МЕМБРАННІ баки
1. Баки розширювальні мембранні для опалення
1.1. Призначення розширювальних баків для опалення, відкриті і закриті баки
Всім відомо, що вода є не стисливу рідина, що розширюється при нагріванні. Щоб уявити, для чого потрібні розширювальні баки (Експанзомати), розглянемо роботу системи опалення.
При нагріванні котла температура рідини-теплоносія в ньому підвищується, і рідина розширюється. Це призводить до збільшення її обсягу приблизно на 0,3% на кожні 10 ° С. Тому, при збільшенні температури на 70 ° С початковий обсяг теплоносія збільшується приблизно на 3%. Рідина практично нестислива, і якщо система опалення не буде оснащена додатковим пристроєм, що дозволяє кудись дітися цього обсягу, неминуче станеться її руйнування.
Для виключення цього і застосовуються розширювальні (компенсаційні) баки - експансомати (від англійського слова "expansion" - розширення) - пристрої, що сприймають надлишок води при підвищенні температури і заповнюють спад води при її зниженні.
Розширювальні баки буває відкритими (в системах з природною циркуляцією) і закритими - в системах з примусовою циркуляцією (з використанням циркуляційного насоса). Поширені в минулому відкриті розширювальні баки представляли собою звичайну металеву ємність, що встановлюється десь на горищі будинку і пополняемую водою в міру її випаровування, і мали ряд недоліків, тому в даний час практично не застосовуються.
1.2. Недоліки відкритих розширювальних баків:
- наявність відкритого бака визначає підвищену випаровуваність рідини і необхідність постійного її поповнення;
- дорожча установка відкритого бака, тому що він повинен бути встановлений в самій верхній частині системи опалення. Треба передбачити спеціальне місце і забезпечити його утеплення і виключення замерзання, в той час як закритий бак може бути встановлений в будь-якому місці;
- підвищена корозія в системі через доступ в неї кисню;
- відкрита система опалення працює при низькому тиску і тому важко керована.
1.3. Для чого потрібен розширювальний бак (Експанзомати)
Розширювальні баки мембранного типу призначені для компенсації температурного розширення теплоносія в закритих системах опалення.
Конструкція розширювального бака є сталевим резервуар, розділений всередині гумовою мембраною на дві порожнини: одна з них заповнюється теплоносієм, а інша - повітрям (іноді - азотом, для зменшення корозії).
У першій порожнині розширювального бака розташований штуцер для приєднання до системи опалення, а в іншій - ніпель для вимірювання тиску повітря і для під'єднання насоса при підкачування. У повітряній порожнині повітря знаходиться під вихідним робочим тиском, тому мембрана вигинається в бік суміжній порожнини. При заповненні системи опалення теплоносієм, в розширювальному баку встановлюється динамічна рівновага, при якому, під дією тиску теплоносія, повітря стискається. При зростанні температури, обсяг повітряної порожнини зменшується, сприймаючи надлишковий обсяг теплоносія, що виникає за рахунок теплового розширення. При зниженні температури, відбувається зворотний процес - температура теплоносія падає, його обсяг зменшується, мембрана розгинається.
При використанні в якості теплоносія антифризів, які мають коефіцієнт температурного розширення більше, ніж вода, необхідно встановлювати в систему розширювальний бак більшої ємності.
1.4. Переваги закритого розширювального бака перед відкритим:
- зменшує корозію в системі опалення;
- зменшує загальні тепловтрати;
- зменшує завоздушіваніе системи опалення;
- виключає втрати теплоносія на випаровування;
- здешевлює монтаж і незалежність місця установки в системі;
- спрощує експлуатацію системи (виключається підживлення системи);
- підвищує надійність і економічність системи.
1.5. Підбір мембранного розширювального бака для системи опалення
Найпростішим приблизними методом розрахунку розширювального бака для закритих систем опалення є
10-15% від обсягу системи, якщо теплоносієм є вода, і
15-20% - якщо в якості теплоносія використовується рідина.
Обсяг системи опалення можна порахувати, склавши кількість води, що міститься в котлі, радіаторах і трубах. Якщо таких даних немає, можна приблизно визначити обсяг системи, виходячи з потужності котла - з розрахунку 15 л. на 1 кВт котлової потужності.
В опалювальних системах великого обсягу бажано контролювати тиск повітря в розширювальному баку за допомогою стаціонарного манометра. Повітря в розширювальному баку може стискуватися тільки до певного значення, обумовленого безпекою (міцністю) системи.
У більшості випадків цей поріг досягається установкою запобіжного клапана, відрегульованого на певне значення тиску. В індивідуальних будинках ця величина, як правило, становить не більше 3,5 - 4 бари. Виходить, що не весь розширювальний бак заповнений теплоносієм.
2. Баки розширювальні мембранні для холодного (гідроакумулятори) і гарячого водопостачання, пристрій, призначення
Другий основний тип баків - це баки (гідроакумулятори) для холодного водопостачання (ХВП). Їх завдання - акумулювати деяку кількість води і видавати це кількість під потрібним тиском в потрібний момент. Подібно опалювальних систем, баки для води можуть бути відкриті і закриті. Всі недоліки, перелічені раніше для відкритих баків опалювальних систем, поширюються і на баки для води, тому в даний час вони практично не використовуються.
Крім цього, необхідно пристрій, який виключає переповнення бака.
Гидроаккумулятор працює наступним чином: після монтажу системи і підключення до електромережі насос включається і починає закачувати воду в гідравлічну порожнину. Після того, як тиск в гидроаккумуляторе перевищить тиск відключення (пороги включення-виключення виставляються на реле тиску), насос відключається і знаходиться у вимкненому стані до тих пір, поки тиск не впаде через розбору води, після чого процес повторюється.
Для баків холодного водопостачання головне - грушоподібна мембрана зі спеціального очищеного матеріалу (ЕPDМ), і відповідність технічних характеристик по тиску і температурі.
Фланцеві розширювальні баки зі змінною мембраною бувають горизонтального і вертикального виконання.
Рідина в них завжди цілком знаходиться всередині грушоподібної мембрани і не контактує з металевою поверхнею бака, отже, внутрішня поверхня бака не вимагає покриття, тому що при зіткненні зі стінками бака це призводить до його корозії, а вода набуває металевий присмак.
Перевага грушоподібної мембрани в тому, що її без проблем можна замінити на нову. Заміна мембрани проводиться через фланець, закріплений за допомогою декількох болтів. При великих обсягах розширювального бака мембрана балонного (грушоподібної) типу закріплюється заднім кінцем до ніпеля через різьбове з'єднання для стабілізації заповнення.
Зовні гідроакумулятори дуже схожі на розширювальні фланцеві баки систем опалення. Однак, призначення та умови експлуатації у них інші, отже, є і деякі конструктивні відмінності.
- По-перше, режим роботи гідроакумулятора більш навантажений. При нормальній роботі частота спрацьовування (частота включення-виключення насосу) становить від 5 до 15 разів на годину при правильно підібраному обсязі гідроакумулятора. Якщо обсяг підібраний неправильно, то ця величина може збільшитися і до 20-30 разів на годину. Звичайно, такий режим роботи вимагає надійної, еластичної мембрани, що витримує велике навантаження.
- По-друге, гідроакумулятори використовуються в побутових системах водопостачання, отже, матеріал повинен бути дозволеним для використання з чистою питною водою.
- По-третє, гідроакумулятори, як правило, ставляться на лінію холодної води в системі водопостачання, тому з точки зору температури, при якій вони експлуатуються, режим більш щадний.
- По-четверте, вода в систему водопостачання в більшості випадків надходить зі свердловини або колодязя. Вона насичена киснем, який виділяється і скупчується в мембрані.
Тому у великих гідроакумуляторів в верхній частині діафрагми знаходиться патрубок і клапан для відведення повітря. Як і розширювальні баки систем опалення, гідроакумулятори заповнюються водою в повному обсязі. Причому обсяг видаваної при роботі гідроакумулятора води менше, ніж корисний об'єм розширювального бака системи опалення.
Таким чином, гідроакумулятори необхідні для:
- Підтримки тиску в системі ХВП.
- Захисту від гідроудару.
- Регулювання включення-виключення свердловинного насоса.
- Використовуються як резервні ємності під час відключення електрики.
3. Баки для гарячого водопостачання
Баки для гарячого водопостачання застосовуються в системах ГВС для компенсації об'єму води в водонагрівачах при нагріванні і їх захисту від можливих гідроударів.
За конструкцією вони практично не відрізняються від баків для холодного водопостачання
- Найбільш важливим критеріями при підборі є - гігієнічна харчова балон (грушоподібна) мембрана,
- номінальний тиск бака 10 бар,
- робота при більш високій температурі (від 100 ... 1100С).
Бак для ГВП в побуті підбирається з розрахунку приблизно 10% від ємності водонагрівача і встановлюється на вході в бойлер (водонагрівач).
4. Ринок розширювальних мембранних баків, бренди
Який розширювальний бак вибрати, типи мембран
На даний момент в Росії представлена велика кількість гідроакумуляторів і експансоматов різних виробників:
Зовні все баки дуже схожі.
Якщо головним критерієм для вибору бака буде ціна, то це може привести до серйозних проблем при роботі системи. Справа не у виборі фірми. Всі перераховані вище виробники випускають якісну продукцію. Одним з основних елементів, що впливають на працездатність і надійність всіх розширювальних баків, є мембрана.
Форма мембрани може бути балонної (грушоподібної), диафрагменной і кульової. В сучасних розширювальних баках, в основному, використовується грушоподібна мембрана.
Важливим є те, яка мембрана у бака і з якого матеріалу вона зроблена. Саме призначення системи визначає вибір мембрани.
У системах опалення розширення рідини, а, отже, і навантаження на мембрану відбувається повільно, і протягом всього часу роботи системи змінюється незначно.
Однак, температура експлуатації може досягати + 90 ° С. Тому головним критерієм для вибору матеріалу мембрани для розширювального бака системи опалення є стійкість до температури і довговічність.
В системах холодного водопостачання вплив температури не так важливо. Головним є динамічна еластичність мембрани, тому що система може включатися кілька разів на годину і швидко навантажувати. Якщо потрібен бак для резервування води, то необхідна мембрана з максимальною еластичністю.
На жаль, не буває універсального матеріалу мембран. Якщо матеріал еластичний, то він менш довговічний і погано тримає температуру або навпаки.
Саме правильний вибір мембрани на 90% визначає надійність і довговічність роботи всієї Вашої системи.
Перелічимо основні моменти, на які слід звернути увагу при виборі матеріалу і типу мембрани:
- робочий діапазон температур;
- санітарно-гігієнічні вимоги (контакт води з металом при роботі системи);
- динамічність роботи системи;
- довговічність;
- стійкість до дифузії води.
5. Власне виробництво - розширювальні мембранні баки «Wester». ТОП-позиція.
Частка ринку баків Wester в Росії. Переваги власного виробництва. Завод «Імпульс-Пром» (Балакірєва).
Група Компаній «Імпульс» випускає на заводі «Імпульс-Пром» в Балакірєва мембранні розширювальні баки власного виробництва під торговою маркою «Wester» (ТОП-позиція).
Завод «Імпульс-Пром» - структурний виробничий підрозділ, що входить до Групи компаній «Імпульс». Основний напрямок діяльності - виробництво мембранних баків (для опалення і водопостачання).
Завод «Імпульс-Пром» - це:
- Потужне і спеціалізоване підприємство, яке здійснює виробництво мембранних баків за італійською технологією;
- Має у своєму розпорядженні виробничими площами понад 10 000 м2;
- Штат співробітників 25 осіб;
- Потужність виробництва заводу - до 500 000 баків на рік (що можна порівняти з об'ємом всіх баків, що продаються в Росії).
Завод оснащений новітнім обладнанням, серед якого є і унікальні апарати, наприклад, єдиний в світі верстат зварювання кільцевого шва з лазерним датчиком контролю шва.
Переваги власного виробництва дозволяють:
- планувати і випускати ті баки, які восстребован;
- підтримувати на складі великий запас баків потрібного обсягу;
- підтримувати широкий асортимент;
- виключити витрати на митні (і уникнути ризиків) і транспортні витрати;
- випускати баки самих різних розмірів (8 -10 000 л.);
- встановлювати гнучкі ціни на продукцію;
- встановлювати спеціальні ціни для дилерів, не будучи прив'язаним до курсу валют.
- варто відзначити, що питання якості продукції, що випускається на підприємстві приділяється особлива увага (дворівневий контроль якості).
В першу чергу це стосується матеріалів, з яких виготовляються баки.
Для виготовлення корпусу бака використовується високоякісна сталь виробництва Новолипецького металургійного комбінату.
Матеріал мембрани - сучасний синтетичний каучук - EPDM. Завдяки високій пластичності цього матеріалу мембрана витримує 100 тис. Циклів динамічного навантаження, тобто - здатна служити до 10 років.
Оскільки мембрана не вступає в реакцію з водою, вона може використовуватися в системах питного водопостачання, що підтверджується сертифікатами відповідності і гігієнічними сертифікатами.
Робоча температура мембрани: від -10 до +110 ˚C.
Найвища якість продукції, що випускається забезпечує і сучасне обладнання, встановлене в цеху заводу.
Крім згаданого вже верстата з лазерним наведенням, що забезпечує високу якість (контроль) зварного шва, можна відзначити також лінію вальцювання, на якій застосована технологія, що виключає наявність внутрішнього шва.
Фарбувальна лінія - повністю автоматизована. Фарбування здійснюється електростатичним (порошковим) методом.
Як фарби використовуються матеріали фірми Dupont (Франція). На кожній стадії виробництва відбувається 100% контроль якості - при виконанні наступної операції здійснюється перевірка попередньої.
Товщина покриття - 50 мікрон.
Крім цього, проводиться контроль промивної рідини (завдяки чому забезпечується якісна фарбування баків) і перевірка товщини фарбування.