3.1. Поняття про розширювальні баки со
Бак для розширювання дозволяє приймати до себе надлишок води при нагріванні теплоносія, а також віддавати частину води після охолодження теплоносія в системі опалення. Назва «розширювальний» найбільш точно вказує на призначення цієї ємкості. При нагрівання теплоносія його молекули розширюються, об’єм збільшується і рідинні треба будь-куди діватися. Розширювальний бачок і буде тим резервуаром, куди перейде «надлишок» теплоносія.
Рис. 3.1. Бак відкритого типу в системі опалення зі сталевими радіаторами
(підключення приладів – діагональне)
Розширювальний бак (рис. 3.1, 3.2) циліндричної або прямокутної форми встановлюється на горищі або на технічному поверсі опалюваного будинку в найвищому місці системи опалення та покривається тепловою ізоляцією. Якщо на горищі немає можливості розмістити розширювальний бак, його розміщують у верхній частині сходової клітки.
Розширювальний бак має патрубки для приєднання труб: розширювальної d1 (головний стояк); контрольної d2 – для контролю рівня води; переливної d3 – для виливання надлишку води з розширювального бака; циркуляційної d4, з’єднаної з магістральним трубопроводом для упередження замерзання води. На розширювальній та переливній трубах запірна арматура не встановлюється. У системах опалення з природною циркуляцією теплоносія розширювальна та циркуляційна труби приєднуються до подавальної магістралі, а в системах з насосною циркуляцією вони приєднуються до зворотної магістралі перед циркуляційним насосом з відстанню між точками приєднання біля 2 м.
Рис. 3.2. Розширювальний бак відкритого типу
Робочий об’єм розширювального бака Vр.δ. (від рівня контрольної до переливної труби) визначається приростом об’єму води, якою заповнена система, при її нагріванні від 5°С (температура води у водопроводі) до 100°С.
Vр.δ. = 0,045 Vс.о. ;
де Vр.δ.- об’єм розширювального баку в л;
Vс.о - об’єм води в системи опалення в л.
Відкриті розширювальні баки мають низку недоліків:
Нерідко баки мають великі розміри та займати великі площі приміщення;
Теплоносій (вода) постійно випаровується і виникає потреба періодичної перевірки рівня, а за необхідності поповнення його до потрібного об’єму;
Відкритий контакт теплоносія з повітрям підсилює корозію сталевих труб або радіаторів зсередини, а також ємкості котлів;
Баки потребують утеплення, особливо якщо встановлені поза приміщенням.
У гідравлічно замкнутих системах широко застосовуються мембранні розширювальні баки (рис. 3.3). Металічний корпус такого бака розділений на дві частини еластичною мембраною. В одну частину поступає вода системи опалення, а другу попередньо накачують азотом або повітрям до тиску, меншого, ніж розрахунковий тиск у системі, на 0,1…0,3 бар.
а б в
Рис. 3.3. Схема мембранного розширювального бака:
а – перед заповненням системи опалення теплоносієм; б – після заповнення системи теплоносієм; в – система опалення в стані максимального розширення теплоносія.
Після наповнення системи водою мембрана прогинається і займає деякий проміжний стан. При нагріванні води її об’єм збільшується і мембрана ще прогинається, збільшуючи об’єм простору для води. Об’єм газу під мембраною при цьому зменшується, а тиск збільшується до відповідного тиску в системі. Розширювальний бак має запобіжний клапан, налагоджений на надлишковий тиск Рн.т. Розширювальний бак мембранного типу приєднується до зворотної магістралі перед циркуляційним насосом. Об’єм мембранного бака береться приблизно рівним 10% кількості теплоносія в системі.
Баки мембранного типу дають можливість:
виключити випаровування теплоносія;
зменшити корозію та забруднення системи;
зменшити вартість монтажних робіт.
Рис.3.4. Встановлення розширювального баку закритого типу
Запобіжний клапан потрібен на той випадок, якщо при сильному нагріванні ємкості розширювального бачка не вистачить. При досягненні критичного тиску він скидає надлишки води. Манометр дозволяє контролювати поточний тиск в системі.
Рис. 3.5. Манометр, повітровідвідник та запобіжний клапан