Tangki ekspansi tekanan. Bagaimana cara memilih tangki ekspansi membran untuk sistem pemanas? Menyiapkan pengoperasian tangki membran

Saat ini tidak seorang pun akan terkejut dengan sistem pasokan air otonom. Desain seperti itu sangat nyaman dan praktis, tetapi pengoperasiannya sering kali memerlukan perangkat yang mungkin tidak diketahui oleh orang yang hanya menggunakan pasokan air terpusat. Misalnya, sistem pasokan air otonom akan mampu melakukannya lama beroperasi tanpa gangguan hanya jika tangki ekspansi untuk pasokan air disertakan di dalamnya. Industri modern menghasilkan paling banyak model yang berbeda perangkat tersebut. Untuk memilih sendiri pilihan terbaik, perlu menguasai jenis peralatan dan memiliki pemahaman yang baik tentang prinsip pengoperasiannya.

Desain dan fungsi peralatan ini

Jenis tangki membran

Ada dua jenis utama peralatan membran ekspansi.

Perangkat dengan membran yang dapat diganti

rumah ciri khas– kemungkinan penggantian membran. Itu dilepas melalui flensa khusus, yang diikat dengan beberapa baut. Perlu diingat bahwa pada perangkat bervolume besar, untuk menstabilkan membran, membran juga dipasang dengan bagian belakangnya ke puting. Keistimewaan lain dari alat ini adalah air yang mengisi tangki tetap berada di dalam membran dan tidak bersentuhan dengan bagian dalam tangki. Ini melindungi permukaan logam dari korosi, dan air itu sendiri dari kemungkinan kontaminasi dan secara signifikan memperpanjang umur peralatan. Model-model tersebut tersedia dalam versi horizontal dan vertikal.

Perangkat dengan membran yang dapat diganti lebih berbeda untuk waktu yang lama servis, karena elemen sistem yang paling rentan dapat diganti dan air tidak bersentuhan dengan badan logam perangkat

Perangkat dengan diafragma stasioner

Pada perangkat seperti itu, bagian dalam tangki dibagi menjadi dua bagian oleh membran yang dipasang secara kaku. Tidak dapat diganti, oleh karena itu jika rusak maka peralatan harus diganti. Salah satu bagian perangkat berisi udara, bagian lainnya berisi air, yang bersentuhan langsung dengan permukaan logam bagian dalam perangkat, yang dapat memicu korosi dengan cepat. Untuk mencegah kerusakan logam dan polusi air Permukaan dalam Bagian air tangki dilapisi dengan cat khusus. Namun, perlindungan tersebut tidak selalu tahan lama. Perangkat tersedia dalam tipe horizontal dan vertikal.

Jenis perangkat dengan membran kaku. Desainnya mengasumsikan bahwa air bersentuhan dengan dinding peralatan

Materi kami selanjutnya memberikan rekomendasi ahli untuk memilih tangki membran:

Bagaimana cara memilih perangkat yang tepat?

Karakteristik utama yang menjadi dasar pemilihan peralatan adalah volumenya. Dalam hal ini, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:

Jumlah orang yang menggunakan sistem pasokan air.
Jumlah titik pengambilan air, yang tidak hanya mencakup pancuran dan keran, tetapi juga peralatan rumah tangga, misalnya mesin cuci dan mesin pencuci piring.
Kemungkinan air akan dikonsumsi oleh beberapa konsumen dalam waktu yang bersamaan.
Batasi jumlah siklus start-stop dalam satu jam untuk peralatan pompa terpasang.

Apabila jumlah konsumen tidak melebihi tiga orang, dan pompa terpasang memiliki kapasitas hingga 2 meter kubik. m per jam, tangki dengan volume 20 hingga 24 liter dipilih.
Jika jumlah konsumen empat hingga delapan orang dan kapasitas pompa berkisar 3,5 meter kubik. m per jam, dipasang tangki dengan volume 50 liter.
Jika jumlah konsumen lebih dari sepuluh orang dan produktivitas alat pemompaan 5 meter kubik. m per jam, pilih tangki ekspansi 100 liter.

Saat memilih model perangkat yang diinginkan, perlu diingat bahwa semakin kecil volume tangki, semakin sering pompa menyala. Dan juga fakta bahwa semakin kecil volumenya, semakin besar lebih mungkin lonjakan tekanan dalam sistem. Selain itu, peralatan tersebut juga merupakan reservoir untuk menyimpan persediaan air tertentu. Berdasarkan hal tersebut, volume tangki ekspansi disesuaikan. Anda harus tahu bahwa desain perangkat memungkinkan pemasangan tangki tambahan. Selain itu, hal ini dapat dilakukan selama pengoperasian peralatan utama tanpa pekerjaan pembongkaran yang memakan waktu. Setelah memasang perangkat baru, volume tangki akan ditentukan oleh total volume kontainer yang terpasang di sistem.

Kecuali karakteristik teknis memilih tangki ekspansi, Perhatian khusus harus dirujuk ke produsennya. Mengejar harga murah dapat mengakibatkan pengeluaran yang jauh lebih besar. Paling sering, untuk menghasilkan model yang menarik dari segi biaya, bahan termurah digunakan, dan, seperti yang diperlihatkan oleh praktik, bahan tersebut tidak selalu berkualitas tinggi. Kualitas karet dari mana membran dibuat sangatlah penting. Tidak hanya masa pakai tangki, tetapi juga keamanan air yang berasal darinya secara langsung bergantung pada hal ini.

Saat membeli tangki dengan membran yang dapat diganti, pastikan untuk memeriksa biaya elemen habis pakai. Seringkali, dalam mengejar keuntungan, produsen yang tidak selalu teliti menaikkan harga membran pengganti secara signifikan. Dalam hal ini, akan lebih tepat untuk memilih model dari perusahaan lain. Seringkali, produsen besar siap bertanggung jawab atas kualitas produknya karena menghargai reputasinya. Oleh karena itu, ada baiknya mempertimbangkan model merek tersebut terlebih dahulu. Ini adalah Gilex dan Elbi (Rusia) dan Reflex, Zilmet, Aquasystem (Jerman).

Volume tangki ekspansi untuk suplai air dapat bervariasi; dipilih berdasarkan kebutuhan pengguna. Jika diperlukan volume yang lebih besar, perangkat tambahan dapat dipasang

Fitur instalasi sendiri

Semua tangki ekspansi dapat dibagi menjadi dua kelompok, ditentukan oleh metode penyambungan. Ada model vertikal dan horizontal. Tidak ada perbedaan khusus di antara keduanya. Saat memilih, mereka dipandu oleh parameter ruangan tempat peralatan akan ditempatkan. Selama proses instalasi, Anda harus mengikuti rekomendasi berikut:

Tangki ekspansi dipasang sedemikian rupa sehingga mudah diakses untuk pemeliharaan.
Penting untuk memperkirakan kemungkinan pembongkaran pipa penghubung selanjutnya untuk mengganti atau memperbaiki peralatan.
Diameter pasokan air yang tersambung tidak boleh kurang dari diameter pipa.
Perangkat harus diarde untuk menghindari korosi elektrolitik.

Perangkat dipasang di sisi hisap pompa. Di segmen antara peralatan pemompaan dan titik sambungan, perlu untuk mengecualikan semua elemen yang dapat menimbulkan hambatan hidrolik yang signifikan ke dalam sistem. Kami menghubungkan jalur make-up ke sirkuit sirkulasi seluruh sistem.

Menurut jenis pemasangannya, tangki ekspansi sambungan horizontal dan vertikal dibedakan

Harap perhatikan juga materi tentang kerusakan apa yang paling sering terjadi di stasiun pompa, dan cara memperbaikinya sendiri:

Tangki ekspansi merupakan bagian integral dari sistem pasokan air otonom. Ini mendukung, mencegah kerusakan dini pada pompa dan mempertahankan pasokan air tertentu. Namun, semua fungsi ini dilakukan hanya jika struktur dipilih dan dipasang dengan benar. Oleh karena itu, jika Anda kurang pengalaman, lebih baik tidak terlibat dalam aktivitas amatir, tetapi mencari spesialis berkualifikasi yang akan memasang perangkat apa pun dengan kualitas tinggi.

Tangki ekspansi

Kedua jenis perangkat yang digunakan di sistem otonom, memiliki desain serupa dan beroperasi dengan prinsip yang sama. Mari kita lihat elemen utama produk menggunakan contoh tangki ekspansi untuk sistem pemanas:

Tujuan utama tangki adalah untuk mengimbangi pemuaian cairan pendingin. Saat dipanaskan, volume air bertambah, dan cukup kuat (+0,3% untuk setiap 10 derajat Celcius). Dalam hal ini, cairan praktis tidak terkompresi, sehingga cairan pendingin yang dipanaskan akan memberikan tekanan yang signifikan pada dinding pipa, sambungan, dan katup penutup.
Untuk mengimbangi tekanan ini, serta untuk meminimalkan konsekuensi palu air, reservoir tambahan dibangun ke dalam sistem - tangki ekspansi. Tangki pertama memiliki desain yang bocor, tetapi saat ini model pneumatik-hidraulik hampir digunakan secara universal.
Bagian dalam tangki tersebut terbuat dari bahan elastis. Karena membran bersentuhan dengan cairan pendingin yang dipanaskan, membran terbuat dari polimer yang tahan terhadap suhu tinggi - EPDM, SBR, karet butil, dan karet nitril.
Membran membagi tangki menjadi dua rongga - rongga kerja (pendingin masuk ke dalamnya) dan rongga udara. Ketika tekanan dalam sistem meningkat, volume ruang udara berkurang (karena kompresi udara), dan ini mengkompensasi beban pada katup penutup. Hal yang kira-kira sama terjadi dengan palu air - tetapi di sini prosesnya terjadi lebih cepat.
Ketika suhu cairan pendingin menurun, volume air berkurang, dan udara, yang memberikan tekanan pada membran, menggantikan volume tambahan. air panas ke dalam pipa sistem pemanas.

Contoh tangki ekspansi adalah kapasitas 35 liter, ideal untuk sistem pemanas rumah besar atau bangunan umum.

Akumulator hidrolik

Akumulator hidrolik, pada pandangan pertama, secara praktis tidak berbeda desainnya dengan tangki ekspansi:

Basisnya adalah wadah yang sama yang terbuat dari baja tahan korosi, hanya dicat biru.
Ada juga membran di dalam wadah - meskipun bentuknya sedikit berbeda dari membran tangki ekspansi.
Volume internal juga dibagi menjadi dua ruang, hanya pada akumulator hidrolik ruang air terletak di dalam membran, yaitu. Kontak cairan dengan dinding logam tangki dihilangkan sepenuhnya.

Dan desainnya berfungsi dengan prinsip yang sama, meskipun digunakan untuk tujuan yang berbeda:

Ketika pompa dihidupkan atau air disuplai melalui pasokan air terpusat, ruangan diisi dengan cairan pada tekanan tertentu.
Jika tekanan turun karena alasan tertentu, volume ruang udara bertambah dan air dari ruang kerja masuk ke sistem. Berkat ini, tekanan di dalam pipa menjadi stabil, dan peralatan (mesin cuci, mesin pencuci piring, dll.) bekerja tanpa kegagalan.
Aspek kedua dari pengoperasian akumulator hidrolik adalah perlindungan terhadap seringnya penyalaan. Meskipun dimungkinkan untuk mengkompensasi penarikan air dari sistem karena cadangan di dalam tangki, saklar tekanan tidak akan beroperasi dan pompa tidak akan mulai memompa air. Dengan demikian, peralatan akan lebih jarang menyala, yang berarti akan bekerja lebih lama.
Akumulator hidrolik besar (50, 100 liter atau lebih) juga merupakan penyedia air. Ya, Anda tidak akan bertahan lama dengan persediaan seperti itu, namun jika Anda menggunakannya dengan hemat, Anda dapat dengan mudah selamat dari kecelakaan pasokan air atau pemadaman listrik yang membuat pompa tidak dapat beroperasi.
Selain itu, akumulator hidrolik, seperti tangki ekspansi, mengkompensasi palu air.

Contoh akumulator hidrolik di katalog toko online Alfatep - model horisontal untuk 24 liter.

Sistem pemanas otonom harus memiliki tangki ekspansi untuk pemanasan, atau kompensator. Fungsinya untuk mengkompensasi tekanan berlebih yang terjadi pada sistem ketika cairan pendingin memuai akibat pemanasan. Dengan peningkatan suhu yang cepat, cairan pendingin mengembang dan terjadi lonjakan tekanan, yang disebut water hammer. Itu dapat menghancurkan elemen pipa dan perlengkapan penghubung. Nama lain alat ekspansi : akumulator hidrolik, expansomat.

Desain dan prinsip pengoperasian tangki ekspansi untuk pemanasan

Sistem pemanas bisa terbuka atau tertutup. Oleh karena itu, ada tangki ekspansi pemanas tipe terbuka dan ditutup.

Tangki tipe terbuka

Tangki ekspansi terbuka untuk pemanasan adalah wadah berbentuk paralelepiped yang terbuat dari baja tahan karat. Tangki seperti itu paling banyak ditempatkan titik tinggi sistem pemanas terbuka, biasanya di loteng.

Pipa yang terhubung ke tangki:

garis utama;
sirkulasi;
alarm, dengan perangkat pengunci.

Pada sistem pemanas jenis ini, cairan pendingin (air) bersirkulasi secara alami, tanpa pompa. Meskipun pemanasan semacam itu relatif murah dan sederhana, pemanasan tersebut secara bertahap menjadi sesuatu dari masa lalu karena banyak kekurangannya.

Dalam tangki terbuka, cairan pendingin terus-menerus menguap, jadi Anda perlu memantau ketinggian air dan menambahkannya sesuai kebutuhan. Untuk alasan yang sama, menggunakan cairan pendingin lain, seperti antibeku, merupakan masalah - cairan ini menguap lebih cepat.
Ada kemungkinan air meluap dari tangki, sehingga perlu dipastikan drainasenya ke saluran pembuangan atau sistem drainase.
Membuka tangki ekspansi membutuhkan insulasi termal yang baik agar air tidak membeku di cuaca beku yang parah.
Pemasangan di loteng akan membutuhkan pipa tambahan dan elemen penghubung.
Udara yang masuk ke sistem dari perangkat ekspansi memicu korosi pada pipa dan radiator, dan juga menyebabkan munculnya kunci udara.

Sistem dengan kompensator terbuka cocok untuk memanaskan rumah kecil berlantai satu. Rumah-rumah yang lebih besar dipanaskan sistem tertutup.

Tangki tertutup

Tangki ekspansi tertutup atau membran dari sistem pemanas mengandung membran elastis di dalamnya, yang membagi volume internal tangki kompensator menjadi dua kompartemen, gas dan cairan. Bagian gas mengandung udara bertekanan (dalam beberapa model - nitrogen atau gas inert), dan bagian cair menerima cairan pendingin berlebih saat dipanaskan.

Tangki tipe tertutup(selaput)

Semakin tinggi suhunya, semakin banyak bagian cair akumulator yang terisi. Pada saat yang sama, bagian gas berkontraksi dan tekanan di dalamnya meningkat. Ketika nilai ambang batas tercapai, katup pengaman diaktifkan dan tekanan berlebih dilepaskan. Dan ketika sistem pemanas mendingin, proses sebaliknya terjadi dan cairan pendingin kembali dari tangki ke pipa.

Prinsip pengoperasian tangki ekspansi membran

Ada dua jenis kompensator membran.

Dengan membran tipe diafragma. Ini adalah tangki berukuran kecil. Membran diafragma di dalamnya tidak dapat dilepas dan tidak dapat diganti: jika rusak, Anda harus mengganti perangkat sepenuhnya.
Dengan membran balon (berbentuk buah pir). Dapat diganti jika sudah aus; digunakan pada tangki besar berkapasitas seribu liter.

Volume tangki ekspansi untuk pemanasan bisa sangat bervariasi dari dua hingga beberapa ribu liter. Bentuk akumulator hidrolik tertutup adalah datar atau silinder. Pada tangki ekspansi datar, diafragma membran terletak secara vertikal, pada tangki silinder terletak horizontal.

Perlu diperhatikan: kompensator membran terkadang keliru disebut tangki ekspansi vakum untuk pemanasan. Namun perangkat ini tidak menggunakan ruang hampa. Sistem pemanas mungkin memiliki deaerator vakum untuk menghilangkan gelembung mikro udara dari air.

Memasang tangki ekspansi membran

Berbeda dengan yang terbuka, akumulator membran dapat dipasang langsung ke dalamnya titik pemanasan, di sebelah ketel. Biasanya diletakkan pada bagian lurus di depannya pompa sirkulasi, diinginkan agar air (atau cairan pendingin lainnya) masuk ke kompensator dari atas. Itu harus dilengkapi dengan pengukur tekanan, katup pengaman dan terhubung ke saluran balik.

Akumulator hidrolik dengan volume hingga 30 liter dipasang di dinding, yang lebih besar dipasang di lantai. Saat dipasang di dinding, tangki harus dipasang dengan aman, karena bobotnya bertambah tajam saat diisi air.

Beberapa tangki membran di titik pemanas

Karakteristik kinerja penting dan perhitungan volume kompensator

Saat memilih tangki ekspansi, pertimbangkan jumlah maksimumnya Suhu Operasional dan tekanan. Misalnya, cairan pendingin dapat memanas hingga +120° C, dan tekanan puncak di tangki ekspansi pemanas dapat mencapai 6-10 bar (nilai rata-rata biasanya adalah 2-4 bar). Oleh karena itu, karakteristik membran, daya tahannya, tahan panas, kepatuhannya standar sanitasi.

Volume kompensator tergantung pada volume cairan pendingin secara keseluruhan dalam sistem. Tidak perlu menghitung volume secara matematis secara akurat; metode yang disederhanakan sering digunakan: pilih tangki dengan kapasitas sama dengan 10% dari total volume cairan pendingin. Dan jika volume ini tidak diketahui, maka mereka melanjutkan dari kekuatan boiler dan jenis alat pemanas. Rasionya adalah sebagai berikut: untuk radiator pemanas dibutuhkan – 11 l/kW, untuk pemanas lantai – 17,5 l/kW, untuk pemanas lantai dinding – 7,5 l/kW.

Jika kapasitas kompensator yang dipilih tidak mencukupi, katup pengaman akan terlalu sering melepaskan tekanan. Dalam hal ini, cukup membeli dan menghubungkan tangki ekspansi lain secara paralel.

Cukup sulit untuk memperhitungkan semua nuansa, terutama karena di setiap rumah sistem pemanas tentu memiliki karakteristiknya sendiri. Agar tidak membuat kesalahan saat memilih dan memasang perangkat, lebih baik menghubungi perusahaan khusus.

Video: pemasangan tangki ekspansi

Secara modern sistem pemanas dan sistem pasokan air, tangki air ekspansi tipe membran khusus dipasang sebagai peralatan perlindungan. Seringkali tangki membran seperti itu disebut tangki tekanan, dan kadang-kadang bahkan “tangki hidropneumatik” dan “akumulator hidrolik”. Dalam sistem penyediaan air, mereka diminta untuk menjalankan tiga fungsi penting.

Fungsi utama tangki membran sudah jelas - ini adalah reservasi, atau akumulasi sumber daya air, serta menjaga tekanan air di dalam pipa. Tangki bertekanan dalam hal ini merupakan tangki cadangan yang menampung cadangan air. Ketika keran dihidupkan dan pengumpulan air dimulai, tekanan air yang masuk ke sistem berasal dari tangki tersebut. Ketika cadangan air di “akumulator hidrolik” berkurang dan tingkat tekanan di dalam pipa turun di bawah batas yang diizinkan, pompa akan hidup. Selanjutnya jika keran dimatikan maka pompa tidak berhenti bekerja, melainkan terus memompa air ke dalam tangki membran selama waktu tertentu. Seiring waktu, tangki terisi penuh, batas atas tekanan di dalamnya tercapai, dan otomatisasi mematikan pompa. Adalah logis bahwa penggunaan tangki membran meningkatkan masa pakai tidak hanya pompa, tetapi seluruh sistem secara keseluruhan. Dan semua itu karena jika tidak ada dan tingginya frekuensi menghidupkan/mematikan keran sistem air, pompa harus terus-menerus berpindah dari satu kondisi ke kondisi lainnya.

Kedua fungsi penting tank adalah pencegahan palu air. Water hammer adalah lonjakan tekanan pada sistem ketika energi pergerakan aliran air yang terhenti secara tiba-tiba dalam suatu pipa berubah menjadi energi yang merusak dinding pipa. Kemungkinan terjadinya water hammer tinggi jika keran ditutup secara tiba-tiba. Kejutan seperti itu juga mungkin terjadi ketika berbagai peralatan rumah tangga dimatikan. peralatan listrik, seperti, misalnya, mesin cuci. "Akumulator hidrolik". Dalam hal ini, tidak memungkinkan perubahan tekanan yang tiba-tiba dan berperan sebagai peredam dampak tersebut.

Nah, fungsi ketiga tentu saja untuk menciptakan pasokan air jika terjadi kejadian: baik itu pemadaman sementara stasiun pompa, atau yang serupa. Dengan tangki membran, akan selalu ada wadah cadangan air di dalam rumah.

Penting untuk membedakan antara tangki membran untuk pasokan air dan sistem pemanas, meskipun secara lahiriah keduanya sangat mirip satu sama lain. Dalam kebanyakan kasus, mereka terlihat seperti bejana logam berbentuk bola. Berbeda dengan tangki bertekanan, fungsi utama tangki membran untuk sistem pemanas adalah untuk menyimpan kelebihan air akibat pemuaian termal untuk selanjutnya dikembalikan ke sistem. Seperti tangki bertekanan, tangki ini berfungsi sebagai peredam guncangan air (water hammer) dalam sistem. Kedua jenis tangki ini memiliki membran elastis khusus di dalamnya yang terbuat dari karet tahan panas. Membran ini membagi bejana menjadi dua bagian (untuk udara dan cairan) dan mampu meregang, yang memungkinkan sistem berada dalam keadaan setimbang di bawah perubahan tekanan. Tim kami akan membantu Anda memilih tangki yang tepat untuk sistem.