
• диаметр подсоединения емкости.

При использовании упрощенной схемы расчета для бытовых отопительных систем во внимание принимаются всего две характеристики – запас в размере 10-25% от объема мембранного бака и объем теплоносителя.

При определении объема мембранного бака необходимо учитывать следующие зависимости:

• чем ниже рабочая температура отопительной системы, тем меньше объем бака;
• чем вместительнее отопительная система, тем больший объем должен иметь мембранный бак;
• чем сильнее расширяется теплоноситель, тем больший объем должен иметь мембранный бак.

Наряду с компенсацией расширения, бак формирует некоторый запас теплоносителя, именуемый эксплуатационным. Он используется для компенсации испарения, небольших утечек, потери теплоносителя в ходе обслуживания насосов или фильтров.

При расчете объема бака надо исходить из того, что при нагревании воды до восьмидесяти градусов она расширяется приблизительно на 5%. Поэтому для высокотемпературной отопительной системы желательно принять двойной запас, так что объем бака будет составлять 10% от ее суммарной емкости. К примеру, для отопительной системы общей емкостью сто пятьдесят литров желательно использовать расширительный бак объемом не менее пятнадцати литров.

Для низкотемпературных отопительных систем на расширение теплоносителя достаточно запаса в 3%, то есть объем бака должен составлять 6% от суммарной емкости отопительной системы.

Что касается диаметра подсоединения расширительного бака, то желательно, чтобы он был сопоставим с сечением используемого трубопровода. Это недорого, просто в установке и обслуживании, не приводит к избыточному напряжению в отопительной системе при резком увеличении температуры теплоносителя.

расширительный бачок, мембранный расширительный бак

Расширительный бачок.

Назначение.

Как известно вода имеет очень низкий коэффициент сжатия, поэтому в системах отопления любое изменение объема воды должно быть компенсировано с помощью расширительной емкости открытого типа или специально разработанного для этих целей расширительного бачка.

Расширительные бачки или баки, выпускаются в основном мембранного типа и предназначены для поддержания в системе определенного давления. При увеличении температуры объем воды увеличивается, давление растет, и часть воды переходит в расширительный бачок, сжимая воздушную подушку в нем. Когда температура в системе снижается, объем воды уменьшается, и она частично выходит из бака под действием давления в воздушной подушке.

Если в отношении расширительных бачков вопросы с подбором и вводом в эксплуатацию возникают у потребителя редко, то мембранные расширительные баки или емкости у нас повсеместно подбираются на «глазок», а их пуск в эксплуатацию в 99% осуществляется неправильно.

Данная статья предназначена для того, чтобы решить все вопросы с подбором и вводом в эксплуатацию расширительного мембранного бачка или бака для системы отопления.

Для начала выясним, что же такое мембранная расширительная емкость или мембранный расширительный бачок, далее по тексту будем говорить просто — расширительный бак.

Внешний вид расширительного бака вы уже видели в начале статьи.

Как же устроен внутри расширительный бак мембранного типа.

Основные части расширительного бака — металлический корпус и мембрана из синтетической резины, разделяющая корпус расширительного бака на две части.

С одной стороны мембраны под давлением закачивается воздух, который сжимается при расширении воды в системе. С другой стороны мембраны — полость, в эту полость (между мембраной и корпусом) при расширении попадает вода.

Как работает расширительный бачок.

Схема, иллюстрирующая работу расширительного бачка, представлена на следующем рисунке.

Как рассчитать необходимый объем мембранного расширительного бака.

Формула для подбора емкости мембранного расширительного бака выглядит так:

Где у нас:

Vu = общий полезный объем бака = Vi — Vf

Vi = начальный объем = V

Vf = конечный объем

e   = коэффициент расширения, соответствующий разнице между температурой воды холодной системы (отопление выключено) и максимальной рабочей температурой в системе отопления.

Для стандартных систем отопления:

e = 0,04318 (Tmax  = 99°C — Tmin =10°C)

C = общий объем воды в системе который включает в себя котел, трубопроводы отопления, радиаторы, разводку и т.д.

Приблизительно «С» имеет значение между 10 и 20 литрами на 1,0 Ккал/час выходной мощности установленного в системе отопления котла (без учета ГВС). ГВС это сокращенно система горячего водоснабжения, естественно это отдельная система и там свои правила подбора расширительного бака, несколько отличающиеся от подбора расширительной емкости для системы отопления.

Pi = Начальное (абсолютное) давление в емкости.

Обратите особое внимание на следующую запись и запомните для себя, давление (Pi)  не должно быть ниже гидростатического давления в том месте, где бак присоединен к системе. На это давление вы обязаны накачать бак до того как начнете заполнение системы отопления водой.

Это и есть главная ошибка при эксплуатации расширительных мембранных баков. Давление в них монтажники закачивают, после того как заполнили систему отопления водой. Естественно при таких условиях точное давление угадать невозможно и расширительный бак либо совсем не работает, либо работает не эффективно.

Pf = максимальное (абсолютное) давление установленного в системе предохранительного клапана, учитывая разницу в уровнях установки емкости и предохранительного клапана.

Последняя строка требует комментария, для того чтобы вы точнее ее поняли.

Сбросной предохранительный клапан (группа безопасности) установлен, например на котле. Котел на первом этаже, расширительный бак на третьем. Разницы в уровнях из условия 3м на этаж приблизительно6 метров. В единицах давления это 0,06 кгс/кв. см. Для того чтобы предохранительный клапан не срабатывал и не сбрасывал раньше времени, давление в расчете применяем:

Pi = 3м (1этаж) + 3м (2этаж) +1м (высота установки бака на 3м этаже) +1м (минимальный запас) Получаем Pi =8м.

Pf не должно быть меньше = 8м+6м = 14м или 1,4 кгс/кв.см. – Это будет наше рабочее давление. Мы проверили клапан, если у нас клапан выбран по разрешенному давлению в котле – например 3 кгс/кв.см в расчете можете использовать давление Pf  от 1,4  до 3 х 0,75 = 2,25  кгс/кв.см. коэффициент 0,75 применяем исходя их коэффициента запаса прочности при выборе предохранительного клапана.

Только учтите, по какому давлению подбирали расширительный мембранный бак, на таком давлении он и должен у вас работать, иначе его эффективность будет равна 0.

И еще один комментарий к последней записи, на практике установлено – при естественной циркуляции, чем выше давление в системе отопления (в разумных пределах конечно), тем более эффективно работает система отопления.

Теперь пример расчета расширительного мембранного бака к нашей системе отопления.

Исходные данные:

Котел – 30 квт или это 30 х 0,859 =25,8 ккал следовательно у нас в системе отопления приблизительно 25,8 х 4,65 = 120 литров воды (применили  4,65 литра на 1ккал)

Напомним что такой котел, без учета ГВС отопит дом площадью примерно300 кв. метров — из расчета для средней полосы 1 кВт на 10 кв. метров отапливаемой площади.

C =120 литров

Pi = 0.7 бар =0,7 кгс/кв. см или 0,7 атм (в бар. сейчас выпускают практически все группы безопасности – манометры на группах безопасности).

Pf  = 1,4 бар

Получаем V=10,36 литра.

Выбираем из ближайшего ряда (8, 12, 18, 25, 35, 50, 80) расширительный мембранный бак объемом 12 литров.

Не забывайте также, что иногда предварительное давление Po, в воздушной полости бака, может быть выставлено на заводе. Обычно это 3 кгс/кв.см (указано в паспорте). Для нас оно избыточное и перед пуском котельной его необходимо привести в соответствие с тем, что мы посчитали, иначе расширительный бак эффективно работать не будет.

Читайте на следующей странице — схема установки расширительного бачка.

Как выбрать мембранный расширительный бак для системы отопления? Как установить мембранный бак Расширительный бак.

Очень важным элементом в отоплении является расширительный бак, он помогает снимать избыточное давление в системе отопления при повышении в ней температуры. Баки для системы отопления бывают закрытого и открытого типа. Открытые имеют ряд недостатков, но мембранные (закрытые) более совершенны и лишены недостатков открытых емкостей.

Расширительные мембранные баки Reflex V 1000 предназначены для компенсации изменений объема воды, которые могут произойти при нагревании воды. Выбирая расширительный бак для своей системы отопления, нужно обращать особое внимание на материал и качество изделия с прочным и надежным корпусом. Одним из таких надежных резервуаров является Reflex n 1000 для систем отопления помещений.

Описание конструкции и принципа действия

Все резервуары немецкой компании Reflex изготовлены из листовой стали высочайшего качества.Такая модель как Reflex N 1000 — это расширительный бак с несменной диафрагмой . Предназначен для использования в закрытых системах отопления, холодоснабжения и для систем с солнечным коллектором. Он был создан для компенсации объема теплоносителя при нагреве или охлаждении жидкости.

Емкость с мембраной из высококачественных материалов имеет полимерное покрытие, эта модель предлагается в красном и сером цветах. Мембранный бак Reflex N 1000 разделен на две части (камеры) мембрана.В одной из них находится малоинертный газ — азот, он туда специально закачивается под давлением, во второй камере — вода.

Когда вода начинает нагреваться, тогда избыточный объем жидкости попадает в мембранный резервуар, этот процесс приводит к сжатию газа , содержащегося в другой части установки. Во всем баке начинает накапливаться небольшое давление, так что предварительный клапан не срабатывает. Когда вода остывает, она снова возвращается под давлением газа.

Особенности и характеристики

Контейнеры с расширительной мембраной широко используются.Чаще всего их устанавливают в частных домах, но они также используются в промышленных комплексах. Модель резервуара Reflex N 1000 имеет следующие характеристики:

1. Нагрев + охлаждение
2. Мембрана незаменима
3. Резьбовое соединение
4. Привлекательный современный дизайн
5. Высококачественное полимерное покрытие.

Расширительный бак от немецкого производителя Reflex N 1000 имеет такие характеристики как:

Мембранный бак имеет важное преимущество — герметичность и подвижность мембраны создает в обеих камерах, где есть вода и газ, одинаковое давление .Это свойство защищает систему в целом от разгерметизации.

Монтаж и обслуживание

Расширительный бак подключается через запорную арматуру, это обеспечивает защиту от непредвиденного отключения бака от системы отопления. Его также можно подключить к многокотловой системе как для каждого отдельного котла, так и для всей системы.

Расширительный мембранный бак Reflex требует ежегодной плановой проверки. Необходимо провести начальные измерения давления в воздушной камере сначала , а затем измерить давление в камере с водой. Перед обслуживанием бака его необходимо отключить от системы, водяная камера должна быть пустой, воду можно слить через сливное устройство.

Мембранный бак Reflex Применение и обеспечение качества

Reflex — универсальный мембранный расширительный бак с мембраной. Вся линейка продуктов Reflex отличается прочной конструкцией и надежной работой; не требует дополнительных затрат энергии при эксплуатации. Благодаря своим отличительным свойствам и техническим характеристикам успешно применяется в индивидуальном строительстве е, а также на промышленных и жилых объектах.

Защитное полимерное покрытие обеспечивает надежную защиту от повреждений извне. Система оснащена всем необходимым для удобства работы в конкретных условиях эксплуатации.

Заключение

Все расширительные бачки немецкого производителя Reflex качественные, их покрытие устойчиво к любым условиям окружающей среды, выдерживает различные температурные колебания. Конструкция в целом предназначена для компенсации теплоносителя в случае, когда во время работы температура в Reflex N 1000 повышается или понижается.

Учитывая немецкое качество, вся система показала себя очень надежной, многие граждане уже успели оценить этот агрегат, поэтому многочисленные отзывы о танке Reflex N 1000 только положительные. Продукция немецкой компании подтверждена всеми необходимыми сертификатами.

В автономной системе отопления всегда есть расширительный бак для отопления, или компенсатор. Его функция — компенсировать избыточное давление, возникающее в системе при расширении теплоносителя из-за нагрева.При быстром повышении температуры жидкий теплоноситель расширяется и возникает скачок давления, так называемый гидравлический удар. Он может разрушить элементы трубопровода и арматуру. Другие названия расширительного устройства: гидроаккумулятор, экспансомат.

Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Системы отопления бывают открытыми и закрытыми. Соответственно расширительные баки отопления бывают открытого типа и закрытые.

Открытые резервуары

Открытый расширительный резервуар для отопления представляет собой резервуар в форме параллелепипеда из нержавеющей стали.Такой бак ставится в самой высокой точке открытой системы отопления, обычно на чердаке.

К резервуару подключаются трубы:

ствол
• ;
• циркуляционные;
• сигнализация, с запорным устройством.

В системе отопления этого типа теплоноситель (вода) циркулирует естественным образом, без насосов. Несмотря на относительно невысокую стоимость и простоту такого обогрева, он постепенно уходит в прошлое из-за многочисленных недостатков.

• В открытом баке охлаждающая жидкость постоянно испаряется, поэтому нужно контролировать уровень воды и доливать воду по мере необходимости.По этой же причине проблематично использовать другую охлаждающую жидкость, например антифриз — она ​​испаряется еще быстрее.
• Возможен перелив воды из бака, поэтому необходимо предусмотреть ее отвод в канализацию или дренаж.
• Открытый расширительный бак требует хорошей теплоизоляции, чтобы вода не замерзала в сильные морозы.
• Для установки на чердаке потребуются дополнительные трубы и фитинги.
• Попадание воздуха из расширительного устройства в систему вызывает коррозию трубопровода и радиаторов, а также приводит к появлению воздушных пробок.

Система открытых компенсаторов подходит для отопления небольших одноэтажных домов. Большие дома отапливаются закрытыми системами.

Закрытые баки

Закрытый, или мембранный расширительный бак системы отопления, содержит внутри эластичную мембрану, которая разделяет внутренний объем расширительного бака на два отсека: газовое и жидкостное. В газовой части находится воздух под давлением (в некоторых моделях — азот или инертный газ), а в жидкой части при нагревании поступает избыточный теплоноситель.

Бак закрытого типа (мембранный)

Чем выше температура, тем больше заполнена жидкая часть гидроаккумулятора. Газовая часть уменьшается, а давление в ней увеличивается. При достижении порогового значения срабатывает предохранительный клапан, сбрасывается избыточное давление. А при остывании системы отопления происходит обратный процесс, и теплоноситель возвращается из бака в трубопровод.

Принцип работы мембранного расширительного бака

Существует два типа мембранных компенсаторов.

1. С мембраной диафрагменного типа. Это небольшие танки. Мембрана диафрагмы в них несъемная и не подлежит замене: если она сломается, придется полностью менять прибор.
2. С баллонной (грушевидной) мембраной. Его можно менять при ношении, он используется в больших тысячах литровых баках.

Объем расширительных баков для отопления может варьироваться в широких пределах от двух до нескольких тысяч литров. Форма закрытого гидроаккумулятора может быть плоской или цилиндрической.В плоском расширительном баке мембранная мембрана расположена вертикально, в цилиндрической — горизонтально.

Стоит обратить внимание: мембранный компенсатор иногда ошибочно называют вакуумным расширительным баком для отопления. Однако в этом устройстве не используется вакуум. Система обогрева может включать вакуумный деаэратор для удаления микропузырьков воздуха из воды.

Установка мембранного расширительного бака

В отличие от открытого, мембранный гидроаккумулятор для удобства обслуживания можно установить непосредственно в тепловом пункте, рядом с котлом.Обычно его ставят на прямом участке перед циркуляционным насосом, желательно, чтобы вода (или другой теплоноситель) стекала в компенсатор сверху. Он должен быть оборудован манометром, предохранительным клапаном и подключен к обратной магистрали.

Гидроаккумуляторы объемом до 30 л монтируются на стене, более крупные — на полу. При креплении к стене резервуар должен быть надежно закреплен, так как его вес резко увеличивается при заполнении водой.

Несколько мембранных баков в тепловом пункте

Важные рабочие характеристики и расчет объема компенсатора

При выборе расширительного бака учитываются максимальная рабочая температура и давление. Например, теплоноситель может нагреваться до + 120 ° C, а пиковое давление в расширительном бачке может достигать 6-10 бар (типичное среднее значение 2-4 бара). Поэтому важны характеристики мембраны, ее долговечность, термостойкость и соответствие санитарным нормам.

Объем компенсатора зависит от объема теплоносителя в целом в системе. Необязательно рассчитывать объем математически точно, часто используется упрощенный метод: подбирают бак емкостью, равной 10% от общего объема теплоносителя. А если этот объем неизвестен, то исходят из мощности котла и типа отопительных приборов. Соотношения составляют: для отопительных батарей — 11 л / кВт, для теплых полов — 17,5 л / кВт, для настенных обогревателей пола — 7.5 л / кВт.

Если производительность выбранного компенсатора недостаточна, предохранительный клапан будет слишком часто сбрасывать давление. В этом случае достаточно приобрести и подключить параллельно еще один расширительный бачок.

Учесть все нюансы достаточно сложно, тем более что в каждом доме система отопления обязательно имеет свои особенности. Чтобы не ошибиться при выборе и установке устройства, лучше обратиться в специализированную компанию.

Видео: установка расширительного бачка

Расширительный бак

Оба типа устройств, используемых в автономных системах, имеют схожую конструкцию и работают по единому принципу. Рассмотрим основные элементы изделий на примере расширительного бака для системы отопления:

• Основное назначение бака — компенсация расширения теплоносителя. При нагревании вода увеличивается в объеме, причем довольно сильно (+ 0,3% на каждые 10 градусов Цельсия).В этом случае жидкость практически не сжимается, поэтому нагретый теплоноситель будет оказывать значительное давление на стенки труб, стыки и запорную арматуру.
• Для компенсации этого давления, а также для минимизации воздействия гидроудара в систему встраивается дополнительный бак — расширительный бачок. Первые танки имели негерметичную конструкцию, но сегодня пневмогидравлические модели используются практически повсеместно.
• Внутри такой резервуар выполнен из эластичного материала. Поскольку мембрана контактирует с нагретым теплоносителем, она изготовлена ​​из устойчивых к высоким температурам полимеров — EPDM, SBR, бутилкаучуков и нитрильных каучуков.
• Мембрана разделяет бак на две полости — рабочую (в нее попадает теплоноситель) и воздушную. С увеличением давления в системе воздушная камера уменьшается в объеме (за счет сжатия воздуха), и это компенсирует нагрузку на клапаны. Примерно то же самое происходит с гидроударом, но здесь процесс идет с большей скоростью.
• При понижении температуры теплоносителя объем воды уменьшается, и воздух, оказывая давление на мембрану, вытесняет дополнительный объем горячей воды в трубы системы отопления.

Примером расширительного бака является емкость 35 литров, идеально подходящая для систем отопления в большом доме или общественном здании.

Аккумулятор

Гидроаккумулятор, на первый взгляд, по конструкции практически не отличается от расширительного бачка:

• Основание — тот же резервуар из нержавеющей стали, только окрашенный в синий цвет.
• Внутри бачка также есть мембрана — правда, немного отличающаяся по форме от мембраны расширительного бачка.
• Внутренний объем также разделен на две камеры, только в гидроаккумуляторах водяная камера расположена внутри мембраны, т.е. контакт жидкости с металлическими стенками бака полностью исключен.

Да, и конструкция работает по схожему принципу, хотя они используют его для другой цели:

• При включении насоса или подаче воды через централизованный водопровод, камера заполняется жидкостью под определенным давлением.
• Если давление по какой-то причине падает, воздушная камера увеличивается в объеме, и вода из рабочей камеры попадает в систему. Благодаря этому давление в трубах стабилизируется, а оборудование (стиральные, посудомоечные машины и т. Д.) Работает без сбоев.
• Второй аспект работы гидроаккумулятора — защита от частого включения. Хотя отток воды из системы можно компенсировать за счет резерва в баке, реле давления не сработает, и насос не начнет перекачивать воду.Таким образом, оборудование будет включаться реже, а значит, проработает дольше.
• Большой аккумулятор (50, 100 и более литров) также является запасом воды. Да, на таком резерве долго не протянешь, но при экономных расходах вполне реально пережить аварию в системе водоснабжения или отключение электроэнергии, которые сделают работу насоса невозможной.
• Кроме того, гидроаккумулятор, как и расширительный бачок, компенсирует гидравлический удар.

Пример гидроаккумулятора в каталоге интернет-магазина Альфатеп — горизонтальная модель объемом 24 литра.

Для обеспечения бесперебойной работы централизованных систем водоснабжения используются такие конструкции, как водонапорные башни или другие типы резервуаров для хранения воды.

Несмотря на то, что в автономных системах объемы и требуемый расход воды намного меньше, без этого типа установки также не обойтись. Роль своеобразного водонапорной башни играет расширительный бак для подачи воды, который, из-за его малого размера, может быть установлен в любом отапливаемом помещении.

Установка данного конструктивного элемента системы водоснабжения позволяет решить несколько технических задач:

• Создание определенного запаса воды под давлением, обеспечивающего подачу в любую точку водозабора.Средний объем расширительного бачка (25-30 литров) способен обеспечить расход на одну точку в течение 2-3 минут.
• Защита элементов сети от возможных гидроударов, которые могут быть вызваны попаданием воздуха в систему или значительными изменениями в питающей сети, которые могут вызвать нестабильную работу насосного оборудования.
• Уменьшение количества циклов включения-выключения насоса, что позволяет значительно увеличить срок его службы.

Принцип действия и устройство расширительного бачка

Для устройства автономных систем водоснабжения в основном используются закрытые мембранные расширительные баки.Конструктивно такая емкость представляет собой герметичную емкость, разделенную резиновой мембраной на две части — воду и воздух. Воздух в камере находится под определенным давлением, обеспечивающим необходимое давление воды.

Принцип работы устройства довольно прост. Вода, подаваемая насосным агрегатом, заполняет резервуар, при этом растягивающаяся мембрана уменьшает объем воздушной камеры, при этом давление в ней значительно увеличивается. После того, как давление в расширительном баке водопровода достигнет установленного предела, автоматика останавливает насос.

Опора, создаваемая воздушной камерой, позволяет обеспечить поток воды во всех точках потребления, а автоматика насоса включает ее при падении давления ниже заданного значения. В зависимости от условий эксплуатации возможна регулировка параметров напора для включения и выключения насосного оборудования. Бак мембранного типа способен обеспечить устойчивый уверенный поток воды даже в многоэтажных жилых домах.

Типы расширительных баков

Мембранный расширительный бак для водоснабжения обычно доступен в двух вариантах (в зависимости от типа используемой мембраны):

• Дешевле будут модели с фиксированной мембраной.
  Диафрагма этого типа жестко закреплена в корпусе агрегата, она прочная и обладает значительной эластичностью. Выбирая такую ​​модификацию бака, стоит помнить, что при поломке диафрагмы придется менять всю установку, ремонту или восстановлению она не подлежит. Для защиты внутренней поверхности резервуара используется его окраска, качество зависит от производителя, но не стоит ожидать исключительной долговечности от изделий, стоимость которых невысока. В продаже можно найти модели вертикального и горизонтального типа установки.
• Сменные мембранные баки
  считаются предпочтительным вариантом. Такая сборка имеет разборный корпус (снабженный отвинчивающимся фланцем), а мембрана имеет форму мешка, что обеспечивает отсутствие контакта воды с внутренними поверхностями резервуара. Благодаря этому обеспечивается больший рабочий ресурс устройства. Выбор расширительного бака этого типа должен основываться не только на общей стоимости продукта, но и на стоимости комплектующих (мембран).Довольно часто можно встретить недорогие модели, мембраны на которых очень сложно найти или их стоимость достаточно высока. Поэтому при покупке обратите внимание на этот момент.

Как выбрать расширительный бачок без ошибок

Составляющая затрат — не единственный критерий, на который следует обращать внимание.

Основным показателем является объем устройства, который выбирается в зависимости от следующих показателей:

• Максимально возможное количество пусковых циклов работающего насосного оборудования.Помните, что чем меньше емкость бака, тем чаще будет включаться насос, что может существенно повлиять на его долговечность и производительность.
• Количество точек забора воды, при этом стоит учитывать не только ванну, душ, умывальник, но и бытовую технику (стиральную или посудомоечную машину и прочее).
• Общее количество человек, проживающих в доме.
• Возможность одновременного забора воды из нескольких точек.

Все эти параметры влияют на оптимальную емкость расширительного бачка.

В качестве приблизительных данных специалисты рекомендуют использовать следующие показатели:

• Если производительность насоса не превышает 2000 литров в час, а в доме проживает не более 2-3 человек, желательно остановить свой выбор на агрегате емкостью 20-24 литра, например, расширительный Reflex. бак.
• При необходимости для нужд большой семьи (до 8 человек) устанавливается агрегат емкостью 50 литров. При этом производительность насоса не должна превышать 3500 литров в час.
• При необходимости большего расхода воды используются расширительные бачки, объем которых достигает 100 литров.

Преимущество современных устройств в том, что теперь есть возможность подключения дополнительных мощностей для увеличения объема устройств расширения. То есть в случае увеличения количества членов семьи или необходимости увеличения расхода воды из-за других обстоятельств, есть возможность подключить дополнительный бак, не отключая уже установленный.В этом случае общая мощность установок будет равна общему объему всех устройств.

Итак, чтобы удовлетворить потребности большой семьи, вы можете приобрести расширительные бачки для водоснабжения Джилекс, емкостью 25 литров.

Специалисты не советуют отдавать предпочтение дешевым установкам сомнительных производителей. Краткосрочная экономия может привести к перерасходу средств в будущем. Лучше всего отдавать предпочтение продукции известных компаний, при этом следя за тем, чтобы вы не продавали контрафактную продукцию под видом продукции популярных брендов.

Правила установки расширительных бачков

По типу установки разделены горизонтальные и вертикальные резервуары. Отличий в технических характеристиках таких моделей нет, просто эту категорию необходимо учитывать при установке и подключении. Установка расширительного бачка для водоснабжения в принципе не вызывает особых сложностей, вполне может быть произведена самостоятельно (при наличии опыта монтажа водопроводных сетей).

Но при установке необходимо учитывать ряд правил:

• Агрегат установлен таким образом, чтобы был обеспечен доступ к нему для проведения ремонтных и профилактических работ. Поэтому при выборе стоит учитывать размер помещения, в котором будет установлена ​​емкость.
• Подсоединение к трубопроводам следует производить с помощью быстросъемных резьбовых соединений (американские), это даст возможность отключиться от сети в случае необходимости.
• Присоединяемый трубопровод должен быть равен или больше поперечного сечения входной трубы.
• Корпус расширительного бачка необходимо заземлить, это позволит избежать электрокоррозионных процессов, которые могут значительно сократить срок службы устройства.
• Между насосным оборудованием и резервуаром не должно быть устройств, увеличивающих гидравлическое сопротивление сети.

Установка расширительного бачка позволяет значительно повысить эффективность автономного водоснабжения.Но стоит помнить, что огромную роль играет грамотный выбор и установка, с соблюдением технологических требований.

Если у вас недостаточно опыта в этих вопросах, то вам стоит доверить свое решение профессионалу, который сможет учесть все нюансы и смонтировать наиболее оптимальную модель расширительного бачка. При этом не пытайтесь сэкономить на этом агрегате, только качественные сертифицированные установки могут прослужить вам достаточно долго без поломок и дорогостоящего ремонта.

Автономная система водоснабжения сегодня никого не удивляет. Такие конструкции очень удобны и практичны, но для их эксплуатации часто требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованной системой водоснабжения, может просто не знать. Например, автономная система водоснабжения продолжительное время будет работать бесперебойно только в том случае, если в нее будет включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество различных моделей таких устройств. Чтобы выбрать для себя оптимальный вариант, нужно сориентироваться в видах оборудования и хорошо представлять принцип его работы.

Устройство и функции этого оборудования

Типы мембранных резервуаров

Существует два основных типа оборудования с расширительными мембранами.

Устройство сменной мембраны

Основная отличительная особенность — возможность замены мембраны. Вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом следует учитывать, что в аппаратах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно фиксируют спинкой к соску.Еще одной особенностью устройства является то, что вода, наполняющая резервуар, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью резервуара. Это защищает металлические поверхности от коррозии, а саму воду — от возможных загрязнений и значительно продлевает срок службы оборудования. Доступны такие модели как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Сменные диафрагменные устройства имеют более длительный срок службы, так как наиболее уязвимый элемент системы может быть заменен и вода не попадает на металлический корпус устройства

Устройство с фиксированной диафрагмой

В таких устройствах внутренняя часть резервуара разделена на две части жестко закрепленной мембраной.Его нельзя заменить, поэтому при выходе из строя придется менять оборудование. В одной части устройства содержится воздух, в другой — вода, которая находится в непосредственном контакте с внутренней металлической поверхностью устройства, что может спровоцировать его быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водяной части резервуара покрывается специальной краской. Однако не всегда такая защита бывает долговечной. Доступны устройства горизонтального и вертикального типов.

Разновидность устройства с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода контактирует со стенками оборудования

.

В следующей статье представлены рекомендации экспертов по выбору мембранного бака:

Как правильно выбрать устройство?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. В этом случае необходимо учитывать следующие факторы:

• Количество людей, пользующихся системой водоснабжения.
• Количество точек водозабора, в которое входят не только душевые и краны, но и бытовая техника, например, стиральные и посудомоечные машины.
• Вероятность того, что воду будут употреблять несколько потребителей одновременно.
• Максимальное количество циклов пуска-останова в час для установленного насосного оборудования.

• Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет мощность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 литров.
• При количестве потребителей от четырех до восьми человек и подаче насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак на 50 л.
• При количестве потребителей более десяти человек и производительности насосного оборудования 5 куб.м. м в час выбирайте расширительный бачок на 100 л.

При выборе подходящей модели устройства стоит учесть, что чем меньше объем бака, тем чаще будет включаться насос. А также то, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе.Кроме того, в оборудовании есть еще и резервуар для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого, регулируется и объем расширительного бачка. Следует знать, что конструкция устройства допускает установку дополнительного бака. Причем это можно сделать в процессе эксплуатации основного оборудования без трудоемкого демонтажа. После установки нового устройства объем резервуара будет определяться совокупностью объемов, установленных в системе резервуаров.

Помимо технических характеристик, выбирая расширительный бачок, особое внимание стоит уделить его производителю.Погоня за дешевизной может привести к гораздо более значительным затратам. Чаще всего из самых дешевых материалов изготавливают привлекательные по стоимости модели, и, как показывает практика, не всегда качественные. Особое значение имеет качество резины, из которой сделана мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и сохранность поступающей из него воды.

При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента.Очень часто добросовестные производители в погоне за прибылью не всегда существенно повышают цену на сменную мембрану. В этом случае уместнее будет выбрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов нести ответственность за качество своей продукции, так как дорожит своей репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Эльби (Россия) и Рефлекс, Зилмет, Аквасистем (Германия).

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он подбирается исходя из потребностей пользователей.Если впоследствии потребуется больший объем, можно установить дополнительное устройство.

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, в зависимости от способа подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними нет. При выборе руководствуются параметрами помещения, в котором будет размещено оборудование. При установке следует придерживаться таких рекомендаций:

• Расширительный бачок установлен так, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
• Необходимо предусмотреть возможность последующего демонтажа патрубка для замены или ремонта оборудования.
• Диаметр подключаемого водопровода не может быть меньше диаметра трубы.
• Необходимо заземлить устройство, чтобы избежать электролитической коррозии.

Устройство устанавливается на всасывающей стороне насоса. В промежутке между насосным оборудованием и точкой подключения необходимо исключить все элементы, способные внести в систему значительное гидравлическое сопротивление.Подключаем линию подпитки к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

Также обратите внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают на насосных станциях, и как их исправить самостоятельно:

Расширительный бак — неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает, предотвращает преждевременное повреждение насоса и поддерживает определенный запас воды.Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного выбора и правильного монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы водяного горячего водоснабжения

Раздел 4.0: Определение размеров 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 водяного горячего водоснабжения.

Низкая температура: Низкая температура — это температура в системе, которая возникает, когда генератор горячей воды выключен, а в здании самые низкие температуры.Таким образом, низкая температура будет зависеть от местоположения, но должна находиться в диапазоне, показанном ниже.

• Низкая температура: от 32 F до 70 F

Если гидравлическая система горячего водоснабжения представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной ранее. Добавление гликоля в горячую воду позволяет снизить температуру из-за более низкой точки замерзания гликоля.

Высокая температура: Значение высокой температуры — это температура, которая возникает при включении насоса (-ов) горячей воды и генератора (-ов) горячей воды.Когда гидравлическая система горячего водоснабжения включена, гидравлическая горячая вода может достигать максимальной температуры на выходе генератора горячей воды. Генераторы горячей воды с низкой температурой обычно имеют максимальную температуру 250 ° F. Генераторы средней горячей воды могут производить температуру до 350 ° F, а генераторы высокой температуры горячей воды могут производить температуру до 400 ° F.

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 давления пара указаны в PSIA

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

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Калькулятор расширительного бака требует ввода трех значений давления: (1) минимальное давление, (2) максимальное давление и (3) давление предварительной зарядки. Каждое из этих значений будет обсуждаться ниже, но сначала вы должны понять разницу между манометрическим давлением и абсолютным давлением, а также термины «давление пара» и «точка отсутствия изменения давления».

Манометрическое давление — это давление без добавления атмосферного давления.Например, манометрическое давление 0 фунтов на квадратный дюйм соответствует давлению в 1 атмосферу или (14,7 фунтов на квадратный дюйм). Термин «абсолютное давление» означает атмосферное давление.

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

4.3.1 ДАВЛЕНИЕ ПАРА

Давление пара или абсолютное давление помогает выбрать минимальное давление, необходимое в системе.Давление пара зависит от температуры воды. С повышением температуры увеличивается и давление пара. Например, давление пара воды при 85 F составляет примерно 1,4 фута напора, а давление пара воды при 200 F составляет примерно 26,6 футов напора. Давление пара — это минимальное давление, необходимое для удержания воды в жидкой форме. Например, если давление воды при 200 F изменить до 20 футов напора, вода испарится. Давление пара определяется автоматически в зависимости от типа жидкости и температуры жидкости.

Рис. 5: С увеличением температуры динамическая вязкость уменьшается, а давление пара увеличивается.

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для получения дополнительной информации о температурах от 32 F до 420 F. Давление водяного пара в горячей воде в зависимости от температуры

4.3.2 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. Давление в расширительном баке не изменится при включении или выключении насоса в системе, но температура останется прежней. При рассмотрении следующих вопросов для обсуждения определения низкого / минимального и высокого / максимального давления помните, что давление в расширительном баке является функцией температуры, а не насоса.

4.3.3 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих трех ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый на водяном насосе горячей воды. или (3) больше, чем давление пара горячей воды при самой высокой температуре во всех точках системы.

(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 наивысшей 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 160 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 150 футов или 65,0 фунтов на кв. Дюйм.Таким образом, давление заполнения должно составлять 75 фунтов на квадратный 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 горячей воды для гидравлических систем. 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 гидравлический насос горячей воды расположен на 10 футов выше точки наполнения, тогда давление на всасывании насоса горячей воды будет только 14,3 фунта на кв. 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. 6. Минимальное давление / давление наполнения определено таким образом, чтобы соответствовать 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 наполнения 75 фунтов на кв. Дюйм и давлению всасывания в водяном насосе горячей воды 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Вам также следует дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для водяного насоса горячей воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 7. На этом примере зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в самой высокой точке. Красный цвет показывает давление в точке заполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов / кв. Дюйм на всасывании водяного насоса горячей 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.

(3) Ограничение давления пара: Последнее ограничение обычно является самым строгим ограничением для гидравлических систем горячего водоснабжения из-за высоких температур.В этом ограничении давление во всей системе должно оставаться выше, чем давление пара жидкости, чтобы предотвратить испарение. Если требуется давление выше имеющегося в здании, то закрытая система нагнетается с помощью нагнетательного насоса. Этот насос отличается от водяного насоса для горячей воды, который только обеспечивает циркуляцию жидкости в системе. Нагнетательный насос перекачивает систему подпиточной воды в замкнутую гидравлическую систему горячего водоснабжения с желаемым давлением для достижения всех трех ограничений.

Чтобы найти давление, необходимое для соответствия ограничению по давлению пара, вы можете смоделировать давления во всей закрытой системе в соответствии с этими двумя сценариями: Сценарий A: Насос выключен, Максимальная температура и Сценарий B: Насос включен, Максимальная температура.

Рисунок 8: Сценарий A: насос выключен, максимальная температура 250 ° F. На этом рисунке показана полностью замкнутая гидравлическая система горячего водоснабжения (250 ° F).В самой высокой точке самое низкое давление горячей воды будет 30 фунтов на квадратный дюйм, что выше давления пара 29,8 фунтов на квадратный дюйм. В результате в расширительном баке создается давление 87 фунтов на квадратный дюйм. Давление показано в абсолютном и манометрическом значениях для удобства сравнения с давлением пара. Если вы будете следить за преобразованием напора стопы в фунты на квадратный дюйм, вы также заметите, что преобразование больше не составляет 1 фунт на квадратный дюйм в 2,31 фута напора. Это связано с тем, что плотность воды теперь меньше, поэтому требуется более высокий столб воды, чтобы обеспечить такое же давление, как и раньше.При этой температуре преобразование составляет 1 фунт на квадратный дюйм до 2,44 фута напора.

На следующем рисунке моделируется Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 F. Когда насос включается, давление в расширительном баке останется прежним, и все остальные давления будут экстраполированы с этой точки. Предполагается, что насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм.

Рисунок 9: Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 ° F.На этом рисунке показана та же система, что и на предыдущем рисунке, за исключением того, что насос включен. Поскольку насос работает, возникают потери на трение между расширительным баком и всасывающим патрубком насоса. В результате на всасывании насоса создается давление 75 фунтов на квадратный дюйм. Насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление нагнетания будет 95 фунтов на квадратный дюйм. Давление в верхней части системы выше при включенном насосе, потому что насос обеспечивает дополнительное давление, таким образом, давление в верхней части системы составляет 32 фунта на квадратный дюйм.Перепад между верхом системы и расширительным баком больше, потому что будут дополнительные потери из-за трения, так как жидкость движется.

На следующем рисунке представлены три критерия определения минимального давления для другого сценария. На этом рисунке максимальная температура составляет 250 ° F, что соответствует давлению пара около 30 фунтов на квадратный дюйм (15,3 фунтов на кв. Дюйм). Наивысшая точка системы находится на высоте 30 футов над чистым полом, и в этой точке требуется 10 фунтов на кв. Дюйм, чтобы соответствовать критериям высоты.Требуемый чистый положительный напор на всасывании насоса составляет 20 фунтов на кв.

Рисунок 10: На этом рисунке показано минимальное давление для всех трех ограничений. Минимальное давление для достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке показано зеленым цветом. Минимальное давление для достижения 20 фунтов на кв. Дюйм изб. (NPSHR) на всасывании насоса горячей воды показано красным. Минимальное давление для достижения давления пара 30 фунтов на кв. Дюйм (15,3 фунта на кв. Дюйм) в наивысшей точке показано пурпурным цветом.Минимальное давление, которое следует использовать в калькуляторе, составляет 25,5 фунтов на квадратный дюйм (красный) на расширительном баке. Это максимальное минимальное давление.

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. Сценарий, который вы должны проверить, — это насос включен, а горячая вода имеет самую высокую температуру.

Рис. 11: 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 их пределов давления. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в генераторе горячей воды при включенном насосе. Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 130 фунтов на квадратный дюйм.Рабочая температура этой системы 140 F.

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, 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 требование 125 фунтов на кв. Дюйм для генератора горячей воды. Это показано на следующих двух рисунках.

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, в предыдущем сценарии воздушный сепаратор будет подвергаться давлению 135 фунтов на квадратный дюйм. Этот факт не был бы обнаружен, если бы предполагалось, что насос выключен при испытании на высокое давление в генераторе горячей воды.Поскольку воздушный сепаратор находится на той же высоте, воздухоотделитель будет находиться под тем же давлением, что и генератор горячей воды, когда насос выключен.

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.