Всім добре відомо, що при нагріванні будь-яка рідина збільшується в розмірах, у тому числі і вода, яку найчастіше використовують в якості теплоносія у всіх виду опалювальних систем. Щоб не виникало проблем з обігрівом приміщення, до складу опалювальної системи входить розширювальний бачок для опалення, приймає при необхідності утворився надлишок води.
Включення до складу опалювальної системи розширювального бака дозволяє стабілізувати гідравлічний тиск в системі, забезпечивши непрериность її функціонування. Види і конструктивні особливості
Вони можуть бути: • відкритими, що встановлюються в горищних приміщення, сходових клітках, покрівлі будівель, тобто в самій верхній точці опалювальної системи; • закритими або мембранними, які використовуються в тепловому пункті будівлі або на тепловій станції. Вони встановлюються безпосередньо близько котла. Відкрита конструкція передбачає наявність люка, через який можна оглядати стан внутрішньої поверхні бочка і виробляти її фарбування. Його корпус може мати циліндричну і прямокутну форму. У корпусі може бути передбачено кілька патрубків для приєднання: • розширювальної труби, використовуваної для подачі води в бак; • циркуляційної труби, що дозволяє частково відвести охолодіть воду з бочка, створивши циркуляцію і забезпечивши необхідний тепловий режим. • контрольної трубки, виведеної до раковини і снабжаемой запірним вентилем. За витіканню води у разі відкриття вентиля, можна судити про наявність води в системі. У багатоповерхових будинках вона замінюється на два реле рівня, що дозволяють отримати більш достовірну інформацію; • переливний трубою, призначеної для видалення води в каналізацію.
Мембранні баки можуть бути: • з фіксованою мембраною, яка жорстко закріплюється по всьому периметру, розділяючи внутрішній простір на дві камери. У процесі обігріву будинку перша заповнюється водою, в другій залишається повітря. Для забезпечення довговічності вироби на внутрішню поверхню бочка наноситися епоксидна водостійка фарба, на зовнішню - емаль; • зі змінною мембраною, всередину якої в процесі експлуатації опалювальної системи потрапляє надлишок води, виключаючи тим самим її контактування з внутрішньою поверхнею бака.
Враховуючи це, внутрішня поверхня бочка не вимагає нанесення спеціального захисту. Елементи, що контактують з водою, завбачливо виготовляються з нержавіючої сталі. Можуть мати горизонтальне і вертикальне виконання; • безнапірними, які входять до складу автоматичної системи, традиційно монтируемой для обігріву приміщень зі значною площею. Має значні обсяги. Можливості, особливості та переваги відкритого розширювального бака
Він дозволяє: • заповнити у разі витоку або пониження температури теплоносія відсутній обсяг води в опалювальній системі; • видалити воду в каналізацію, у разі, якщо система буде переповнена; • використовувати його в якості воздухоотделітеля і повітрявідводчика; • керувати дією спеціальних підживлюючих приладів; • проконтролювати рівень води, задіяної в опалювальній системі.
Його монтаж може зажадати певних фінансових вкладень через необхідність установки в самій верхній точці опалювальної системи. Однак у кожному разі завдяки порівняно простої конструкції даний тип розширювальних баків відноситься до числа найбільш доступних за ціновим фактором і завдяки своїй надійності. У процесі експлуатації з системи буде випаровуватися деяку кількість теплоносія, яких, можливо, доведеться в систему додавати, що треба обов'язково враховувати.
Як вибрати відкритий бак? Для початку необхідно визначитися з його об'ємом. Для цього необхідно знати повний обсяг системи, в який необхідно включити обсяги труб, що монтуються радіаторів та використовуваного нагрівального котла. У такому випадку обсяг відкритого бака становитиме 5% від загального обсягу. Щоб виконати розрахунок, необхідно знайдений об'єм системи помножити на 0,05. Розрахувавши необхідні обсяг, варто звернути увагу на якість внутрішньої поверхні і на те, яким чином вона захищена від корозійних явищ. Враховуючи, що конструктивне виконання даного бочка увазі постійний контроль з повітрям, то корозійні процеси на внутрішній поверхні стають звичайним явищем. Тому, термін служби даного апарату буде прямо залежати від якості нанесеного захисного шару.
Переваги мембранного бака Основними достоїнствами даної конструкції є: • їх місце розташування, яке на відміну від бака відкритого типу не потребують виконання монтажних робіт у горищному і будь-якому іншому високорозташованому приміщенні; • відсутність контакту з повітрям, що дозволяє мінімізувати корозійні явища і підвищити тим самим термін експлуатації радіатора і котла; • можливість здійснення передачі теплоносія під більш високим тиском, ніж у випадку відкритої конструкції, знижуючи тим самим можливість завоздушіванія верхніх радіаторів.
Особливості роботи та експлуатації закритого бака з фіксованою мембраною Спочатку мембрана за рахунок тиску, створюваного повітрям або газом, що знаходиться усередині камери, притиснута до внутрішньої поверхні. Через те, що температура теплоносія в системі починає зростати, тиск поступово збільшується. Розігріта вода починає надходити в розширювальний бачок системи опалення, поступово віджимаючи мембрану. Це сприяє стисненню повітря, який залишається в другій камері бака.
Варто відзначити, що для тривалої експлуатації такого бочка треба обов'язково контролювати наявність в ньому тиску напередодні опалювального сезону, оснастивши систему стаціонарним манометром. Це дозволить прослужити бачка значно довше, мінімізувавши ризик розриву або підвищення вологопроникності мембрани, яка заміні не підлягає. Так само варто встановити запобіжний клапан, який дозволить відрегулювати тиск в камері до оптимального значення. Враховуючи, що стиснення наявного повітря може відбуватися лише до деякого значення, що характеризує характеристики міцності монтируемой системи, то такий клапан допоможе знизити тиск, виключивши можливість протікання або прориву в опалювальній системі.
Особливості роботи та експлуатації закритого бака зі змінною мембраною Пропоновані фланцеві баки можуть мати горизонтально або вертикально закріплену мембрану, яку заповнює надлишок теплоносія. Найбільшого поширення набуло горизонтальне розташування мембран, так як в даному випадку її заповнення рідиною здійснює симетрично. Це виключаючи додаток додаткових розтягуючих навантажень, досить часто стають причиною розриву мембрани. При необхідності мембрану можна замінити через фланець відкрутивши болти, якими він кріпиться. Вертикальне розташування мембрани зустрічається переважно в баках великих розмірів. У даному випадку мембрана кріпиться до ніпеля заднім кінцем за допомогою різьблення.
Як вибрати закритий бак? Свій вибір починаємо з розрахунку необхідного обсягу, який знаходиться шляхом ділення надлишкового об'єму води, що з'являється при нагріванні в літрах на коефіцієнт заповнення бака. Надлишковий обсяг можна знайти, помноживши повний обсяг системи, порядок знаходження якого описаний вище, на коефіцієнт об'ємного розширення використовуваного теплоносія, який змінюється при зміні температури. Тому, визначаючи коефіцієнт об'ємного розширення, треба орієнтуватися на максимальну температуру в системі. Коефіцієнт заповнення бака чисельно дорівнює обсягу бака, займаному теплоносієм. Для його розрахунку необхідно знати максимально можливий тиск теплоносія і попереднє тиск, який спочатку є в баку. За максимальне в розрахунках можна прийняти тиск, при якому відбуватиметься спрацьовування запобіжного клапана. Попереднє можна знайти, додавши гідростатичного тиску 0,3, тобто:
Попередній тиск = гідростатичний тиск + 0,3 Гідростатичний тиск розраховується за формулою: гідростатичний тиск = 0,1 + h + p де h - відстань, що визначається в метрах у вертикальному напрямку між самою верхньою точкою і самій нижній; ρ - щільність теплоносія. Для води приймаємо ρ = 1г/см3. Знайшовши всі перераховані вище значення, коефіцієнт заповнення бака можна буде розрахувати за формулою: максимально можливе - попереднє тиск максимально можливий тиск +1
При цьому треба обов'язково враховувати, що знайдене значення повинно перевищувати 0,5 або 50%. Тепер можна розрахувати, розширювальний бак системи опалення необхідно придбати. Визначившись з об'ємом, варто звернути пильну увагу на якість матеріалів, використовуваних для виготовлення мембрани. При цьому важливе значення мають такі характеристики: • діапазон температур, при яких вона може працювати. Максимальна повинна бути вище 90 ° С; • динамічність роботи; • термін служби; • стійкість; • санітарно-гігієнічні вимоги.
Якщо це вирішено придбати бак з фіксованою мембраною, варто звернути пильну увагу на властивості матеріалу, який був обраний виробником для виготовлення корпус, точніше на його характеристики. Це дозволить збільшити термін служби купується моделі. Варто відзначити, що, на думку багатьох виробників, більш кращими є моделі зі змінною мембраною завдяки їх ремонтопридатності.
