Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Для чего в принципе необходим расширительный бак?

В водяной системе отопления посредником при передаче тепловой энергии от котельной установки к радиаторам выступает жидкость. Циркуляция теплоносителя может выполняться на большие расстояния, обеспечивая нагрев домов и помещений разной площади. Это объясняет повсеместное внедрение водяного теплоснабжения.

Работоспособность системы отопления открытого типа возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основывается на принципах термодинамики. Движение воды по трубам происходит за счет разности в плотности горячей и холодной жидкости, а также благодаря уклону проложенных труб.

Незаменимый элемент системы – открытый расширительный бак, в который поступают излишки разогретого теплоносителя. Благодаря резервуару происходит автоматическая стабилизация давления жидкости. Емкость устанавливается над всеми компонентами системы.

Весь процесс функционирования «открытого теплоснабжения» условно делится на два этапа:

  1. Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
  2. Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.

В однотрубных системах функцию подачи и обратки выполняет одна магистраль, в двухтрубных схемах подающая и обратная трубы независимы друг от друга.

Открытая система теплоснабжения

Плотность теплой воды ниже плотности холодной, поэтому в системе образуется гидростатический напор. Под давлением горячая вода продвигается к радиаторам

Самой простой и доступной для самостоятельного монтажа считается однотрубная система. Конструкция системы элементарна.

Базовая комплектация однотрубного теплоснабжения включает:

  • отопительный котел;
  • радиаторы;
  • расширительный бак;
  • трубы.

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Некоторые отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубу диаметром 8-10 см. Однако специалисты отмечают, что эффективность системы и удобство эксплуатации при таком решении снижается.

Комплектация системы отопления

Схема гравитационной однотрубной системы открытого типа энергонезависима. Затраты на приобретение труб, арматуры и оборудование относительно невысоки. Возможна работа с котлами разных типов

Сложнее в устройстве и дороже в исполнении двухтрубный отопительный вариант. Однако расходы и сложность сооружения полностью компенсируются устранением стандартных недостатков однотрубных систем.

Теплоноситель с равной температурой поставляется практически одновременно во все приборы, остывшая вода собирается обратной магистралью, а не перетекает в следующую батарею.

Двухтрубная система отопления открытого типа

Для обслуживания каждого прибора в двухтрубном отопительном контуре устраиваются подающая и обратная магистраль, благодаря чему температура система поставляет теплоноситель равной температуры во все точки, а остывшую воду собирает и направляет к котлу обратка – независимая от подачи магистраль

На этот вопрос ответить проще всего. Даже тот, кто не особо хорошо учился в средней школе, наверняка знает просто по опыту жизни – при нагревании физические тела увеличиваются в объеме. И вода в этом плане не является исключением.

Температурное расширение характеризуется особой величиной – коэффициентом. Это, именно для воды – нелинейный показатель, во многом зависящий от температуры. Сам коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается объем при нагревании жидкости на 1 градус.

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Не будем здесь приводить всю таблицу коэффициентов для воды. Лучше проиллюстрировать это расширение известным физическим опытом.

Известный физический опыт, хорошо демонстрирующий процесс термического расширения воды.
Известный физический опыт, хорошо демонстрирующий процесс термического расширения воды.

Итак, в левой части рисунка показан резервуар, к котором до переливного отверстия помещается ровно 1 литр (1 дм³) воды, имеющей температуру 4 °С. Это значение является для воды нулевой точкой отсчета. Под переливным патрубком установлена мерная емкость.

Воду в баке начинают нагревать. При повышении температуры плотность воды снижается, то есть при сохраняющейся равной ее массе наблюдается расширение объема. При нагреве до температуры 90 °С в мерной емкости собирается порядка 36 мл воды – это объем, который стал избыточным и перешел через переливной патрубок.

Много это или мало? Вроде бы – пустяки. Но если рассматривать в более серьезном масштабе, то при изменении температур получаются уже весьма значительные колебания объема. Посудите сами – при 100 исходных литрах речь бы уже шла о 3,5 литрах избытка.

Если оставить воду в замкнутом объеме, то расширяться ей будет некуда – она является несжимаемым телом. Стало быть, по законам термодинамики в таких условиях начинает подниматься давление. А вот это – уже серьезно. Если давление в замкнутых контурах системы отопления превышает допустимый порог, то будетеще благополучным исходом, если все ограничится протеканием на узлах соединений труб или радиаторов. Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.

Протечки на соединениях – это еще самый благоприятный исход, если в системе давление превысило допустимый уровень.
Протечки на соединениях – это еще самый благоприятный исход, если в системе давление превысило допустимый уровень.

Чтобы не доводить ситуацию даже до незначительных аварий, в отопительной системе необходимо предусмотреть дополнительную емкость, которая  была бы способна принимать и отдавать излишки воды (или любого иного жидкого теплоносителя), образующиеся при ее нагреве. Именно такая задача возложена на расширительный баки. Впрочем, даже их название говорит само за себя.

Предназначение

Основная задача расширительного бака состоит в компенсации части теплоносителя, ввиду увеличения его объема.

При принудительной циркуляции давление в точке соединения бачка и системы будет в точности равно стандартизированному.

Если вдруг в этой точке уровень давления изменится, то выйдет так, что количество теплоносителя увеличится. Это противоречит законам физики и логики, так как в закрытом сосуде неоткуда взяться дополнительной жидкости.

Расширительный бак разрешается ставить в любое удобное место отопительной системы.

Устройство открытой отопительной системы имеет сложную форму. У каждого узла такой системы есть строгое предназначение, состоящее в том, чтобы ускоренно доставлять горячую жидкость в самую верхнюю точку трубопровода. При этом после доставки теплоносителя система должна провести его по всем радиаторам и котлу.

Расширительное устройство (отрытое) должно быть установлено на вершине отопительной системы.

UNIPUMP — расширительные баки

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Расширительные баки (экспанзоматы) с брендом UNIPUMP — рассчитаны для компенсации повышенного температурного расширения теплоносителя в замкнутых системах отопления и горячего водоснабжения (ГВС).

В изготовлении корпуса присутствует углеродистая сталь, а внешняя оболочка бака окрашена эмалью. Внутри корпуса находится мембрана из EPDM (синтетическая этилен/пропиленовая эластичная резина). В полость между корпусом бака и внешней поверхностью мембраны накачивается воздух.

Ознакомиться с инструкцией по монтажу и эксплуатацией вы можете здесь.

При повышении температуры теплоноситель расширяется и внутренняя эластичная мембрана растягивается, а при охлаждении — выдавливается из этой мембраны.

  • диапазон рабочих температур составляет от 0 до 90оС;
  • давление сжатого воздуха внутри расширительного бака составляет 1.5 bar;
  • присоединительный размер — 1 дюйм (25 мм);
  • расширительные баки UNIPUMP бывают объёмом 5, ,8, 12, 19, 24, 36, 50, 80 и 100 л. Устанавливаются в вертикальном и горизонтальном положении. На заказ могут изготавливаться расширительные баки с объёмом до 500 л.

    UNIPUMP - расширительные баки
    UNIPUMP — расширительные баки

Объем, л Диаметр, мм Высота, мм Присоед. размер Рабочее давление, max
5 л вертикальный 152 305 1″ 6 bar
8 л вертикальный 202 310 1″ 6 bar
12 л вертикальный 260 290 1″ 6 bar
19 л вертикальный 265 395 1″ 6 bar
24 л вертикальный 265 435 1″ 6 bar
35 л вертикальный 375 460 1″ 6 bar
50 л горизонтальный 350 380 1″ 6 bar
50 л вертикальный 375 560 1″ 6 bar
80 л вертикальный 375 720 1″ 6 bar
100 л горизонтальный 440 470 1″ 6 bar
100 л вертикальный 440 730 1″ 6 bar

При общности основной функции, конструкция расширительных баков может различаться. И главное различие кроется в особенностях самой системы отопления, которая может быть открытого или закрытого типа.

Обустройство гравитационного типа отопления

Изнутри расширительный закрытый бак устроен следующим образом:

  • внутреннее пространство бака разделяет специальная диафрагма или мембрана, имеющая вид баллона;
  • верхнюю часть пространства заполняет воздух или газ;
  • нижнюю часть заполняет теплоноситель, а точнее его излишки.

Устройство закрытого расширительного бак в разрезе

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

При увеличении температуры теплоносителя его объем также увеличивается. Образующиеся излишки теплоносителя попадают на хранение в бачок, уменьшая «верхнее» пространство.

Когда происходит спад температуры жидкости, теплоноситель уменьшается в объеме. Из-за этого избыток теплоносителя, сохраняющийся в бачке, снова переходит в систему отопления.

В закрытый бак можно установить как специальную сменную мембрану (фланцевую), так и несменную. Несменная мембрана имеет существенное превосходство в стоимости.

Установленная внутри агрегата мембрана накрепко фиксируется по всему периметру. Изначально она прижимается к внутренней стороне бачка (со стороны жидкости) ввиду того, что газом или воздухом заполнен почти весь расширительный бак. Когда в устройство попадает некоторое количество теплоносителя, давление воздуха (газа) значительно возрастает, что и приводит диафрагму в движение.

При первом запуске системы есть некоторая вероятность разрыва мембраны, который происходит из-за резкого увеличения внутреннего давления. При дальнейших запусках давление будет нормализоваться самостоятельно, отчего вероятность разрыва диафрагмы сводится к минимуму.

Для того чтобы не допустить разрыва мембраны, необходимо контролировать давление при помощи манометра (преимущественно системы большого объема). Благодаря манометру, при достижении аварийного давления автоматически открывается предохранительный кран, отчего исчезают излишки давления.

Можно выделить следующие преимущества сменного расширительного бачка для отопления:

  • изделие может быть как вертикальным, так и горизонтальным, в зависимости от потребностей покупателя;
  • расширительный бак с несменной мембраной имеет более существенное ограничение уровня давления;
  • при повреждениях диафрагмы ее без особых проблем можно заменить (для этого и существует фланец).

При устройстве теплоснабжения дома важно учитывать ряд особенностей открытой отопительной системы:

  1. Для обеспечения нормальной циркуляции монтаж котла выполняется в самом низком месте магистрали, а расширительного бачка – в наивысшей точке.
  2. Оптимальное место для размещения расширительного бачка – чердачное помещение. В холодное период года емкость и подающий стояк в пределах неотапливаемого чердака надо утеплять.
  3. Прокладка магистрали выполняется с минимальным числом поворотов, соединительных и фасонных деталей.
  4. В гравитационной отопительной системе вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с), поэтому и нагрев должен происходить постепенно. Нельзя допускать кипения – это ускоряет износ радиаторов и труб.
  5. Если зимой отопительная система не используется, то жидкость необходимо слить – эта мера сохранит целыми трубы, радиаторы и котел.
  6. Уровень теплоносителя в расширительном баке необходимо контролировать и периодически восполнять. В противном случае в магистрали возникнуть воздушные пробки, снижающие эффективность работы радиаторов.
  7. Вода – оптимальный теплоноситель. Антифриз токсичен, его не рекомендуется использовать в системах, имеющих свободный контакт с атмосферой. Его использование целесообразно, если нет возможности сливать теплоноситель в неотапливаемый период.

Особое внимание уделяется расчету сечения и уклону трубопровода. Нормы проектирования регламентированы СНиП за номером 2.04.01-85.

В контурах с гравитационным движением теплоносителя размер сечения трубы больше, чем в насосных схемах, но общая протяженность трубопровода меньше почти в два раза. Уклон горизонтальных участков системы, равный 2 – 3 мм на погонный метр, устраивают только при монтаже теплоснабжения с естественным движением теплоносителя.

Схема открытой системы отопления гравитационного типа

Несоблюдение уклона при устройстве систем с естественным перемещением теплоносителя приводит к завоздушиванию труб и недостаточному прогреву радиаторов, отдаленных от котла. В результате теплоэффективнось снижается

Разработку проекта самотечной системы лучше доверить специалистам-теплотехникам.  В документе указывается вид отопления, способ подключения радиаторов и циркуляции теплоносителя, рекомендуемые параметры оборудования, количество радиаторов и метраж трубопровода.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Можно ли сделать контур отопления единым сразу на два этажа

Необходимо определить гидравлические характеристики системы, которые в дальнейшем помогут правильно выбрать оптимальный диаметр трубопровода.

Расчет системы

В естественной системе отопления котел рекомендуется монтировать в подвале или цокольном помещении. Это позволяет увеличить длину транзитного стояка

Для расчета значения циркуляционного напора (Рц) необходимо иметь следующие данные:

  1. Дистанцию от центра котла отопления до центра радиатора (h). Чем больше расстояние между этими приборами, тем стабильней циркуляция.
  2. Давление остывшей (Ро) и нагретой (Pr) воды.

Циркуляционное давление зависит только от разницы температуры теплоносителя. Точные показатели можно узнать из табличных данных.

Циркуляционное давление

Чем больше разница температур теплоносителя, тем давление в магистрали выше. Поэтому важно позаботится о «входящей» температуре жидкости

На ширину сечения трубопровода оказывает влияние тип материала. Диаметр стальной трубы должен составлять не меньше 50 мм. После разветвления, сечение магистрали сужается на один размер. Обратка, наоборот, компонуется с последующим расширением.

Особое внимание уделяется объему расширительного бака. Величина резервуара не должна быть меньше 5% общего объема теплоносителя в системе. Несоблюдение требования приведет к сливу воды из системы или порыву труб.

Для открытой системы лучше подобрать котел, работающий на твердом топливе или мазуте. Установка электрокотлов и газового оборудования запрещена. В магистрали иногда образуются воздушные пробки – это может привести к аварийной ситуации.

Мощность нагревателя определяется исходя из расчета – 1 кВт энергии тепла на 10 кв.м дома. В зависимости от качества утепления помещения к полученному значению добавляется 10-30%.

Котел размещается в отдельном помещении, оснащенном принудительной циркуляцией воздуха. Оборудование устанавливается на пожароустойчивый материал или забетонированный пол

Расширительный бак для отопительной системы гравитационного типа должен быть из стали. Полимерные материалы применять крайне нежелательно. Для отопления небольшого одноэтажного дома подойдет резервуар на 8-15 литров.

Для обустройства трубопровода используют трубы из следующих материалов:

  1. Стальные. Отличаются высокой теплопроводностью и стойкостью к высокому давлению. Недостаток – сложность монтажа и необходимость задействования сварочного оборудования.
  2. Полипропиленовые. Основные плюсы: устойчивость к температурным колебаниям, прочность, герметичность и простота монтажа. Срок службы – 25 лет.
  3. Металлопластиковые. Материал не поддается коррозии, предупреждает засорение контура. Недостатки магистрали: ограниченный срок эксплуатации (до 15 лет) и высокая стоимость.
  4. Медные. Трубы с максимальной теплоотдачей и стойкостью к высоким температурам – до 500°С. Главный минус – дороговизна материала.

Открытая система теплоснабжения

В открытом контуре теплоснабжения устанавливаются радиаторы, выполненные из металлов высокой прочности.

Наиболее распространены стальные модели. Они имеют оптимальное соотношение основных параметров: внешний вид, цена и тепловая мощность.

Стальной радиатор

Стальные радиаторы благодаря тонким стенкам, небольшому весу и высокой степени теплоотдачи сравнивают с конвекторами. Оборудование быстро прогревает помещения, за счет ускоренного движения воздуха

Весь процесс организации гравитационной системы отопления можно разбить на несколько этапов:

  1. Монтаж котла. Оборудование фиксируется на напольной поверхности или подвешивается на стене. Выбор метода зависит от габаритов котла.
  2. Разводка трубопровода согласно выбранной схеме и разработанному проекту. Важно соблюдать рекомендованный угол уклона трубного контура.
  3. Установка радиаторов отопления и подключение их к системе.
  4. Монтаж расширительного бака и его утепление.
  5. Соединение всех элементов, проверка герметичности стыков и стартовый запуск системы.

После котла, на подающей трубе, желательно установить температурный датчик для контроля эффективности работы системы теплоснабжения.

Твердотопливный котел

Монтаж отопительной системы надо осуществлять в теплое время года. Обустройство магистрали и ввод в эксплуатацию займет около одной недели

Установка закрытых расширителей

Установка расширительного бака в данном случае будет сложнее. В процессе выполнения операций с баком не следует прикладывать к емкости слишком сильные механические воздействия. Надо убедиться в отсутствии статических нагрузок на него со стороны других элементов системы отопления. После завершения работ должен быть сохранен свободный доступ к защитному воздушному клапану, крану, иным функциональным частям буферной емкости.

Для корректного присоединения гидроаккумулятора заранее подбирают необходимый инструмент. Чтобы соблюдать технологии работы с металлопластиковыми трубопроводами используют специальные ключи. Соединения расширительного бачка уплотняются с помощью герметиков. Эти расходные материалы должны быть предназначены для сантехнических систем, функционирующих под давлением, в соответствующем диапазоне температур.

Когда монтаж бачка завершен, установлены все другие элементы инженерной системы, производят пробный пуск. Устраняются выявленные течи. Проверяется работоспособность воздушного клапана буферной емкости. Чтобы последующее использование не сопровождалось проблемами, обязательно надо выполнять официальные инструкции производителя расширительного бака.

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Выше были рассмотрены правильные варианты установки бачка. Но обычные пользователи способны произвести неправильные действия, не понимая сути возможных проблем. Чтобы исключить возникновение подобных ситуаций, пригодится следующая информация:

  • Гидроаккумулятор, поставленный непосредственно за котлом, будет работать с теплоносителем, разогретым до максимальной температуры в контуре, что не рекомендуется. На этом участке жидкость расширяется сильнее, что способно вызвать слишком большие перепады давления;
  • Частое изменение напора происходит сразу за насосом. Именно поэтому туда также не советуют устанавливать бачок;
  • Расширительный бак при полном заполнении становится значительно тяжелее по сравнению с исходным состоянием. Именно поэтому крепление буферной емкости должно быть рассчитано на соответствующие нагрузки;
  • Гидроаккумулятор подбирают с объемом не менее 10% от количества теплоносителя во всем отопительном контуре.

1. 2. 3.

Сегодня обустроить систему теплоснабжения в частном доме можно в кратчайшие сроки. Главное, что для этого необходимо – достаточные финансовые возможности владельца недвижимости и тогда запланированное будет реализовано, поскольку отечественный рынок стройматериалов предлагает широкий выбор отопительного оборудования и комплектующих изделий.

Бак закрытого типа имеет вид герметичного сосуда, который изготовлен из стали. Часть бака заполнена инертным газом, а вторая часть заполнена жидкостью. Расширительный бак закрытого типа бывает двух видов: мембранный и безмембранный.

Если бак закрытого типа с принудительной циркуляцией, то рекомендуется устанавливать его перед циркуляционным насосом. Производить монтаж можно в любом положении, но наиболее хорошим вариантом будет верхний подвод жидкости. Так как пузырьки воздуха будут выводиться естественным образом. Бак будет работать даже при повреждении мембраны.

В некоторых отопительных приборах уже встроен расширительный бак, в таком случае нет необходимости устанавливать дополнительный. Если вы решили сменить воду на другой теплоноситель, то возможно придется заменить бак с более высоким объемом. Но также можно установить дополнительный расширитель.

При установке бака закрытого типа с естественной циркуляцией необходимо установить поплавковый автоматический клапан. Его устраивают вверху системы для сброса воздуха, когда система наполнена. Если при пользовании баком, вы заметили что его объема вам недостаточно, вместо покупки нового будет выгоднее установить дополнительный бак нужного размера.

Основными преимуществами такого бака можно считать его компактность и возможность установки на любом участке системы отопления. То, что его часто рисуют на схемах, смонтированным на трубе «обратки» в непосредственной близости от насосного узла – это, действительно, рекомендуемое положение. Но никаких серьезных ограничений нет и по выбору иного места.

расширительный бак Wester

Чаще всего расширительный бак мембранного типа устанавливают примерно здесь. Но это – вовсе не догма, и установить его можно на любом участке системы, где удобно хозяевам.
Чаще всего расширительный бак мембранного типа устанавливают примерно здесь. Но это – вовсе не догма, и установить его можно на любом участке системы, где удобно хозяевам.

То, что бак герметичен, означает, что давление в системе может повышаться до весьма значимых показателей. Это предопределяет необходимость наличия в контуре «группы безопасности». В состав такой группы традиционно включаются предохранительный клапан, настроенный на определенный верхний порог давления, автоматический воздухоотводчик и контрольно-измерительный прибор – манометр или манометр совмещенный с термометром.

Наличие «группы безопасности» в системе закрытого типа является обязательным условием обеспечения безопасности эксплуатации отопления
Наличие «группы безопасности» в системе закрытого типа является обязательным условием обеспечения безопасности эксплуатации отопления

Вряд ли это можно в полной мере отнести к недостаткам – скорее, это эксплуатационные особенности системы. Так что единственным «минусом» закрытого расширительного бака может считаться необходимость его приобретения. Но за комфортность в пользовании системой не грех и заплатить.

Кстати, очень многие современные котлы отопления, особенно – настенного исполнения, уже изначально оснащены встроенным расширительным баком нужного объема. Так что и покупать и устанавливать уже ничего не придется.

Устройство бака – довольно простое. Конструкция может несколько различаться, но принцип сохраняется во всех моделях

А заключается принцип в том, что герметично закупоренный объем разделен на две камеры эластичной перегородкой. Одна камера, водяная, подключается через патрубок к контуру системы отоплена. Вторая – воздушная, в которой предварительно создаётся определенный уровень давления.

Примерно так устроено большинство расширительных баков для закрытых систем отопления
Примерно так устроено большинство расширительных баков для закрытых систем отопления

Корпус бака (поз. 1) обычно представляет собой сборную штампованную металлическую конструкцию. Цилиндрическая форма является «классической» но встречаются и другие варианты, внутри стенки обработаны антикоррозионным составом, снаружи наносится защитное эмалевое покрытие. Цвет должен быть красным. Дело в том, что в продаже представлены и баки-гидроаккумуляторы, которые и внешне, и по своему устройству мало отличаются от расширительных. Но их синий цвет говорит о том, что они не рассчитаны на работу в условиях высоких температур. Так что полной взаимозаменяемости здесь нет.

На корпусе обязательно имеется установленный резьбовой патрубок (поз.2), через который расширительный бак будет подключаться к контуру отопления. Некоторые производители сразу комплектуют свои изделия и фитингами с накидной гайкой-американкой – так процесс установки бака будет еще проще.

С противоположной стороны корпуса обычно имеется ниппель или золотник (поз. 3), очень похожий на велосипедный, через который производится подкачка воздушной камеры до требуемого уровня давления в ней.

Главной деталью этой конструкции является мембрана (поз. 6), которая делит внутренний объем бака на две камеры. Она изготавливается из материала с высокой эластичностью и предельно низким показателем диффузии. Ранее для этих целей чаще применялся каучук, но такие мембраны все же не отличались долговечностью. В современных приборах обычно используются этилен-пропиленовые или бутиловые.

Итак, мембрана делит бак на водяную камеру (поз. 4), расположенную со стороны патрубка, и на воздушную (поз. 5) – со стороны ниппеля. А объем этих камер – величина переменная.

  • Как уже говорилось, в воздушной камере предварительно создается избыточное давление (обычно в пределах от 1 до 1,5 атмосфер). Под его воздействием мембрана опускается вниз, и водяная камера до заполнения системы имеет минимальный объем.
  • Система заполнена теплоносителем и запущена. В контуре при этом создаётся определенное рабочее давление (оптимальное для данной системы). Мембрана при этом несколько изгибается – объем водяной камеры возрос.
  • По мере нагрева, теплоноситель увеличивается в объеме. Единственное место в системе, где этот «излишек» может вместиться – это водяная камера бака. Значит, ее объём увеличивается еще больше, а в воздушной камере, значительно из-за этого уменьшившейся, возрастает давление газа.
  • Теплоноситель остывает, уменьшаясь в общем объеме – давление газа отжимает мембрану вниз. То есть в любой момент достигается необходимый баланс, в системе поддерживается оптимальное значение давления.
  • Ну а если что-то пошло нештатно, и теплоносителю расширяться больше некуда (например, подвела термостатическая автоматика системы), то сработает предохранительный клапан «группы безопасности», стравив излишки жидкости и восстановив равновесие – пока не будет выявлена и устранена причина.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Сравнение водородного котла отопления с другими устройствами

Кстати, в некоторые моделях расширительных баков у же в самой их конструкции предусмотрено наличие предохранительного клапана.

Мембрана может иметь и другую форму. Так, достаточно широко применяются баки баллонного типа. Особенности их устройства показано на схеме ниже.

Расширительный бак баллонного типа
Расширительный бак баллонного типа

В таких баках мембрана выполнена в форме эластичного баллона (поз.1), края которого герметично закреплены во фланце с входным патрубком (поз. 2). По сути, этот баллон и становится водяной камерой бака. А все остальное пространство – это воздушная камера (поз. 3) с предустановленным в ней давлением. При расширении теплоносителя стенки баллона растягиваются, он приобретает грушевидную форму (фрагмент справа). Объем воздушной камеры уменьшается, давление в ней растет – и далее все, как и в уже описанном выше примере.

Кстати, такие баки пользуются довольно широкой популярностью за то, что в них не составляет труда заменить вышедшую из стоя мембрану – благодаря фланцевому ее креплению. Мембранные же баки очень часто ремонту просто не подлежат.

Сравнение

Сравнивая открытый и закрытый тип устройства, можно сказать, что последний имеет явные преимущества, обоснованные следующими факторами:

  • закрытый бачок имеет минимальные теплопотери, в то время как открытому необходима дополнительная изоляция;
  • срок службы существенно больше;
  • из-за герметичности закрытого бака теплоноситель не может испариться в воздухе;
  • закрытый тип имеет меньший вес и размер;
  • расширительный бак закрытого вида может быть установлен в системе с большим давление, а открытый – только в системах с малым давлением;
  • закрытый бачок необязательно устанавливать на вершине отопительной системы, отчего не потребуется тратиться на дополнительные трубки;
  • устройство закрытого вида гарантирует абсолютную защиту бака и системы отопления от коррозии, ввиду отсутствия воздуха.

Внешнее сравнение закрытого и открытого расширительного бака

Мембранные баки

Достоинства баков открытого типа:

  1. Сбрасывает давление и отводит воздух из отопительной системы.
  2. Невысокая стоимость устройства.

К недостаткам относятся:

  1. Большие потери тепла и необходимость утепления некоторых элементов. 
  2. Перед установкой необходимо устроить дополнительные трубопроводы отопления.
  3. Так как система испаряет некоторое количество теплоносителя, то необходимо его периодически пополнять.
  4. Возможность образования коррозии стальных элементов из-за контакта с атмосферой.

Из-за недостатков данного оборудования, его используют все меньше, отдавая предпочтение бакам закрытого типа.

Более популярными являются мембранные баки, так как они разделяются при помощи гибкой мембраны. Поэтому газ и жидкость не контактируют.

Первая мембрана крепится в середине бака и похожа на полусферу. Она может становиться вогнутой или выпуклой в зависимости от изменений температуры воды.

Вторая мембрана похожа на сосуд и крепится на разных концах емкости. Между мембранной и металлическими стенками находится газ, поэтому теплоноситель не контактирует со стенками бака. Следовательно, такой бак защищен от коррозии и имеет высокий срок службы. В данном баке можно заменить мембрану. Расширители выпускают с бутиловыми и этиленпропиленовыми мембранами. Они отличаются высокой долговечностью.

Преимущества мембранного бака:

  • Не обязательно устраивать теплоизоляцию;
  • Потери тепла минимальные;
  • Работает при высоком давлении;
  • Небольшие размеры;
  • Установить бак можно почти в любом месте;
  • Бак хорошо защищен от коррозии, так как не контактирует напрямую с атмосферой.

К недостаткам можно отнести:

  • Периодическая подкачка воздуха или газа;
  • Большая стоимость;
  • Давление в системе необходимо контролировать.

Иногда баки стараются «влепить» под потолком помещения. Согласитесь, выглядит это не слишком эстетично.

Мембранные баки бывают овальной формы и плоские с диафрагмой. Второй вариант более компактный, его можно установить между стеной и внутренней отделкой. Таким образом, вы сэкономите место в вашем доме. Главным параметрам такого бака является необходимый объем жидкости. Его предварительно рассчитывают.

От качества и параметров мембраны зависит срок службы бака.

Основные характеристики мембраны:

  1. Материал, из которого изготавливают мембрану.
  2. Рабочие температуры и давление.
  3. Диффузионная устойчивость.

Баки, которые используют для отопления окрашивают красным цветом, а тем, которые применяются для системы водоснабжения окрашивают в синий. 

Конструкции различных систем и их особенности

Чтоб принудительная система оправдала себя и функционировала исправно, необходимо правильно подобрать циркуляционный насос и грамотно «врезать» его в магистраль теплоснабжения.

Основные параметры выбора насосного оборудования: мощность прибора и напор. Эти характеристики определяются исходя из площади отапливаемого помещения.

Ориентировочные показатели:

  • для домов в 250 кв.м подойдет насос мощность которого 3,5 куб.м/ч, а напор – 0,4 атм.;
  • в помещениях размером 250-350 кв.м устанавливают прибор на 4,5 куб.м/ч с напором 0,6 атм.;
  • если площадь дома составляет 350-800 кв.м, то целесообразно приобрести насос мощностью 11 куб.м/ч, напор которого не менее 0,8 атм.

При более скрупулезном подборе специалисты учитывают протяженность отопительной системы, вид и количество радиаторов, материал изготовления и диаметр труб, а также тип котла.

Размещение насоса производится на обратке, чтобы через прибор проходил не слишком горячий теплоноситель. На подающую магистраль возможна установка современных моделей из устойчивых к высоким температурам материалов.

При «врезке» насоса не должна нарушиться циркуляция воды. Важно, чтоб в любой точке магистрали при работе насосного агрегата гидростатическое давление оставалось избыточным.

Схемы установки насоса

Четыре допустимые схемы отопительных систем с насосной циркуляцией и расширительным баком открытого типа. Гидростатическое давление сохраняется на нужном уровне

Вариант 1. Подъем расширительного резервуара. Простой способ переоборудования системы естественной циркуляции на принудительную. Для реализации проекта понадобиться высокое чердачное помещение.

Вариант 2. Перемещение бака на дальний стояк. Трудоемкий процесс реконструкции старой системы, а для устройства новой – не оправдан. Возможны более простые и удачные способы.

Вариант 3. Труба расширительного бачка около патрубка насоса. Для изменения типа циркуляции необходимо отрезать резервуар от подающей магистрали, а затем подключить его к обратке – за циркуляционным насосом.

Вариант 4. Насос включен в подающую магистраль. Наиболее простой способ реконструкции системы. Минус метода – неблагоприятные условия эксплуатации насоса. Не каждый прибор выдержит высокие температуры.

Рассматривать процесс установки открытого типа бачка в систему отопления нет смысла. В отличие от мембранного бака, открытому типу не требуется большого внимания во время проведения расчетов и монтажных работ.

Для того чтобы приступить к работе, нужно подготовить следующие инструменты:

  • газовый ключ;
  • ступенчатый ключ;
  • разводной ключ;
  • трубы из пластика.

Во время установки следует тщательно проверять герметичность каждого соединения. Если допустить погрешность с герметичностью, устройство будет протекать, что со временем приведет к аварийной ситуации.

Во время установки требуется соблюдать следующие предписания:

  • расчеты должны быть подходящими для системы отопления, что стоит перепроверить еще перед монтажными работами;
  • во время установки комнатная температура должна быть выше, чем 0 градусов по Цельсию;
  • бачок с объемом более 30 литров необходимо устанавливать на специальные ножки;
  • бак нужно устанавливать до места разветвления;
  • в месте установки бачка возможна колоссальная нагрузка, так что следует проследить за тем, чтобы место было несущим;
  • на входе теплоносителя в бачок необходимо установить обратный клапан или насос;
  • на отводных трубках нужно монтировать манометр.

Чтобы правильно установить мембранный бак, необходимо следовать ранее приведенным предписаниям. Следует также заметить, что для знающего человека это дело не потребует особых усилий и времени, чего нельзя сказать о новичке.

Схему интеграции расширительного бака закрытого типа в систему отопления можно просмотреть на рисунке ниже.

Схема врезки расширительного мембранного бака в систему отопления

  1. На обратном патрубке (1) и на участке трубки между циркуляционным насосом (3) и котлом (2) необходимо сделать разрез.
  2. В сделанный разрез устанавливается тройной разветвитель (4).
  3. Монтажные работы могут несколько отличаться, в зависимости от разновидности материала.
  4. К нижней трубке расширительного бака (6) крепится шаровой кран (7). Шаровой кран позволит прекратить подачу теплоносителя при необходимости.
  5. На случай ремонта между краном и патрубком бачка рекомендуется установить соединение с «американкой» (разновидность накидных гаек).
  6. После шарового крана необходимо монтировать патрубок (9) до тройника. Тут следует заметить, что форма, длина и т.п. не имеет значения.

Перед установкой бачка требуется подготовить устройство:

  • все крепления должны быть свободны;
  • на отвод с резьбой должен быть герметично закреплен переходник (для герметизации лучше всего использовать специализированную пасту, типа «Юнипак»);
  • после установки переходника к отводу крепится кран (7);
  • если на бачке имеются все необходимые приспособления для закрепления бачка, можно приступать к установке по вышеприведенной схеме;
  • в том случае, если приспособления отсутствуют, требуется их сделать (для этого в поставке бачка должна быть соответствующая схема, при отсутствии которой можно воспользоваться хомутом).

После проведения этих работ монтаж можно считать оконченным. Расширительный бак для отопительных систем требует достаточного внимания как на этапе выбора, так и в процессе эксплуатации.Для максимальной пользы важно до мелочей просчитать все аспекты системы и следовать всем предписаниям техники безопасности.

Если нет возможности или недостаточно знаний для самостоятельной установки агрегата в систему отопления, рекомендуется обратиться к специалисту.

Расширительный бак ставится в верхней точке, но схема установки бака допускает не только подключение его к трубопроводу после котла, но и крепление на обратной магистрали. Последний вариант позволит работать с охлажденным теплоносителем. Это значит, что будет устранена проблема кипения, не возникнут посторонние шумы. Крупный бачок устанавливают на достаточно прочном основании. Его подсоединяют с использованием стандартных фитингов к системе отопления.

Такой гидроаккумулятор не герметичен, дополнительная настройка его работы не требуется. Контакт воды с окружающим воздухом активизирует коррозийные процессы, поэтому необходимо производить регулярный осмотр буферной емкости. При выявлении течей их ликвидируют, восстанавливают целостность стенок и сварных швов.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Как выложить камин своими руками - руководство для новичков

1. 2. 3.

  • монтаж устройства допускается в помещении, где температура не падает ниже нуля;
  • следует обеспечить легкий доступ к воздушному клапану, чтобы при необходимости регулировать давление в воздушной части бака;
  • когда завершена установка устройства, должен иметься доступ к запорной аппаратуре, крану для слива и шильдику;
  • нельзя допускать приложения статической нагрузки к мембранному баку (давления от труб и других приборов);
  • если редуктор расположить после водомера, такая мера позволит поддерживать постоянное начальное давление в мембранном баке. Когда срабатывает предохранительный клапан, давление не должно превысить уровень максимально допустимого рабочего давления в баке (прочитайте: » «);
  • крепление производится таким образом, чтобы предохранительный клапан находился до проточной арматуры по ходу движения теплоносителя.

Примерная схема врезки расширительного бака в контур закрытой системы отопления

Точное соблюдение правил монтажа при оснащении расширителем отопительной системы открытого или закрытого типа обеспечит безопасность и эффективность работы оборудования.

Расширительный бак закрытого типа

Особенности такой системы уже, наверное, понятны исходя из ее названия. Контур, безусловно, замкнут, но он не изолирован от атмосферы, негерметичен, и избыточного давления в нем не может быть по определению. А расширительный бак представляет собой обычную ёмкость, врезанную в контур. Главное условие – она должна расположиться выше самой высокой точки системы.

расширительный бак

Обычное место расширительного бака открытого типа – наивысшая точка на трубе подачи теплоносителя.
Обычное место расширительного бака открытого типа – наивысшая точка на трубе подачи теплоносителя.

Почему именно высшая точка? Все просто – в противном случае жидкость просто будет выливаться по закону сообщающиеся сосудов.

Кроме того, такое расположение способствует выполнению еще одной важной функции – расширительный бачок открытого типа становится эффективным воздухоотводчиком. В воде всегда имеется растворенный воздух, который способен перейти в привычное для себя газообразное состояние. Кроме того, к выделению газов могут приводить и химические реакции между теплоносителем и материалом труб и теплообменников.

Правда, иногда открытые расширительные баки врезаются в магистраль обратки (по тем или иным компоновочным соображениям). Но все равно – это высшая точка системы, к которой просто прокладывается вертикальная труба. В таком случае функция газоотводчика не работает, и это потребует установки дополнительных клапанов на радиаторах и, опять же, в самой высокой точке системы на трубе подачи.

Какова конструкция открытого расширительного бака? Она может быть простейшей или иметь те или иные усовершенствования. В любом случае это емкость определённого объема, которая обычно сверху прикрывается крышкой. Крышка нужна исключительно для защиты от попадания в воду мусора или пыли, и никогда не является герметичной.

Расширительные баки открытого типа можно приобрести в готовом виде – в магазинах представлен довольно широкий ассортимент изделий различного объема. Чаще всего они изготовлены из листовой нержавеющей или оцинкованной стали – чтобы не допускать развития коррозии.

Для примера – несколько моделей предлагаемых в продаже открытых расширительных баков
Для примера – несколько моделей предлагаемых в продаже открытых расширительных баков

Но многие мастера предпочитают изготавливать такие баки самостоятельно. Емкость вполне можно сварить из листового материала, а нередко в ход пускаются уже готовые – например, металлические или даже пластиковые бочки или канистры, старые газовые баллоны и т.п. Все это обойдется очень недорогого, а сделать соответствующую врезку патрубков — тоже для хорошего хозяина труда не составит.

Самая простая схема – в емкость просто врезан снизу патрубок, который подключается к контуру отопления.

Самая простая схема расширительного открытого бака – никаких «излишеств»
Самая простая схема расширительного открытого бака – никаких «излишеств»

Понятно, что при такой конструкции никакой циркуляции теплоносителя через бак не будет. При заполнении системы добиваются того, что уровень воды в баке располагается примерно посередине его высоты. И колебания объёма жидкости в системе будут отражаться повышением и понижением этого уровня.

Безусловно, за уровнем теплоносителя в баке необходим контроль – испарение, так или иначе, будет, и если не пополнять воду, то можно вызвать воздушную закупорку контура системы или «завоздушивание» радиаторов. Так что заглядывать в расширительный бак такой простой конструкции придется регулярно, чтобы при необходимости произвести подпитку.

Чтобы облегчить визуальный контроль, применяют различные хитрости. В частности, можно с боковой стороны бака врезать патрубок небольшого диаметра, на который надевается короткий отрезок прозрачного шланга. Понятно, что уровень воды в шланге будет соответствовать уровню в баке – достаточно мимолетного взгляда, чтобы оценить ситуацию.

С боковой стороны бака размещен отрезок прозрачного шланга, выполняющий роль «индикатора» уровня заполнения
С боковой стороны бака размещен отрезок прозрачного шланга, выполняющий роль «индикатора» уровня заполнения

В бак с торцевой стороны врезаны два патрубка.

— Верхний (поз. 1) определяет максимально допустимое наполнение емкости, и работает просто на перелив. От него проводится труба (шланг) в канализацию или даже просто со сбросом на грунт – в огород.

— К нижнему патрубку (поз. 2) подключена труба, уходящая в помещение, на которой в удобном для хозяев месте размещен обычный шаровой кран. Высота расположения врезанного патрубка определяет минимально допустимый уровень воды в баке. То есть для контроля заполненности стоит лишь приоткрыть кран – если из трубы пойдет вода, то все в норме. В противном случае – проводится подпитка, пока вода не пойдет через патрубок перелива.

Удобно для пунктуальных хозяев, которые помнят о необходимости осуществления регулярного контроля. А вот для забывчивых и такая схема вряд ли станет «помощницей». Но вполне можно «автоматизировать» процесс поддержания уровня в баке на требуемом уровне. Для этого будет достаточно подвести к баку трубу подпитки (из водопровода), но подключить ее — через поплавочный клапан, который обычно используется в сливных бачках унитазов.

Открытый расширительный бак с «автоматизацией» — за уровнем заполненности будет следить поплавковый клапан, открывающий в случае необходимости подпитку системы от водопровода.
Открытый расширительный бак с «автоматизацией» — за уровнем заполненности будет следить поплавковый клапан, открывающий в случае необходимости подпитку системы от водопровода.

То есть от переполнения защитит переливной патрубок (он необходим в любом случае), а критического падения уровня не допустит вот такая простейшая система подпитки.

Все показанные выше схемы можно образно назвать «пассивными» — через расширительный бак циркуляции теплоносителя не происходит. Просто таким образом создаётся свободное пространство для расширяющегося объема жидкости. Несложно и вполне работоспособно. Но есть и недостаток – функция воздухоотводчика в таких баках весьма непродуктивна.

Немалое количество пузырьков воздуха, увлеченных потоком воды при следовании по магистрали подачи, будут просто проскакивать мимо места врезки патрубка, отходящему к расширительному баку. И для того, чтобы бак стал эффективным сепаратором воздуха, нередко через него замыкают и циркуляцию. То есть он становится звеном в общем контуре циркуляции воды.

Вариант включения открытого расширительного бака в общую систему циркуляции теплоносителя для улучшения функции сепарации воздуха
Вариант включения открытого расширительного бака в общую систему циркуляции теплоносителя для улучшения функции сепарации воздуха

Подача теплоносителя в бак осуществляется по трубе 1, а через патрубок 2 он опять поступает в магистраль подачи. Резкое увеличение объема (на переходе от диаметра трубы к баку) соответственно вызывает и резкое снижение скорости потока, что способствует всплытию и выходу в атмосферу мельчайших газовых пузырьков.

Трубы перелива (поз. 3) и подпитки в таких схемах – ничем не отличаются от вариантов, показанных выше. Просто здесь указано не всё, чтобы не перегружать рисунок.

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа: виды баков, правила установки

Безусловно, если используется такая схема подключения расширительного бака, то предпринимаются шаги по очень качественной его термоизоляции. В противном случае возможны совершенно непродуктивные и весьма большие потери тепла, в особенности если бак приходится располагать в неотапливаемом помещении.

Кстати, показанная выше схема может иметь и дальнейшее развитие. Можно встретить примеры, когда на расширительный бак возлагается еще и функция раздающего коллектора, если система отопления организована по принципу стояков.

Расширительный бак открытого типа, помимо всего прочего, способен еще и стать раздающим коллектором по стоякам на магистрали подачи теплоносителя
Расширительный бак открытого типа, помимо всего прочего, способен еще и стать раздающим коллектором по стоякам на магистрали подачи теплоносителя

В этом случае хорошо утепленный бак стараются разместить как можно ближе к геометрическому центру дома. И уже от него по врезанным патрубкам производится раздача горячего теплоносителя по стоякам системы.

Теперь о том, каким должен быть объем открытого расширительного бака. Строгих правил на этот счет не существует. Каждый может, зная значение коэффициента температурного расширения воды, емкость своей системы отопления и предполагаемый ее температурный режим работы, оценить насколько увеличится объем жидкости.

По приведенным выше значениям можно было бы предположить, что раз нагрев 100 литров воды до 90 градусов дает прирост объема в 3,5 литра (то есть, по сути, 3,5 %), то можно исходить из нормы 5 % от емкости системы. Но практика показывает, что этого явно маловато. Не забываем, что бак должен иметь предварительное заполнение хотя бы на четверть своей высоты (это минимум) — чтобы система не «хапнула» порцию воздуха.

Опыт мастеров, занимающихся монтажом отопления, показывает, что оптимальным решением будет исходить из такого примерного соотношения: объем бака ≈ 10% от объема системы.

Значит, необходимо знать объем своей системы. Как его найти?

  • Если система отопления готова, то проще всего будет засечь по водомеру, какое количество в нее поместится до полного заполнения. Прием очень точный, но мало когда помогающий. Согласитесь, обычно емкость бака просчитывается заранее, а не после монтажа контуров.
  • С весьма большой погрешностью, но все же можно принять соотношение: 15 литров воды на каждый киловатт мощности котла. Понятно, что при таком подходе допустить ошибку – совсем несложно.
  • Наконец, объем системы отопления можно просто просчитать. Надо полагать, что если планируется установка расширительного бака, то в проекте системы уже намечены и монтируемые контуры труб того или иного типа и диаметра, и модель котла, и типы радиаторов отопления, и их количество. То есть если просуммировать объемы всех элементов системы, можно найти искомую величину.

Преимущества и недостатки мембранного бака

Подбор по параметрам температуры и рабочего давления осуществляется исходя из характеристик установленной в расширитель мембраны, так как именно от нее зависит эксплуатационный режим бака. Информация о данных параметрах указана в технической документации к оборудованию.

Остается определить — бак какого объема нужен? Для этого потребуется произвести расчет, который поможет узнать требуемую вместительность резервуара под конкретную систему. Существует правило, согласно которому объем расширителя должен превышать объем максимального количества поступающего в него теплоносителя в 2 раза.

Первоначально нужно выполнить расчет количества теплоносителя в системе отопления. Сделать это можно подсчитав общий объем плоскостей всех узлов системы — труб, котла и радиаторов. Объем котла и радиаторов указан в сопровождающей их документации, тогда как для расчета объема трубы используется нижеприведенная таблица. Расчет осуществляется посредством умножения вместительности 1 п.м на общую длину труб.

Данный расчет будет справедлив для систем, в которых в качестве теплоносителя используется вода. В случае применения жидкостей с отличающейся величиной теплового расширения итоговый объем расширителя нужно умножить на соответствующий поправочный коэффициент.

Монтаж расширителя может производиться своими руками, специальное оборудование для этого не требуется. Рассмотрим основные особенности установки и подключения данного оборудования:

  1. Открытые расширители нужно устанавливать в верхней точке отопительной системы перед циркуляционным насосом.
  2. Монтаж баков закрытого типа может выполняться в произвольном месте (обязательно перед циркуляционным насосом). Однако установка в верхней точке предпочтительна, поскольку в таком случае бак сможет стравливать пузырьки воздуха через специальный клапан даже в случае повреждения мембраны.
  3. В случае установки бака недостаточного объема к нему можно подключить второй расширитель. Это же может потребоваться при замене теплоносителя на жидкость с большим коэффициентом теплового расширения.
  4. Современные отопительные котлы нередко имеют встроенный расширительный бак, в системы с таким теплообменником дополнительный расширитель устанавливать не нужно.

В процессе эксплуатации расширительный бак для отопления нужно периодически проверять на предмет отсутствия следов коррозии и работоспособности мембраны. Также регулярно проверяется давление в резервуаре и при необходимости осуществляется подкачка воздуха, делается это обычным автомобильным насосом.

Одним из обязательных элементов инженерных систем в частном доме является расширительный бак для отопления закрытого типа — установка и выбор такого оборудования или его аналогов для открытых систем должны производиться в полном соответствии с техническими характеристиками объекта и условиями эксплуатации. Только соблюдение этого условия обеспечит долговечность, корректный режим работы и безопасность индивидуального отопления.

Основное назначение расширительного бака – нивелирование расширений теплоносителя (воды) при изменении температуры, позволяющая избежать возникновения гидроударов, выдавливания прокладок и разрушения трубопроводов и . Объем резервуара рассчитывается индивидуально, исходя из параметров системы. Принцип действия и устройство моделей отличаются для систем различных типов.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector