Расширительные баки для системы отопления изготавливаются из высококачественных материалов. При соблюдении правил установки, эксплуатации и обслуживания срок их службы (эксплуатации) сопоставим со сроком службы других компонентов отопительной системы. Вышедший из строя мембранный бак для отопления не ремонтируется. Его нужно удалить из системы и утилизировать обычным способом (через пункты приема утильсырья). Однако имеются баки отопления со сменной мембраной, что очень практично и экономически выгодно. Мембранные баки для отопления как и для водоснабжения заслужили признание у монтажников и пользователей с успехом используя их в системах отопления.

Максимальная температура теплоносителя до 100 С. Начальная закачка воздуха — 1,5 бар.

 

Устройство и работа

Конструктивно расширительный бак для отопления представляет собой стальной сосуд, разделенный внутри мембраной из экологически чистой резины на две части: 1) для жидкости (теплоносителя) и 2) для воздуха. Сосуд покрыт порошковой краской, соответствующей гигиеническим нормам. В одной половине сосуда (верхней на рисунке) находится штуцер с резьбой или фланец для присоединения к системе отопления. С другой стороны расположен штуцер для закачки воздуха, с размером под обычный насос для автомобильных шин.

В воздушную часть бака мембранного для отопления изначально на заводе-изготовителе закачан азот под давлением 1,5 бар. Это избыточное давление прогибает мембрану в сторону штуцера для подсоединения к системе отопления.

Сама мембрана прогибается настолько, что ее можно видеть через этот штуцер. Это может служить для определения целостности мембраны и исправности прибора.

Так как изначально в воздушной полости бака для отопления воздух находится под "исходным рабочим давлением", то мембрана выгнута вверх. По мере заполнения системы теплоносителем и возникновения гидростатического давления мембрана прогибается в обратную сторону и в полость расширительного бака поступает теплоноситель (см. рис.). Упругость воздуха в воздушной полости позволяет мембранному баку вмещать избыточный объем теплоносителя, возникающий за счет теплового расширения, и возвращать его в систему при ее охлаждении.

 

Выбор мембранного бака для отопления

Оптимальный объем расширительного бака для конкретной системы отопления зависит от следующих факторов:

1)    Общий объем теплоносителя в системе - это сумма объемов котла, радиаторов, подводящих труб и других элементов, содержащих теплоноситель. Объем котлов и радиаторов указан в паспортах на эти приборы. Объем подводящих труб приведен в таблице в зависимости от диаметра и на один погонный метр трубы. При расчете этот показатель нужно умножить на общую длину трубы указанного диаметра.

Объем теплоносителя (в литрах) на 1 погонный метр трубы

Размер трубы, в G’’ (дюймах)

1/2”

3/4"

1"

1 ¼”

1 ½”

Стальные трубы

0,13

0,29

0,51

0,79

1,14

Металлопластовые трубы

0,11

0,20

0,31

 

2) Гидростатическое давление в системе, создаваемое при ее заполнении. Оно не должно превышать давление создаваемое высотой отопительной системы более чем на 0,1 - 0,2 бар (атм.) (за высоту системы берут расстояние по вертикали от верхней точки системы до подсоединительного патрубка бака для отопления).

3) Величина давления стравливания у установленного в системе предохранительного клапана.

4) Величина теплового расширения и удельная плотность жидкости, применяемой в качестве теплоносителя. При использовании в качестве теплоносителя воды подбор производится по формуле ( см. ниже ), а полученное значение округляется в большую сторону до существующего типоразмера:

 

Для подбора мембранного расширительного бака для отопления можно использовать таблицы (см. Таблицы). Причем установка предохранительного клапана на 1,8 бар рекомендуется для систем общей высотой не более 10 м и мощности котла не более 30 - 35 кВт. При большей высоте системы и мощности котла следует ставить клапан на 2,5 бар.

Табл.1 — Объем мембранного бака ( л ) (предохранительный клапан 1,8 бар )

Давление в системе / высота системы

Общий объем теплоносителя в отопительной системе, литров

25

50

75

100

150

200

250

300

350

400

450

500

600

0,5 атм. /5м

4

4

8

8

12

18

24

24

35

35

35

50

50

1,0 атм. / 10,0 м

4

8

12

18

24

35

35

50

50

80

80

80

80

 

Табл.2 – Объем бака ( л ) ( предохранительный клапан 2,5 бар )

Давление в системе / высота системы

Общий объем теплоносителя в отопительной системе, литров

700

800

900

1000

1250

1500

2000

3000

4000

5000

0,5 атм. /5м

50

50

80

80

80

150

150

200

300

400

1,0 атм. / 10,0 м

80

80

80

150

150

150

200

300

400

500

1,5 атм./ 15,0 м.

150

150

150

150

20

200

300

400

600

750

 

Давление в системе / высота системы

Общий объем теплоносителя в отопительной системе, литров

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

25000

0,5 атм. /5м

400

600

750

1000

1000

1500

1500

1500

2000

1,0 атм. / 10,0 м

600

750

1000

1500

1500

1500

2000

2000

2500

1,5 атм./ 15,0 м.

1000

1500

1500

2000

2000

2500

2500

3000

3500

 

Из таблиц нужно выбирать тот объем мембранного расширительного бака системы отопления, который находится на пересечении значений обоих параметров. Или больший, если нет совпадений.

Формула и таблицы выбора расширительного бака для системы отопления (см. выше) предназначены для воды или жидкостей, имеющих близкие к ней коэффициенты теплового расширения и плотность. Для других жидкостей общий объем теплоносителя берется с поправкой. А именно, общий объем теплоносителя в системе умножается на число - во сколько раз коэффициент теплового расширения данного теплоносителя больше коэффициента теплового расширения воды. В дальнейшем, при работе с таблицей используется этот рассчитанный объем.

Подобную поправку нужно делать и в отношении высоты водяного столба. В этом случае в предыдущей формуле вместо объема теплоносителя в системе берется ее высота, а вместо соотношения коэффициентов теплового расширения - соотношение удельных весов (плотностей) используемого теплоносителя и воды.

Опытным путем установлено, что для этилен - гликолевых смесей (к ним относятся "Диксис", "Хот Блад", "Аргус Хатдип" и др.) объем бака следует брать на одну ступень большего типоразмера, чем подобранный для воды при тех же параметрах системы и предохранительного клапана (то есть по Табл. 1 или 2 соответственно).

 

Варианты установки мембранного бака для отопления в отопительную систему

 




1. Отопительный котел (может крепиться на стену)

2. Циркуляционный насос

3. Мембранный расширительный бак

4. Предохранительный клапан с отводом в канализацию

5. Сливной вентиль с отводом в канализацию

6. Вентиль для заполнения системы

7. Радиатор (отопительная батарея)

 

 







 

А – термостат

В – манометр

С - термометр

D - кран для выпуска воздуха

Е - предохранительный клапан

F - циркуляционный насос

G - ограничитель потока

Н - смеситель

I - кран для заполнения водой

L – нагреватель

М - расширительный бак

 

При этом необходимо соблюдать следующие требования:

а) Для уменьшения потерь тепла в трубах подсоединяющих бак к отопительной системе, эти трубы должны быть как можно короче.

б) Бак размещается как можно ближе к отопительному котлу, на обратную воду, т.е. в подвод охлажденной воды.

в) Отопительный котел должен быть оборудован устройством предотвращающим превышение максимальной рабочей температуры теплоносителя.

г) В отопительной системе обязательно должен быть измеряющий давление манометр и предохранительный клапан. Давление стравливания предохранительного клапана подбирается исходя из минимального значения максимальных давлений всех входящих в отопительную систему элементов.

 

Запуск и обслуживание

Запуск отопительной системы с регулировкой мембранного расширительного бака для системы отопления предусматривает выполнение следующих шагов.

Шаг 1. Перед заполнением системы теплоносителем необходимо, чтобы давление в воздушной полости расширительного бака соответствовало давлению, указанному в прилагаемом руководстве. Его значение можно проконтролировать с помощью манометра, которым проверяется давление в шинах автомобиля.

 Заполнить систему теплоносителем. При этом не следует превышать гидростатическое давление в системе (контролируемое по манометру на уровне бака) более чем на 0,1 - 0,2 бар (атм.) или на 1 - 2 м вод. столба от высоты системы.

Шаг 3. После заполнения системы теплоносителем надо определить величину гидростатического давления в системе (по системному манометру или, в крайнем случае, по высоте системы с учетом плотности теплоносителя ) и установить такое же давление в воздушной полости бака. Для этого стравить лишний воздух - чтобы уменьшить давление, или подкачать - чтобы увеличить. При этом, можно использовать автомобильный насос.

Величину гидростатического давления нужно запомнить - отметить на шкале манометра отопительной системы или записать на корпусе бака.

Шаг 4. С помощью стравливающих клапанов и т.п. удалить воздух из системы, и дополнить теплоноситель.

Шаг 5. Дополняя теплоноситель, установить давление в воздушной полости бака примерно на 0,01 МПа (0,1 атм.) выше, чем в системе, определенную на шаге 3.

Шаг 6. Запустить отопительный котел и в течение 4 часов удерживать в системе максимальную температуру теплоносителя (в большинстве случаев около 90 С). В процессе этого осторожно удалять из системы воздух с помощью автоматических и ручных воздухостравливающих клапанов.

Шаг 7. Охладить систему и дополнить в нее теплоноситель, учитывая при этом данные Шага 5.

После этого отопительная система готова к эксплуатации.

 

Обслуживание расширительных мембранных баков для отопления

Обслуживание состоит в периодической, не реже одного раза в год,- проверке давления в воздушной полости расширительного бака. Это делается во время подготовки отопительной системы к отопительному сезону.

Если давление упало ниже, чем записанное ранее гидростатическое, то необходимо его поднять до требуемого уровня (подкачать), так как иначе мембранный расширительный бак для отопления не сможет возвращать теплоноситель в систему при понижении его температуры.