Водяной расширительный бак. Расширительный бак для водоснабжения: виды и принцип монтажа

Wester WRV-8 – мембранный бак для систем отопления.

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

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

Конструкция мембранного бака

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

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

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

Бачок Reflex в разрезе.

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

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

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

Расширительный бак мембранного типа Imera.

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

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

Принцип работы мембранного бака

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

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

Мембранный бак с группой безопасности.

Мембрана может быть повреждена в результате неправильной эксплуатации:

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

Расчет бака

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

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

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

Расширительный бак открытого типа

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

Открытый расширительный бак.

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

Видео

В автономной отопительной системе обязательно присутствует расширительный бак для отопления, или компенсатор. Его функция заключается в компенсации избыточного давления, которое возникает в системе при расширении теплоносителя вследствие нагрева. При быстром повышении температуры жидкий теплоноситель расширяется и возникает скачок давления, так называемый гидравлический удар. Он может разрушить элементы трубопровода и соединительной арматуры. Другие названия расширительного устройства: гидроаккумулятор, экспансомат.

Устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Системы отопления бывают открытые и закрытые. Соответственно, расширительные бачки отопления существуют открытого типа и закрытого.

Баки открытого типа

Открытый расширительный бак для отопления – это ёмкость в форме параллелепипеда, выполненная из нержавейки. Такой бак ставится в самой высокой точке открытой отопительной системы, обычно на чердаке.

К бачку подключаются трубы:

магистральная;
циркуляционная;
сигнальная, с запорным устройством.

В отопительной системе этого типа теплоноситель (вода) циркулирует естественным образом, без насосов. Несмотря на сравнительную дешевизну и простоту такого отопления, оно постепенно уходит в прошлое из-за многочисленных недостатков.

В открытом баке теплоноситель постоянно испаряется, поэтому нужно контролировать уровень воды и по мере необходимости подливать. По этой же причине проблематично использовать другой теплоноситель, например антифриз – он испаряется ещё быстрее.
Возможен перелив воды из бака, поэтому необходимо предусмотреть её отвод в канализацию или дренаж.
Открытый расширительный бачок требует хорошей теплоизоляции, чтобы вода не замёрзла в сильные морозы.
Для установки на чердаке потребуются дополнительные трубы и соединительные элементы.
Воздух, попадая из расширительного устройства в систему, провоцирует коррозию трубопровода и радиаторов, а также приводит к появлению воздушных пробок.

Система с открытым компенсатором подходит для отопления небольших одноэтажных домиков. Более крупные дома отапливаются закрытыми системами.

Баки закрытого типа

Закрытый, или мембранный расширительный бак системы отопления, содержит внутри эластичную мембрану, которая делит внутренний объём бака-компенсатора на два отсека, газовый и жидкостный. В газовой части содержится воздух под давлением (в некоторых моделях – азот или инертный газ), а в жидкостную поступают излишки теплоносителя при нагреве.

Бак закрытого типа (мембранный)

Чем выше температура, тем больше заполняется жидкостная часть гидроаккумулятора. Газовая часть при этом сокращается и давление в ней возрастает. При достижении порогового значения срабатывает предохранительный клапан, лишнее давление сбрасывается. А когда отопительная система остывает, то происходит обратный процесс, и теплоноситель возвращается из бака в трубопровод.

Принцип работы мембранного расширительного бака

Есть два вида мембранных компенсаторов.

С мембраной диафрагменного типа. Это небольшие по размеру бачки. Диафрагменная мембрана в них несъёмная и не подлежит замене: если она порвётся, то придётся полностью менять прибор.
С баллонной (грушевидной) мембраной. Её можно менять при износе, она используется в крупных тысячелитровых баках.

Объем расширительных баков для отопления может варьироваться в широких пределах от двух до нескольких тысяч литров. Форма закрытого гидроаккумулятора – плоская либо цилиндрическая. В плоском расширительном баке мембрана-диафрагма расположена вертикально, в цилиндрическом горизонтально.

Стоит обратить внимание: мембранный компенсатор иногда ошибочно называют вакуумным расширительным бачком для отопления. Однако вакуум в этом устройстве не используется. В отопительной системе может быть вакуумный деаэратор для удаления из воды микропузырьков воздуха.

Установка мембранного расширительного бачка

В отличие от открытого, мембранный гидроаккумулятор можно для удобства обслуживания установить прямо в тепловом пункте, рядом с котлом. Обычно его ставят на прямом участке перед циркуляционным насосом, желательно так, чтобы вода (или иной теплоноситель) поступала в компенсатор сверху. Он обязательно должен быть снабжён манометром, предохранительным клапаном и подключён к обратке.

Гидроаккумуляторы объёмом до 30 л крепят на стену, более крупные устанавливают на полу. При монтаже на стене бак следует крепить надёжно, поскольку его вес резко увеличивается при заполнении водой.

Несколько мембранных баков в тепловом пункте

Важные рабочие характеристики и расчёт объёма компенсатора

При подборе расширительного бака учитывают максимальную рабочую температуру и давление. Например, теплоноситель может нагреваться до +120° С, а пиковое давление в расширительном бачке отопления может доходить до 6-10 бар (обычное среднее значение 2-4 бар). Поэтому важны характеристики мембраны, её долговечность, термостойкость, соответствие санитарным нормам.

Объём компенсатора зависит от объёма теплоносителя в целом в системе. Необязательно рассчитывать объём математически точно, часто применяют упрощённый метод: выбирают бак с ёмкостью, равной 10% от полного объёма теплоносителя. А если этот объём неизвестен, то исходят из мощности котла и вида приборов отопления. Соотношения такие: для батарей отопления принимают – 11 л/кВт, для тёплых полов – 17,5 л/кВт, для настенно-напольных обогревателей – 7,5 л/кВт.

Если ёмкость выбранного компенсатора оказалась недостаточной, то предохранительный клапан будет сбрасывать давление слишком часто. В этом случае достаточно приобрести и подключить параллельно ещё один расширительный бачок.

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

Видео: монтаж расширительного бака

Очень важным элементом в отоплении является расширительный бак, он помогает убирать лишнее давление в отопительной системе, когда в ней повышается температура. Баки для отопительной системы бывают закрытого и открытого типа. Открытые имеют целый ряд недостатков, а вот мембранные (закрытые) более совершенны и у них отсутствуют недостатки, которые есть у открытых емкостей.

Расширительные мембранные баки Reflex V 1000 предназначены для того, чтобы компенсировать изменение в объеме воды, они могут происходить, когда вода нагревается. Выбирая расширительный бак для своей системы отопления, нужно уделить особое внимание материалу и качеству изделия с прочным и надежным корпусом. Одним из таких надежных баков является модель Reflex n 1000 для закрытых отопительных систем.

Описание конструкции и принцип работы

Все баки немецкой компании Reflex выполняются из листовой стали самого высокого качества. Такая модель, как Reflex N 1000 является расширительным напорным баком с незаменяемой мембраной . Он предназначен для использования в закрытых отопительных системах, холодоснабжения и для систем с солнечным коллектором. Он создавался с целью компенсации объема теплоносителя в период нагрева или охлаждения жидкости.

Емкость с мембраной изготовлена из материалов высокого качества имеет полимерное покрытие, эта модель предлагается в красном и сером цвете. Мембранная емкость Reflex N 1000 разделена на две части (камеры) мембраной. В одной из них находится низкоинертный газ - азот, его специально туда закачивают под давлением, во второй камере находится вода.

Когда вода начинает нагреваться, то избыточный объем жидкости поступает в мембранный бак, этот процесс приводит к сжатию газа , который содержится в другой части агрегата. Во всей емкости начинает создаваться незначительное давление, чтобы не сработал предварительный клапан. Когда вода остывает, она опять возвращается обратно под давлением газа.

Особенности и технические характеристики

Расширительные мембранные емкости нашли широкое применение. Чаще всего их устанавливают в частных домах, но также они используются и в промышленных комплексах. Модель бака Reflex N 1000 имеет следующие технические характеристики:

Отопление +холодоснабжение
Мембрана незаменяемая
Резьбовое подсоединение
Современный привлекательный дизайн
Качественное полимерное покрытие.

Расширительная емкость от немецкого производителя Reflex N 1000 обладает такими характеристиками, как:

У мембранной емкости есть важное преимущество - герметичность и подвижность мембраны создает в обеих камерах, там, где вода и газ, одинаковое давление . Такое свойство предохраняет систему в целом от разгерметизации.

Сборка и уход за прибором

Подсоединение расширительного бака происходит через запорную арматуру, это дает защиту от непредвиденного отключения емкости от системы отопления. Его также можно подсоединить к многокотельной системе для каждого индивидуального котла, так и для всей системы.

Расширительный мембранный бак Reflex нуждается в ежегодном профилактическом осмотре. Необходимо провести замеры начального давления сначала в воздушной камере , а затем измерить давление в камере с водой. Перед тем как проводить обслуживание бака его нужно отключить от системы, водяная камера должна быть пустой, воду можно слить через устройство для слива.

Применение мембранного бака Reflex и его гарантия качества

Reflex является универсальным мембранным расширительным баком с мембраной. Вся линейка продукции Reflex отличается прочной конструкцией и надежностью в эксплуатации, не нуждается в дополнительных энергетических затратах при работе. Благодаря своим отличительным свойствам и техническим характеристикам успешно применяются в индивидуальном строительств е, а также в промышленных и жилых объектах.

Защитное полимерное покрытие служит надежной защитой от повреждений с внешней стороны. Система оснащена всем необходимым, чтобы быть удобной для конкретных условий эксплуатации.

Заключение

Все расширительные емкости производителя из Германии Reflex обладают высоким качеством, их покрытие устойчиво к воздействию любой среды, выдерживают различные температурные колебания. Конструкция вся в целом предназначена для обеспечения компенсации теплоносителя в случае, когда в процессе эксплуатации температура в агрегате Reflex N 1000 нагревается или остывает.

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

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

Устройство и функции этого оборудования

Типы мембранных баков

Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.

Прибор со сменной мембраной

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

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

Устройство со стационарной диафрагмой

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

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

В нашем следующем материале представлены рекомендации эксперта по выбору мембранного бака:

Как правильно подобрать прибор?

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

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

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

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

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

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

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

Особенности самостоятельной установки

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

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

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

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно:

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

В современных отопительных системах и системах водоснабжения в качестве оборудования для защиты устанавливаются специальные расширительные водные баки мембранного типа. Часто подобные мембранные баки называют напорными баками, а иногда даже "гидропневмобаками" и "гидроаккумуляторами". В системе водоснабжение они призваны выполнять три важные функции.

Главнейшая функция мембранных баков очевидна - это резервация, или накопление водного ресурса, а также поддержание водного напора в трубах. Напорный бак в данном случае является резервной ёмкостью, накапливающей запасы воды. Когда включают кран и начинается водоразбор, напор воды, поступающей в систему, идёт именно из такого бака. Когда же резервы воды в "гидроаккумуляторе" уменьшаются и уровень давления внутри труб снижается ниже допустимого предела, запускается насос. Далее, если выключают кран, то насос не перестаёт работать, а продолжает определённое время закачивать воду в мембранный бак. Со временем бак полностью заполняется, достигается верхняя граница давления в нём, и автоматика отключает насос. Логично, что использование мембранного бака повышает срок эксплуатации не только насоса, но и всей системы в целом. А всё потому, что при его отсутствии и высокой частоте включения/выключения кранов водоразборной системы насосу приходилось бы постоянно переключаться из одного состояния в другое.

Второй важной функцией баков является предотвращение гидравлических ударов. Гидроудар – это такой скачок давления в системе, когда энергия движения резко остановленного водного потока в трубопроводе переходит в энергию, которая разрушает стенки трубопровода. Вероятность гидравлического удара высока при внезапном закрытии крана. Не менее вероятен такой удар и во время выключения различных бытовых электрических приборов, таких, как, например, стиральная машина. "Гидроаккумулятор". В этом случае он не допускает резкой смены давления и играет роль глушителя таких ударов.

Ну и третья функция – это, конечно же, создание запаса воды на случай какого-нибудь происшествия: будь то временное отключение насосной станции, или что-либо подобное. С мембранным баком в доме всегда будет запасной сосуд с водой.

Необходимо различать мембранные баки для систем водоснабжения и отопления, хотя внешне они весьма схожи между собой. В большинстве случаев выглядят они как шарообразные сосуды из металла. В отличие от напорного бака, основная функция мембранного бака для системы отопления заключается в резервировании излишка воды, получаемого в результате её термического расширения, для последующего возврата в систему. Как и напорные баки, они выполняют функцию глушителя гидравлических ударов в системе. Оба типа баков имеют внутри специальную эластичную мембрану, сделанную из термостойкого каучука. Эта мембрана разделяет сосуд на две части (для воздуха и для жидкости) и способна растягиваться, что даёт возможность системе находиться в равновесном состоянии при перепадах давления. Выбрать подходящий бак для системы поможет наш