Работа расширительного бака в отопительной системе

Функционирование расширительного бака начинается в тот момент, когда нагретая в системе отопления вода увеличивается в объеме и ищет дополнительное пространство.

Стоит сказать, что при нагреве котла жидкость увеличивается в объеме примерно на 0,3% на каждые 10 °С.

Получается, что при повышении температуры на 70 °С первоначальный объем воды увеличивается приблизительно на 3%. Если вода не будет поступать в бак, могут потечь трубы и лопнуть котел.

Бывает два типа расширительных баков — открытый и мембранный. Первый тип используется при открытой системе отопления, второй — при закрытой.

Открытый расширительный бак монтируют в верхней точке системы, мембранный — рядом с котлом.

Применение мембранного бака имеет следующие преимущества:

- трубу бака не нужно проводить на чердак, поскольку бак располагают рядом с котлом;

- срок эксплуатации котла и радиатора удлиняется, потому что нет контакта воды с воздухом;

- возможно создание дополнительного давления, которое уменьшает риск образования воздушных пробок в верхних радиаторах.

В системе отопления расширение воды, а значит, и нагрузка мембраны, идет медленно и в течение всего времени работы системы меняется незначительно.

Но температура жидкости во время работы системы может достигать 90 °С.

Именно поэтому при выборе расширительного бака следует обратить особое внимание на материал мембраны, который не должен разрушаться под воздействием высокой температуры.

Правда, универсального материала для мембраны еще не придумали.

Поэтому при выборе бака необходимо обратить внимание на следующие характеристики мембраны:

- рабочий диапазон температур;

- динамичность работы;

- долговечность;

- стойкость к воздействию воды;

- санитарно-гигиенические требования.

Также следует обратить внимание на материал, из которого изготовлен корпус бака. Чем он прочнее, тем дольше прослужит.

Важно правильно подобрать и объем бака — он должен быть таким, чтобы даже при сильном нагревании системы давление в ней не превышало максимально допустимого значения.

Существует три основных типа мембранных баков:

- баки с фиксированной мембраной;

- фланцевые баки со сменной мембраной;

- безнапорные баки.

Бак с фиксированной (запрессованной) мембраной, как правило, устанавливают в небольших отопительных системах.

Диафрагменная мембрана такого бака жестко закреплена по его периметру сечения. В одной камере бака находится теплоноситель, в другой — воздух.

При этом в первоначальном положении весь объем бака заполнен воздухом. Внешняя поверхность устройства покрыта эмалью, а внутренняя — эпоксидной водостойкой краской.

Под давлением воздуха мембрана прижата к внутренней поверхности бака. При повышении температуры в системе увеличивается объем жидкости, возрастает давление, и вода поступает в расширительный бак, отжимая мембрану. При этом воздух в противоположной камере бака сжимается.

Основной недостаток такого бака — невозможность замены мембраны в случае ее повышенной влагопроницаемости или разрыва.

Стоит отметить, что при нормальной работе максимальное расширение жидкости в отопительное системе происходит только в момент ее пуска. Затем давление меняется плавно, без резких скачков.

Именно поэтому мембранный бак может прослужить довольно долго при условии правильной эксплуатации отопительной системы.

Главное, что нужно делать, — это проверять наличие давления воздуха в баке перед началом отопительного сезона. Для этого требуется стационарный манометр.

В расширительном баке газ может сжаться только до определенного значения, которое характеризует прочность системы.

Для этого устанавливают предохранительный клапан, отрегулированный до определенной величины давления, как правило, 3,5—4 бар.

Фланцевые баки со сменной мембраной имеют форму груши или шара. Они сделаны из эластичного материала и широко , используются в системах отопления и водоснабжения.

Жидкость в таком баке находится внутри мембраны и не соприкасается с металлической поверхностью бака, поэтому внутренняя поверхность устройства не требует водозащитного покрытия.

Части бака, контактирующие с водой, выполнены из нержавеющей стали или из материалов со специальным покрытием.

Сменная мембрана может закрепляться как горизонтально, так и вертикально.

Наиболее распространено горизонтальное расположение, при котором мембрана заполняется жидкостью симметрично, благодаря чему дополнительные растягивающие нагрузки отсутствуют, и исключается риск разрыва мембраны.

При ее повреждении замена производится через фланец, который закреплен болтами.

Вертикальное расположение оправдано при больших размерах бака. Мембрана прикрепляется задним концом к ниппелю с помощью резьбы.

Безнапорный бак является частью автоматической расширительной системы, управляемой компрессором. Такие системы рассчитаны на отопление помещений огромной площади.

Дело в том, что для обеспечения теплом больших объектов, для которых расчетные объемы баков составляют несколько . тысяч литров, остро встает проблема размещения оборудования.

Именно поэтому для таких помещений используется специальная установка поддержания давления — безнапорный расширительный бак и узел регулирования давления (насос).

Когда температура в системе повышается, открывается клапан. Он забирает из системы излишки теплоносителя и отправляет их в бак.

При снижении температуры вода из бака закачивается обратно в систему с помощью насосов. Получается, что такая установка поддерживает оптимальное давление в системе.

Воздушный клапан

Воздушный клапан необходим для выведения из системы отопления воздуха. Дело в том, что в отопительной системе заполнение жидкостью труб происходит до того момента, пока в ней не останется воздуха.

Но следует помнить, что при нагревании жидкости растворенный в ней воздух превращается в пузырьки, которые могут образовать воздушную пробку и помешать продвижению воды.

Воздушный клапан как раз предотвращает образование таких пробок.

Воздушные клапаны подразделяются на автоматические и ручные. Первые устанавливают в верхней точке всей системы, причем как на подающем, так и на обратном стояке.

Ручные воздушные клапаны — устройства вентильного типа — монтируют на радиаторах отопления.

Они могут быть снабжены измерительными ниппелями, с помощью которых при наличии специального прибора измеряют перепад давления на клапане.

Автоматические клапаны изменяют параметры системы в зависимости от скачков давления, конфигурации сети и расхода теплоносителя. Такие клапаны используют парами.

На подающем трубопроводе устанавливают запорно-балансировочный клапан, а на обратном — клапан регулировки давления.

Автоматические клапаны делят отопительную систему на зоны и осуществляют их поэтапный запуск.

__________________________________________________________________________