Мембранный расширительный бак: стабильное давление в отопительной системе

Водяное отопление, несмотря на свою распространенность, подвержено одному важному нюансу: изменению объема воды при нагревании и охлаждении. Без должного контроля это может привести к скачкам давления, способным повредить котел, радиаторы и трубопровод. Решить эту проблему поможет мембранный расширительный бак – устройство, предназначенное для компенсации расширения теплоносителя и поддержания стабильного давления в замкнутой системе отопления. Давайте разберемся, как работает мембранный расширительный бак, из чего он состоит и как правильно рассчитать его необходимый объем.

Почему расширительный бак необходим для системы отопления?

Нагрев воды в замкнутом пространстве неизбежно приводит к увеличению ее объема. В системе отопления, где количество воды фиксировано, это расширение создает избыточное давление. Без возможности сброса или компенсации этого давления, система подвергается риску серьезных повреждений, вплоть до аварийных ситуаций. Расширительный бак для отопления мембранного типа выполняет роль “демпфера”, принимая на себя излишек объема воды, возникающий при нагреве, и тем самым предохраняя систему от опасного повышения давления.

Конструкция и принцип действия мембранного расширительного бака: просто о сложном

Мембранный расширительный бак – это герметичный резервуар, внутри которого находится эластичная мембрана, разделяющая его на две камеры. Одна камера заполняется водой (теплоносителем), а другая – газом (чаще всего азотом или воздухом) под определенным давлением.

Механизм работы мембранного расширительного бака выглядит следующим образом:

1. Исходное состояние: В холодной системе, когда вода еще не нагрета, давление в баке и системе отопления примерно одинаковое. Мембрана находится в нейтральном положении.
2. Нагрев воды и расширение: По мере нагрева вода увеличивается в объеме и поступает в водяную камеру расширительного бака, оказывая давление на мембрану.
3. Сжатие газовой камеры: Под давлением воды мембрана прогибается, сжимая газ в воздушной камере. Сжатие газа приводит к повышению его давления, которое начинает противодействовать давлению воды.
4. Баланс давления: Происходит автоматическая балансировка между давлением воды и давлением газа. Этот баланс позволяет поддерживать стабильное давление во всей отопительной системе.
5. Охлаждение и возврат: Когда вода остывает и ее объем уменьшается, давление газа в баке возвращает мембрану в исходное положение, выталкивая воду обратно в систему отопления и поддерживая минимальное давление.

Понимание принципа работы мембранного расширительного бака подчеркивает его ключевую роль в обеспечении долговечности и безопасности системы отопления.

Преимущества использования мембранного расширительного бака:

• Защита от коррозии: Мембрана исключает прямой контакт теплоносителя с воздухом, что существенно снижает риск коррозии и образования накипи внутри системы. 
• Поддержание стабильности: Обеспечивает более ровное и стабильное давление в системе по сравнению с открытыми расширительными баками.
• Компактность и универсальность: Мембранные баки имеют компактные размеры и могут быть установлены в различных положениях, что упрощает их интеграцию в существующую систему.
• Автоматизированная работа: Не требуют постоянного контроля и подкачки воздуха, что значительно упрощает эксплуатацию.

Ключевые характеристики, на которые стоит обратить внимание:

• Объем бака (V): Определяет, какое количество избыточной воды бак способен принять.
• Начальное давление (P0): Давление газа в баке в состоянии покоя (холодная система). Правильная настройка мембранного расширительного бака критически важна. Рекомендуется придерживаться рекомендаций производителя и выставлять давление, соответствующее статическому давлению системы.
• Предельное рабочее давление (Pmax): Максимальное давление, которое бак может выдержать без риска повреждения.

Как рассчитать объем расширительного бака для отопления: подробная инструкция

Расчет необходимого объема расширительного бака – важный этап проектирования системы отопления. Существует несколько способов, но наиболее распространенным является расчет по формуле:

V = (Ve * E) / ((Pmax + 1) / (P0 + 1) - 1)

Где:

• V – искомый объем расширительного бака (в литрах).
• Ve – общий объем теплоносителя в системе отопления (в литрах). Ориентировочно можно рассчитать, исходя из мощности котла (1 кВт ≈ 15 литров) или узнать из технической документации к системе.
• E – коэффициент расширения теплоносителя (в долях единицы). Для воды, нагретой до 85°C, можно принять E = 0.04 (4%).
• P0 – начальное давление в баке (в барах). Определяется статическим давлением системы (высота водяного столба от бака до самой высокой точки системы в метрах, деленная на 10).
• Pmax – максимальное рабочее давление в системе отопления (в барах). Указано в паспорте котла и других компонентов системы.

Пример расчета:

Возьмем систему отопления со следующими параметрами:

• Ve = 200 литров
• E = 0.04
• P0 = 1.2 бара
• Pmax = 3 бара

Подставляем в формулу:

V = (200 * 0.04) / ((3 + 1) / (1.2 + 1) - 1) = 8 / (1.818 - 1) = 8 / 0.818 = 9.78 литров

В этом случае, для данной системы отопления необходим расширительный бак объемом около 10 литров. Рекомендуется округлить значение в большую сторону и выбрать бак с небольшим запасом (например, 12 литров).

Выводы

Мембранный расширительный бак – это незаменимый элемент любой современной системы водяного отопления, гарантирующий ее безопасную и эффективную работу. Правильный выбор объема бака, грамотная установка и регулярное обслуживание – залог долговечности и бесперебойной работы вашей отопительной системы. Зная, как функционирует расширительный бак и уделяя внимание его обслуживанию, вы сможете избежать многих проблем и продлить срок службы всего оборудования. Качественный мембранный бак вы можете купить в нашем магазине!