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.

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 )

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

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.