Для чего нужен расширительный бак

Вот, для чего нужен расширительный бачок в системе отопления

Расширительный бак — обязательный компонент автономной отопительной сети, обеспечивающий её безопасную и бесперебойную работу.

Устройство стабилизирует давление в контуре, принимая излишки теплоносителя.

Оно защищает теплосеть от разрывов и преждевременного износа.

Назначение расширительного бачка в системе отопления

Объём жидких веществ увеличивается при нагревании. Поскольку вода несжимаемая жидкость, то даже незначительный нагрев приводит к нарастанию давления в герметичной системе отопления.

Чтобы компенсировать избыток теплоносителя в сети теплоснабжения монтируют расширительные баки. Они выполняют следующие функции:

  • удаление излишков воды при нагреве;
  • возврат жидкости в контур при охлаждении;
  • поддержание стабильного давления в сети отопления при помощи регулировки объёма теплоносителя;
  • защита всех элементов системы отопления от гидравлических ударов;
  • накопление и вывод паров воздуха, появляющихся при нагревании водного теплоносителя.

Справка! Вода содержит растворённые газы, которые при подогреве принимают вид пузырьков, попадают в закрытый отопительный контур, вызывая образование воздушных пробок.

Для чего нужен

Объём килограмма воды при 20°C — 1,002 дм 3 (л), при нагреве до 90°C он увеличивается на 3,4% и достигает 1,036 л.

При циркуляции 200 л жидкости разница может составлять 6,8 литров. Для замкнутой сети отопления, это немалое количество и распределить по трубам его не получится.

Для решения проблемы устанавливают расширительный бак — специальный резервуар, подключённый одним выходом к системе.

Во время нагрева давление внутри контура компенсируется объёмом бачка: в него направляется избыточная вода, а при остывании устремляется обратно в систему.

Виды баков

Компенсационные бачки для сетей отопления отличаются по форме, конструкции, внутреннему размеру.

Оборудование открытого типа

Представляют собой ёмкость прямоугольной или цилиндрической формы с открытым верхом, куда при необходимости всегда можно долить воду. Чаще всего такие бачки изготавливают из листовой стали и теплоизолируют. Их устанавливают на самом верхнем уровне теплосетей с естественной циркуляцией.

В конструкцию входят следующие элементы:

  • ёмкость различного размера;
  • входная труба для подвода теплоносителя;
  • выходной патрубок для возврата воды;
  • контрольная труба, препятствующая переливу.

Главные минусы открытых расширительных баков — большие размеры, склонность к коррозии, необходимость долива воды и постоянного контроля.

Аппарат закрытого типа и его функции

Подходит для сетей отопления, где движение теплоносителя обеспечивается насосами. Внешне выглядит как закрытая овальная или шарообразная ёмкость с патрубком для соединения с теплосетью и ниппелем с обратной стороны. Внутри бачка установлена мембрана, разделяющая полость на две камеры: одна наполнена газом (воздухом или азотом), другая предназначена для жидкости.

При отсутствии нагрева контура бак пустой, при повышении температуры избыточный теплоноситель направляется в ёмкость, нагнетая давление в другой камере. Когда этот параметр достигнет предельного уровня, срабатывает клапан и лишний газ сбрасывается. При остывании жидкость сжимается и выталкивается назад в контур. Все процессы происходят автоматически.

Фото 1. Расширительный бачок закрытого типа, объем 50 л, сталь, без сменной мембраны, производитель – «Stout».

Закрытые устройства выпускаются в двух конструктивных исполнениях.

С фланцевой сменной мембраной

Основные особенности расширительных приспособлений этого вида:

  • Вода не контактирует со стенками устройства, оставаясь внутри полости мембраны — устраняется риск возникновения коррозии и загрязнения теплоносителя.
  • Возможность замены эластичной камеры через фланец, зафиксированный на болтах.
  • Имеют большие показатели предельного давления, чем модели с несменной диафрагмой.
  • Горизонтальное и вертикальное исполнение — удобно размещать в котельных разной конфигурации.

Со стационарной мембраной

Внутреннее пространство разделено надвое эластичной бутиловой диафрагмой, которая жёстко прикреплена к стенкам камеры.

Изначально всю полость занимает газ, поэтому мембрана прижата к стенкам. Во время нагревания жидкость поступает в бачок, газ сжимается, давление повышается.

Вода контактирует непосредственно с внутренней поверхностью, за счёт чего возникает риск коррозии. Чтобы предупредить разрушение металла, изнутри на стенки бака наносится влагостойкое покрытие.

Основные достоинства устройств с несменной мембраной — доступная цена и разнообразие вариантов исполнения.

Внимание! Главный минус — при выходе из строя диафрагмы бак придётся менять на новый.

Закрытое расширительное оборудование разрешено устанавливать вблизи от отопительного котла — со стороны входного патрубка насоса.

Как рассчитать объём бачка

Есть два способа расчёта. Первый — простейший, даёт ориентировочные значения. Рассчитывается суммарный объём циркулирующего теплоносителя, затем находится 10% от этого числа. Полученный показатель будет соответствовать объёму расширительного бака.

Второй способ — точный, но для расчета понадобятся следующие данные:

  • Pmax и P— возможное в системе предельное и минимальное настроечное давление, нужное для работы теплосети.
  • C — объём теплоносителя (общий).
  • E — показатель расширения теплонесущей жидкости, для воды берут коэффициент 0,04, для антифризов — подбирают по таблице.

Показатели подставляют в формулу:

V= (E×C ×(Pmax+1))/(Pmax+P0)

Полученное значение желательно округлять в бо́льшую сторону, поскольку при недостатке объёма излишки через аварийный клапан будут удаляться в канализацию.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, как устроен расширительный бак и как правильно его подобрать.

Зачем нужны предохранительные клапаны

При минимально допустимом объёме расширительного бака отопительный насос будет включаться чаще, вероятность перепадов давления теплосети возрастёт. Регулируемые предохранительные клапаны повысят безопасность системы.

Обращайте внимание на эксплуатационные качества мембраны: долговечность и гигиеничность материала, стойкость к диффузии. А также учитывайте заявленный производителем срок эксплуатации и охват рабочих температур.

Расширительный бачок для отопления: для чего нужен, где и какой лучше

В водяной системе отопления один из компонентов — расширительный бак. Это небольшой резервуар, который отвечает за стабилизацию давления. Без него возможны повреждения труб, радиаторов и других элементов системы. О том, что такое расширительный бак для отопления и как он регулирует давление и поговорим дальше.

Назначение и виды

В системе отопления температура теплоносителя постоянно изменяется, что приводит к изменениям его объема. Ведь известно, что жидкости при нагревании расширяются, при остывании сжимаются. Расширительный бак для отопления как раз и предназначен для того, чтобы принимать на себя излишки жидкости при нагреве (расширении), и возвращать их в систему при остывании. Таким образом он поддерживает стабильное давление в системе отопления.

Расширительный бак для отопления окрашен в красный цвет

Открытого типа

Есть два типа расширительных бачков: открытого и закрытого. Емкости открытого типа используется обычно в самотечных системах (с естественной циркуляцией). Так он называется потому, что представляет собой негерметичную емкость. Это может быть бочка, кастрюля, специально сваренный резервуар. Для того чтобы теплоноситель меньше испарялся, устанавливают крышку, но сама емкость негерметична. Принцип работы открытого расширительного бака прост: это емкость, в которую вытесняется излишек теплоносителя при повышении температуры и подается обратно при остывании.

Расширительный бак открытого типа — любая емкость, например, пластиковая канистра

При расчете баков открытого типа берут солидный запас по объему: можно долить теплоноситель и некоторое время не проверять его уровень. Емкость негерметична, так что идет постоянное испарение жидкости и запас не помешает. В случае недостатка теплоносителя, в систему попадет воздух, что может ее остановить. Последствия могут быть печальными — если сработает автоматика котла (если она есть) — есть вероятность разморозки. Если автоматики нет, котел от перегрева может разорваться. В общем, это тот случай, когда запас действительно оправдан.

Если в систему отопления залита вода, можно сделать автоматической пополнение на основе поплавка от бачка унитаза. Принцип работы точно такой же: при понижении уровня ниже определенной точки открывается подача воды. При достижении нужного уровня, подача перекрывается.

Расширительный бак для отопления открытого типа с поплавком

Плюс такого решения в том, что нет необходимости контролировать количество теплоносителя, возможность завоздушивания минимальна. Минус — надо тянуть водопроводную трубу. Так как открытые систем обычно работают на естественной циркуляции, расширительный бак для отопления ставят в самой верхней точке системы. Очень часто это — чердак, так что трасса получается длинной.

И это еще не все возможные аварийные ситуации. Поплавки, случается, не перекрывают подачу воды. Если такое произойдет с унитазом, вода просто бежит в канализацию. В случае с отоплением вода польется на чердак, затопит дом… Чтобы избежать подобной ситуации, надо сделать контроль перелива. В самом простом случае это ввареный/приделанный на нужном уровне патрубок с подключенным к нему шлангом. Шланг можно вывести в канализацию, но тогда надо придумать еще и сигнализацию переполнения емкости (заодно тогда и снижение уровня ниже критического). Можно шланг просто вывести на метр от дома или запустить в систему водостока. В этом случае видны будут «следы» переполнения и можно будет своевременно отреагировать и без сигнализации. Так что открытый расширительный бак для отопления требует некоторого дооборудования.

Закрытого типа

Расширительный бак для отопления закрытого типа ставится в системы с принудительным движением теплоносителя. В них движение теплоносителя активизируется при помощи циркуляционного насоса. Такие системы работают при повышенном (относительно атмосферного) давлении. Для сохранения этого давления, емкость должна быть герметичной.

Одна из главных функций расширительного бака для закрытой системы отопления — поддержание стабильного давления. Для этого емкость делят на две части. В одной находится воздух или закачанный на заводе инертный газ (обычно аргон). Эта часть герметична, есть выход малого диаметра, в котором установлен золотник (принцип работы такой же, как у велосипедного или автомобильного). Другая камера пуста и имеет выход какого-то сечения. Через этот выход расширительный бак для отопления подключается к трубопроводу. При расширении в эту камеру поступает теплоноситель.

Виды мембранных расширительных баков

Расширительный бак закрытого типа делится на камеры при помощи эластичной резиновой перегородки — мембраны. Бывает она двух видов: в виде диафрагмы (диска) или груши. Разницы особой нет, за исключением того, что грушу проще менять. Так что емкости с грушей более популярны, чем с диафрагмой.

Принцип работы мембранного расширительного бака сложнее, чем открытого. В «сухой» камере создается определенное давление. Оно подбирается в зависимости от рабочего давления в системе, а стандартная заводская настройка — 1,5 Бар. Пока давление в системе ниже чем в расширительном баке, «водяная» часть емкости остается пустой.

Когда оно становится выше, жидкость начинает поступать, мембрана растягивается, повышая давление в «газовой» части бака. Этот процесс происходит до тех пор, пока либо давление в системе не начинает падать (теплоноситель остывает), либо емкость заполняется полностью. Первый случай — это нормальная работа системы отопления, второй — аварийная.

Второй вариант означает, что объема расширительного бака не хватает. И такая ситуация возникает при неправильно подобранном размере (слишком маленький) или при перегреве котла. Чтобы сохранить работоспособность системы в таких ситуациях, ставят аварийные клапана.

Устройство и работа мембранного расширительного бака

Определение объема расширительного бака и его выбор

Для нормальной работы отопления расширительный бак должен иметь достаточный объем. Есть два способа его определения: можно рассчитать по формуле, можно воспользоваться эмпирическими данными.

Объем расширительного бака для отопления выбирается под каждую из систем

Эмпирический путь

Начнем с эмпирического способа. По опыту эксплуатации сделан вывод, что если объем расширительного бака для отопления составляет около 10% от общего объема системы отопления, этого достаточно. Вопрос в том, как определить объем системы. Способов как минимум два:

  • Посчитать при заполнении (если заполняется водой и стоит счетчик или при заполнении теплоносителем из канистр — вы точно будете знать, сколько закачали жидкости).
  • Высчитать по объему элементов системы. Потребуется найти информацию о том, сколько литров помещается в одном метре трубы, в одной секции радиатора. С этими данными уже можно узнать объем системы отопления.
Читайте также:  Регулятор тепла на батарее отопления

Объем теплоносителя в трубах разного диаметра

Зная, сколько литров теплоносителя в вашем отоплении, легко рассчитать требуемый объем мембранного бака — он должен быть не менее 10% от этой цифры. В случае с баком открытого типа, реальный объем можно хоть удвоить — меньше вероятность того, что бачок опустеет. По минимуму, стоит добавить половину — вы все равно недольете его, минимум, на 1/3.

Мембранный расширительный бак для отопления берут обычно не слишком завышая расчетную цифру. Дело в том, что чем больше емкость, тем дороже стоит расширитель. И рост цены значительный. Тем не менее, брать меньший не стоит — давление будет «скакать», что приведет к раннему износу компонентов или вообще, останову системы. Наиболее вероятно, что отопление засбоит в морозы, потому что в холодную погоду теплоноситель более горячий, значит — его объем больше. И именно в эти моменты, объема расширительного бака может не хватить. Если вы заметили такие симптомы и расчет подтвердил, что мембранный бачок у вас недостаточного размера, не обязательно менять его на больший. Можно поставить второй. Важно чтобы суммарная емкость их была не менее расчетного значения.

Если в системе антифриз

Антифриз для отопления имеет большее тепловое расширение, чем вода. Причем разные марки имеют различные характеристики. Поэтому, для теплоносителя этого вида, желательно объем расширительного бака предварительно рассчитать.

Тут есть два пути: определить как для воды, сделать поправку на большее тепловое расширение. Оно зависит от процентного содержания этиленгликоля (тосола). На каждые 10% гликоля добавляем 10% объема. То есть:

  • 10% этиленгликоля — должны добавить 10% от найденного объема бака для воды;
  • 20% этиленгликоля — 20% добавляем и т.д.

Этот расчет обычно оправдан, но можно найти более точные цифры, используя формулу (на рисунке).

Формула расчета объема расширительного бака для системы отопления

После того как вы определились с объемом, пора покупать расширительный бак. Но в магазине они есть разных цветов. Как минимум, есть синие (голубые) и красные. Так вот, мембранный расширительный бак для отопления всегда красного цвета. Синие — для водопровода, причем для холодной воды. Они значительно дешевле, но мембрана там сделана из резины не приспособленной к высоким температурам. Так что в системе отопления прослужит он совсем недолго.

Давление в мембранном баке и его проверка

Чтобы закрытая система отопления работала нормально, в расширительном баке должно быть давление на 0,2-0,5 Бар ниже, чем в системе. Чем больше система, тем больше разница в давлении. Но, как уже говорили, на заводе их накачивают до 1,5 Бар, так что перед установкой расширителя, его лучше проверить и настроить под свою систему отопления.

Золотник часто прячется под пластиковой крышкой

Проверяем давление манометром, подключив его к выходу с золотником. Если давление выше, чем вам надо, немного стравливаем. Сделать это несложно — чем-то тонким нажать на лепесток в ниппеле. Послышится шипение выходящего воздуха. Когда давление достигнет желаемого уровня, освобождаем лепесток.

Если мембранный бачок накачан слишком слабо (такое тоже бывает), его можно накачать обычным насосом. Но удобнее автомобильным, с манометром — сразу можно контролировать давление. После проверки можно устанавливать в систему.

Место установки

Расширительный бак для отопления закрытого типа устанавливается на прямом участке перед циркуляционным насосом. Перед, в том смысле, что насос гонит воду от расширительной емкости, а не в нее. В таком случае расширитель работает более корректно.

Место для установки мембранного расширительного бака

Для установки мембранного бака, монтируют тройник, от него идет труба, к которой подключается емкость. Высота установки не имеет значения. Но перед баком и за ним лучше поставить отсечные краны. Мембрана, выходит из строя раз в несколько лет. Еще чаще приходится его проверять, подкачивать. Чтобы для обслуживания не приходилось останавливать и сливать систему и ставят запорный кран. Его перекрывают и можно бачок снимать, проверять, ремонтировать.

В самой высокой точке

В системах открытого типа, место установки расширительного бака выбирается исходя из других соображений. Его ставят в самой верхней точке системы. В этом случае он работает еще и как воздухосборник. Пузырьки воздуха стремятся вверх, а если в самой верхней точке стоит расширительный бачок, они тут и поднимаются на поверхность, выходя в атмосферу. Так что такой бак намеренно делают негерметичным, чтобы воздух из системы отопления имел возможность выходить естественным путем.

Зачем нужен расширительный бак в системе отопления

Чтобы разобраться, для чего нужен расширительный бак, следует ознакомиться с принципом работы и основными функциями такого резервуара. Не владея этой информацией, можно ошибочно подумать, что элемент не представляет особой ценности и просто занимает место в комнате. Однако на практике он выполняет массу важных задач и является незаменимой составляющей отопительной системы.

Расширительный бачок в открытой системе

За счет простоты монтажа, доступной стоимости и высоких показателей КПД расширительный бак в системе отопления открытого типа пользуется большой популярностью.

Преимущества открытых вариантов заключаются в следующем:

  1. Простота конструкции. В некоторых случаях для обустройства обогрева не нужно приобретать дополнительные материалы, а рабочий резервуар можно хранить в гараже.
  2. Открытые системы лишены проблемы появления избыточного давления, поскольку они связываются с атмосферой. Это избавляет от необходимости покупать предохранительный клапан.
  3. К другим плюсам относится возможность использования бака для отведения воздуха.

Кроме плюсов, открытая система имеет и минусы. В первую очередь, это необходимость монтажа бака в самой высокой точке. Для этого важно позаботиться о хорошем утеплении чердачного перекрытия, иначе жидкость в резервуаре замерзнет при отрицательных температурах.

Принцип работы

Чтобы понять, зачем нужен расширительный бак, следует оценить его эксплуатационные характеристики, специфику работы и тонкости самостоятельного монтажа. В жидкостных системах отопления роль теплоносителя выполняет вода.

С помощью специального оборудования она перемещается на большие расстояния и обеспечивает полноценный обогрев построек с разной этажностью и площадью. Это способствует росту спроса на монтаж водяных систем.

Ключевым плюсом открытых систем является возможность функционирования без насосных устройств. Движение теплоносителя выполняется по термодинамическим принципам, поскольку горячая и холодная вода обладают разной плотностью, а трубы расположены под наклоном.

Задача расширительного бака для отопления заключается в автоматической стабилизации давления жидкости и хранении остатков разогретой воды.

Резервуар монтируется выше остальных узлов, а принцип его работы состоит из таких этапов:

  • подача. Подогретый теплоноситель перемещается от электрического, твердотопливного или газового котла к радиаторам;
  • обратка. Остатки теплой воды попадают в бачок, начинают остывать и возвращаются обратно в котловой агрегат. В результате цикл повторяется.

Если система оснащена однотрубной магистралью, обе процедуры происходят в одной трубе. В двухтрубных типах они независимы.

Где расположить

Поскольку контур открытой системы отопления замкнут, но не изолирован от внешнего воздуха и негерметичен, появление проблемы избыточного давления исключается. При этом расширительный резервуар должен устанавливаться в правильном месте – выше всех остальных узлов. Если не учесть это правило, теплоноситель просто выльется.

Еще высокое размещение способствует эффективному отведению воздуха. В составе жидкости всегда присутствует растворенный воздух, который может переходить в состояние газа и вступать в химическую реакцию с металлическими поверхностями в трубах и теплообменнике.

В некоторых случаях открытые резервуары совмещаются с магистралью обратки, что связано с особенностями конструкции или другими компоновочными соображениями.

Однако они остаются в самой высокой точке контура, к которой подводится труба. При таком монтаже понадобится установить специальные клапаны для отведения газов.

Какой объем бака потребуется

Разобравшись, зачем нужен расширительный бачок в открытой отопительной системе, можно переходить к следующему вопросу – выбору объема резервуара. Строгие ограничения или нормированные правила на этот счет отсутствуют.

Главное – оценить показатели коэффициента расширения жидкости при нагреве, емкость всей системы и оптимальный режим работы, чтобы определить, каким будет конечный объем жидкости.

Еще необходимо учитывать «переменный объем», компенсирующий расширения. На верхней границе фиксируют патрубок перелива, а выше уровня воды оставляют свободное место. Поэтому показатель в 5% является условным, а опытные специалисты рекомендуют придерживаться следующего соотношения – объем резервуара +10% объема системы.

Чтобы определить второй показатель, нужно руководствоваться такими принципами:

  1. Если монтаж системы выполнен, достаточно провести несколько замеров с помощью специального прибора – водомера. Он позволит определить, какое количество жидкости поместится в расширительный бак для водоснабжения или для отопления частного дома путем обогрева радиаторов. Способ демонстрирует высокую точность, но малоэффективен, поскольку важно получить результат для монтажа водопровода, труб отопления и других узлов.
  2. Некоторые мастера используют соотношение 15 л на 1 кВт мощности котельной установки. Методика непопулярна из-за большой погрешности.
  3. Объем отопительной системы можно определить с помощью несложных расчетов. Если проектом предусмотрен монтаж бака с контурами труб разного диаметра, котлом и радиаторами, необходимо совместить объемы всех узлов и получить искомую величину. Изначально, подобный способ может показаться достаточно сложным, но на практике все намного проще. К тому же, в сети можно найти специальные онлайн-калькуляторы, позволяющие получить точные значения за пару минут.

Если расчеты осуществляются для получения оптимального объема бака, то сам резервуар учитывать не нужно.

Расширительный бак для отопления закрытого типа

Основным достоинством резервуара для закрытой системы отопления являются его компактные размеры и возможность монтажа на любом участке контура.

При монтаже согласно утвержденным нормативам, четкие ограничения в выборе места установки отсутствуют. Однако на многих схемах резервуар располагается возле насоса.

За счет герметичности бака, давление внутри контуров может расти до высокого уровня. Чтобы защитить конструкцию, важно предусмотреть наличие «группы безопасности».

Она состоит из следующих узлов:

  1. Предохранительный клапан с заданным верхним порогом давления.
  2. Воздухоотводчик с поддержкой автоматизации.
  3. Манометр или манометр с термометром для выполнения контрольно-измерительных задач.

Однако необходимость организации «группы безопасности» не является минусом, поскольку она объясняется спецификой работы системы.

Устройство и принцип работы

Чтобы определить, какой расширительный бак нужен для отопления, следует изучить устройство и принцип работы конструкций для закрытой отопительной системы. Исполнение подобного резервуара достаточно простое. В зависимости от модели оно может немного отличаться, при этом специфика работы остается одинаковой.
Она подразумевает разделение герметично закрытой жидкости в 2 камерах с помощью специальной эластичной перегородки. Одна часть соединяется с помощью патрубка к контуру системы и называется водяной. Вторая (воздушная) предназначается для организации оптимального давления.

Конструкцией бака предусмотрено наличие таких составляющих:

  1. Корпус бака.
  2. Резьбовой патрубок.
  3. Ниппель или золотник.
  4. Мембрана.
  5. Водяная и воздушная камеры.

В качестве корпуса в большинстве случаев используется сборная штампованная конструкция цилиндрической формы (на рынке доступны и другие варианты).

Внутренняя поверхность стенок обладает защитным покрытием против коррозии и эмалевым слоем. Цвет корпуса красный, поскольку в магазинах предлагаются и резервуары-гидроаккумуляторы, которые отличаются синей окраской, оповещающей о невозможности работы с горячей жидкостью.

На резервуаре находится резьбовой патрубок для подключения бака к отопительному контуру. Ведущие производители поставляют в комплекте с резервуаром фитинги и накидную гайку-американку, которая упрощает процесс монтажа.

На противоположной стороне корпуса размещается ниппель или золотник, напоминающий велосипедный. С его помощью выполняется подкачка давления в воздушной камере.

Читайте также:  Решетка на батарею отопления своими руками

Следующим важным узлом является мембрана, разделяющая внутренний объем бака на 2 отдельные части. В некоторых случаях устанавливается дополнительный мембранный бак, который задействуется при выходе из строя основной мембраны. По такому принципу необходим расширительный мембранный бак.

Для изготовления этой детали используются эластичные материалы с минимальным показателем диффузии. Долгое время их роль выполнял каучук, но из-за недолговечности он потерял свою популярность. В современных устройствах принято закреплять этилен-пропиленовые или бутиловые элементы.

Роль воздушной камеры заключается в создании избыточного давления, которое опускает мембрану вниз и обеспечивает минимальный объем водяной камеры до полного заполнения.

Когда система заполняется жидкостью и включается в работу, контур нагнетает давление, а поверхность мембраны начинает изгибаться – это указывает на увеличение объема водяной камеры.

В зависимости от интенсивности нагрева, степень расширения может быть разной. Излишки теплоносителя перемещаются в водяную камеру бака, где они остывают, приобретают прежний объем, а мембрана отжимается вниз. В результате подобных действий обеспечивается оптимальный баланс давления.

Нередко мембрана может обладать нетрадиционной формой. Так, в продаже доступны баки баллонного типа, где она представляет собой эластичный баллон с герметично закрепленными краями.

Этот резервуар выполняет роль водяной камеры, а оставшееся пространство используется в качестве воздушной камеры с заданным давлением. В случае расширения жидкости, стенки мембраны начинают растягиваться, и она становится погожей на грушу. При этом объем камер с воздухом уменьшается, а значения давления продолжают расти.

Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления

На рынке можно найти целые серии баков с разными показателями рабочего объема. Чтобы найти наиболее оптимальный вариант, нужно провести некоторые расчеты, руководствуясь следующей формулой: Vб = Vс × k / D.

Значение Vб указывает на минимальный объем резервуара, Vc – отображает общий объем отопительной системы, а k является показателем коэффициента расширения жидкости.

D – коэффициент эффективности резервуара, который можно определить с помощью такой формулы: D = (1m – Qб)/(Qm + 1).

Qm является верхним показателем допустимого давления в отопительной системе и определяет усилие срабатывания клапана из «группы безопасности.

Qб указывает на предварительно созданное давление в камере воздушного типа. При наличии встроенной подкачки подобный показатель будет указан в технической документации. Иногда уровень давления регулируется автомобильным насосом с манометром.

Чтобы упростить процесс расчета объема, можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами.

Расширительный бак для отопления – необходимость

Задача каждого владельца недвижимости, который хочет эффективно обустроить работу системы обогрева дома, заключается в правильном выборе оборудования и качественном монтаже, согласно утвержденным нормативам и правилам. Только при соблюдении данных условий можно рассчитывать, что во время отопительного сезона в доме находиться будет комфортно (читайте также: “Правила подготовки к отопительному сезону жилого дома”).

Зачем нужен расширительный бак

Поскольку в отопительном контуре и трубопроводе (обладающем эластичностью, стремящейся к нулю), теплоноситель имеет фиксированную массу, в случае изменения температуры жидкости давление в системе непременно будет меняться. Дело в том, что по причине такого физического явления как тепловое расширение вода или любой другой вид носителя тепла при нагревании увеличивают свой объем. В том случае, когда нагрузка превысит прочность радиатора или трубопровода на разрыв, больших неприятностей не избежать.

Причиной возможной аварии является то, что вода, обладающая не сжимаемостью, меняет объем при нагреве и по-прежнему остается почти в неизменном состоянии. Отсюда вероятность того, что гидроудар может произойти, резко возрастает, поскольку в жидкой среде отсутствуют упругие взаимодействия.

Кроме закрытых схем теплоснабжения индивидуальных домовладений расширительный бак встречается:

  • в отопительных конструкциях открытого типа при наличии контакта с атмосферным воздухом;
  • в системах централизованного теплоснабжения с верхним разливом. В этом случае расширительный бачок для отопления устанавливают на чердаке и соединяют с частью трубопровода отопительной конструкции здания, подающей носитель тепла.

И в одном, и в другом варианте монтаж этих устройств необходим, чтобы избавить систему отопления от воздушных пробок. Между двумя нитками центрального отопления перепад составляет около 2-х метров, а в частных домах с естественной циркуляцией теплоносителя даже меньше.

При таких перепадах напор жидкости никоим образом не в состоянии выдавить воздух из верхней части конструкции отопления. Отсюда и возникает решение – установить емкость, собирающую воздух в месте, где он скапливается и во время запуска системы стравливать его. Все воздушные пробки, находящиеся в трубах и радиаторах, вытесняются наверх и направляются в расширительный бак.

Если используется открытая система, какие-либо действия не потребуются. Воздух тут же соединится с атмосферой в отличие от закрытого варианта, когда необходимо, чтобы владелец открыл воздушный кран (прочитайте также: “Открытая и закрытая система теплоснабжения – преимущества и недостатки в сравнении”).

Особенности установки расширительных баков

Открытая система. Если планируется установить расширительный бак для отопления открытого типа, тогда следует учесть, что такая конструкция представляет собой сложной формы большой сосуд, в котором наблюдаются конвекционные потоки.

Установка отопительного оборудования и монтаж трубопроводов в данном случае должны решить несколько задач:

  • обеспечить быстрый подъем воды, нагретой котлом, в самую верхнюю точку системы и при необходимости слив ее самотеком через приборы конструкции теплоснабжения;
  • создать беспрепятственное перемещение воздушных пузырьков туда, куда они устремятся в любом сосуде, содержащем любую жидкость, а точнее вверх.

Из всего вышесказанного можно сделать такие выводы:

  • устанавливать расширительный бак для отопления в открытых системах необходимо только в самой ее наивысшей точке. Чаще всего это верх разгонного коллектора для однотрубной конструкции. В домах верхнего розлива (это обычно постройки, возраст которых насчитывает не один десяток лет) местом их установки является чердачное помещение (прочитайте: “Монтаж и установка расширительного бака в системе отопления своими руками”);
  • расширительному бачку для открытых систем не требуется запорная арматура, резиновая мембрана и крышка. Устройство расширительного бака системы отопления представляет собой водяную емкость, в которую при желании можно долить ведро жидкости вместо той, что испарилась.

Стоимость подобного изделия соответствует цене пары сварочных электродов и квадратной формы стольного листа, имеющего толщину 3-4 миллиметра.

Закрытая система. При ее создании необходимо очень ответственно отнестись как к выбору расширительного бака, так и к его монтажу.

Среди особенностей обустройства закрытых систем следует отметить ряд моментов:

  1. Монтировать расширительный бак отопительной конструкции надо в том месте, где течение воды максимально приближено к ламинарному типу, при котором наблюдается минимум завихрений. Наиболее оптимальное решение – установить устройство на прямом отрезке разлива, но до места расположения циркуляционного насоса. Что интересно: высота крепления устройства относительно котла или напольного покрытия не имеет значения, поскольку принцип работы расширительного бака основан на необходимости компенсации теплового расширения и гашении гидроударов, а воздух без проблем можно стравить посредством воздушных кранов.
  2. В комплектации производителей устройства нередко оснащаются предохранительным клапаном для сброса избыточного давления. Но покупателю лучше изначально убедиться, что он имеется. В случае отсутствия его лучше приобрести и расположить рядом с баком.
  3. Нагревательные котлы, использующие в своей работе электричество или газ, оборудованные электронными термостатами, очень часто продают со встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Отправляясь за оборудованием, нужно убедиться, что они требуются для функционирования отопительной системы.
  4. Мембранные расширительные баки имеют принципиальное отличие от устройств, используемых в открытых системах отопления, и это их расположение в пространстве. Теплоноситель должен поступать в мембранный бак для системы отопления сверху и эта особенность позволяет полностью удалять воздух из камеры, предназначенной для жидкости.
  5. Расширительные бачки для водяных отопительных систем должны иметь минимальный объем, равный 1/10 части всего количества теплоносителя, находящегося в системе. Больший параметр допускается, а вот меньший представляет опасность. Примерный вариант расчета объема воды, исходя из мощности котла, выглядит следующим образом – на один киловатт требуется 15 литров теплоносителя.
  6. Смонтированный рядом с устройством и подпитывающим вентилем (он соединяет отопление с водопроводом) манометр может значительно помочь. Такая неприятная ситуация как залипший золотник предохранительного клапана происходит нередко (прочитайте также: “Предохранительный клапан на отопление – какие бывают, как правильно использовать”).
  7. Когда клапан сбрасывает давление в расширительном бачке отопления довольно часто, то это означает, что требуемый объем устройства рассчитан неверно. Но его менять на новое изделие не следует. Нужно приобрести еще один предохранительный клапан и подключить параллельно.
  8. Вода, которая используется в отопительных системах, обладает низким коэффициентом температурного расширения. Если использовать незамерзающий теплоноситель (чаще всего это этиленгликоль), потребуется расширительный бак большего объема или установка еще одного, дополнительного устройства. Читайте также: “Незамерзающая жидкость для систем отопления – делаем правильный выбор”.

Смонтированный по всем правилам расширительный бак в закрытых системах выглядит следующим образом: к нему теплоноситель подведен сверху, он укомплектован предохранительным клапаном и манометром. Читайте также: “Аккумуляторный бак для отопления”.

Ознакомьтесь с видео о принципе работы расширительного бака для отопления:


Как подобрать расширительный бак для системы отопления частного дома

Отопительное оборудование состоит из нескольких элементов, без которых нормальная работа отопления невозможна. Одним из таких аппаратов является расширительный бак для отопления. Что это за оборудование, для чего оно служит и как выбрать нужный резервуар можно узнать из данной статьи.

Читайте в статье

Что это такое

Важную роль в отопительной системе играет расширительный резервуар. Он состоит из емкости, наполнителем которой является воздух или газ, который держит нужное давление в отопительном контуре.

Подсоединяется к трубопроводу резервуар с помощью одной трубы.

Для чего он нужен

Основная функция бака — это обеспечение непрерывной работы системы и защита от аварийных ситуаций. Главной задачей резервуара является восполнение необходимого объема в контуре. Нагреваясь, объем жидкости увеличивается, и давление в отопительном контуре растет, что способствует вытеснению лишней воды в бак. Когда давление падает, то жидкость возвращается в контур отопления.

Разновидности

В системе отопления можно монтировать разные типы расширительных баков.

Расширительный бак в системе отопления открытого типа

Расширительный бачок для отопления открытого вида — это тип незакрывающегося резервуара, имеющего свободный доступ, куда можно в любой момент долить воду. Для такого вида не нужно иметь запорную арматуру и мембран. Такой резервуар плотно закрывать не нужно, крышка здесь служит лишь защитой от мусора. Чаще всего туда доливают недостающий объем жидкости.

Определённое время назад повсеместно применялись открытые расширительные баки, где постоянно добавлялся необходимый объем жидкости при наличии циркуляции.

Расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Отрицательные моменты в работе открытых емкостей привели к тому, что на первый план стало выходить оборудование закрытого типа.

В данном типе бака применяется насос, который обеспечивает циркуляцию. Неофициально данный тип резервуаров называются «мембранниками».

Этот тип емкости представляет собой герметичный бак, с вмонтированной внутри мембраной, изготовленной из технической резины. Сама емкость окрашивается в красный цвет. В баках синего цвета монтируется пищевая резина, имеющая меньший срок службы.

Закрытый бак состоит из мембраны, типа баллона или диафрагмы, которая делит резервуар на два сегмента. В одной половине имеется воздух или газ, а вторая нужна для поступления излишков жидкости. Принцип работы системы заключается в том, что при нагревании, лишняя вода поступает в бак. Размер первой половинки становиться меньше, соответственно увеличивается воздушное давление, которое позволяет компенсировать большое давление в контуре. Когда температура падает, происходит обратная процедура.

Читайте также:  Проекты печей из кирпича для дома

Расширительный бак для отопления закрытого типа имеет ряд преимуществ перед емкостью открытого вида:

  • емкость не надо устанавливать вверху системы, что позволяет не только сэкономить на комплектующих, но и произвести более простую установку;
  • закрытые системы имеют меньший размер и занимают мало места;
  • состав, используемый в отопительном контуре, не испарится из закрытой емкости;
  • бак вакуумного типа имеет малые потери тепла, тогда как для расширительного оборудования открытого типа необходимо проводить дополнительные работы по его изоляции;
  • отсутствие воздуха в емкостях позволяет защитить обогрев от образования коррозии;
  • возможность работы как с низким, так и высоким давлением (открытый бак может только работать при низком давлении);
  • также резервуар обладает более низкими эксплуатационными расходами.

Как выбрать

Определиться с типом расширительного бачка на отопление нужно еще при планировании системы отопления. В этот же момент необходимо выбрать требуемый объем. Но обычно, выбор размера аппарата откладывается до того, как вся отопительная система уже смонтирована и объем известен. При выборе объема расширительного резервуара закрытого типа нужно принять во внимание некоторые тонкости:

  • Выбирая, нужно смотреть на размещение крепежных элементов, форму емкости, а также диаметр резьбовых соединений.
  • Объем бака необходимо определять, ориентируясь на температурное расширение жидкости в контуре отопления.
  • Перед покупкой желательно детально просмотреть инструкцию по монтажу и эксплуатации оборудования, что поможет избежать возможных ошибок при покупке.
  • Кроме того, при выборе стоит обратить на марку модели, ее производителя.

Расчет объема резервуара

Расчет необходимого объема емкости осуществляется по формуле. Произведя самостоятельные расчеты, можно обойтись без привлечения помощи специалистов и определиться с необходимым объемом.

Одна из простых формул для расчета объема является следующая:

Vn = (Ve + Vv) × ((Pe+1)/(Pe-Po))

Vn — это требуемый параметр емкости бака

Ve — это получающийся при тепловозом разрешении объем. Для проведения расчетов количество жидкости в литрах необходимо произвести умножение на температурный коэффициент. При заливке, как теплоносителя, антифриза для 10 и 20 процентного изменения необходимо 4%*1,1 и 4%*1,2.Изменение будет находиться в зависимости от части в объеме.

Vv — это объем жидкости в расширительном бачке, образовавшийся благодаря давлению. Также этот параметр называется водяным затором.

Pe — давление, установившееся благодаря действию предохранительного клапана. Если в документах на оборудование не установлены другие значения, то они равны: для менее 5 атм. от номинала вычитается 0,5 атм.; для более 5 атм. определяется произведением данного параметра на коэффициент 0,9.

Po — статическое давление в отопительном контуре. Показатели здесь одинаковы (водяной столб на 10 м.= 1 атм).

Есть много сервисов, где расчет нужной вместимости емкости можно произвести онлайн.

Самостоятельная установка

Перед началом монтажа необходимо изучить инструкцию. Рассчитать давление и сравнить с данными, указанными в справочнике по эксплуатации. Также потребуется определенный инструмент и оборудование:

  • ключ для пластиковых труб и разъемных соединений;
  • кронштейны для крепления, способные выдержать приспособления с большим объемом;
  • гаечный ключ.

Изучив инструкцию, нужно подобрать место установки, при этом оно должно быть доступным для дальнейшего обслуживания бака, чтобы можно было свободной достать рукой.

Обратите внимание! При монтаже нужно заранее учитывать возможность, дальнейшего демонтажа определенного участка трубопровода в случае возможной поломке оборудования отопительного оборудования при дальнейшей эксплуатации.

Монтаж производится в следующем порядке:

  1. Резьбовое соединение штуцера у емкости обматывается нитью.
  2. Переходник для крана закручивается на штуцер.
  3. Резьбовое соединение обматывается нитью и на него монтируется запорный кран.
  4. На резьбу быстроразъемного соединения («американки») устанавливается уплотнительная нить, и оно монтируется в кран.
  5. Резьба уголка обматывается уплотнительной нитью и соединяется с«американкой».
  6. Хомут для крепления, идущий в комплекте поставки, устанавливается на корпус резервуара.

Патрубки, с помощью которых будет происходить соединение с трубопроводом должны совпадать в диаметре. Для дальнейшего контроля давления в отопительном контуре необходима установка манометра. Кроме того, нужно смонтировать запорную арматуру.

Не допускается подключение между насосом и гидроаккумулятором элементов, оказывающих влияние на гидравлическое сопротивление. Перед гидроаккумулятором монтируется сливной клапан.

Важно! Установка мембранного расширительного бачка отопления должна производиться при положительных температурах.

Постановка воздушного клапана, обеспечивающего регулировку давления, надо производить в доступном месте для удобства проведения регулировок. То же самое необходимо провести при установке сливного крана, двух типов запорной арматуры и шильника. Для исключения нагрузок на систему, регулятор давления ставится после проведения мероприятий по закреплению измерительного счетчика.

Установка предохранительного клапана производится непосредственно перед проточной трубой.

Для того чтобы обезопасить систему от возможных непредвиденных случаев, с двух сторон бака монтируются два запорных клапана.

После установочных работ нужно провести настройку работы системы и проверить на протечки.

  1. Подкачивая воздух, выбирается необходимое давление на манометре.
  2. Производится включение насоса для подачи жидкости.
  3. Давление необходимо сбалансировать, а мембрана должна быть на плаву.

Мероприятия по установке мембранного бака завершена.

Советы и рекомендации

  • Выбирая емкость лучше отдать предпочтение закрытому расширительному бачку. Несмотря на более высокую цену, отопительная система с устроенным баком будет иметь более долгий срок службы, в том числе из-за отсутствия взаимодействия воздушных масс и теплоносителя.
  • Надо смотреть на материал, из которого изготовлена резиновая мембрана. При использовании в системе отопления, то материал, из которого изготовлена мембрана, должен быть устойчив к высоким температурам.

  • Для частного отопительного контура нужна эластичная мембрана, способная сдержать большие перепады давления.
  • Если использовать емкость не только для отопления, но и в системе водоснабжения, то перегородка должна быть выполнена из пищевой резины.
  • При покупке бака, лучше отдать предпочтение баку, в котором можно будет в случае неисправности заменить мембрану. Если применять несъемную перегородку, то при поломке, придется приобрести новый расширительный бак.
  • Покупая резервуар, надо запросить сертификаты на приобретаемое оборудование, также необходимо тщательно изучить его характеристики, в обязательном порядке оформляется гарантийный талон.

Одним из главных элементов в системе отопления дома является расширительный бак. Он необходим для восполнения теплоносителя системы отопления. Существует бачки открытого и закрытого типа. Открытые емкости более простые и стоят недорого, но обладают рядом недостатков, в отличие от закрытого вида (мембранного). Наличие резиновой перегородки, разделяющей пополам емкость, способствует компенсировать высокое давление. Жидкость из системы отопления не уходит из-за закрытого резервуара, а отсутствие доступа воздуха, защищает систему от образования коррозии.

Определиться какой тип емкости необходим, желательно перед началом монтажа отопления, а требуемую емкость можно рассчитать по формуле. Монтаж емкости не сложен, но не стоит забывать, что для удобства при проведении дальнейших работ по обслуживанию емкости, нужно ставить бачок в доступном месте. При выборе емкости, все же лучше отдать предпочтение закрытому расширительному баку. Также необходимо обратить внимание на качество резиновой перегородке и возможность ее дальнейшей замены. При правильном выборе и последующей установке расширительная емкость прослужит долгие годы.


Для чего нужен мембранный расширительные бак в системе отопления?

Расширительный бак – это один из важных элементов системы отопления. Он необходим для приёма избытка воды, который образуется при тепловом расширение воды в результате нагревания.

Назначение:
Вся система отопления внутри заполнена теплоносителем (водой). А у воды есть особенность, при повышении температуры она увеличивается, а при понижении – уменьшается. Однако эти свойства воды не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности любых её элементов. Во избежании проблем и устанавливают расширительный бак, что бы в нём поместить образовавшиеся объём воды.

Мембранный расширительный бак состоит из герметично закрытого металлического корпуса. С нижней стороны бака находится отверстие для присоединения к системе отопления. С верхней стороны находится ниппель, через который закачивается воздух.
Внутри бака находится мембрана.

Работа расширительного бака:
Когда бак пустой, мембрана занимает меньшую часть объёма. Остальной объём занимает воздух.
При нагреве воды, она начинает поступать в полость между корпусом и мембраной.
При остывании воды, при уменьшении её объёма, сжатый воздух начинает выдавливать воду обратно в систему.

Установка расширительного бака:
Расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления, где будет удобно, но чтобы он был доступен. Но предпочтительней подключить его к обратному контуру, так как там самая низкая температура и нагрузка на мембрану будет минимальной.
В начале эксплуатации необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке. При необходимости его можно понизить путем открытия ниппеля либо повысить, подкачав воздух насосом.
Расширительный бак подсоединяется к системе отопления через запорную арматуру, защищает от отключения бака от системы отопления.

Уход за расширительным баком:
Ежегодно следует проводить профилактический осмотр бака с проверкой начального давления в его воздушной камере и давления воды в системе.

При подборе расширительного бака необходимо знать:
Какой теплоноситель будет использоваться в системе отопления. Так как вода и антифриз имеют разные коэффициенты расширения.
Вычислить объём расширения теплоносителя можно по формуле:
V = (E x C / 1 – Рmin / Pmax.) / Кзап.

С – Общий объем теплоносителя в системе.
Е – коэффициент расширения теплоносителя.
Рmin – начальное давление в расширительном баке (в атм.). Рmin. не должно быть меньше, чем гидростатическое давление системы отопления в точке расположения расширительного бака.
Pmax – максимально допустимое значение давления (в атм.). Pmax. соответствует давлению настройки предохранительного клапана с учетом возможного дополнительного давления, возникающего от перепада высоты расположения предохранительного клапана и мембранного расширительного бака.
Кзап – Коэффициент заполнения расширительного бака при заданных условиях работы, который показывает максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема расширительного бака), который может вместить бак. Рассчитывается по таблице:

Пример:
Теплоноситель: вода
Объем теплоносителя в системе = 600 литров
Коэффициент температурного расширения воды при температуре 85 С = 0,034
Начальное давление = 1,5 атм.
Максимально давление = 4 атм.
Коэффициент заполнении бака, берем значения Pmax и Pmin и смотрим по таблице = 0,5
V = (0,034 х 600 / 1 – 1,5 / 4) / 0,5 = 65,2 литра
Далее берем коэффициент запаса равный 1,25 (или 25%) и рассчитаем полный необходимый объем расширительного бака для нашей системы отопления.
Vполный 65,2 х 1,25 = 81,5 литра.
Теперь выбираем ближайший по объему бак и покупаем. В нашем случае подойдет бак объемом 80 литров.

Можно так же пользоваться таблицей (теплоноситель вода):

Если нет совпадения, то берётся бак большим объёмом: В системе отпления 120 литров, то бак нужен 24 литра.

Особенности применения расширительных баков. Практические советы:
Как влияет антифриз на мембранный бак в системах отопления?
Стоит помнить, что выбирая расширительный бак необходимо учитывать некоторое отличие коэффициента объемного расширения (на 20-25% в сторону увеличения) такой жидкости, как антифриз. Следовательно, размер расширительного бака должен составлять 15% от всего объема отопительной системы.

Какой расширительный бак купить?
Лучше покупать расширительный бак, в котором в случае поломки мембраны, её можно заменить.

Как определить, нужен ли дополнительный расширительный бак к настенному газовому котлу?
При монтаже системы отопления необходимо рассчитать объём воды и сравнить с баком, который находиться в котле. Если он меньше по объёму, то установите дополнительный расширительный бак.
Если Вы не правильно рассчитали, то это можно будет увидеть на манометре (установлен на котле). Если при нагревании системы отопления стрелка поднимается, а при остывании опускается. То вам надо дополнительный расширительный бак.

На основании нашего опыта мы рекомендуем:

Ссылка на основную публикацию