Расширительный бак для отопления Теплокс : преимущества и недостатки
В автономных замкнутых системах отопления применяются специальные устройства, обеспечивающие компенсацию изменения объема теплоносителя и его минимальной утечки в атмосферу, создания необходимого гидростатического напора и недопущения завоздушивания верхних точек системы отопления, в особеннсти при снижении температуры теплоносителя. В качестве теплоносителя часто используется вода. Такие устройства называются мембранными расширительными баками (либо "расширительными баками для систем отопления").
Расширительный бак содержит корпус, изготовленный из стали [ещё лучше из аустенитной нержавеющей стали], внутри которого находится резиновая мембрана, разделяющая две полости с давлением воздуха снаружи мембраны и с давлением воды внутри этой мембраны, фиксируемой и уплотняемой с помощью резьбового фланцевого соединения со штуцером для подключения к автономной замкнутой системе отопления. Уплотнение неподвижного фланцевого соединения осуществляется созданием необходимого контактного давления по торцевой поверхности эластомерной мембраны (изготовленной из синтетической резины EPDM). Ниппель [с обратным клапаном] обеспечивает возможность заполнения корпуса бака сжатым воздухом с давлением примерно на ~20% меньше давления воды. Компенсация изменения объёма теплоносителя и его возможных утечек в атмосферу обеспечивается эластичными свойствам резиновой мебраны.
На известной профессиональной онлайн-площадке нами были заказаны [и впоследствии после оплаты забраны из магазина] два одинаковых расширительных бака для системы отопления Теплокс (модели РБ-24) объёмом 24 литра, что было связано с необходимостью замены отслуживших почти 10 лет без замечаний мембранных расширительных баков такого же объёма, но другого изготовителя. Выбор изделий Теплокс был основан на положительных отзывах на сайте онлайн-площадки и умеренной, можно сказать, демократичной цене. Технические характеристики расширительного бака Теплокс приведены на одной из сторон картонной упаковки. Шильдик наклеен на наружную поверхность бака, содержит информацию о серийном номере изделия; объём бака - 24 литра, рабочее давление теплоносителя 1.5 атм, максимальное давление (теплоносителя?) 8 атм, диапазон температур теплоносителя 0...+99oC, давление воздуха 1.5 атм; указывается, что мембрана изготовлена из материала EPDM. Физико-механические свойства материала резиновой мембраны, совершенство конструкции бака, особенности его изготовления и сборки в целом определяют качество продукции.
Внешний осмотр и замер давления воздуха
Расширительные мембранные баки Теплокс РБ-24 упакованы в картонные коробки, внутри которых в полиэтиленовом пакете находился бак и инструкция на бумажном носителе без каких-либо отметок; на основании чего можно предположить, что эти изделия, вероятно, не проверялись на заводе-изготовителе. Крышка со штуцером 3/4 дюйма для подключения к трубопроводу системы отопления прикреплена к баку с помощью фланцевого соединения: используются винты под ключ с потайной шестигранной головкой. Внешний осмотр изделия выявил качественную покраску поверхности бака, цинковое покрытие крышки со штуцером, достаточно качественное выполнение сварного шва при соединении половинок бака. Вместе с тем, сварной шов соединения штуцера с крышкой не ровный, имеет разрывы и пару отверстий [пока не ясно сквозных или нет], также внутри штуцера в этих сомнительных местах осуществлялась повторная местная сварка. На втором аналогичном баке сварной шов соединения штуцера с крышкой более-менее ровный, внешних дефектов не выявлено.
По результатам замеров манометром [производство Германия] давление воздуха в баках Теплокс РБ-24 превышало заявленные 1.5 атм примерно на ~0.35-0.40 атм [по замерам давление воздуха ~1.85 бар]. Обычно избыточное давление воздуха в расширительном мембранном баке для системы отопления поддерживатся на ~15-20% ниже давления теплоносителя. Например, для 2-х этажного дома [с высотой 2-го этажа до 8-9 метров] достаточно обеспечивать и поддерживать давление теплоносителя в систем отопления на уровне 1.0-1.1 бар. При этом давление воздуха в расширительном мембранном баке должно быть в диапазоне 0.8-0.9 бар. В этом случае, в системе отопления должен быть установлен предохранительный клапан с номинальным давлением начала открытия его затвора ~1.5 бар. Из нашей практики для предохранительных клапанов с давлением начала сброса теплоносителя 1.5 бар разных изготовителей [и одинаковых производственных партий] наблюдался разброс значений предельных давлений начала открытия клапана (каплеобразование) от ~1.2 до ~1.7 бар по статическим замерам, проведенным с помощью гидравлического пресса. Это обстоятельство необходимо обязательно учитывать, если будет использоваться котел, рассчитанный на рабочее давление теплоносителя не более 1.5 бар (~1.5 атм).
Разборка мембранного расширительного бака
Проведение осмотра качества изготовления расширительного бака или замена его резиновой мебраны, требует осуществления ряда поэтапных операций, в том числе, по разборке резьбового фланцевого соединения. Для этого понадобится шестигранный торцевой ключ на 6 мм. Для фиксации гайки ниппеля или его снятия для замены потребуется применение рожкового ключа на 12 мм. Кроме того, следует заранее приобрести [на всякий случай] наждачную бумагу "средней шершавости", баллон под давлением с силиконовой смазкой, а также пластичную силиконовую смазку с фторопластом. Для проведения необходимых замеров подготовьте рулетку, а ещё лучше - штангенциркуль. При работе соблюдайте технику безапасности: защитные очки и перчатки - обязательны. До проведения работ из мембранного бака через ниппель стравливается весь воздух с избыточным давлением.
В произвольном порядке с помощью шестигранного ключа на 6 мм сначала ослабялем все головки оцинкованных винтов, после чего полностью откручиваем эти винты. Следует отметить, что винты затянуты достаточно туго с неизвестным моментом затяжки, никакая смазка резьбовых соединений не применялась. После того, как все винты выкручены, снимаем оцинкованную крышку с фланцевого соединения. Вскрытие показало, что резиновая мембрана была вдавлена в крышку избыточным давлением воздуха ~1.85 бар, в результате чего произошло необратимое деформирование участка этой мембраны [отпечаток на мембране от семи отверстий диаметром 5 мм в крышке, остаточная деформация сжатия мембраны на месте отпечатка ~40%]. Это обстоятельство способствует снижению надежности и уменьшения срока службы резиновой мембраны, что, вероятно, выгодно производителям и продавцам изделия.
В мембранном баке Теплокс для фланцевого соединения используются стальные оцинкованные винты с метрической резьбой диаметром 8 мм со стандартным (крупным) шагом, с неизвестным классом прочности . Резиновая мембрана достаточно мягкая, имеет толщину около 1.7-1.8 мм, ориентировочная полная длина мембраны составляет ~23 см. Внутренняя поверхность расширительно бака имеет цинковое покрытие, что является безусловным примуществом по сравнению с моделями других изготовителей.
По проведенным замерам с помощью электронного штангенциркуля диаметр отверстия под установку мембраны составляет ~95 мм [в будущем следует заказывать такую мембрану], диаметр по наружной части уплотнительного пояска на торце фланца бака ~ 108 мм, наружный диаметр фланца достигает ~148.5 мм.
Во фланце стального бака выполнено несколько отверстий, шесть из которых имеют резьбу под винты М8 для крепления крышки со штуцером. Установлено, что длина резьбы в отверстиях фланца составляет не более ~4 мм [по основам конструирования длина резьбы в стали должна быть не менее 0.8 от её диаметра, т.е. 0.8 x 8 > 6.4 мм] - данный факт свидетельствует также о конструтивным недостатке изделия.
Работы по подготовке расширительного бака
После выемки мембраны проводился её внешний осмотр, а также проверялась внутренняя поверхность стального корпуса бака, с притупление (скруглением) острой кромки по всему периметру с помощью мелкой наждачной бумаги и последующая очистка этих поверхностей. На притупленную острую кромку и рядом с ней по всему периметру наносилась пластичная силиконовая смазка с фоторпластом. После чего на наружную поверхность резиновой мембраны была разбрызгана тонким слоем силиконовая смазка, обеспечивающая снижение трения о внутреннюю поверхность стального корпуса бака. Также силиконовая смазка была нанесена на большую часть внутренней поверхности корпуса бака, в особенности, по сварочному шву в его центре. Торцовая поверхность фланца и торцовая поверхность мембраны должны быть предохранены от смазки!
Завершающим этапом сборки является установка резиновой мембраны обратно внутрь корпуса, крышки фланца, затяжка винтов фланцевого соединения. Следует отметить, что правильная затяжка винтов осуществляется за несколько проходов с предварительной затяжкой каждой пары винтов, в перкрёстном порядке - по одному с одной и противоположной стороны от входного штуцера, что обеспечивает более равномерное обжатие торца резиновой мембраны неподвижного фланцевого соединения для обеспечения необходимого контактного давления и, соответственно, герметичности этого соединения. Монтаж и проверка мембранных расширительных баков в эксплуатации будет проведена в ближайшее время, что связано с ожиданием заказанного предохранительного клапана на давление 1.5 бар.
Преимущества и недостатки
По результатам краткой предваритиельной экспертизы были выявлены преимущества и недостатки мембранного расширительного бака Телпокс модели РБ-24.
1. Баланс между ценой и качеством изготовления.
2. Внутрененяя поверхность стального бака имеет цинковое покрытие, защищающее от коррозии.
3. Мембрана изготовлена из мягкой долговечной синтетической резины EPDM.
1. Некачественная сварка штуцера к крышки фланца (на одном из баков).
2. Острая режущая кромка внутри стальных баков по всему периметру.
3. Недостаточная длина резьбы под винты во фланце расширительного бака, неизвестный момент затяжки винтов.
4. Давление воздуха внутри баков "с завода" ~ 1.85 бар, предоставление недостоверной информации.
5. Наличие необратимого отпечатка на резиновой мембране от 7-ми отверстий диаметром 5 мм крышки бака.
Устранить выявленные недостатки по п. 1...4, в том числе, указать в инструкции момент затяжки винтов фланцевого соединения.
Недостаток по п .5 устранить следующим способом: закачать давление воздуха ~1.5 атм, смазать места соединений мыльным раствором (ниппель с корпусом и фланцевое соединение), проверить отсутствие утечки воздуха, после чего давление воздуха в баке сбросить до нуля через ниппель с обратным клапаном. Тем самым, на время хранения расширительного бака до его продажи и установки, никаких необратимых отпечатков на резиновой мембране не будет образовываться, что позволит увеличить срок службы этой мембраны и самого изделия.