Расширительный бак для отопления

Безотказность, устойчивость и длительный срок службы любых инженерных сетей напрямую связаны с правильным расчётом составных частей. Расширительный бак для отопления — важный элемент конструкции подогрева воздуха в частном доме. Мелочей в выборе и установке не бывает. Остаться в морозы без тепла — значит, подвергнуть опасности своё здоровье, а также спровоцировать поломки радиаторов и трубопроводов.

Назначение устройства

Физические свойства жидкости — увеличиваться в объёме при нагревании и невозможность сжатия при небольших показателях давления — предполагают обязательную установку расширительных бачков в системах отопления.

При нагревании от 10 до 100 градусов вода увеличивается в объёме на 4%, а гликолевые жидкости (антифризы) на 7%.

Обогрев, построенный с использованием котла, трубопроводов и радиаторов имеет конечный внутренний объём. Разогретая в котле вода, увеличиваясь в объёме, не находит места выхода. Давление в трубах, радиаторе, теплообменнике повышается до критических величин, способных разорвать элементы конструкции, выдавить прокладки.

Частные системы отопления выдерживают в зависимости от типа труб и радиаторов до 5 Атм. Предохранительные клапаны в группах безопасности или в аппаратуре защиты котлов срабатывают при 3 Атм. Такое давление возникает при нагреве воды в закрытой ёмкости до 110 градусов. Рабочими пределами считают 1,5 – 2 Атм.

Для накопления излишков теплоносителя устанавливают расширительные бачки.

После остывания объём теплоносителя возвращается к прежним значениям. Чтобы не допустить завоздушивания радиаторов, вода возвращается в систему.

Все возможные разновидности устройств делят на два класса: расширительные бачки для отопления закрытого и открытого типа.

Открытый тип

Баки открытого типа для отопления используется чаще всего в самотёчных (гравитационных) системах.

Конструкция бачков

Для самостоятельного изготовления понадобится любая ёмкость — ведро, канистра, отрезок трубы большого диаметра.

В дне бачка делают отверстие, через которое посредством подводящей трубы соединяют ёмкость с системой отопления. В верхней части устанавливают крышку, через которую контролируют уровень теплоносителя и при необходимости проводят долив.

Без крышки бак не оставляют, чтобы избежать попадания в воду пыли, насекомых и посторонних предметов.

Для удобства в крышку устанавливают воздушный клапан. В таком случае заполняют систему через отдельный кран от водопровода — клапан выпускает воздух, но не даст излишкам воды перелиться через край.

Монтируют расширительный бак в самой верхней точке системы отопления. По принципу сообщающихся сосудов теплоноситель не вытечет из бачка.

Для безопасности ёмкость комплектуют переливным шлангом с выводом в канализацию или за пределы дома. Если жидкости наберётся слишком много, она по шлангу отведётся в безопасном режиме, не затопит помещение.

Использовать пластиковые ёмкости нежелательно, так как температура воды/антифриза до попадания в радиаторы близка к 90 градусам или выше. Пластмасса разрушится, теплоноситель выльется в комнату (на чердак).

Работа устройства

По мере нагревания теплоносителя происходит его расширение. Излишки отводятся в расширитель. После остывания вода возвращается в систему трубопроводов и радиаторов.

Бачок сообщается с воздухом, излишки которого выводятся в помещение.

Требования к устройству

Больших требований у конструкции бака не предъявляют. Выполняют два условия:

• выбирают достаточный для обеспечения циклов нагрева и остывания объём ёмкости;
• бак должен иметь сообщение с воздухом.

Форма может быть любой, но нежелательно, чтобы горизонтальные размеры (ширина или диаметр) были больше вертикальных (высоты). Чем больше площадь поверхности, тем больше воды испаряется при нагревании, следовательно, придётся чаще заниматься контролем и доливом.

Для открытых систем в качестве теплоносителя выбирают только воду. Спиртовые и гликолевые добавки быстро испаряются из нагретого антифриза, что резко повышает стоимость обслуживания — теплоноситель придётся регулярно и помногу доливать. В качестве присадок часто используют химически опасные при вдыхании вещества, которые при испарении наносят вред здоровью жильцов.

Достоинства и недостатки

Преимущества и недостатки связаны с конструкцией и принципом работы устройства.

К положительным свойствам относят:

• дешевизну покупного устройства и возможность изготовить своими руками из подручных материалов;
• простоту конструкции, в которой отсутствуют дополнительные механические элементы (насосы, мембраны);
• возможность обойтись без переделок системы при замене гравитационного (самотёчного) котла на нагреватель с принудительной циркуляцией;
• автономность работы;

В то же время использование самотёчных систем и открытых расширительных бачков не всегда возможно. Накладываются ограничения на этажность здания — не более 6 – 7 метров от нижней части котла до верхнего уровня теплоносителя в бачке.

Уровень воды подлежит регулярной проверке, включая летний период. При недостатке воды циркуляция теплоносителя остановится. Контакт внутренних полостей металлических труб и радиаторов вызывает окисление или коррозию, что снижает срок эксплуатации отопления. Кроме того, наслоения ржавчины создают гидравлическое сопротивление току воды.

Не используют открытые системы отопления, если в системе применили электродные котлы, которые требовательны к химическому составу теплоносителя. По мере испарения проводимость меняется, что влияет на производительность водонагревателя.

Расчёт объёма

Для заправки системы отопления чаще всего используют водопроводную воду. Её температура на протяжении года меняется не сильно. В среднем значения стремятся к 13 градусам зимой и около 16-18 летом. При нагреве от 10 до 90 градусов вода прибавит в объёме 4,5%. Антифриз расширится на 6–7,5% по объёму.

Принимая во внимание необходимость небольшого запаса, объём расширительного бачка должен составлять 10% от полной емкости теплообменника котла, трубопроводов и радиаторов.

Приблизительно вычислить необходимый объём можно разными способами. Делают это на этапе проектирования и покупки материалов.

Вместительность одной секции радиатора указана в паспорте изделия. Объём теплоносителя в одном погонном метре трубы вычисляют по данным специальных таблиц. Например, в метр стальной трубы диаметром ¾ дюйма помещается 0,43 литра воды, а в трубу 2 дюйма около 2,4 литра. Сложив полученные данные, получают примерную вместительность системы отопления.

Второй способ практический. Готовую систему, без бачка заполняют водой. Объём получают по показаниям счётчика или по количеству вёдер воды, если заполнение проводят вручную.

Требования к месту установки

Расширительный бачок открытого типа устанавливают в самой верхней точке системы. Обычно это второй этаж или чердак.

В первом случае лучше выбрать нежилое помещение — во время работы отопления теплоноситель издаёт шум при движении по трубам, булькающие звуки звучат неприятно, особенно в ночное время. Кроме того, часть воды испаряется, повышая в помещении влажность.

При установке бачка на чердаке принимают меры по утеплению ёмкости. Если этого не сделать, большая часть тепла (в бачке 10% теплоносителя) будет отапливать воздух.

При прекращении подачи теплоносителя неутеплённый бачок быстро остынет. Через некоторое время вода замёрзнет. Даже если не произойдёт разрыва ёмкости, придётся отогревать подводящие трубы.

Предусматривают возможность быстрого доступа к крышке для проверки уровня и долива воды.

Закрытый тип

Расширительный бачок для отопления закрытого вида монтируют в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Преимущества конструкции:

• герметичность — вода (антифриз) не выкипает, и не может вылиться в помещении;
• монтаж в любом участке трубопровода;
• в систему можно заливать незамерзающую жидкость, что исключает размораживание при аварийных отключениях энергоносителей;
• контроль состояния теплоносителя по приборам;
• отсутствие контакта с воздухом и меньшая скорость распространения коррозии.

Герметичные модели дороже открытых вариантов, но в общей смете на систему отопления стоимость занимает небольшую часть.

Герметичность конструкции не позволяет «лишней» воде вытечь, поэтому давление может достигать критических величин. В связи с этим при установке закрытых расширительных бачков обязательно монтируют группу безопасности, что также увеличивает расходы.

Варианты конструкции

Исполнение бачков может различаться, но везде сохраняется единый принцип.

Корпус выполняют методом штамповки из прочного металла. Внутренняя часть покрыта антикоррозийным составом.

Бак разделён на воздушную и рабочую полости эластичной, химически стойкой мембраной.

В продаже присутствуют баки синего и красного цветов. Синие изделия предназначены для водоснабжения. Использовать их для отопления не разрешает, так как мембраны не рассчитаны на высокие температуры. Для отопления приобретают только красные бачки.

В нижней части корпуса вварен патрубок с резьбой для подключения к трубопроводу.

С противоположной стороны установлен ниппель с золотником. Через него до заполнения системы в воздушной полости создаётся давление 1 – 1,5 Атм. Это необходимо для запуска котлов с автоматикой.

Основная деталь — эластичная бутиловая или этиленпропиленовая мембрана, которая делит бак на две полости.

По мере нагревания теплоноситель выдавливается в рабочую камеру бака. Мембранная прокладка деформируется, воздух сжимается, повышая при этом давление. Если давление в системе превысит 3 – 3,5 Атм сработает группа безопасности, стравив часть излишков жидкости. В некоторых моделях предохранительный клапан уже встроен при изготовлении.

При остывании воды давление понижается, теплоноситель перетекает из бачка в трубопровод.

Особенности монтажа

Установить бачок в систему или заменить (отремонтировать) не составит труда даже для мастера с небольшими навыками сантехнических работ.

Набор инструмента и комплектующих понадобится минимальный:

• гаечные ключи;
• подмотка на резьбу по предпочтениям мастера (лён, фум);
• переходники для резьбы (при необходимости);
• кронштейн для крепления бака к стене.

До начала монтажа проводят ревизию имеющихся материальных средств и докупают необходимое.

Требования к монтажу:

1. Герметичность бака позволяет устанавливать его в любом месте, но предпочтение отдают участку обратной трубы у самого входа в котел. В этом месте температура теплоносителя около 40–50 градусов (на выходе из котла 90 – 100), что продлит срок службы мембраны.
2. Циркуляционный насос располагают ближе к котлу, чтобы не создавать завихрения воды.
3. Бак подключают через быстроразъёмное соединение (американку), чтобы его можно было быстро демонтировать для ремонта или замены.
4. Перед баком (до американки) монтируют шаровый кран, перекрыв который можно снять бачок, не сливая теплоноситель из всей системы.
5. Бачок обязательно крепят к прочному основанию стене, для этого в комплекте есть монтажный кронштейн и хомут необходимо диаметра. Без надёжного крепления при наполнении теплоносителем масса бака может достигать 20–30 кг, что может повредить подводящие трубы.

После монтажа можно проверять систему в действии.

Расширительный бак — обязательная составная часть систем отопления, от конструктивных особенностей которой исходят, выбирая тот или иной вид резервной ёмкости. Установка проста и не потребует настройки при соблюдении важных требований при монтаже.

Источник: StrojDvor.ru

Виды расширительных баков

В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.

В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.

Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.

Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.

Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.

Выбор расширительного бака

Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.

Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.

Расчет объема бака

Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.

Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).

Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.

Установка расширительного бака

Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.

Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.

Обслуживание расширительного бака

Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

• Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
• Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
• Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
• Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

Источник: otoplenie-doma.org

Виды расширительных баков

Расширительный бак может быть следующего типа:

• Открытый
• Закрытый

Как правило, расширительный бак открытого типа размещается в чердачной части дома и покрывается тепловой изоляцией. Но местом размещения может служить не только чердак. Важно при установке учитывать то, что бак должен располагаться выше отопительной системы. Форма такого бачка чаще всего прямоугольная, а материал, из которого он изготавливается — сталь. Такие баки довольно большие в габаритах, также они не отличаются особой герметичностью и презентабельностью. Основной особенностью данного типа расширительных баков является то, что они соединяются с трубой отопительной системы.

Корпус бака не имеет большого количества элементов, и содержит в себе:

1. Люк для осмотра;
2. Несколько патрубков:
   • Патрубок для контрольной трубы;
   • Патрубок для трубы, благодаря которой вода поступает в бак;
   • Патрубок, соединяющий бак и переливную трубу, предназначенной для удаления воды в канализацию:
   • И также патрубок, соединяющийся с трубой, которая создает циркуляцию и обеспечивает определенный тепловой режим.

Открытые расширительные баки предназначены для контролирования количества воды и давления в системе, а также для удаления лишней жидкости.

Расширительный бак закрытого типа отличается своей высокой герметичностью, и представляет собой овальную капсулу, содержащую в себе мембрану. Из-за этого элемента такие устройства называют мембранными расширительными баками. Мембрана, которая изготовлена из термостойкой резины, разделяет бак на две камеры:

• Жидкостную;
• Воздушную.

Жидкостная часть, согласно из названия сохраняет в себе воду. Воздушная часть обладает клапаном, который раскрывается при сильном повышении давления и выпускает лишний воздух.

Главными отличиями этих типов является их строение, технические характеристики, принцип работы и место размещения.

Особенности баков открытого и закрытого типа

Расширительные баки открытого и закрытого типа, как и все существующее оборудование, имеют свои особенности и преимущества, благодаря которым их использование оставляет положительные мнения.

Рассмотрим для начала все достоинства и особенности расширительных баков открытого типа. Если учесть конструкцию, все характеристики и прочие данные подобных баков, можно сделать вывод, что главнейшими преимуществами такого оборудования является следующее:

• Достаточно стандартные формы
• Сравнительно простая конструкция
• Отсутствие большого количества элементов управления

Все вышеуказанные параметры обеспечивают расширительным бакам открытого типа доступную цену, а также высокую надежность и прочность. И именно поэтому большая часть покупателей останавливает свой выбор именно на подобном оборудовании.

Расширительные баки закрытого типа. Чем же они порадуют покупателя во время приобретения и принесут ли они дальнейшее удобство в использовании?

Подобные баки имеют достаточно высокую стоимость, в сравнении с предыдущим видом. Такое оборудование отличается более сложной конструкцией и небольшими габаритами. Но благодаря всему этому, следующие преимущества принадлежат именно такому виду расширительных баков:

• Данные баки никогда не контактируют с воздухом. Это обеспечивает отсутствие испарений, и коррозийных процессов в дальнейшем использовании. Также, при использовании расширительных баков закрытого типа, не появится необходимость периодической дозаправки системы отопления;
• Также, подобное оборудование можно устанавливать в любом месте отопительной системы. Будь-то чердак, либо помещение внутри дома. Благодаря размещению около отопительной системы, у пользователей не появится необходимость проводить длинную трубу к баку;
• Такие баки обеспечат долгий срок службы вашего котла и радиаторов;

Возможно, некоторые пользователи предпочтут более низкую стоимость расширительных баков открытого типа, но учтя все преимущества и достоинства баков закрытого типа, нужно задуматься и выбрать подходящий вариант.

Когда расширительные баки необходимы

Расширительные баки для отопления нужно использовать в следующих случаях:

• При большой площади помещения, т. к. в таком случае используется система отопления, которая может отличаться большим объемом. Во время работы такая система поддается постоянной нагрузке, и дабы снизить давлении внутри труб, используется расширительный бачок. При подобных случаях бак использовать крайне желательно, потому — что именно он снизит давление, тем самым обезопасив ваше оборудование и помещение.
• При сравнительно большой длине труб бак также использовать крайне желательно, опять же для контроля давления.
• Желательно устанавливать бак при использовании газового котла, т. к. во время работы в котле все время горит газ, и вода поддается сильному нагреву. Впоследствии внутренне давление труб может быть достаточно велико.

Можно сделать вывод, что бак желательно использовать всегда, а в вышеперечисленных случаях — крайне желательно.

Критерии выбора расширительного бака

Выбрав тип бака, наступает время его приобретения. В таком случае важно знать некоторые правила и детали покупки.

Покупку бака нужно проводить, зная особенности самой системы отопления. В начале, необходимо выбрать подходящий объем, конструкцию и материал мембраны. Также, стоит обратить внимание на вес расширительного бака. Этот показателей покажет длительность срока службы и уровень надежности изделия. Конечно, лучше всего приобретать продукцию известных и проверенных компаний, т. к. именно такое оборудование доставит наиболее качественную службу.

При покупке, обратите внимание на следующие показатели:

• Вид теплоносителя в системе отопления: вода или антифриз;
• Объем теплоносителя;
• Минимальное и максимальное давление;
• Рассчитайте коэффициент расширения воды при нагреве и коэффициент заполнения бака;

Согласно всем имеющимся показателям, приступайте к выбору подходящего бака.

Короткое видео очень наглядно показывает принцип работы бака закрытого типа:

В заключении можно сказать, что расширительный бак для отопления очень полезное дополнение вашей системы отопления, которое при правильном выборе предотвратит возникновение проблем с эксплуатаци.

Источник: teplo.guru

Другие статьи по теме:

Индукционные котлы для отопления Водогрейные твердотопливные котлы Индукционный котел своими руками Правила установки газового котла Котел электрический какой лучше Колонка газовая полуавтомат