Что такое мембранный расширительный бак: как работает, расчёт объёма и предварительное давление

Aquasan Group · Обновлено:

Мембранный расширительный бак — это бак с мембраной, который принимает лишний объём нагретой воды в закрытой системе и не даёт давлению расти. В насосных станциях повышения давления он работает как гидроаккумулятор: покрывает небольшие водоразборы и сокращает число пусков насоса.

Для чего нужен расширительный бак?

Расширительный бак даёт место растущему объёму нагретой воды и не позволяет давлению в закрытой системе достичь опасного уровня. Вода не сжимается; её объём растёт при нагреве. Если в закрытом контуре этой лишней воде некуда деться, давление быстро растёт и срабатывает предохранительный клапан.

Эффект немалый: коэффициент расширения воды при 90 °C составляет около 0,0356, поэтому система объёмом 1000 литров даёт около 36 литров лишней воды.

В каталоге Aquasan роль бака описана как защита закрытых систем отопления от высокого давления, вызванного расширением воды, и работа в качестве гидроаккумулятора в насосных станциях (каталог Aquapump, с. 36, турецкое издание).

Как работает расширительный бак?

Внутри бака гибкая мембрана разделяет газовую и водяную полости. В баках Aquamax установлена сменная мембрана из EPDM (каталог Aquapump, с. 36).

  1. Холодная система: газовая полость удерживает предварительное давление, а мембрана вытесняет воду из бака.
  2. Нагрев: расширяющаяся вода входит в бак, давит на мембрану и сжимает газ.
  3. Остывание: сжатый газ возвращает воду в систему, и давление падает до прежнего.

В насосной станции логика та же: пока работает насос, вода входит в бак, а при разборе газ выталкивает её обратно в трубопровод.

Где применяют расширительные баки?

Расширительные баки применяют в закрытых контурах отопления и охлаждения и в насосных станциях повышения давления. Замечания каталога о баках Aquamax (каталог Aquapump, с. 36):

  • Подходят и для систем отопления, и для насосных станций.
  • В системах отопления бак нужно подключать к обратной линии.
  • Подходят для систем с антифризом.
  • Рабочая температура — от −10 °C до +120 °C.

О стороне насосных станций читайте в руководстве «Что такое насосная станция повышения давления?»

Открытые и закрытые расширительные баки: сравнение

Открытый расширительный бак стоит в самой высокой точке системы и открыт в атмосферу; закрытый расширительный бак работает под давлением внутри системы.

ПараметрОткрытый бакЗакрытый бак
РасположениеСамая высокая точка системыТехническое помещение или другая подходящая точка системы
Контакт с воздухомЕстьНет, мембрана разделяет их
ДавлениеОткрыт в атмосферуРаботает под давлением
Применение в насосных станцияхНетИспользуется как гидроаккумулятор

Как рассчитать объём расширительного бака?

Объём бака определяют по объёму воды в системе, рабочей температуре и пределам давления системы. Распространённый метод, основанный на подходе EN 12828:

  1. Расширившаяся вода: Vex = Vs × n (Vs — объём воды в системе, n — коэффициент расширения)
  2. Запас воды: Wres = Vs × 0,005
  3. Предварительное давление: P0 = статическая высота (м) / 10 + 0,2 бар
  4. Конечное давление: Pfin = давление предохранительного клапана − 0,5 бар (для клапанов ниже 5 бар)
  5. Объём бака: Vn ≥ (Vex + Wres) × (Pfin + 1) / (Pfin − P0)

Пример: система отопления 70/50 °C объёмом 1500 литров, статическая высота 15 метров, предохранительный клапан на 3 бар:

ПозицияРасчётРезультат
Расширившаяся вода (n = 0,0228)1500 × 0,022834,2 л
Запас воды1500 × 0,0057,5 л
Предварительное давление15 / 10 + 0,21,7 бар
Конечное давление3 − 0,52,5 бар
Объём бака41,7 × 3,5 / 0,8182 л, то есть бак на 200 л

Пример лишь показывает метод. Окончательный расчёт должен выполнить проектировщик инженерных систем по реальным значениям системы.

Как задать предварительное давление?

Предварительное давление — это давление в газовой полости, когда в баке нет воды; его нужно задавать под проект. Баки Aquamax выходят с завода с предварительным давлением 4 бар (каталог Aquapump, с. 36), что подходит не для каждой системы.

  • Системы отопления: прибавьте 0,2 бар к давлению от статической высоты: 1,7 бар для 15 метров.
  • Насосные станции: в руководствах производителей обычно называют около 90 % давления включения насоса.
  • Измерение: измеряйте манометром на газовом клапане при отсутствии давления на водяной стороне; показание под давлением воды вводит в заблуждение.
  • Давление заполнения: холодную систему отопления заполняйте примерно на 0,3 бар выше предварительного давления.

Данные расширительных баков Aquamax

Закрытые расширительные баки Aquamax выпускаются объёмом от 24 до 5000 литров. Основные значения (каталог Aquapump, с. 36):

ПараметрЗначение
Объём бака24 – 5000 л
Максимальное рабочее давление6 и 10 бар до 400 л, 10 и 16 бар от 500 л
Заводское предварительное давление4 бар
Рабочая температура−10 °C / +120 °C
МембранаСменная, EPDM
Подключение к воде1", 1 1/4", 2", NW65, NW80
ПокрытиеЭлектростатическая порошковая окраска
Стандарт изготовленияTS EN 13831

Размеры моделей — на страницах продукции 10 бар и 16 бар. Документы — на странице «Сертификаты».

Как понять, что расширительный бак вышел из строя?

Когда бак не выполняет свою задачу, давление в системе быстро колеблется вместе с температурой. Обратите внимание на такие признаки:

  • Давление быстро растёт при нагреве, и срабатывает предохранительный клапан.
  • Давление слишком сильно падает при остывании, и систему приходится часто подпитывать.
  • Из газового клапана выходит вода — это указывает на повреждённую мембрану.
  • В насосной станции насос включается слишком часто.

Сначала проверьте предварительное давление. В баках Aquamax мембрана сменная; для замены свяжитесь с нами.

Часто задаваемые вопросы

Какое давление должно быть в расширительном баке?

Предварительное давление зависит от системы. В системах отопления прибавьте 0,2 бар к давлению от статической высоты; для здания высотой 15 метров это около 1,7 бар. Баки Aquamax выходят с завода с давлением 4 бар, поэтому проверьте значение при монтаже.

Куда подключается расширительный бак?

В системах отопления его нужно подключать к обратной линии (каталог Aquapump, с. 36). В насосной станции он подключается к станции как гидроаккумулятор.

Какой объём расширительного бака мне нужен?

Его рассчитывают по объёму воды в системе, рабочей температуре и пределам давления. В примере этого руководства для системы объёмом 1500 литров нужен бак на 200 литров.

Можно ли заменить мембрану?

В баках Aquamax установлена сменная мембрана из EPDM (каталог Aquapump, с. 36). Если корпус бака исправен, мембрану можно заменить.

Гидроаккумулятор и расширительный бак — это одно и то же?

Конструкция у них похожа: у обоих есть газовая и водяная полости, разделённые мембраной. Баки Aquamax можно использовать и в системах отопления, и в насосных станциях; предварительное давление задают под назначение.

Запросите коммерческое предложение для вашего проекта

Укажите тип здания, число этажей, источник воды и, если есть, расчётный расход по проекту — наша команда предложит подходящую станцию повышения давления или расширительный бак.

Связанные страницы