Розширювальний мембранний бак для опалення ZILMET CAL-PRO

Розширювальні мембранні баки ZILMET CAL-PRO

·      Розширювальний бак із фіксованою мембраною.

·      Вертикальне вироблення.

·      Корпус і опори: високоякісна вуглецева сталь.

·      Мембрана: сертифікований синтетичний каучук SBR.

·      Застосування: замкнуті системи опалення та кондиціонування.

·      Максимальна робоча температура в системі: 99°С.

·      Максимальний робочий тиск: 6 барів.

·      Діапазон об'єму: 4 – 1000 л.

Вода, як фізична речовина взагалі, а в системах опалення, зокрема, не може бути піддана стисненню, тому будь-яке збільшення обсягу теплоносія має бути компенсоване за допомогою розширювальної місткості.

У системах опалення з природною циркуляцією теплоносія для розподілу води, що розширюється в об'ємі води, використовуються негерметичні (відриті) ємності. Однак застосування розширювальних ємностей відритого типу пов'язане з низкою проблем. Насамперед це пов'язано з тим, що встановлювати розширювальну ємність відритого типу необхідно в найвищій частині системи опалення. Випаровування води з відкритої ємності, вимагає проводити регулярне підживлення системи, а саме паріння гарячої води викликає вогкість у місці її встановлення. Крім того, утворення конденсату та випарів призводять до високих втрат тепла. Незахищеність відкритої ємності від зовнішнього середовища, зокрема від проникнення кисню в теплоносій, призводить до підвищеної корозії, а також більшої ймовірності потрапляння повітря в систему опалення. Застосування розширювальних ємностей відритого типу унеможливлює застосування циркуляційного насоса та виключає застосування ємностей цього типу в системах кондиціонування й у холодильних установках.

Всі ці проблеми допомагає усунути використання закритих розширювальних ємностей ZILMET, серії CAL-PRO, спеціально розроблених для цих цілей (мал.1). Розширювальні мембранні баки CAL-PRO застосовуються в замкнутих системах опалення й кондиціонування, а також холодильних установках. Основне призначення розширювальних мембранних баків CAL-PRO — компенсація об'ємних змін теплоносія (холодагенту), що відбуваються внаслідок його нагрівання (охолодження) що сприяє забезпеченню постійного тиску в замкнутій системі. Герметичні розширювальні ємності CAL-PRO комплектуються мембранами із синтетичної гуми SBR і мають масу переваг, порівнюючи з відкритими системами:

— можливість повністю уникнути контакту між водою (теплоносій) і повітрям (газом);

– встановлення розширювальної місткості в будь-якій частині системи опалення;

— виключене випаровування води, тому не потрібно здійснювати регулярне підживлення системи;

– в системі забезпечується постійний тиск;

— сприяють зниженню енергоспоживання;

— у закритій системі менша ймовірність насичення теплоносія киснем, внаслідок чого знижується корозія системи;

— знижується ймовірність заповітряння — потрапляння в систему повітря;

— можливість застосування циркуляційного насоса;

— можливість застосування в системах кондиціонування й у холодильних установках.

Широка асортиментна лінійка розширювальних мембранних баків ZILMET, серія CAL-PRO дає змогу створювати системи опалення різних розмірів.

Пристрій і опис виробу

Розширювальні мембранні баки ZILMET, серія CAL-PRO низькопрофільної конструкції вертикального виготовлення виробляються відповідно до CE норма 97/23, мають компактні розміри та привабливий дизайн. Головним призначенням розширювальних ємностей CAL-PRO у замкнутих контурах систем опалення є компенсація об'єму води, що змінюється за коливань температури теплоносія. Основні конструктивні елементи розширювальної ємності — герметичний корпус і мембрана із синтетичної гуми.

Опори та корпус розширювальної ємності CAL-PRO виготовляються за технологією холодного пресування з високоякісної листової вуглецевої сталі. Корпус бака складається з двох частин-половин, у процесі виготовлення всередині однієї половини корпусу встановлюється гумова діафрагма. Обидві частини корпусу розширювальної ємності збираються в єдине ціле в процесі MIG зварювання, за якої не створюється внутрішніх нерівностей і гострих країв.

Для монтажу в місці застосування розширювальні мембранні баки CAL-PRO залежно від типорозміру обладнані опорою як окружність або ніжок, а малорозмірні ємності можуть взагалі не мати опори.

Гумова діафрагма-мембрана виготовляється із сертифікованого синтетичного каучуку SBR стандарту DIN 4807-3, який у процесі експлуатації не тягнеться і створює складок. Мембрана жорстко фіксується всередині корпусу та розділяє розширювальний бак на дві камери: водяну та повітряну.

Розширювальні місткості ZILMET, серія CAL-PRO пофарбовані епоксидно-поліефірним порошковим покриттям печеної сушки в яскраво-жовтогарячий колір. У разі затвердіння порошкова фарба утворює плівку з чудовими фізико-механічними властивостями та високим ступенем твердості, стійкістю до мийних засобів, мастильними речовинами та стійкістю до пожовтіння в процесі затвердіння. Однак застосування розширювальних ємностей ZILMET, серія CAL-PRO поза приміщеннями обмежений, оскільки забарвлення має не таку високу стійкість до ультрафіолетового випромінювання.

На завершальному етапі виготовлення в заводських умовах усі 100% розширювальних мембранних баків ZILMET серії CAL-PROпротестовані на герметичність і працездатність.

Принцип роботи

Об'єм рідини безпосередньо залежить від її температури. Так під час нагрівання об'єм рідини збільшується, а в разі охолодження навпаки — зменшується. Для компенсації цих коливань об'єму рідини-теплоноселя в системах водяного опалення, а також гарячого водопостачання та кондиціонування, призначається розширювальний бак. Надлишковий об'єм гарячого теплоносія ніби надходить «на зберігання» у розширювальну ємність, а у разі зменшення нагрівання в системі рідина повертається в контур опалення. На цьому явленні й ґрунтується принцип роботи розширювальної мембранної ємності закритого типу ZILMET, серія CAL-PRO.

У повітряній камері бака міститься попередньо загартоване на заводі повітря, яке спочатку тисне на діафрагму зсередини (рис.3.а). Водночас Pi — це початковий встановлений тиск бака, а Vi — початковий об'єм повітря. Для регулювання тиску повітря в корпусі розширювальної ємності, з боку повітряної камери, розташовується пневмоклапан. Поступлення та вихід із розширювального бака води відбувається через нарізний приєднувальний патрубок.

Під час нагрівання теплоносія, що розширюється в об'ємі, вода під дією тиску в системі опалення потрапляє в водяну камеру (рис.3.б). Максимально допустимий тиск у системі дорівнює кінцевому тиску розширювальної ємності — Pf, водночас повітря в повітряній камері приймає кінцевий об'єм — Vf. Кількість теплоносія, що входить до водяної камери за максимально допустимого тиску в системі, займає корисний об'єм — Vu, на який розрахована розширювальна місткість. Корисний об'єм (Vu) розширювального мембранного бака має бути не менш ніж величини об'єму, на який вода (теплоносій) збільшується в системі опалення за максимально можливої температури нагрівання. Інакше внаслідок температурного розширення води або іншого теплоносія в системі відбудеться надмірне неконтрольоване збільшення тиску, що може стати причиною зламання розширювального бака, зокрема й виходу з ладу системи загалом.

У міру охолодження теплоносія, що зменшується в об'ємі, вода вичавлюється назад у систему опалення під дією тиску повітря в повітряній камері (мал.3.в). Процес видавлювання закінчується за якогось проміжного значення тиску повітря — Р, який займає в повітряній камері відповідний тиск — об'єм V.

Такий принцип роботи розширювальної мембранної місткості закритого типу ZILMET, серія CAL-PRO дає системі опалення бути постійно наповненою, підтримує в ній стабільний тиск і сприяє зниженню енергоспоживання. Крім того, розширювальна ємність дає змогу також компенсувати й гідравлічні удари в системі.

Вибір конкретного розширювального мембранного бака ZILMET, серія CAL-PRO для цієї системи опалення залежить від кількості (об'єму) у ній теплоносія-води (С), початкового установного тиску (Рi) та кінцевого тиску (Рf) розширювальної ємності. Водночас кінцевий тиск (Pf) розширювальної ємності в принципі дорівнює максимально допустимому тиску (Pmax) системи, на який налаштований запобіжний клапан. Треба мати на увазі, що значення тиску для розрахунку обсягу розширювальної місткості береться в абсолютній за величиною, тобто на одну одиницю більше. Водночас початковий абсолютний тиск ємності (Рi+1) не має бути меншим від гідростатичного тиску в місці приєднання бака до системи. Максимальний абсолютний кінцевий тиск (Рf+1) має враховувати різницю в рівнях між ємністю й запобіжним клапаном. Під час розрахунку розширювальної ємності чимале значення має також коефіцієнт розширення води (і), відповідний різниці між температурою води холодної системи (отоплення вимкнене) і максимальною температурою робочої системи. У стандартних системах коефіцієнт розширення води становить 0,04318 (Tmax = 99°С – Tмin = 10°С). Загальний об'єм води в системі (С), містить об'єм усього обладнання системи: котла, приладів опалення, контурів теплої підлоги, трубопроводів тощо. В середньому загальний об'єм води в системі має значення між 10 і 20 літрами на 1000 Ккал/год вихідної потужності дотла.

Формула підбору об'єму ємності має такий вигляд:

,

де

є — коефіцієнт розширення (і = 0,04318);

З – загальний об'єм води (теплоносителю) в системі;

Рi — початковий встановлювальний тиск розширювальної місткості;

Рf — кінцевий тиск розширювальної ємності.

Так, наприклад, необхідно підібрати розширювальний мембранний бак для системи опалення, у якій загальний об'єм води (теплоносителю) становить 280 літрів. Водночас початковий встановлювальний тиск (Рi) розширювального бака має бути 1,0 атм, а максимальний тиск (Рf) у системі 4 атм. Значення тисків в абсолютній величиною дорівнює відповідно 2 атамам і 5 атам. Унаслідок розрахунків знайти V = (0,04318×280)L1- 2:5) = 20,2 л. Вибираємо найближчий до розрахункового значення розширювальний мембранний бакZILMET, модель CAL-PRO 24, місткістю 24 літри.

Треба мати на увазі, що цей розрахунок орієнтовний і дійсний тільки за умови, що розширювальна мембранна ємність CAL-PRO є на одному рівні з запобіжним клапаном. Остаточний і точний розрахунок обсягу необхідного розширювального бака обов'язково має бути розрахований працівником спеціалізованої організації з урахуванням реальних характеристик системи опалення та використовуваного типу теплоносія, наприклад: суміші води та гліколю. Вибір конкретного розширювального бака має бути зроблений також відповідно до того, що максимальний робочий тиск ємності має бути, принаймні, рівним максимальному тиску системи опалення, яке встановлюється запобіжним клапаном.

Під час розрахунку розширювального мембранного бака для систем кондиціонування треба враховувати, що початковий тиск (Рi) дорівнює максимальному тиску системи. Цей тиск відповідає максимально досяжній температурі відносно температури приміщення, яка фіксується на 50 °C для безпеки. За мінімальної температури приблизно 4 °C досягається кінцевий робочий тиск (Рf). У разі дотримання цих умов формула розрахунку розміру ємності має такий вигляд:

Технічні характеристики

Номенклатура та габаритні розміри

Вказівки щодо монтажу

Розширювальні мембранні баки ZILMET, серія CAL-PRO спеціально сконструйовані з можливістю швидкої інсталяції та зменшення часу технічного обслуговування. Монтаж і сервісне обслуговування мембранного бака CAL-PRO зокрема та системи опалення загалом треба довірити працівникам спеціалізованої організації,  , які пройшли тестування й отримали відповідну ліцензію. Зразкова схема встановлення розширювального мембранного бака ZILMET, серія CAL-PRO в системі опалення представлена на рис.5.

·      Перед монтажем розширювального бака треба перевірити манометром тиск повітряної камери, який має відповідати паспортним даним.

·      Розширювальний мембранний бак ZILMET, серія CAL-PRO можна встановлювати в будь-якому місці системи опалення. Виробник рекомендує встановлювати розширювальну місткість у точці з мінімальним розрахунковим тиском у системі.

·      Місце встановлення мембранного бака CAL-PRO має забезпечувати безперешкодне обслуговування обладнання, вільний доступ до зливного крана, повітряного клапана, запірної арматури та інших важливих деталей системи.

·      Мембранний бак великої ємності необхідно кріпити додатковими кронштейнами.

·      Трубопровід, що з'єднує розширювальний бак із магістраллю, не має натискати на ємність і заважати обслуговуванню.

·      Під час монтажу розширювального бака без опор, у якого спідниця розташування нарізного приєднувального патрубка, вихідні труби мають бути спрямовані строго вниз.

·      На трубопровіді, що з'єднує мембранний бак із магістраллю, встановлення запірної арматури не допускається.

·      З'єднувальний трубопровід має бути демонтованим, щоб у разі потреби можна було зробити роботи за заміною або ремонту бака.

·      Трубопровід, за допомогою якого розширювальна мембранна ємність CAL-PRO під'єднується до теплової мережі, не має мати зони з діаметром менше, ніж діаметр приєднувального патрубка бака.

·      У опалювальних системах для захисту від надмірного підвищення температури прямої мережевої води пристрою регулювання й захисту мають мати незалежні датчики.

·      У безпосередній близькості від мембранного бака CAL-PRO для контролю тиску в системі опалення треба встановити манометр.

·      Під час встановлення додаткових опалювальних приладів, водонагрівачів та інших водоймних елементів у наявній системі опалення місткість розширювального бака CAL-PRO має бути перерахована відповідно до змінленого обсягом теплоносія.

·      Під час заливання в систему опалення теплоносій з іншими параметрами зі щільності та температурного розширення, місткість розширювального бака CAL-PRO має бути перерахована відповідно до параметрів залитого теплоносія.

·      Перед зданням в експлуатацію система опалення підлягає гідравлічному випробуванню. Кожен бак ZILMET, серія CAL-PROпрохід заводське випробування пробним тиском у 1,5 раза перевищує робочий тиск у системі.

Розширювальні баки бак ZILMET, серія CAL-PRO розраховані на довгі роки експлуатації, проте необхідно регулярно стежити за тиском у повітряній камері виробу та за потреби регулювати. Висока якість розширювальних баків ZILMET, серіяCAL-PRO підтверджується тим фактом, що багато відомих виробників кісткового обладнання використовують у своїх виробах саме продукцію цієї італійської компанії.