Система водоснабжения, так же как и отопления очень важна, особенно в холодную пору года. Расширительный бак для холодной воды – важный ее элемент. От его технического состояния и характеристик напрямую зависят надежность и срок эксплуатации . В материале речь пойдет о том, как осуществить оптимальный выбор агрегата и будет предложена инструкция по его установке.
Виды расширительных баков для воды
Расширительный бак для воды является одним из основных компонентов системы водоснабжения. Традиционно различают два основных вида расширительных баков для воды: открытого и закрытого (мембранный) типа. Рассмотрим их детальнее.
Расширительный бак открытого типа . Представлен емкостью, соединенной особым образом с системой подачи воды. Водяные баки подобного типа обычно размещают в верхней точке здания (чаще всего на чердаке), поскольку они громоздкие, не имеющие эстетичного вида и не герметичные. Чтобы минимизировать потери тепла через стенки водного бака открытого типа, их часто теплоизолируют.
Мембранный расширительный бак для воды
Мембранный расширительный бак для воды . Наиболее часто используемый в жилых помещениях вариант. Представлен герметичной емкостью в виде капсулы, выполненной из металла. Ее внутренняя полость разделена на две части термоустойчивой резиновой мембраной. В результате образуется две полости: жидкостная и воздушная. В воздушном отсеке находится клапан, предназначенный для спускания лишнего воздуха при значительном повышении давления.
Основные функции водяного бака закрытого типа
Основной функцией водяного расширительного бака является поддержание стабильного и оптимального для системы водоснабжения давления. Чаще всего в этих целях используется именно мембранная конструкция, поэтому речь пойдет об основных функциях, которые выполняет именно мембранный бак:
- поддерживает постоянное давление в системе, даже если насос не функционирует;
- предупреждает возникновение гидравлического удара, вызванного резким перепадом напряжения или наличием воздуха в трубах;
- сохранение определенного объема воды под давлением, что обеспечивает ее подачу в любую точку водозабора. Так, бак объемом около 30 литров может обеспечивать одну точку водой на протяжении нескольких минут.
- защита насосного оборудования от быстрого износа.
При выборе расширительного бака особое внимание следует обратить на две характеристики: объем бака и мембрану, а именно ее качество и рабочие характеристики. Но об этом чуть позже.
В свою очередь, как понять, какой объем расширительного бака будет наиболее подходящим? И вот здесь уже следует исходить из следующих моментов:
- Предельно возможное количество циклов «пуск-включение», осуществляемых насосным оборудованием.
Совет. Выбирая бак определенного объема, помните: чем он меньше, тем чаще в работу будет включаться насос. Соответственно повышается вероятность того, что он выйдет из строя гораздо раньше положенного срока.
- Точки забора вода, а именно – их количество. И подразумеваются в данном случае не только все раковины и ванна/душевая кабина, но и все бытовые приоры, работающие от сети (посудомоечная машина, стиралка и т.д.).
- Количество проживающих в квартире/доме людей.
- Возможность отбора воды из нескольких точек единовременно.
Объем бака зависит от количества жильцов в доме
Несколько слов касательно мембраны. После того как вы убедились в том, что она изготовлена из достаточно прочного и качественного материала, обратите внимание на такие показатели:
- указанный производителем срок службы;
- соответствие санитарным нормам;
- величину диапазона рабочих температур;
- отсутствие возможности диффузии.
Если вы никогда особо не сталкивались с оборудованием наподобие расширительного бака, то при выборе агрегата руководствуйтесь несколькими цифрами.
- Первый показатель. Семья в составе от одного до трех человек и насос производительностью не более 2 тонн воды в час – оптимальным вариантом будет бак объемом 20-25 литров.
- Второй показатель. Семья в количестве от 3 до 8 человек и производительность насоса составляет не более 3, 5 тонн воды в час – здесь уже не обойтись 25 литрами, объем бака должен быть как минимум, вдвое больше.
- Третий показатель. Очень большой расход воды – целесообразным будет объем около 100 литров.
Учитываете также тот факт, что бак небольшого объема провоцирует частые скачки давления в системе.
Часто конструкция расширительного бака предусматривает монтаж дополнительной емкости для воды, причем без каких-либо осложнений. В дальнейшем объемом агрегата считается объем всех емкостей, находящихся в системе.
Самостоятельная установка
Перед тем как перейти к вопросу монтажа, уточним один момент: тип бака. Они бывают горизонтальные и вертикальные. И это важно учитывать при установке конструкции. В остальном же любой мембранный бак монтируется по схожему принципу.
Установка бака для воды
Если вы хотите сделать это своими руками, то у вас «за плечами» должен быть хотя бы небольшой опыт работы с водопроводными трубами. В целом, процесс монтажа довольно несложный, главное, придерживаться нескольких правил:
- Бак должен устанавливаться с учетом необходимости доступа к нему для проведения профилактических/ремонтных мер.
- К трубопроводу бак должен быть подключен при помощи специальных быстроразъемных , чтоб при определенной ситуации иметь возможность отключения агрегата от сети.
- Диаметр трубопровода должен быть размером не меньше, чем сечение приемного патрубка.
- Корпус расширительного бака необходимо заземлить во избежание процесса электро коррозии.
- Между баком и насосом должно отсутствовать любое оборудование, способное увеличить гидравлическое сопротивление.
Наша статья подходит к концу. Ее целью было предоставление основной информации о расширительных баках, в том числе критериях выбора и правилах качественного монтажа. Если вы достаточно уверены в своих силах – дерзайте, но если же нет, то советуем все-таки доверить выполнение установочных работ профессионалу.
Расширительный бак: видео
Расширительный бак для холодной воды: фото
Автономная система водоснабжения для современного дома – это не новшество. Качественные устройства для подачи воды проверены пользователями и временем.
Но покупателям лучше ознакомиться с функционалом всех устройств автономной системы водоснабжения до покупки и установки.
Виды
Для того, чтобы правильно накачивать воду длительное время, необходим мембранный расширительный бак.
Для удобства системы и экономии пространства в продаже представлены три вида данных устройств:
- напольный;
- навесной;
- плоский.
Замечание специалиста: выбирая между видами расширительных баков, помните, что только напольный имеет сменную мембрану.
Что именно добавляет расширительный бак в систему:
Принцип действия
В системе нарастает давление жидкости. Затем накопительный бак заполняется определенным объемом.
В нем отсек для воды постепенно увеличивается, а противоположный отсек, содержащий воздух, уменьшается.
Этот процесс происходит до получения равновесия, иначе говоря, нужного давления в системе. При падении давления ниже уровня давления воздуха, происходит своевременное сокращение внутренней мембраны.
За счет неё нормализуется подача воды. Устройство бака функционирует столько, сколько необходимо для стабилизации давления воды и воздуха.
Правильный выбор прибора
Подбирая модель с необходимыми функциями и объемом, учитывайте тот факт, что от общего объема бака зависит периодичность работы насоса.
Ведущей характеристикой для любого бака является не функционал, а его объем.
При этом для каждой системы водоснабжения есть критерии, которыми нельзя пренебречь, а именно:
- Количество постоянных пользователей водой. (Ежедневное использование).
- Количество точек для водозабора. (Приборы, краны и прочие сантехнические устройства).
- Приблизительная периодичность пользования водозаборными точками в одно и то же время.
- Цикл «включение – выключение». Нужно точно знать предел этого цикла за один час у вашего насоса.
Приблизительный расчет:
При расчете на трех постоянных потребителей устанавливают бак с общим объемом в 20-24 литра. Однако насосное оборудование должно производить приблизительно 2 кубометра за час.
При расчете на четырех постоянных пользователей с запасом лучше установить оборудование от 50 литров. Производительность насоса в этом случае примерно 3,5-3,7 кубометра в час.
Если потребителей более 10 человек, то необходим бак не менее 100 литров, а насосное оборудование с показателем более 5 кубометров в час.
Чтобы избежать поломки и недешевого ремонта, нужно внимательно ознакомиться с фирмой-производителем.
В этом выборе гнаться за более дешевым и сомнительным брендом не нужно. Неправильная экономия может в дальнейшем привести к поломкам.
Модели с низкой розничной ценой внутри выполнены, как правило, без брака. Но расходные части всегда из наиболее дешевых материалов.
Лучше поинтересоваться про материал, из которого изготовлена мембрана. Её экологичность и стабильность улучшат комфорт, а также срок службы системы.
Возможно, Вам будет также интересна статья о .
Статью о неисправностях и ремонте гидроаккумулятора своими руками читайте .
Чем отличается от гидроаккумулятора
Схема установки мембранного расширительного бака Аккумуляторные, мембранные баки и – это приборы, которые наиболее востребованы в современном устройстве водопровода и отопления.
Но лучше знать их существенные отличия, ведь расширительный бак создает эффект сглаживания давления при нагреве жидкости.
Говоря простым языком, если не будет нужного пространства для воды, которая постепенно изменяет свой объем, то любая непластичная ёмкость лопнет. Для этого и создано устройство с мембраной, которое нормализует разницу в работающей системе.
Оба прибора по внешнему виду очень схожи. Но их устройство, назначения и эксплуатационные характеристики разные.
Гидроаккумулятор используется для подачи воды для питья.
Его главным свойством является подача нужного напора воды.
Важнейшая деталь в баке и гидроаккумуляторе – это мембрана.
Материал, из которого она изготовлена, различен в приборах для подачи воды, в том числе и между баком и гидроаккумулятором.
Также различны расположения камер для воздуха и жидкости. Гидроаккумулятор внутри оснащен баком «грушей». На нее оказывает давление воздух, он между стенками бака и емкостью для воды.
Для каждого из вышеперечисленных приборов наиболее важным параметром является долговечность и надежность мембраны. Её качество гарантирует стабильность всей системы.
Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как выбрать мембранный расширительный бак для водоснабжения дома:
Для чего нужен мембранный бак для водоснабжения? При организации автономного водообеспечения частного дома от скважин или колодцев необходимо создать аварийный запас воды. Для этих целей прекрасно подходит расширительный бак для водоснабжения. Эти емкости практичны, имеют большой объем, но для обеспечения нормального рабочего режима необходимо применить ряд устройств, а не ограничиться только одной установкой. При включении в систему водоподачи бака существенно повышается автономность водообеспечения. Созданный запас позволит решить проблемы с подачей воды, которые могут возникнуть при поломках насосов и при проведении эксплуатационного ухода за оборудованием и скважиной. На данный момент промышленностью выпускается огромное количество различных моделей, что существенно осложняет выбор.
При включении в систему водоподачи бака существенно повышается автономность водообеспечения.
Описание, типы конструкции
Расширительный бак для водоснабжения используется для поддержки нужного уровня давления при автономном водоснабжении. Наиболее часто для этих целей применяют мембранные (расширительные баки). Это емкости, внутри которых имеются резиновые мембраны, которые разделяют бак на камеры. Одна камера — водная, другая — воздушная.
Бак соединен с водопроводом автономной системы подачи воды так, что входная ветка подает воду в бак, наполняя его, и только после заполнения определенного объема происходит подача воды потребителям.
Принцип работы таков: когда система включена (запущена), то насос накачивает в водную камеру воду до ее заполнения. При этом объем второй камеры значительно сокращается. При сокращении воздушной камеры объем воздуха внутри нее не изменяется, поэтому увеличивается давление на мембрану. Соответственно, давление в системе увеличивается.
В расширительных баках используется мембрана, разделяющая его на 2 резервуара, один из которых с воздухом, а другой с жидкостью. При этом необходимо наличие в баке аппаратуры контроля давления (реле давления). Это необходимо для автоматического отключения насоса, этим же датчиком насос автоматически запускается при падении давления в резервуаре ниже запрограммированного значения. Это позволит осуществлять автоматическую работу всей системы водоснабжения.
Для контроля давления необходимо установить и отдельный манометр, который будет дублировать реле давления на случай его поломки. При этом важно очень тщательно и точно настроить датчик давления, поскольку от его работы зависит давление в водопроводе. Установка расширительных (мембранных) резервуаров в системе автономного водоснабжения решает сразу несколько вопросов:
- Поддержание давления в системе при отключении насоса и в случае его остановки на обслуживание или ремонт. Кроме того, такие баки позволяют существенно снизить мощность насоса водоподачи.
- Защита системы водоснабжения от гидравлических ударов, которые могут возникать из-за перепадов напряжения в электрических сетях, что существенно повышает живучесть системы.
- Защищает от перепадов давления и других неприятных нюансов, связанных с попаданием воздуха в систему (например, при падении уровня воды в скважине).
- В случае непредвиденного отключения насоса будет поддерживать некоторое давление в системе.
- Снижает износ насосного оборудования, тем самым продлевая срок его эксплуатации. Это происходит из-за того, что насос качает воду только после понижения давления воды в баке, а не после понижения давления воды в системе.
- В случае малого расхода воды позволяет вообще не включать насосное оборудование, а пользоваться только водой, которая находится в баке.
Мембранные баки бывают разной конструкции. На данный момент различают всего 2 типа:
- Со сменной мембраной. Его основным достоинством является возможность заменить мембрану при ее износе или прорыве. Для замены предусмотрен фланец, через который происходит извлечение старой мембраны и закладка новой. Фланец крепится болтами к корпусу бака. В случае если резервуар имеет большой объем, возможны дополнительные крепления мембраны. Чаще всего заднюю часть мембраны крепят к ниппелю. Поэтому для извлечения необходимо демонтировать ниппель, в противном случае мембрану можно порвать.
- Особенность функционирования такого устройства — отсутствие контакта воды с баком. Поскольку вода остается внутри мембраны. Это защищает металлический корпус от ржавчины, вода не загрязняется при контакте с поверхностью. Таким образом, существенно продлевается срок эксплуатации таких баков. Устройства с подобными конструкциями бывают в вертикальном и горизонтальном исполнении. Главным недостатком является повышенный износ мембраны (что требует ее частой замены) и необходимость тщательно контролировать химический состав самой мембраны для предотвращения попадания в систему ядовитых веществ (поэтому нельзя покупать дешевые китайские или польские мембраны!).
- Имеющие стационарную диафрагму. Они имеют статично закрепленную мембрану (диафрагму), которая делит бак на 2 части. Главным отличием является невозможность осуществления замены диафрагмы в случае ее прорыва или износа в процессе эксплуатации. Аналогично предыдущей конструкции в одном отсеке будет находиться воздух, в другом — вода. При этом вода имеет прямой контакт с корпусом бака. В случае использования металла в качестве корпуса возможно его ржавление и засорение системы ржавчиной. Поэтому для защиты от появления ржавчины внутренние поверхности таких баков красят специальной краской. Стоит отметить, что со временем краска смывается, это приводит к контакту металла с водой.
Вернуться к оглавлению
Выбор устройства
Главным критерием выбора такого бака является максимальный допустимый объем воды, который может аккумулироваться в баке. Для выбора бака по объему необходимо учесть целый ряд параметров: количество проживающих в доме человек, количество потребителей воды (унитазы, водозаборные точки, вентили, бытовые приборы и т.д.). При этом следует рассчитать падение давления, которое может быть при одновременном открытии всех водозаборных точек.
Критерием является количество включений системы в час (при этом следует учитывать возможности циклов «пуск-стоп» для насоса).
Так, для частного дома, в котором проживает 3 человека, с насосом 2 м³/час подбирают бак объемом около 25 л. В случае если в доме проживает 4-5 человек, с насосом 4 м³/час подбирают бак объемом около 50 л. Далее, при увеличении роста числа потребителей существенно возрастает необходимый минимальный объем бака и потребность частого включения насосной станции. Однако стоит помнить, что меньший объем позволяет снизить перепады давления в системе. При этом сам бак является резервной емкостью для хранения воды.
Немаловажным критерием является и выбор производителей бака. Стоит заранее исключить дешевые модели из Польши и Китая, поскольку очень часто они используют некачественные и опасные для здоровья человека материалы. При этом стоит уделять внимание качеству каучуковой мембраны или диафрагмы.
Следующий критерий — стоимость мембраны. Это актуально только для баков со сменной мембраной. Дело в том, что производители существенно завышают стоимость расходных (запасных) материалов, зачастую необоснованно. Поэтому рекомендуется подбирать такие модели, которые позволяют установить мембраны от других производителей.
Подробно рассмотрен расширительный бак для водоснабжения, принцип работы и устройство, виды и особенности. Предъявлены критерии выбора расширительного бака, рассмотрены недостатки и основное назначение.
Рисунок 1: Виды расширительных баков
Самое важное условие в системе водоснабжения - это оптимальная поддержка давления воды. Для обеспечения правильного давления в расширительных баках используют компенсаторы, чтобы выровнять нагрузки на трубы и оборудование. Вода используется не только в технических, но и в пищевых целях, поэтому бак и мембрана с внутренней стороны изготовлены из специального материала, который не меняет вкус и запах воды. Этот материал должен соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям и обязательно должен быть сертификат качества. Расширительный бак для систем водоснабжения компенсирует гидравлические удары, что в значительной степени увеличивает срок службы насосов и трубопровода.
Устройство расширительного бака
Внутри расширительного бака стоит резиновая мембрана, которая разделяет бак на две камеры: в одну камеру накачивают воздух, а другая камера остается пустой. В пустую камеру после установки и запуска отопления, начнется поступления теплоносителя. В другой камере, где накачен воздух, будет восстанавливаться необходимый объем. Когда жидкость охлаждается, то она вытесняется обратно в систему водоснабжения. Таким образом, в трубах держится постоянный, необходимый напор, именно поэтому система работает всегда стабильно, отсутствуют перегрузки и скачки давления.
Рисунок 2: Размеры расширительных баков
Вода, попавшая из скважины, находится под давлением, а мембрана в это время увеличивается, объем воздуха уменьшается, при этом создается некоторое давление. Насос отключается, когда давление достигает необходимого уровня. Вода расходуется, соответственно давления падает, а насос включается, чтобы поддерживать давление. Недостаток расширительного бака - нерациональный метод временного хранение воды. Голландцы стали первыми, кто предложил использовать расширительные баки с мембраной. На сегодняшний день закрытые расширительные баки весьма эстетичны и имеют различный дизайн.
Рисунок 3: Расширительный бак в действии
Мембранный расширительный бак для водоснабжения тоже имеет недостаток, который заключается в том, что у такой конструкции нельзя заменить мембрану. Если система отопления работает нормально, то жидкость расширяется, когда запускается вода, а в остальном колебания давлений проходят плавно. Мембрана такого бака изготовлена из качественного материала и служит очень долго.
Рисунок 4: Мембранный расширительный бак для водоснабжения
Совет! Не стоит забывать проверять давления воздуха перед каждым отопительным сезоном. Для систем, которые имеют большие объемы, лучше всего использовать стационарный манометр. (См. также: )
С помощью мембранного расширительного бака идет компенсация гидродинамического удара, что намного сокращается частоту работы насосов. Такая конструкция увеличивает срок службы и экономит электричество. Когда нагревается или охлаждается теплоноситель, то система сохраняется в целостности. Это компенсирует объем изменений и именно для этого устанавливается мембранный расширительный бак. Даже во время отключения электроэнергии резервные баки имеют функцию пожаротушения. Использовать мембранные баки можно не только в бытовых системах, но и в промышленных, так как рабочее давление рассчитано до 16 бар. Гидроаккумуляторы могут быть горизонтальными и вертикальными, открытыми и закрытыми. Помимо этого они разнятся по объему воды и рабочему давлению.
Объем бака
Для того чтобы узнать объем бака нужно просчитать по формулам первоначальное давление воздуха в баке и рабочее давление, при максимальной нагрузке. Но покупателю достаточно будет знать, что объем бака составляет 1 к 10 от объема теплоносителя, который расположен в системе.
Рисунок 5: Расчет объема расширительного бака
Важно! Если не правильно подобран объем бака, то система отопления не прослужит долго. Даже при самой высокой температуре нагрева, давление в системе отопления ни в коем случае не должно превышать допустимое. (См. также: )
Расширительный бак для водоснабжения, инструкция установки прилагается к каждому баку. Там и нужно посмотреть особенности выбора расширительного бака в зависимости от потребностей и характеристик отопительной системы.
Расширительные баки открытого типа
Их устанавливают на самых высоких точках системы отопления: на крышах зданий или чердаках. Тепловое расширение теплоносителя не дает возможности вскипать воде и если произошла утечка, то система отопления пополняется водой. На сегодняшний день баки открытого типа мало где устанавливаются, потому что они имеют некоторые недостатки:- слишком большая конструкция;
- устанавливается на высокой точке системы отопления, а для этого необходимо приобретать дополнительные трубу (будут потери тепла); (См. также: )
- в систему отопления через бак попадает воздух, образуется коррозия на приборах отопления и на системах отопления некоторых частей;
- не может стабильно работать при высоком давлении.
Рисунок 6: Схема расширительного бака
- Корпус;
- Уровень воды;
- Труба холодной воды;
- Спускная труба;
- Клапан предохранительный;
- Запорный вентиль;
- Верхняя точка в стояке трубопровода.
Расширительные баки закрытого типа применяют:
- в системе отопления, которая работает с автономными источниками теплоты;
- в системе отопления, которая подключена к централизованным сетям, составленным по независимым схемам;
- в системе, которая подключена к солнечному коллектору и насосам;
- в системе, подключенной к холодному и горячему водоснабжению.
Выбор расширительного бака
Выбирать расширительный бак нужно с учетом всех особенностей системы. Сначала нужно подобрать необходимый объем, выбрать конструкцию, определиться с материалом мембраны. Так же стоит обратить внимание на вес изделия, именно поэтому показателю можно определить качество надежности и долговечности расширительного бака. Лучшего приобретать известные марки, так как они смогут обеспечить системе отопления долгую эксплуатацию и не допускать поломки в системе. Установка расширительного бака для водоснабжения и цена на него порадуют каждого, кому нужно установить такой бак.Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.
Применяемые в системах холодного водоснабжения при подаче воды в дом от внешнего источника.
Правильный подбор, монтаж и эксплуатация баков обеспечит безопасную работу систем и сведет на нет вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Мембранные баки VALTEC для систем отопления
Назначение расширительного бака VALTEC
Основная задача мембранного расширительного бака в системе отопления – компенсировать увеличение объема воды вследствие ее температурного расширения.
При отсутствии в замкнутой системе емкости, куда могут поступать излишки теплоносителя, даже незначительное увеличение температуры приведет к возрастанию давления, которое может превысить предельно допустимую величину для элементов гидравлической системы.Как работает расширительный бак VALTEC
В расширительном мембранном баке находится диафрагма, которая разделяет его на две части, одна из которых содержит азот, находящийся под начальным избыточным давлением, а в другую часть поступают излишки теплоносителя из системы.
Первоначально весь объем расширительного бака полностью занят азотом; при нагреве теплоносителя его объем увеличивается, что приводит к сжатию азота. Давление азотной подушки увеличивается и выравнивается с давлением в системе отопления на данном статическом уровне. Когда температура теплоносителя и, соответственно, его объем уменьшается, давление азотной подушки возвращает теплоноситель обратно в систему, не давая давлению в системе снизиться ниже настроечного уровня.
Место подключения расширительного мембранного бака VALTEC к системе отопленияДавление в точке подключения мембранного бака к системе всегда равно статическому давлению в данной точке при данных температурных параметрах.
Таким образом, от места расположения расширительного бака зависят параметры работы всех остальных элементов системы отопления, требуемое начальное давление в расширительном баке и сам объем бака. На рис. 1 приведено несколько вариантов присоединения мембранного бака к системе отопления со следующими высотными параметрами:- превышение верхней точки системы над нижней (H) – 10 м;
- теплогенератор и предохранительный клапан расположены на 2 м выше нижней точки системы (h 1);
- расширительный бак помещен на 1 м выше точки его подключения к системе (h 2);
- статическое давление на уровне нижней точки системы – 15 м вод. ст.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Рис. 1. Варианты подключения мембранного бака к системе отопления
У выносных флажков на рис. 1 обозначены расчетные значения рабочего давления в характерных точках каждой системы (в м вод. ст).
Значение настройки предохранительного клапана принято 33 м вод. ст., напор насоса – 6 м вод. ст., емкость системы – 200 л. Разница максимальной и минимальной температур теплоносителя – 80 ºС.
В табл. 1 приведены расчетные характеристики мембранных баков для схем с их разным подключением.
Таблица 1. Расчетные данные по системам рисунка 1
Подбор мембранного расширительного бака VALTEC
Достаточный объем мембранного расширительного бака рекомендуется определять по формуле:
V б = C · β t / (1 – P a min / P a max), (1)
где C – общий объем теплоносителя в системе отопления, л. Включает в себя объем воды в трубах, котле, радиаторах и других элементах системы. Этот показатель подсчитывается по фактической емкости каждого элемента системы; P a min – начальное (настроечное) абсолютное давление в расширительном баке, бар; P a max – максимальное абсолютное давление, возможное в расширительном баке, бар.
С определенной погрешностью значение объема теплоносителя в системе можно выбирать из табл. 2. При расчетах на стадии технико-экономического обоснования допускается принимать удельную емкость системы отопления 15 л/кВт.
Значения коэффициента температурного расширения теплоносителя β t , соответствующие максимальной разнице температур воды в неработающей и работающей системе, рекомендуется принимать из табл. 3.
Настроечное абсолютное давление вычисляется по формуле:
P a min = P a 0 + P ст max – 0,1· (H Б + h 2 + 1), (2)
где P a 0 – атмосферное давление, бар; P ст max – статическое давление на уровне нижней точки системы, бар; Н Б – превышение точки врезки бака над нижней точкой системы, м; h 2 – превышение центра бака над точкой врезки, м.
При расположении бака ниже точки врезки h 2 подставляется со знаком «минус».
Абсолютное максимальное давление, возможное в расширительном баке:
P a max = P a 0 + P ПК + P ст Б – P ст ПК – 0,1· h 2 , (3)
где P ПК – давление настройки предохранительного клапана, бар; P ст Б – статическое давление на уровне установки предохранительного клапана, бар; P ст ПК – статическое давление на уровне врезки в систему мембранного бака, бар.
Таблица 2. Ориентировочный объем теплоносителя в системе
Таблица 3. Значение коэффициента температурного расширения теплоносителей β t
| Температура, °С | Содержание гликоля, % | |||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | |
| 0 | 0,0002 | 0,0032 | 0,0064 | 0,0096 | 0,0128 | 0,0160 | 0,0224 | 0,0288 |
| 10 | 0,0004 | 0,0034 | 0,0066 | 0,0098 | 0,0130 | 0,0162 | 0,0226 | 0,0290 |
| 20 | 0,0018 | 0,0048 | 0,0080 | 0,0112 | 0,0144 | 0,0176 | 0,0240 | 0,0304 |
| 30 | 0,0044 | 0,0074 | 0,0106 | 0,0138 | 0,0170 | 0,0202 | 0,0266 | 0,0330 |
| 40 | 0,0079 | 0,0109 | 0,0141 | 0,0173 | 0,0205 | 0,0237 | 0,0301 | 0,0365 |
| 50 | 0,0121 | 0,0151 | 0,0183 | 0,0215 | 0,0247 | 0,0279 | 0,0343 | 0,0407 |
| 60 | 0,0171 | 0,0201 | 0,0232 | 0,0263 | 0,0294 | 0,0325 | 0,0387 | 0,0449 |
| 70 | 0,0228 | 0,0258 | 0,0288 | 0,0318 | 0,0348 | 0,0378 | 0,0438 | 0,0498 |
| 80 | 0,0290 | 0,0320 | 0,0349 | 0,0378 | 0,0407 | 0,0436 | 0,0494 | 0,0552 |
| 90 | 0,0359 | 0,0389 | 0,0417 | 0,0445 | 0,0473 | 0,0501 | 0,0557 | 0,0613 |
| 100 | 0,0435 | 0,0465 | 0,0491 | 0.0517 | 0,0543 | 0,0569 | 0,0621 | 0,0673 |
| 110 | 0,0515 | 0,0545 | 0,0568 | 0,0591 | 0,0614 | 0,0637 | 0,0683 | 0,0729 |
| 120 | 0,0603 | 0,0633 | 0,0653 | 0,0673 | 0,0693 | 0,0713 | 0,0753 | 0,0793 |
Как показывает анализ формулы 1, оптимальный выбор объема расширительного мембранного бака напрямую связан с правильной настройкой предохранительного клапана (согласно СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» это обязательный для экспанзомата элемент). Обычно он настраивается на давление, превышающее допустимое для самого уязвимого элемента системы на 10 % (с учетом разности высот клапана и защищаемого элемента). Поэтому для систем отопления рекомендуется применять клапаны с возможностью регулировки давления настройки. Кроме того, клапан обязательно должен иметь устройство принудительного открывания («подрыва») для периодической проверки его работоспособности и во избежание залипания золотника. Пример такого клапана показан на рис. 3..jpg) Рис. 3. Предохранительный клапан VALTEC VT.1831 с возможностью настройки и принудительным «подрывом»
|
Настроечное давление бака не должно быть ниже гидростатического давления на уровне центра бака более, чем на 1 м вод. ст. (0,1 бара). В противном случае уже в процессе заполнения системы полезный объем бака заполнится теплоносителем, и при последующем нагреве и расширении жидкости будет предоставлен меньший объем, чем это необходимо. Иными словами, если в баке настроечное (заводское) давление равно 1,5 бара, то заполнять систему нужно до давления на уровне центра бака, не превышающего 1,6 бара. Если по проекту в системе необходимо установить большее гидростатическое давление, то для этого, перед монтажом бака, в нем необходимо поднять давление при помощи воздушного насоса.
В двух одинаковых системах, различающихся только по типу теплоносителя, расширительный бак большего объема потребуется в той системе, где используется незамерзающий теплоноситель на основе гликоля (этилен- или пропиленгликоля), т.к. коэффициент расширения у гликолевых растворов несколько выше, чем у воды.Таким образом, при переходе с водяной системы на систему с гликолем, возможно, потребуется замена бака на больший по типоразмеру или установка дополнительного расширительного бака.
Сигналом к тому, что система нуждается в баке большей емкости, служит частое срабатывание предохранительного клапана.
Примеры обвязки с мембранным бакам
.jpg)
Рис. 4. Установка расширительного бака в системе с одним котлом: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – циркуляционный насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – воздухоотводчик
В данном случае экспанзомат расположен на обратном трубопроводе системы, что позволяет эксплуатировать его при меньшей температуре теплоносителя, чем если бы он был установлен на линии подачи. Такое решение позволяет продлить срок службы аппарата. Подключение бака на всасывающем патрубке насоса предохраняет насос от кавитации.
.jpg)
Рис. 5. Установка расширительных баков в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (предусмотрено по одному баку на каждый котел): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка
В данной схеме предусмотрено по одному экспанзомату на котел. Емкость каждого из них должна быть не меньше расчетной на всю систему, т.е. если по расчету ей необходим бак емкостью 80 л, то такой должна быть емкость каждого из устанавливаемых аппаратов. Это обусловлено тем, что при работе на пониженной мощности, когда выключается горелка одного из котлов, также происходит отключение соответствующего циркуляционного насоса и закрытие трехходового клапана. При этом циркуляция воды через отключенный котел отсутствует, и расширительный бак, установленный на данном котле, изолируется от остальной системы. Оставшийся в работе экспанзомат должен обеспечить компенсацию расширения теплоносителя во всем объеме системы. Это положение справедливо и при использовании двухходовых клапанов, выполняющих функцию блокировки котлов.
.jpg)
Рис. 6. Установка расширительного бака в системе с несколькими котлами и автоматическим ограничением минимальной температуры воды в обратном трубопроводе (один расширительный бак на всю систему): 1 – расширительный бак; 2 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик); 3 – циркуляционный насос; 4 – трехходовой смесительный клапан; 5 –обратный клапан; 6 – запорный кран; 7 – гидравлическая стрелка
Мембранные баки для систем ГВС
Основное отличие мембранных баков для водоснабжения заключается в том, что вода в них не должна соприкасаться со стенками корпуса, как это допускается в системах отопления. Поэтому в них всегда применяется мембрана камерного типа (в виде мешка). Кроме того, к материалу мембраны баков для водоснабжения предъявляются повышенные требования по допустимости контакта с пищевыми жидкостями.
Расчет мембранного расширительного бака для ГВС производится по формуле 1. Подсчет объема воды в системе ведется с учетом воды, содержащейся в трубопроводах и водонагревателе или теплообменнике.
Пример установки мембранного бака для ГВС приведен на рис. 7..jpg)
Рис. 7. Установка расширительного бака в системе горячего водоснабжения: 1 – расширительный бак; 2 – предохранительный клапан; 3 – насос; 4 – фильтр; 5 – обратный клапан; 6 – запорный кран
Мембранные баки VALTEC для систем ХВС (гидроаккумуляторы)
.jpg)
| Марка | Объем, л | D, мм | Н, мм | L, мм | Dу | Dy2 |
| VAV 8 | 8 | 200 | 333 | 3/4 | ||
| VAV 12 | 12 | 280 | 323 | 3/4 | ||
| VAV 24 | 24 | 280 | 523 | 3/4 | ||
| VAV 50 | 50 | 365 | 683 | 3/4 | ||
| VAV 80 | 80 | 410 | 795 | 3/4 | ||
| VAV 100 | 100 | 495 | 809 | 3/4 | 3/4x1/2 | |
| VAV 150 | 150 | 495 | 1079 | 3/4 | 3/4x1/2 | |
| VAO 24 | 24 | 280 | 297 | 523 | 1 | |
| VAO 50 | 50 | 365 | 382 | 595 | 1 | |
| VAO 80 | 80 | 410 | 427 | 728 | 1 | |
| VAO 100 | 100 | 495 | 517 | 730 | 1 | 3/4x1/2 |
| VAO 150 | 150 | 495 | 517 | 1000 | 1 | 3/4x1/2 |
Номенклатура и габаритные размеры баков для отопления
.jpg)
| Марка | Объем, л | D, мм | Н, мм | Dу |
| VRV 8 | 8 | 200 | 333 | 3/4 |
| VRV 12 | 12 | 280 | 323 | 3/4 |
| VRV 18 | 18 | 280 | 423 | 3/4 |
| VRV 24 | 24 | 280 | 523 | 3/4 |
| VRV 35 | 35 | 365 | 473 | 3/4 |
| VRV 50 | 50 | 365 | 605 | 3/4 |
| VRV 80 | 80 | 410 | 735 | 3/4 |
| VRV 100 | 100 | 495 | 809 | 3/4 |
| VRV 150 | 150 | 495 | 1079 | 3/4 |
Нормативные требования к мембранным бакам
| Требование норматива | Норматив |
| 4.34. Расширительные баки должны быть цилиндрической формы; для баков с внутренним диаметром корпуса до 500 мм должны приниматься плоские приварные или эллиптические днища, а при диаметре более 500 мм – эллиптические. | СП 41-101-95 |
| 4.35. Расширительные баки должны быть оборудованы предохранительными клапанами. | |
| 4.47. Предохранительные устройства должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в защищенном элементе не превышало расчетное более чем на 10 %, а при расчетном давлении до 0,5 МПа – не более чем на 0,05 МПа. Расчет пропускной способности предохранительных устройств должен производиться согласно ГОСТ 24570. | |
| 7.2.6.1. Для компенсации температурных расширений теплоносителя в независимых системах отопления следует предусматривать расширительные баки. | СП 31-106-2002 |
| 7.2.6.2. В системе водяного отопления с искусственным побуждением циркуляции теплоносителя могут использоваться открытые или закрытые расширительные баки, располагаемые в помещении теплогенератора. Рекомендуется применять расширительные баки диафрагменного типа с тепловой изоляцией. | |
| 7.2.6.3. Требуемая вместимость бака устанавливается в зависимости от объема теплоносителя в системе отопления. | |
| 5.19. Для приема излишков воды в системе при ее нагревании и для подпитки системы отопления при наличии утечек в автономных котельных рекомендуется предусматривать расширительные баки диафрагменного типа. | СП 41-104-2000 |
| 3.4. Не допускается применять металлополимерные трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов. | СП 41-102-98 |
| 13.14. Водонапорные и гидропневматические баки питьевой воды, а также бакиаккумуляторы надлежит изготовлять из металла с наружной и внутренней антикоррозионной защитой; при этом для внутренней антикоррозионной защиты следует применять материалы, разрешенные Главсанэпиднадзором России. Для баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения тепловую изоляцию следует предусматривать по расчету. | СНиП 2.04.01-85* |
| 13.17. Гидропневматические баки должны быть оборудованы подающей, отводящей и спускной трубами, а также предохранительными клапанами, манометром, датчиками уровня и устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха. | |
| 13.10. Запас воды в баках-аккумуляторах, устраиваемых в бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий, следует определять в зависимости от времени их заполнения в течение смены, принимаемого при числе душевых сеток: 10–20 – 2 ч; 21–30 – 3 ч; 31 и более – 4 ч. |