Что нужно знать про мембранный бак для системы отопления

Устройство мембранных баков

Расширительные баки (техническое название устройства экспанзоматы) производятся для различных систем обогрева (СО). Для открытых необходимы емкости в виде обычной металлической или пластиковой бочки без крышки. Такие устройства используются, как правило, в гравитационных системах.

Для закрытых систем применяются современные, герметичные баки с эластичной диафрагмой (мембраной), монтирующиеся в СО с насосом, в любом удобном для размещения, месте трубопровода. В сегодняшней публикации будет рассказано именно о мембранных расширительных баках для отопления, их типах, методиках расчета емкости и этапах их монтажа.

Назначение, конструктивные и эксплуатационные особенности

Экспанзомат – это устройство, предназначенное для компенсации расширившегося при нагревании теплоносителя. Другими словами: если данный резервуар не будет предусмотрен, расширившейся под воздействием температуры жидкости будет некуда деваться и она разорвет трубы, радиаторы, теплообменник котлоагрегата, создав опасность взрыва.

Кроме этого, какой бы ни была герметичной СО, теплоноситель из нее все равно испаряется. Снижается его количество в контуре, что значительно уменьшает эффективность обогрева жилища. Мембранный расширительный бак для отопления позволяет пополнить объем жидкости, сохраняя необходимую герметичность в системе.

Мембранный бак - основные элементыКонструкция данного устройства состоит из стального, устойчивого к коррозии бака, в котором посередине находится эластичная диафрагма. В данном резервуаре установлен золотник, для накачки необходимого давления, клапан безопасности и патрубок подключения прибора к СО.

Виды закрытых экспанзоматов

«Первую скрипку» в данном устройстве играет диафрагма, которая, в зависимости от модели, может быть заменяемой или фиксированной.

  1. В первом случае, форма мембраны напоминает грушу или баллон. Именно поэтому емкости такого типа называют «баллонными». Ремонт расширительного бака отопления и замена пришедшей в негодность диафрагмы производятся через фланец с водяным патрубком, расположенный в нижней части прибора.
  2. При фиксированной конструкции диафрагмы, мембрана крепится посередине корпуса, после чего, бак запаивается в заводских условиях, делает невозможным ее замену. Ремонт резервуара такого типа (замена подрывного клапана, патрубка) производится только в специализированных мастерских.

Единственным преимуществом мембранных устройств перед емкостями со сменной диафрагмой является низкая стоимость.

Важно! Подбор расширительного бака для системы отопления – это важный процесс, требующий точного расчета и опыта. Если вы неуверены в своих знаниях, то обратитесь к профессионалу.

Преимущества

Существует достаточно много преимуществ мембранных экспанзоматов перед открытыми емкостями. Специалисты выделяют следующие:

  • Данные устройства могут применяться в системах с водопроводной водой.
  • Простота замены бака или пришедшей в негодность диафрагмы.
  • Минимальное обслуживание.
  • Не испарения, а это значит можно использовать дешевый этиленгликоль.

Основное достоинство данных моделей, по мнению специалистов – это большая вытесняющая способность.

Как работает экспанзомат

Принцип работы экспозаматаПринцип работы мембранного расширительного бака отопления гениально прост, и заключается в следующем:

  • В нормальном состоянии уровень теплоносителя доходит до мембраны. Расширяясь, он начинает вдавливать диафрагму в сторону газовой камеры, которая находится под определенным давлением.
  • При остывании теплоносителя, его уровень в емкости падает, а мембрана возвращается в рабочее положение.

Если рассматривать баллонный «механизм», то при подъеме уровня жидкости в системе она попадает в «грушу» бачка. Постепенно, она растягивается, ограничивая контакт жидкости (воды, антифризов, рассолов) со стенками прибора. При достижении рабочей температуры СО, давление в газовой камере, выдавливает жидкость в систему.


Таким образом, установка мембранного расширительного бака для отопления:

  • Стабилизирует работу СО при максимальном расширении теплоносителя и скачках давления при запуске котлоагрегата.
  • Минимизирует испарение жидкости из системы.
  • Дает возможность работы как с водой, так и с антифризами.

Как рассчитать объем экспанзомата

Расчет расширительного бака для систем отопления закрытого типа достаточно серьезный процесс, который можно провести несколькими способами:

  1. Доверить проведение вычислений сертифицированному специалисту. Результат достаточно высокого качества, но за это придется заплатить, немалую сумму.
  2. С помощью онлайн-калькуляторов. Результаты достаточно достоверны. Этот вариант для тех, кто не хочет терять время и платить деньги. Единственным минусом такого расчета является то, что в случае неправильных данных некому предъявить претензию. А проблемы при неправильном расчете могут быть достаточно серьезные: от неэффективной работы СО до ее полного разрушения, по причине меньшого, чем нужно объема расширительного бака.
  3. Сделать расчет самостоятельно, к тому же это не так сложно.

Воспользуйтесь формулой

V = (Vs * Z) / N

где:
Vs – объем СО. Чтобы рассчитать данное значение нужно исходить из того, что на каждый 1кВт мощности котельной установки необходимо 15л. жидкости. Например, ваш теплогенератор имеет мощность 45кВт, то объем СО будет равен 45 х 15 = 675 л.
Z –коэффициент, показывающий расширение конкретного теплоносителя при определенной температуре. Вода — 0,04; гликолевые антифризы, (в зависимости от концентрации активного вещества) от 0,044 до 0,048. Данные действительны при максимальной температуре в СО 95°С.
N – показатель эффективности устройства. Некоторые производители указывают данный параметр. Если его нет, в документации к устройству, то ег достаточно просто рассчитать самостоятельно, воспользовавшись формулой:

N = (Dmax Dmin) / (Dmax + 1)

где:
Dmax – максимальное давления. Для бытовых автономных СО это значение равно 2,5-3 кг/см2;
Dmin – начальное давление в воздушной камере устройства. Эта величина равна 0,5 кг/см2 на каждые 5м. высоты СО.

Итак:

N = (2,5-0,5)/(2,5+1) = 0,57

Все данные для расчета есть. Рассчитаем емкость экспанзомата для СО одноэтажного частного дома, с котлоагрегатом, мощностью 45кВт и водой, в качестве теплоносителя.

V = (675 х 0.04)/0,57 = 47,36л рекомендованный объем резервуара, для данной СО 50 л.

Этапы монтажа

Мембранный бак в СОПрежде чем устанавливать емкость в СО, необходимо подготовить котельное помещение, которое должно соответствовать рекомендованному производителем оборудования температурно-влажностному режиму. Определитесь с местом монтажа. Мембранные устройства, теоретически, можно монтировать в любом месте СО. Специалисты рекомендуют: чтобы на прибор не воздействовали резкие скачки давления, не устанавливайте его после котла на подающем трубопроводе. Лучшее место – на обратке, только не после насоса.

Совет! Исходя из опыта, необходимо монтировать устройство именно на подаче. Кроме этого, жидкость из СО должна поступать в емкость сверху. Такая схема монтажа гарантирует, что воздух из СО не попадет в камеру для жидкости.

  1. Врежьте в выбранную ветку трубопровода патрубок, размером ¾;
  2. Подготовьте паронитовую прокладку. Данный материал прекрасно выдерживает высокие температуры.
  3. Смонтируйте бак таким образом, чтобы на него не воздействовали нагрузки.

И в качестве заключения: обязательно отрегулируйте клапан безопасности. Значение должно быть на 10-15% ниже, чем критическое в СО.

Совет: Для безопасной работы СО выбирайте модели экспанзоматов, только с регулируемым подрывным клапаном.