Расширительный бак открытого типа

При монтаже некоторых систем автономного отопления требуется установка расширительного бака. В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой данное устройство, какую оно выполняет функцию и как осуществляется его подключение к системе.

Расширительный бак отопления

В современных отопительных системах для компенсации температурного расширения теплоносителя устанавливаются расширительные баки открытого либо закрытого типа, которые имеют особые требования к монтажу, условиям эксплуатации и обладают различными преимуществами и недостатками.

В данной статье рассмотрим основные моменты выбора и установки расширительного бака в системе отопления с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.

Основным параметром бака является его полезный объем, который должен превышать величину изменения объема жидкости системы в результате максимального изменения ее температуры.

Объем жидкости в системе отопления не является постоянным, так как в процессе работы теплоноситель может расширяться и сжиматься. Нагрев теплоносителя, а соответственно и увеличение его объема при постоянном размере внутреннего пространства системы отопления приводит к увеличению давления на стенки трубопроводов и отопительного оборудования, что может стать причиной их разрушения.

Для компенсации изменения объема жидкости и стабилизации давления на внутренние стенки компонентов системы отопления в её схему вводят расширительный бак (также известный как экспанзомат, от англ. глагола «expanse», что означает «расширять»). При расширении теплоносителя, его количество, превышающее объем внутреннего пространства системы, поступает в расширитель, а после падения температуры – возвращается обратно.

Давайте постараемся разобраться, для чего нужна и как выполняется установка расширительного бака в системе отопления.

Мы рассмотрим варианты для открытой системы с естественной циркуляцией и для закрытой системы отопления, использующей циркуляционный насос. Начнем, однако, с определений.

Наша задача — выбрать бак, подходящий нам по объему, и правильно смонтировать его.

Вопросов, касающихся расширительных бачков для отопления открытого типа, сегодня встречается немало. Не все обыватели понимают, для каких целей устанавливают этот резервуар, и какие функции он выполняет. Поэтому имеет смысл рассмотреть этот вопрос и разобраться в нем досконально. Тем более что многие обыватели спрашивают, можно ли изготовить расширительный бачок своими руками.

Система отопления с насосной циркуляцией

Начнем с разбора вопроса, что такое расширительный бачок. По сути, это обычная емкость размером в 1/10 объема всего теплоносителя в системе отопления открытого типа. При заполнении системы теплоносителем бачок загружается не полностью. Воздушная часть резервуара предназначена для того, чтобы при нагреве расширяющаяся часть теплоносителя могла куда-то деться. То есть это своеобразный балластовый объем. И в этом его первое назначение.

Второе — расширительный бачок предназначен для того, чтобы воздух, который попадает в систему отопления дома при закачке теплоносителя, куда-то выводился. Ведь все знают, что воздушные пробки — это причина неэффективной работы отопления в целом, а иногда и ее полного отказа. Воздух под действием законов физики поднимается в жидкой среде вверх, поэтому и собирается в баке, который устанавливается в самой верхней точке трубной системы.

Вот такие две функции выполняет расширительный бак.

Как можно эффективно стабилизировать давление в системе отопления? Решение этой задачи заключается в применении комплексных мер, в том числе – установка специальных компонентов. Одним из них является расширительный бачок для системы отопления: закрытый, открытый, давление в которых должно быть стабильным при любых режимах работы.

Расширительный бак для гравитационной системы отопления

Самой простой разновидностью являются открытые модели. В большинстве случаев они представляют собой негерметичную емкость, устанавливаемую в самой верхней точке системы. Это важный момент, так как расположение расширительного бачка в системе отопления напрямую влияет на функциональные и эксплуатационные качества.

Основной принцип работы расширительного бачка в системе отопления гравитационного типа заключается в компенсации теплового расширения теплоносителя. Этот элемент можно изготовить самостоятельно, либо приобрести заводскую модель. Важными эксплуатационными параметрами для бака открытого типа являются:

• Устойчивость материала изготовления к постоянному воздействию воды и резким перепадам температур. Лучше всего себя зарекомендовали изделия из нержавеющей стали;
• Правильно рассчитанный объем, напрямую зависящий от количества воды в системе;
• Невозможность изменения месторасположения. Это обусловлено конструкцией.

Усовершенствованный открытый расширительный бак

До того как установить расширительный бачок в системе отопления открытого типа нужно ознакомиться с его преимуществами. Главным из них является доступная стоимость и простой монтаж. Помимо традиционной схемы можно сделать небольшую модернизацию. Для этого кроме патрубков соединения к магистрали монтируются дополнительные – контролирующий минимальный уровень жидкости и соединенный с трубой подпитки для пополнения системы.

Одним из недостатков такой конструкции является постоянное испарение теплоносителя из системы. На первый взгляд, это показатель незначителен, но если установка расширительного бачка отопления была выполнена на неотапливаемом чердаке – разность температур воздуха и теплоносителя пагубно скажется на КПД системы.

Выход из подобной ситуации – утепление стенок емкости и установка верхней крышки с плотным прилеганием. В таком случае скорость испарения воды значительно снизиться, а внешние факторы не будут влиять на температурный режим работы.

Для того чтобы сделать расширительный бачок для отопления своими руками можно подобрать соответствующую емкость и установить в нее соединительные патрубки.

Не рекомендуется монтировать пластиковые емкости, так как в большинстве случаев они не рассчитаны на высокое температурное воздействие. Оптимальный вариант – герметичная конструкция из оцинкованного металла.

Классическая комплектация открытого отопления

Классическая система отопления открытого типа для частного дома отличается от закрытой показателем давления. Оно равно атмосферному. Поэтому для обустройства этого типа теплоснабжения требуется значительно меньше комплектующих, точных расчетов. Но это не значит, что схема открытого отопления может составляться непрофессионально.

Для автоматической стабилизации давления теплоносителя в трубах в системе предусмотрен открытый расширительный бак для открытого отопления. Именно конструкция этого компонента отличает схему открытого теплоснабжения от закрытого. Движение теплоносителя может осуществляться двумя способами:

• За счет теплового расширения горячей воды. Для этого необходим разгонный стояк. По такой схеме проектируется открытая система отопления с естественной циркуляцией;
• Установка насосного оборудования. Оно позволяет увеличить скорость движения теплоносителя. Насос в открытой системе отопления необходим, если общая протяженность магистралей превышает 25 м.

Кроме этого необходимо уменьшить показатель трения воды при ее прохождении через трубы. Для этого диаметр последних должен составлять не менее 30 мм. В противном случае будет возрастать гидравлическое сопротивление, что уменьшит естественную циркуляцию.

Определяющим компонентом в схеме является котел для открытой системы отопления. Важно не только правильно подобрать конструкцию и принцип работы прибора, но и соблюсти все правила установки.

Установка котла в открытой отопительной системе

На первом этапе проектирования важно правильно подобрать схему открытой системы отопления с насосом. Она зависит от параметров дома, требуемого теплового режима работы теплоснабжения и финансовых возможностей.

Рассмотрим основные параметры, которые напрямую будут влиять на выбор и дальнейший расчет открытой системы отопления:

• Общая площадь отапливаемых помещений. Если эта характеристика меньше 60 м² – можно устанавливать гравитационную систему;
• Этажность дома и высота потолков. Для гравитационной системы обязательным условием является наличие разгонного стока. Без него может появиться воздух в открытой системе отопления и ухудшится циркуляция;
• Расчетный тепловой режим работы. Для низкотемпературного применяется открытая система отопления с циркуляционным насосом. В противном случае небольшое расширение воды не создаст необходимую циркуляцию.

Только после тщательного анализа этих показателей, а также расчета тепловых потерь в доме можно решить – поставить отопление открытого типа с насосом или без него.

Гравитационная система

Главным отличием гравитационной от остальных является полное отсутствие каких-либо механизмов для принудительного движения жидкости по трубам. Т.е. это процесс осуществляется только за счет температурного расширения горячей воды.

Для корректной работы теплоснабжения в обязательном порядке устанавливается разгонный стояк. Он монтируется непосредственно после котла и располагается вертикально. Его высота должна быть не менее 3,5 м. Если это условие не выполнить – то нагретая жидкость, идущая от котла для открытой системы отопления, не будет иметь достаточной скорости.

Помимо этого фактора необходимо учитывать такую специфику организации открытой системы отопления с естественной циркуляцией:

• Обязательный уклон труб. Подающая магистраль от стояка должна быть наклонена в сторону отопительных приборов. Обратная – к котлу. Уровень наклона – 1 см на каждый метр;
• Котел располагается в самой низкой точке схемы;
• Для нормальной работы нужны расширительные баки открытого типа для систем отопления. Они также монтируются для схем с принудительной циркуляцией.

Минимальная комплектация отопления

Отопление для двухэтажного дома

Комплектация открытой системы отопления

С какой целью монтируется расширительный бачок? Система отопления заполнена фиксированным количеством жидкости (воды или антифриза), которая склонна к тепловому расширению. Это означает, что повышение температуры теплоносителя неизбежно ведет к повышению давления в системе. Так как трубы, радиаторы и прочие элементы инженерной конструкции неэластичны, повышенное давление приведет к разгерметизации системы – в самом слабом месте произойдет прорыв.

Вода отличается низкими показателями сжимаемости, поэтому в систему встраивают специальное устройство – мембранный или открытый бак. Его функция заключается в том, что при повышении давления сжиматься будет воздух. Это дает возможность обеспечить защиту от гидроудара. Установленный расширительный бак предохраняет систему от чрезмерного повышения давления.

Главная задача — выполнить надёжный монтаж бачка

Для системы отопления закрытого типа предназначены мембранные баки – они представляют собой емкость с эластичной водонепроницаемой мембраной внутри, которая разделяет внутренний объем на две части. Мембрана нужна, чтобы воздух не контактировал с теплоносителем. В противном случае не избежать завоздушивании сети и повышения риска коррозии стальных элементов системы.

В системе открытого типа бак сообщается с атмосферой, благодаря чему стравливается воздух из труб. По этой причине место установки открытого бака жестко регламентировано – он должен располагаться в самой высокой точке системы.

Главная задача – выполнить надёжный монтаж бачка

Из школьного курса физики все мы прекрасно знаем, что любая жидкость имеет свойство расширяться при нагревании. Поскольку в качестве теплоносителей современных систем отопления выступает вода, при увеличении её температуры значительно растёт давление во всех ветках системы обогрева. Если отопительный контур представляет собой открытую систему, то она попросту потеряет часть теплоносителя. В закрытых контурах дальнейшее нагревание приведёт к аварии и разгерметизации.

Расширительные баки для систем отопления

Проблема лишнего объёма решается просто – в отопительную систему вводят полый резервуар, названный расширительным бачком. Именно он принимает излишки воды при нагревании, а затем возвращает их обратно, исключая образование воздушных пробок. Поскольку от этого элемента зависит надёжность функционирования всех контуров, важно не только правильно подобрать его конструкцию, но и установить бачок согласно всем правилам и рекомендациям.

Второй, не менее важной функцией расширительной ёмкости является защита инженерных коммуникаций от гидроударов. Системы, оборудованные циркуляционными насосами, подвергаются гидравлическому удару каждый раз, когда происходит включение помпы. Компенсировать резкие скачки давления помогает расширительный бак, являясь своего рода буферной ёмкостью.

В отопительных системах открытого типа бачок устроен просто – это сообщающаяся с атмосферой ёмкость, в которую отводят тонкую трубу от самой высокой точки контура обогрева. Бак заливают водой с таким расчётом, чтобы при минимальной температуре трубка была погружена в жидкость не менее чем на 10 см. Такой водяной затвор препятствует проникновению воздуха в систему отопления.

Расширительный бачок открытой системы отопления можно изготовить из любой подходящей ёмкости

Ещё более распространённая конструкция открытой системы отопления – с бачком в самой верхней точке. Контур обогрева подключается в нижней части ёмкости, что позволяет эффективно удалять воздух из труб.

В закрытых отопительных системах применяются компенсационные ёмкости усложнённой конструкции, к тому же их монтаж и эксплуатация имеет отличительные особенности. Конструктивно такой бачок представляет собой герметичную капсулу с резиновым разделителем, который образует в его внутреннем пространстве две камеры. В одну камеру поступает расширяющийся теплоноситель. В другую закачан инертный газ или воздух.

Конструкция расширительного бачка для закрытых отопительных систем

Во время нагрева рабочая жидкость заполняет одну часть бака, сжимая воздух, который находится в другой её части. При снижении температуры теплоноситель выдавливается из ёмкости обратно в систему отопления. В зависимости от конфигурации разделителя компенсационные ёмкости отопительных систем делятся на два вида:

• расширительные бачки диафрагменного (мембранного) типа;
• баллонные (фланцевые) расширительные баки.

Применение резинового барьера позволяет отделить теплоноситель от воздушной среды, при этом позволяя ему беспрепятственно изменять свой объём.

Диафрагменные баки

Конструктивно такой расширительный бачок выполнен из двух полусфер, между которыми установлена резиновая мембрана. В одну полусферу врезан патрубок для подключения к отопительной системе, в другой установлен вентиль для нагнетания воздуха. Крепление мембраны выполнено жёстко, поскольку обе ёмкости между собой соединяются методом развальцовывания.

Под воздействием закачанного воздуха диафрагма изначально прижата к стенке камеры теплоносителя. В процессе нагрева объем заполняется жидкостью, и давление в воздушной камере увеличивается. Несмотря на высокую надёжность баков такого типа существует риск разрыва мембраны во время включения насоса, при резком скачке давления в системе.

Компенсационные устройства для систем отопления закрытого типа

Конструкция фланцевой компенсационной ёмкости позволяет устранить все недостатки, присущие мембранным бакам. Во-первых, использование резинового баллона (груши) в качестве разделителя позволяет не волноваться о его повреждении во время включений циркуляционного насоса, так как рабочее давление баллонного бака значительно выше, чем у диафрагменного компенсатора.

Во-вторых, при необходимости грушу можно легко заменить через съёмный фланец. В-третьих, линейка разделительных бачков с баллоном внутри представлена в очень широком диапазоне объёмов. Однако в этой бочке мёда есть и та самая ложка дёгтя – стоимость фланцевых расширительных баков значительно выше цены мембранных устройств.

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

• Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
• Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
• В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

Читать далее: Индукционные котлы отопления. Виды и устройство. Работа

Расширительные бачки мембранного типа должны устанавливаться с верхней подачей теплоносителя, тогда как баллонные устройства нетребовательны к расположению в пространстве.

Устанавливая расширительный бак, позаботьтесь о том, чтобы он не мешал во время обслуживания котла и других инженерных коммуникаций. Лучше всего поставить ёмкость на пол в углу помещения.

Состав системы отопления закрытого типа

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

• Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
• Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
• Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
• Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Расчет объема

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком. Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

Расширительный бак отопления можно повесить на кронштейне Сделать опорную площадку Бак на ножках можно установить на полу

Есть второй вариант — когда теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану . Но в этом случае для слива системы необходима другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.

Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы

Гравитационная система отопления с открытым расширительным баком

Прежде чем рассмотреть бачки расширительные для системы отопления нужно выяснить их назначение. Оно связано со свойством воды или аналогичного ей теплоносителя расширяться под действием температуры. В результате этого возрастает давление в системе. Его избыток должен компенсироваться.

Использование воздухоотводчика или подобной ему запорной арматуры эффективно, но имеет определенные отрицательные стороны. Главной из них является выход воды из системы, в результате чего велика вероятность образования воздушных пробок. Но как работает расширительный бачок в системе отопления при возникновении избыточного давления? Рассмотрим общий принцип работы на примере самой простой открытой модели:

• В нормальном состоянии расширительный бачок закрытого типа заполнен на 2/3;
• При возрастании объема теплоносителя уровень заполнения емкости увеличивается, тем самым стабилизируя систему;
• Как только температура воды опустится до оптимального уровня, – ее объем в системе снизится до нормального;
• Одновременно уровень теплоносителя в баке стабилизируется.

По такому же принципу работают закрытые модели. Разница заключается в конструкции – она разделена на 2 камеры. Первая подсоединяется к магистрали отопления и заполняется водой, а во второй создается давление, равное нормальному для данной системы. Причем обе камеры разделены эластичной мембраной. Как только объем теплоносителя в трубах превышает критический – давление в расширительном бачке отопления компенсирует этот процесс путем смещения мембраны. Таким способом временно увеличивается фактический объем отопления.

Для системы с принудительной циркуляцией запрещено ставить расширительный бак открытого типа. Он не сможет обеспечить требуемую герметичность.

Замена мембраны

После проведения просчетов можно приступать к установке расширительного бачка отопления. Важно правильно выбрать его месторасположение на общей схеме. Это напрямую зависит от типа системы – гравитационная или с принудительной циркуляцией. Несмотря на то, что роль расширительного бачка в отоплении останется неизменной – некорректный монтаж может привести к сбоям в работе.

Схема установки открытого расширительного бака

Установка расширительного бака открытого вида осуществляется в самой верхней точке системы.

Некоторые специалисты рекомендуют его монтаж сразу после разгонной вертикальной магистрали. При добавлении воды в систему через расширительный бак вероятность обратного хода уменьшается. Также в этом месте схемы обычно самая высокая температура теплоносителя и соответственно – его расширение. Можно также осуществить подключение к обратной трубе. Но тогда работа расширительного бачка в системе отопления будет менее эффективна.

Перед установкой рекомендуем ознакомиться с общими правилами и советами:

• Допускаются небольшие отклонения по горизонтали и вертикали конструкции. Но они не должны превышать 2-3°;
• Утепление можно сделать с помощью базальтовой ваты. Она не боится влажности, а самое главное – высоких температур;
• При критическом превышении давления внутри расширительного бачка отопления часть жидкости может через верхнюю крышку попасть на пол чердака. Рекомендуется в этом месте сделать улучшенную гидроизоляцию пола.

• Однотрубная. В ней приборы подключаются к системе последовательно. Достоинства – простой монтаж, минимум расходных материалов. Недостатки – быстрое остывание теплоносителя;
• Двухтрубная. Для отвода остывшей воды монтируется обратная магистраль. Таким образом можно оптимизировать тепловое распределение по всей системе.

Полезные советы

• Следует помнить, что установка расширительного бачка в системе отопления предполагает выбор, приобретение и монтаж модели с корпусом красного цвета. Окрашенные в синий цвет модели предназначены для холодного водоснабжения. Конструктивно расширители не отличаются друг от друга, но красные рассчитаны на длительное высокотемпературное воздействие.
• Несмотря на то общепринятую практику использования циркуляционного насоса только для закрытых систем, наличие перекачивающего агрегата не изменяет состояния системы. То есть, если на отопление с открытым баком поставить циркуляционный насос, оно не станет закрытым. Просто в открытых системах чаще всего отсутствует необходимость в подобных агрегатах.
• Закипание теплоносителя в системе отопления никак не связано с работой расширителя. Скорее всего, следует пересмотреть величину уклона горизонтальных трубопроводов и диаметры используемых труб.
• Не рекомендуется установка расширителя в непосредственной близости к насосу из-за возможного перепада давления.
• При монтаже следует использовать только специальные термостойкие герметики.
• Устанавливая расширитель, принимайте во внимание необходимость его обслуживании и возможного ремонта и обеспечьте свободный доступ к агрегату.
• Некоторые модели котлов уже оснащены расширительными бачками и тогда покупать его дополнительно не потребуется.

Чтобы эксплуатация аппарата не вызвала проблем, рекомендуем ознакомиться со следующими советами:

• Все мембранные бачки имеют ниппель, который позволяет накачивать воздух до необходимого давления. С завода устройства поступают в продажу с давлением 1,5 кгс/см². Этот же ниппель позволяет при необходимости понизить давление.

На фото — расширительный бачок для водоснабжения

• В продаже можно встретить красные расширительные бачки, предназначенные для отопления, и синие – для водоснабжения. Отличие между ними заключается лишь в том, что в синих мембрана выполнена из пищевой резины.
• Если часто срабатывает предохранительный клапан бачка, значит его объема недостаточно. В этом случае можно установить параллельно еще одно такое же устройство.
• Если жидкость в бачке закипает, значит, теплоноситель циркулирует с низкой скоростью либо циркуляция вообще отсутствует. Соответственно, проблема кроется в циркуляционном насосе.

Вот, пожалуй, все основные моменты, которые надо знать для успешной установки и эксплуатации расширительного бака.

Расширительный бачок зачастую является необходимым элементом отопительной системы. Причем, для того чтобы он эффективно справлялся с поставленными перед ним задачами, необходимо правильно выполнить его установку, в соответствии с приведенными выше правилами.

Из видео в данной статье можно подчерпнуть некоторую дополнительную информацию по этой теме.

Выше уже говорилось о том, что объем расширительного бака равен 10% от объема всего теплоносителя в отопительной системе дома. Конечно, это приблизительный показатель. Чтобы точно определить его, необходимо учесть большое количество всевозможных коэффициентов, которые входят в сложную формулу. Самостоятельно, если вы не специалист, сделать такой расчет будет сложно. Поэтому берите вышеуказанное соотношение за основу.

Кстати, если предохранительный клапан срабатывает очень часто, знайте, что с объемом вы промахнулись. Скорее всего, вы неправильно подсчитали общий объем теплоносителя. Не спешите в этом случае менять установленный расширительный бачок на новый с большим объемом. Можно просто рядом врезать другой, чтобы он компенсировал недостающие литры.

Когда встает вопрос, как установить трубную разводку расширительного бачка, то необходимо учитывать всего лишь две позиции:

1. Теплоноситель в него должен поступать с верхней точки.
2. А уходить с самого низа.

Расширительные баки открытого и закрытого типа

Именно таким способом можно избежать смешивания воздуха с водой внутри бака.

Очень часто от обывателей звучит вопрос, почему кипит расширительный бак? Здесь две причины:

• Неправильно выбран диаметр трубы контурной разводки. Обычно к закипанию приводит сниженный диаметр, поэтому специалисты советуют использовать трубы не меньше 32 мм. Но учитывайте и факт правильной установки радиаторов отопления. Они должны не разрывать трубную систему, а врезаться в нее.
• Отсутствие уклона контуров, о которых мы уже говорили выше. Поэтому придется переделывать систему отопления или устанавливать в нее циркуляционный насос.

Несколько слов о насосе. Выше уже упоминалось, что отопление открытого типа и циркуляционный насос не всегда совместимы. Если увеличить объем теплоносителя, то насос небольшой мощности можно врезать в контур. И этим проблема будет решена. Кстати, устанавливают его на обратном контуре около котла. А как увеличить объем теплоносителя?

Монтаж открытого отопления своими руками

Бачок своими руками

Самодельный расширительный бак для системы отопления открытого типа изготавливается достаточно просто. Вариантов моделей много. Изготовить его можно из металла или пластмассовой емкости. Если решено установить металлический вариант, то вам придется освоить навыки работы с такими инструментами, как болгарка и электросварка.

Для изготовления понадобятся металлические листы толщиной 2–4 мм. Чем толще металл, тем дольше будет работать бак. Сечение емкости может быть прямоугольным или круглым — это не столь важная характеристика. Важнее правильно подсчитать объем. Часто мастера под бак используют различные металлические емкости или резервуары, и вовсе не обязательно, чтобы они были стальными. Хотя высокопрочная сталь — это гарантия долгосрочной эксплуатации.

Пластмассовые емкости — тоже неплохой вариант. Но здесь необходимо подбирать изделие из пластмассы, выдерживающей температуру теплоносителя. Понятно, что может произойти, если бак вдруг начнет плавиться.

Добавим, что пластмассовые емкости обладают практически вечным сроком службы. И это их большой плюс. Единственное, на что обращают внимание мастера — это места стыковки емкости и труб системы отопления открытого типа. Здесь важно добиться стопроцентной герметизации, поэтому жаропрочная резина и высокого качества герметик — основные материалы для соединения.

Чертеж открытого расширительного бака

Можно ли и как сделать расширительный бачок для отопления? В силу сложности конструкции закрытого типа в домашних условиях ее изготовить затруднительно. Поэтому рассмотрим технологию и порядок действий для сварки открытой емкости для отопления.

В качестве материала изготовления лучше всего выбрать листы нержавеющего железа. Однако могут возникнуть трудности с их сваркой. Поэтому для производства расширительного бачка для отопления только своими руками чаще всего используют оцинкованный металл. Толщина листов обычно составляет от 0,8 до 1,5 мм.

Объем конструкции должен составлять 5% от общего количества воды в системе. Также нужно учитывать степень расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 0,3% на каждые 10°, т.е. если общий объем теплоносителя составляет 300 л, то вместимость расширительного бака должна быть не менее 15 л. Исходя из этих данных, определяются габариты будущей конструкции.

Для того чтобы сделать расширительный бак для отопления самостоятельно нужно выполнить следующие действия:

• Составить чертеж с учетом рассчитанного объема емкости;
• С помощью «болгарки» вырезать из листов заготовки. Нужно помнить, что при формировании сварочных швов фактические размеры бака будут меньше;
• Вырезаются отверстия для последующей сварки патрубков, выполняется их монтаж;
• Соединение стенок конструкции, проверка герметичности.

Для защиты от попадания мусора и предотвращения испарения теплоносителя рекомендуется установить верхнюю крышку. С ее помощью можно осуществлять ревизию расширительного бачка открытого типа.

Установку самодельного расширительного бачка отопления можно делать только после монтажа всей системы. В противном случае велика вероятность несостыковки патрубков.

Комплектация открытой системы отопления

Диафрагменные баки

Итак, расширительный бачок открытого типа — это обычная емкость без верхней части. Ее конструкцию определяет основной принцип — соприкосновение с воздухом. Часто емкость снабжают крышкой, которая служит в качестве прикрытия внутреннего объема прибора от мусора. Это простой резервуар без запорной арматуры, уплотнительных элементов и других приспособлений. Это просто бак.

Расчет объема

Как обычно, дополнительную информацию о выборе и установке расширительных бачков в системах разных типов вы обнаружите в видео в конце статьи. Теплых зим!

Как подключить расширительный бак

Как произвести надежное подключение расширительного бака в открытой системе!? Система отопления открытого типа характеризуется тем, что перемещение теплоносителя в ней обеспечивается за счет конвекции.

Принцип работы следующий: нагретый котельным агрегатом теплоноситель доставляется прямиком в самую высокую точку системы, в результате чего он самотеком попадает в радиаторы отопления и, остыв, возвращается в котел по трубопроводу «обратки». В воде всегда есть растворенный кислород, который выделяется в процессе конвекции, а это означает, что пузырьки воздуха стремятся вверх.

При рассмотрении этой схемы становится очевидным, что единственно возможным местом установки расширительного бачка является верхняя точка системы. Для однотрубной системы – это верхняя часть разгонного коллектора.

Схема подключения мембранного бака в системе отопления открытого типа

В качестве бачка можно использовать любую емкость подходящего размера из материала, устойчивого к нагреванию. Крышка (не герметичная) для него нужна только для защиты от попадания мусора в систему. Если под рукой не оказалось небольшой металлической бочки, резервуар сваривают из листовой стали толщиной 3-4 мм.

Устанавливаться бак должен с соблюдением некоторых правил, в частности:

• бак требуется расположить над котельным агрегатом и соединить их вертикальным стояком, по которому подается нагретая вода;
• рекомендуется теплоизолировать корпус бачка, чтобы снизить потери тепла, особенно если резервуар стоит на не утепленном чердаке дома.

Читать далее: Плюсы и минусы автономного отопления

Со временем вода из бака испаряется и периодически ее требуется доливать. Это можно делать, используя обыкновенное ведро. Если бак установлен на чердаке, куда сложно добраться, к месту установки бака выводится труба подачи воды, а также организуется аварийный перелив, чтобы избежать заливания дома горячей водой в случае нештатной ситуации.

Оборудование к системе отопления подбирается на этапе ее проектирования с учетом требований к производительности котельного агрегата, протяженности трубопроводов и объема задействованного теплоносителя. Разрабатывается схема, где указываются места установки всех элементов системы, в том числе расширительного бачка. В системе отопления закрытого типа необходимо использование мембранного устройства.

Расширитель в закрытой системе отопления

Выполняя привязку проекта к имеющейся котельной, важно принять во внимание следующие моменты:

• Бак следует разместить таким образом, чтобы обеспечить нормальный доступ для монтажа и дальнейшего обслуживания. Напольные модели не рекомендуется устанавливать вплотную к стене.
• Если устройство монтируется на стену, желательно расположить его на таком уровне, чтобы можно было свободно достать до воздушного золотника и отсекающего крана. Обычно бак размещают под потолком помещения, только если нет возможности смонтировать его на удобной высоте.
• Подводящая труба не должна располагаться на полу поперек прохода или подвешиваться на высоте человеческого роста.
• Трубопроводы, подсоединенные к расширительному бачку, должны крепиться к стене. Важно избежать ситуации, когда нагрузка от них и от запорной арматуры ложится на патрубки бака. Крепление труб и кранов отдельно упрощают замену расширительного устройства в случае его выхода из строя.

На этапе подбора оборудования необходимо рассчитать требуемый объем расширительного бака. Минимальное значение данного параметра составляет 1/10 всего объема жидкости, циркулирующей в системе. Допустимо использовать резервуар большего объема. А вот недостаточно вместительный бак может стать источником проблем, так как не в состоянии компенсировать возросшее давление в системе.

Правила размещения расширительного бака

Для приблизительных расчетов объема теплоносителя в системе можно взять за основу тепловую мощность котельного агрегата. В среднем задействуется 15 литров жидкости на один киловатт. Точные расчеты производятся с учетом протяженности трубопроводов, объема радиаторов и т.д.

Приобретая мембранный расширительный бак, обратите внимание, имеется ли у выбранной модели предохранительный клапан, благодаря которому автоматически сбрасывается избыточное давление. Если таковой не предусмотрен конструкцией устройства, следует купить предохранительный клапан отдельно и установить в непосредственной близости от бака.

Оптимальным местом для монтажа мембранной емкости является прямой участок трубопровода, для которого характерно ламинарное течение воды, то есть, отсутствие или минимальное количество завихрений. Удобным местом является участок разлива около циркуляционного насоса.

С точки зрения гидравлики мембранный резервуар лучше всего установить на обратную магистраль таким образом, чтобы циркуляционный насос располагался между ним и котлом. В этом случае насосное оборудование будет функционировать в оптимальном режиме.

Схема возможного размещения бака

При желании бак можно поставить и на подающую магистраль, эксплуатационные свойства отопительной системы это не затронет. Но сам мембранный резервуар прослужит относительно недолго, поскольку полимерная мембрана будет постоянно контактировать с теплоносителем, только что нагретым до 90 градусов, а не с остывшей до 45-60 градусов водой, вернувшейся по трубопроводу.

Как произвести надежное подключение расширительного бака в открытой системе. Система отопления открытого типа характеризуется тем, что перемещение теплоносителя в ней обеспечивается за счет конвекции.

Схема подключения мембранного бака в системе отопления открытого типа

Расчет мембранного бака

Коэффициенты заполнения расширительного бака

Перед тем как установить расширительный бачок с мембраной в системе отопления нужно выполнить расчет его объема. Простая схема для отрытой емкости в данном случае не подходит. Для этого нужно воспользоваться другой методикой.

Где Е — Коэффициент теплового расширения, С — Общий объем теплоносителя в системе, Рмин — Начальное давление в системе, Рмакс — Максимально допустимая величина давления, Кзап — Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления. Данные берутся из таблицы.

Значения давления должны быть точными. В противном случае, независимо от расположения расширительного бачка в системе отопления, он не будет выполнять своих функций или быстро выйдет из строя. Рекомендуется к получившимся расчетным показателям прибавить 5% для запаса. Он может потребоваться при установке дополнительных секций радиаторов в системе и увеличения общего объема теплоносителя.

Перед приобретением мембранного бака нужно ознакомиться с инструкцией от производителя. В ней указаны особенности выбора и монтажа для этой модели.

Вне зависимости от типа системы (открытая или закрытая) принято считать, что расширительный бак должен увеличивать суммарный объем всей системы на 10%, то есть, при содержании в трубопроводах и радиаторах 300 литров воды, объем системы с баком должен составить 330 литров, то есть необходим расширитель на 30 литров.

Важно учитывать, что необходимость десятипроцентного увеличения справедлива лишь для отопления с использованием в качестве теплоносителя воды. Если для этих целей применяется гликолевая жидкость, объем бака увеличивается на 50% от расчетной для водяного резервуара величины. Такая разница связана с различными значениями коэффициента расширения у воды и гликоля.

У многих пользователей вызывает затруднение расчет общего объема теплоносителя в системе. Его произвести можно разными способами.

• Самым точным методом будет расчет расширительного бака для отопления с измерением геометрических параметров всех элементов системы (трубопроводов и радиаторов). После этого вычисляется объем каждого из них по отдельности, а полученные результаты суммируются. Вычисления потребуют определенного времени, однако проведение такой работы вполне оправдано точностью результатом и возможностью выбрать оптимально подходящую модель расширителя.
• Более простым способом является отслеживание расхода воды по счетчику при заполнении отопительной системой. Однако, такой метод можно применить только для систем открытого типа.
• Еще один вариант – принять за исходный параметр мощность нагревателя. Согласно нормативам на каждый киловатт мощности котла приходится 15 литров жидкости. Способ применим в тех случаях, когда вы точно уверены в точности расчетов для выбора нагревателя.

Монтаж расширительного бака

Бачок своими руками

Замена мембраны

Объем расширителя должен превышать значение потребного объема, который представляет собой максимальное количество теплоносителя, поступающее в бак в результате его нагрева.

В первую очередь определяется общий объем теплоносителя в системе. Суммируя внутренний объем труб и полостей всех элементов системы (котла, батарей отопления, запорной арматуры) получаем суммарный объем. Количество жидкости в трубопроводах можно рассчитать в зависимости от типоразмера трубы, используя данные таблицы 1. Объем полостей оборудования указан в документации (паспорте или каталоге производителя) на изделие.

Таблица 1 – Определение объема теплоносителя в 1 погонном метре трубопровода.

Далее зная суммарное количество жидкости определить потребный объем расширителя, воспользовавшись данными таблицы 2. Данную величину выбирают в зависимости от давления в системе. В случае если рассчитанное ранее значение находится между двумя табличными, потребный объем бака определяют по большему из значений.

Таблица 2 – Определение потребного объема расширительного бака.

Указанные данные таблицы 2 справедливы, если в качестве теплоносителя используется вода. Для жидкостей с коэффициентом теплового расширения отличным от воды табличное значение суммарного объема умножается на поправочный коэффициент, равный соотношению плотности воды и используемой жидкости.

Поддержание расширительного бака мембранного типа в работоспособном состоянии включает в себя:

1. регулярный визуальный осмотр на отсутствие коррозии;
2. проверка целостности мембраны;
3. проверка давления воздуха (газа).

Техническое обслуживание баков открытого типа предусматривает внешний осмотр состояния корпуса и теплоизоляции, а также проверку уровня жидкости, который не должен опускаться ниже минимальной отметки.

Расширительный бак на кронштейне.

Правильный выбор и установка расширительного бака в системе отопления – одна из составляющих надежной, бесперебойной и безопасной работы всей системы отопления жилого дома. Сегодня чаще устанавливается расширительный бак закрытого типа с мембраной-диафрагмой, сочетающий в себе доступную цену и высокий уровень удобства в эксплуатации.

Интерьерное решение: декоративные решетки на радиаторы отопления

 

• Оптимальная теплоизоляция для труб отопления
• Самостоятельное утепление труб отопления на улице

 

Если отсутствует манометр, следует контур расширительной ёмкости снабдить группой безопасности

Заключение

Итак, мы собираемся своими руками спроектировать и собрать систему отопления. Если она еще и заработает — нашей радости не будет предела. Есть ли инструкция по установке расширительного бачка?

Открытая система

В этом случае ответ подскажет простой здравый смысл.

Открытая система отопления представляет собой, в сущности, один большой сосуд сложной формы со специфичными конвекционными потоками в нем.

Установка котла и отопительных приборов в нем, как и монтаж трубопроводов, должны обеспечить две вещи:

1. Быстрый подъем нагретой котлом воды в верхнюю точку отопительной системы и ее слив через отопительные приборы самотеком;
2. Беспрепятственное перемещение пузырьков воздуха туда, куда они устремятся в любом сосуде с любой жидкостью. Вверх.

1. Установка расширительного бачка отопления в открытой системе всегда выполняется в ее верхней точке .
   Чаще всего — вверху разгонного коллектора однотрубной системы. В случае домов верхнего розлива (хоть вам и едва ли придется их проектировать) — в верхней точке розлива на чердаке.
2. Сам бачок для открытой системы не нуждается в запорной арматуре, резиновой мембране и даже в крышке (разве что для защиты от мусора) .
   Это простой открытый сверху водяной бак, в который всегда можно долить ведро воды взамен испарившейся.
   Цена такого изделия равна стоимости нескольких сварочных электродов и квадратного метра стального листа толщиной 3-4 миллиметра.

Так выглядит расширительный бак для открытой системы отопления. При желании в люк в нем можно вывести водоразборный кран от водопровода. Но куда чаще он по мере испарения воды доливается обычным ведром.

Закрытая система

Здесь и к выбору бака, и к его монтажу придется отнестись достаточно серьезно.

Давайте соберем и систематизируем основную информацию, доступную на тематических ресурсах.

• Монтаж расширительного бака системы отопления оптимален в том месте, где течение воды наиболее близко к ламинарному, где в отопительной системе минимум завихрений.
  Самое очевидно решение — расположить его на прямом участке розлива перед циркуляционным насосом.
  При этом высота относительно пола или котла значения не имеет: назначение бачка — компенсировать тепловое расширение и гасить гидроудары, а воздух мы прекрасно стравим через воздушные краны.

Типичная схема установки бачка. Его расположение в однотрубной системе будет таким же — перед насосом по ходу воды.

• Баки в заводской комплектации иногда снабжаются предохранительным клапаном, сбрасывающим избыточное давление.
  Однако лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет — докупить и смонтировать рядом с баком.
• Электрические и газовые котлы с электронными термостатами зачастую поставляются с встроенными циркуляционным насосом и расширительным баком отопления. Прежде, чем отправляться за покупками — убедитесь, что они вам нужны.
• Принципиальное отличие мембранных расширительных баков от тех, что используются в открытых системах — их ориентация в пространстве.
  В идеале теплоноситель должен поступать в бак сверху. Эта тонкость монтажа призвана полностью удалить воздух из того отсека бака, который предназначен для жидкости.
• Минимальный объем расширительного бачка для водяной системы отопления берется примерно равным 1/10 объема теплоносителя в системе. Больше — допустимо. Меньше — опасно. Объем воды в отопительной системе можно грубо рассчитать, отталкиваясь от тепловой мощности котла: как правило, берется 15 литров теплоносителя на киловатт.
• Манометр, смонтированный рядом с расширительным баком и подпитывающим вентилем (соединяющим отопление с водопроводом), может оказать вам неоценимую услугу. Ситуация с залипшим золотником предохранительного клапана, увы, не так уж редка.
• Если клапан сбрасывает давление слишком часто — это явный признак того, что с объемом расширительного бачка вы просчитались. Совсем не обязательно менять его. Достаточно приобрести еще один и подключить его параллельно.
• Вода имеет сравнительно низкий коэффициент температурного расширения. Если вы перейдете с нее на незамерзающий теплоноситель (например, этиленгликоль), вам опять-таки понадобится увеличить объем расширительного бака или установить дополнительный.

Расширительный бак на фото смонтирован по всем правилам: теплоноситель подведен сверху, бак снабжен манометром и предохранительным клапаном.

Заключение

Осмотр расширителя отопления

• Дважды в год производить осмотр системы, проверяя отсутствие механических повреждений, ржавчины в емкости — для всех типов.
• Проверка давления раз в полгода — для закрытых систем.
• Периодическая проверка состояния мембраны — для закрытых систем.
• При перерыве в использовании — опустошать резервуар и просушивать его — для всех типов.
• Соблюдать требования производителя относительно допустимых значений давления и температуры.
• Использовать только фирменные комплектующие для ремонта — в основном для закрытых баков.
• Предпочтительно использовать инертный газ для камеры закрытого расширителя.

Заключение

Из названия этого устройства можно догадаться, что оно требуется для расширения. Дело в том, что с изменением температуры, давление в системе меняется в результате теплового расширения. Так как при изменении своего объема вода или другой теплоноситель остается практически несжимаемым, тепловое расширение может привести к разрушению отопительных приборов.

По этой причине возникает и такое явление как гидроудар, которое так же может повредить трубы или радиаторы отопления. Единственным правильным решением в такой ситуации является включение в систему резервуара с воздухом (легкосжимаемой субстанцией). При наличии такого резервуара температурное расширение теплоносителя приведет лишь к незначительному повышению давления.

Обратите внимание! Чтобы кислород не растворялся в воде и не вызывал коррозию внутри трубопровода, вода в бачке отделена от воздуха эластичной мембраной.

Схема устройства бака

Следует отметить, что описанную функцию устройство выполняет в закрытых отопительных системах.

Однако, расширительные емкости применяются и в других видах отопительных конструкций:

• В открытых системах, которые контактируют с воздухом.
• В централизованных системах с верхним разливом. В этом случае бак устанавливается на чердаке и подсоединяется к подающей трубе домового отопления.

В обоих случаях установка расширительного бачка отопления нужна для устранения воздушных пробок из трубопровода. Связано это с тем, что напора теплоносителя в отопительных системах недостаточно, чтобы выдавить воздух из верхних их частей. В результате расширительный бак служит емкостью для сбора воздуха.

В закрытых теплопроводах воздух стравливают при пуске отопления, в открытых же он выходит в атмосферу сам по себе.

Основные разновидности баков

Расширительные баки открытого типа представляют собой однообъёмную емкость, сообщающуюся с атмосферой. Такой бак устанавливается в наивысшей точке системы отопления, что необходимо для обеспечения естественного возвращения жидкости в трубопровод при снижении ее температуры.

Расширитель открытого типа.

Закрытые расширители изготавливают в виде герметичного сосуда, часть которого заполнена жидкостью, а часть – воздухом или газом находящимся под определенным давлением. При нагреве жидкость поступает в экспанзомат, при этом газ сжимается. При охлаждении жидкости она возвращается в систему, а разницу в объемах заполняет газ.

Расширительный бак закрытого типа.

1. открытого типа;
2. закрытого типа.

Закрытые расширители изготавливают в виде герметичного сосуда, часть которого заполнена жидкостью, а часть – воздухом или газом находящимся под определенным давлением. При нагреве жидкость поступает в экспанзомат, при этом газ сжимается. При охлаждении жидкости она возвращается в систему, а разницу в объемах заполняет газ.