Теоретическая информация

Тепловое расширение теплоносителя и функции расширительного бака в системах отопления, холодоснабжения.

Что такое температурное расширение теплоносителя Известно, что для подавляющего большинства веществ характерно при нагревании расширяться. Это объясняется с позиции механической теории теплоты. При нагревании атомы и молекулы вещества начинают двигаться быстрее. В твердых телах колебания атомов достигают большей амплитуды и им необходимо больше свободного пространства. Как результат — происходит расширение тела. Тот же самый процесс происходит и с жидкостями, только это гораздо сильнее выражено.

В результате этого явления системы с теплоносителями подвержены серьезному воздействию со стороны расширяющегося теплоносителя.

Преимущества закрытых систем отопления

Проблемы в системах отопления, связанные с температурным расширением теплоносителя, были известны с самого начала их применения. Примерно с 1850 года начала применяться открытая система отопления, особенность которой состояла в применении расширительных емкостей открытого типа, которые и компенсировали увеличение объема воды в системе.

Подобное решение имело массу неудобств и нежелательных последствий:

• Расширительная емкость открытого типа может быть установлена только в верхней точке системы, что вызывает необходимость организации места для ее расположения в чердачном помещении. Это усложняет доступ к ней для обслуживания и контроля.
• В следствие постоянного контакта теплоносителя с атмосферой происходит интенсивное испарение жидкости из системы в результате — необходимо регулярно пополнять систему. Так же испаряющаяся жидкость негативно воздействует на элементы конструкции здания.
• Постоянный контакт рабочей жидкости с атмосферой ведет к регулярному проникновению в теплоноситель газов воздуха (азот, кислород), что является причиной возникновения целого ряда проблем, таких как: затруднение циркуляции теплоносителя, долгий прогрев системы, возникновение кавитации в трубопроводах, насосах, повреждение трубопроводов и оборудования, вызванных коррозией, появление шума и вибрации.

В 1962 году компания Flamco первой предложила по-настоящему революционное на тот момент решение — использование системы отопления закрытого типа, в которой температурное расширение компенсировалось мембранным расширительным баком Flexcon собственной разработки.

Это позволило устранить все недостатки открытой системы, иметь возможность располагать расширительный бак в удобном для обслуживания месте и максимально эффективно и безопасно эксплуатировать инженерные системы любого здания или сооружения.

В настоящее время подавляющее большинство систем отопления/холодоснабжения/гелиосистем являются закрытыми.

Для чего нужен мембранный расширительный бак

Итак, мембранный расширительный бак — это устройство, предназначенное для компенсации изменения объема теплоносителя, при изменении его температуры (максимально при нагреве и минимально при охлаждении) в системах отопления, холодоснабжения, гелиосистем. Для систем ГВС так же необходимо использование мембранных расширительных баков для защиты от температурного расширения санитарной воды.

Мембранный расширительный бак позволяет в определенной мере уменьшить нежелательные колебания давления в системе, поддерживая ее стабильность.

Благодаря этому мембранный расширительный бак является важным элементом безопасности системы и оборудованием, обеспечивающим максимально эффективную и безопасную эксплуатацию инженерных систем здания.

Открытая система отопления

Закрытая система отопления

Работа расширительного бака в системе отопления

1. Заполнение системы

• Газ с предварительным давлением полностью заполняет пространство бака за мембраной;
• Объем газа предварительного давления равен полному объему расширительного бака Flexcon;
• Давление газа предварительного давления равно предварительному давлению в расширительном баке Flexcon;
• Расширительный бак готов к заполнению расширяющимся теплоносителем.

2. Начало работы системы

• Газ с предварительным давлением начинает сжиматься мембраной, за-полняемой расширяющимся теплоносителем;
• Объем газа предварительного давления изменяется пропорционально заполнению теплоносителем мембраны бака Flexcon;
• Давление газа предварительного давления равно рабочему давлению системы в месте установки расширительного бака Flexcon;
• Расширительный бак заполняется расширяющимся теплоносителем.

3. Работа системы

• Газ с предварительным давлением полностью сжат мембраной, заполненной расширяющимся теплоносителем;
• Объем газа предварительного давления имеет минимальное значение;
• Давление газа предварительного давления равно максимальному давлению системы в месте установки расширительного бака Flexcon;
• Расширительный бак полностью заполнен теплоносителем.

4. Охлаждение

• Газ с предварительным давлением начинает сжимать мембрану, вытесняя теплоноситель в систему;
• Объем газа предварительного давления изменяется пропорционально снижению объема теплоносителя в мембране бака Flexcon;
• Давление газа предварительного давления равно рабочему давлению системы в месте установки расширительного бака Flexcon;
• Расширительный бак возвращает теплоноситель в систему.

Бак под избыточным давлением

• Газ предварительного давления бак сжат мембраной до максимально возможного значения
• Объем газа предварительного давления минимален
• Теплоноситель полностью заполняет объем бака
• Предохранительный клапан Pescor срабатывает при превышении установленного значения давления, сбрасывая излишки теплоносителя и защищая систему и бак от повреждения

Классические схемы установки расширительных мембранных баков в системе ото пления и холодоснабжения

Мембранный расширительный бак Flexcon может устанавливаться в любой части здания. Обычно, устанавливается в тепловом пункте или котельной, для удобства обслуживания. Это может быть ТП или котельная в подвале здания, на техническом этаже или при крышной компоновке котельной. Место установки расширительного бака должно обеспечивать удобство его обслуживания.

Внимание! Обязательно корректируйте предварительное давление бака согласно статической высоты системы над баком!

Внимание! Мембранные расширительные баки Flexcon — важный элемент безопасности системы, поэтому место подключения бак должно быть оборудовано отсечной арматурой, имеющей управляющие органы исключающие несанкционированное перекрытие бака.

Для обеспечения безопасности и долгого срока службы мембраны, баки устанавливаются и подключаются к системе в точке с самой низкой температурой теплоносителя — обратная линия системы перед входом в котел или теплообменник.

Внимание! Температура на мембране не должна превышать 70 °С! (кроме расширительных баков Flexcon Solar)

В случаях, когда произвести такое подключение невозможно или в случае более высоких температурных параметрах системы необходимо применять промежуточные емкости Flexcon VSV или Flexcon VB

Система отопления

Система холодоснабжения