Для чего нужен расширительный бачок

Расширительный бак для ГВС и отопления. Для чего нужен? Принцип работы.

В системах горячего водоснабжения и отопления индивидуальных жилых домов обязательно предусматривается установка расширительных баков. Сегодня мы расскажем вам об их конструкции, принципе действия и о правилах эксплуатации этих устройств.

Назначение расширительного бака в системе отопления и ГВС

Вода, как и всякое физическое тело, имеет свойство увеличиваться в объеме (расширяться) при нагревании. Особенно строго этот факт необходимо учитывать в том случае, если система, по которой она циркулирует, является замкнутой. То есть, не имеющей постоянного сообщения с атмосферой. К таким относятся отопительные системы с принудительной циркуляцией, а также горячего водоснабжения.

Кроме теплового расширения, движение горячей воды может быть неравномерным из-за несовершенства конструкции насосов, котлов или бойлеров, неграмотной сборки магистралей. Сила таких пульсаций может быть достаточной для физического разрыва труб. В самом простом случае пользов noатель будет испытывать дискомфорт из-за перманентных стуков в трубах.

Вот для чего нужен расширительный бак – компенсировать эти явления, сглаживать их. Конструкция этих устройств довольно проста, но это не означает то, что при их установке и эксплуатации нет никаких правил. Они существуют, но о них мы расскажем чуть позже.

Типы расширительных баков

Устройство расширительного бака для отопления и горячего водоснабжения основано на том, что жидкость несжимаемая, она без искажений воспринимает внешние воздействия. Для использования этого свойства емкость разделяют на две не сообщающиеся друг с другом полости упругим материалом – мембраной. По способу расположения и виду этого элемента баки бывают двух типов:

1. С грушевидной мембраной.
2. С плоской.

В первом случае горячая вода поступает в резиновую емкость, установленную через горловину бака, и не сообщается с ним. Во втором – мембрана представляет собой плоскость, закрепленную на металлическом фланце и делящую бак надвое. При этом горячая вода входит в соприкосновение с его стенками.

Та часть объема, в которой нет воды или иного теплоносителя, является вместилищем воздуха или иного газообразного вещества (азот, гелий), которое и создает необходимое давление, воспринимаемое жидкостью.

Для подачи газовой смеси (чаще всего это простой воздух, но можно использовать и азот) – это делают перед началом эксплуатации или после ремонта, в баке устанавливают пневматический вентиль одностороннего действия – ниппель. Его устройство аналогично тому, что используется при накачке автомобильных шин.

Как работает мембранный расширительный бак? Все очень просто: давление газа в пневматической части объема воспринимается жидкостью в баке и передается на весь теплоноситель в магистралях. Таким образом, он играет роль демпфера (амортизатора), не позволяя давлению расти или падать скачкообразно.

Как подобрать расширительный бак для ГВС или отопления

Выбирая расширительный бак для ГВС или отопления, вам необходимо ориентироваться на следующие критерии:

Рабочая температура жидкости.

• Давление.
• Объем бака.
• Допустимость работы с питьевыми жидкостями.

Рабочая температура в системах ГВС и отопления различаются. В первом случае она не превышает 70-80 0С. Во втором может достигать точки кипения воды, а в случае работы отопления с перегретым паром – и больше того. Для облегчения ориентации в моделях для пользователя сделана подсказка: высокотемпературные расширительные баки окрашивают в красный цвет, а низкотемпературные – в синий.

Рабочее давление в системах отопления индивидуальных домов не превышает 3 атмосферы, примерно то же значение верно и для ГВС. Ориентируйтесь на паспортные данные ваших циркуляционных насосов. Бак должен работать примерно в том же диапазоне.

Объем бака – очень важный параметр. Если он будет слишком мал, то не сможет оказать существенного влияния на систему. Простое мнемоническое правило заключается в том, что в расширителе должно помещаться не менее 10% от всего объема теплоносителя. В остальном надо ориентироваться на возможность установки и здравый смысл. Для чрезмерно больших баков понадобится не только дополнительная площадь, но и устройство собственного фундамента.

Для отопления используется котловая вода, содержащая вещества, снижающие ее жесткость и предотвращающие отложение накипи в трубах. Она не слишком полезна при употреблении внутрь и для кожи человека. Закрытые системы зачастую работают даже с ядовитыми антифризами. Другое дело – ГВС. Желательно, чтобы вода в ней была чистой и безопасной, поскольку при умывании и других гигиенических процедурах возможно ее проглатывание.

Наиболее экологически чистый вариант – бак с грушевидной мембраной из пищевой резины. В ней вода не соприкасается со стенками. В системах горячего водоснабжения более актуальна способность мембраны противостоять высоким температурам – они приводят к ее кристаллизации и потере эластичности. Поэтому для ГВС лучше всего подходят модели, окрашенные в синий цвет. Стоит обращать внимание и на материал, из которого изготовлен бак. Нержавеющая сталь дает большую гарантию чистоты, чем любые виды покрытий – со временем любое из них трескается и отслаивается.

Эксплуатация расширительных баков для ГВС

Для нормальной эксплуатации расширительных баков в системе ГВС необходимо поддерживать в них рабочее давление. Измерить его можно с помощью автомобильного манометра для шин, размеры патрубков у ниппеля бака и прибора полностью совпадают.

Другое дело, как подкачать расширительный бак правильно. Для этого надо снять давление в системе, перекрыв вентиль подачи от бойлера (при наличии насоса отключите его) и открыв кран. После этого проверьте уровень манометром. Нормой является значение на 0,2 бара меньшее, чем то, которое фиксируется на выходном патрубке котла или насоса.

Резиновая мембрана со временем изнашивается и начинает пропускать воздух внутрь водяной полости бака. Или, что случается чаще, вода заполняет весь бак. Для проверки ее целостности снимите крышку ниппеля и надавите на золотник. Если из него потечет вода, то необходима замены мембраны. Грушевидная просто вынимается из горловины после снятия прижимного кольца (для этого откручиваются болты на фланце). Модели с плоскими мембранами могут быть и неразборными, они меняются полностью, что не слишком экономично.

На расширительные баки в системах ГВС возложены очень важные функции. Благодаря им они работают наиболее эффективно, срок их службы повышается, а расходы на эксплуатацию снижаются. Поэтому не стоит пренебрегать их установкой.

Мембранный бак: как работает конструкция расширительного типа — устройство, принцип работы расширителя

Из-за систематической смены температурного режима в отопительной системе объем теплоносителя принимает различные значения. Что нередко приводит к возникновению аварийных ситуаций. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо наладить стабильную работу установки, поддерживая нужные характеристики в пределах нормы. Для этого требуется детально изучить устройство и принцип работы мембранного расширительного бака для отопления.

Назначение

Большинство веществ, используемых для передачи тепловой энергии, представляют собой нейтральную слабосжимающуюся жидкостную среду. Именно поэтому при ее задействовании требуется наличие приборов стабилизации — бачков-расширителей с мембраной. Такие агрегаты принимают часть жидкости, когда она увеличивается в объеме при нагревании, а также возвращают ее обратно в контур в момент снижения температуры.

Когда температурный режим теплоносителя повышается, возрастает давление воды в системе. Из-за невозможности носителя тепла сжиматься и герметичности установки в целом нередко выходят из строя трубы и котлы.

В этой ситуации ошибочно думать, что проблему можно решить исключительно с помощью монтажа специального клапана, позволяющего вытеснить излишки наполняющего вещества в период нагрева. Охлаждаясь, жидкость уменьшится в объеме и ее место займет воздух. Воздушная прослойка начнет препятствовать циркуляции жидкой среды. Дабы устранить эту неприятность, придется систематически спускать излишки и дополнять контур новым теплоносителем, а также нагревать его. Что, само по себе, обойдется недешево.

Чтобы избежать подобных сложностей, следует поставить мембранную расширительную емкость, представляющую собой специальный резервуар, подведенный к системе посредством трубы. Лишнее давление в нем будет нейтрализоваться за счет динамики объемных показателей и сеть сможет работать стабильно.

Преимущества и недостатки

Бачок-расширитель вбирает в себя определенное количество воды при увеличении ее объема, затем возвращает. В качестве выраженных плюсов таких устройств следует отметить:

• возможность применения для любой жидкости, циркулирующей в комплексах водоснабжения и отопления, даже с чрезмерным содержанием кальция;
• отсутствие потребности в подкачке большого количества воздуха (если сравнивать с баками, работающими без мембраны);
• простота и сравнительная дешевизна монтажа конструкций;
• существенная экономия в процессе эксплуатации.

Нельзя умолчать и об имеющихся минусах резервуаров-расширителей. К таковым относятся:

• повышенная вероятность возникновения ржавчины в агрегатах;
• увеличенные теплопотери из-за передачи тепла гидроаккумулятору;
• внушительные габариты, требующие достаточно места для установки.

Конструктивные особенности

В жилых и производственных помещениях сети отопления монтируются согласно открытым и закрытым схемам. Первый вариант больше подходит для централизованных систем, что позволяет осуществлять забор жидкости для горячей подачи напрямую. В таком случае бачок устанавливают в верхней зоне контура. Емкость дает возможность контролировать процесс скачков давления, выводя воздушные пробки из труб.

Второй тип монтажа подразумевает применение резервуаров с мембраной. Они отличаются сравнительной простотой конструкции. Состоят из бака-расширителя и мембраны-пластины, которая, в свою очередь, может быть:

• Баллонной. Значит, носитель тепла размещается внутри баллона из резины, а с наружной стороны находится азот или воздух. Этот элемент при поломке несложно заменить, покупать новый прибор целиком не придется.
• Диафрагменной. Выполненной в виде несъемной перегородки из металлического или полимерного материала. Такая деталь отличается компактной емкостью и может нейтрализовать лишь малые скачки давления в сети. При выходе из строя осуществить замену невозможно, вследствие чего предстоит приобретать другой бачок. Разумеется, стоимость данной мембраны несколько ниже вышеприведенного варианта.

Как работает мембранный расширительный бак

Для любой системы параметры теплоносителя устанавливаются в соответствии с рекомендациями, прописанными в инструкции по эксплуатации агрегата. Непосредственно тип мембраны-пластины на функциональные особенности прибора не влияет. Однако, если она принадлежит к баллонной разновидности, резервуар способен вместить большее количество несущей тепло жидкостной среды.

1,5 м3/ч Для технической воды

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Принцип функционирования бачка-расширителя у различных конструкций не имеет отличий. Когда число атмосфер возрастает из-за увеличения объема жидкости при нагревании, мембрана растягивается. Следом происходит сжатие газа, который находится снаружи, что дает возможность остаткам жидкостной среды проникнуть внутрь. Ну а после того, как снижается давление из-за понижения температуры, активируется обратный процесс.

Стабильность работы обеспечивается в автоматическом режиме. Чтобы функционировала правильно, необходимо подобрать подходящую емкость и выполнить предварительные расчеты перед установкой. Нужных параметров не удастся достичь, если резервуар окажется больше или меньше требуемого объема. Подобное несоответствие может привести к возникновению аварийной ситуации.

Правила выбора изделия

Определяясь с моделью, обращать внимание следует не только на объемные характеристики. Не менее важно, чтобы прибор соответствовал и ряду других требований:

• мембрана-пластина обязана выдерживать высокие температуры и скачки показателей атмосфер;
• агрегат не должен отклоняться от установленных санитарно-гигиенических норм;
• особенности монтажа также нужно учитывать при покупке.

Выбирая устройство (расширительный бак мембранного типа), несложно заметить, что сегодня на рынке представлено множество разновидностей бачков, изготавливаемых как в России, так и за рубежом. Основные различия заключаются в ценовом диапазоне товаров.

Останавливаться на самой дешевой модели определенно не лучшее решение. Ведь минимум затрат при приобретении может обернуться впоследствии множеством проблем из-за низких качественных характеристик материалов, используемых в производстве. В этом отношении стоит отдать предпочтение отечественным компаниям-изготовителям. Выпускаемая ими продукция ничуть не уступает в качестве импортным дорогостоящим изделиям, а по карману бьет значительно меньше. Не забывайте, что именитая марка еще не гарантирует надежности и продолжительного срока службы прибора.

Ведущим параметром, на который следует опираться при выборе бачка, выступает его объем. Многие эксперты советуют покупать расширитель вместимостью 10% от общего количества носителя тепла в отопительной сети. Коэффициент расширения при максимальном температурном режиме обязан оставаться в пределах 0,8. Поэтому все требуемые расчеты предстоит проводить с предельной точностью. И учитывать при этом необходимо:

• предел давления в системе;
• объемные характеристики носителя тепла;
• изначальное число атмосфер в резервуаре;
• соответствующий тепловой коэффициент.

Определяясь с габаритами устройства, обязательно изучите наличие всех узлов. Для этого достаточно внимательно рассмотреть проектные документы. При отсутствии (утере) нужной документации, следует рассчитать требуемые параметры приблизительно. Просто знайте, что на 1 кВт предусмотрено 15 литров жидкости. В многоэтажках коэффициент обычно вычисляется посредством учета состава жидкостной среды, которая нередко включает в себя гликоли, благоприятно влияющие на ее качество.

Кроме того, определить данное значение вполне реально по температуре носителя тепла. Максимальное давление сети выявляют с помощью предела, установленного для узлов. Делается это посредством настройки специальных запорных элементов. Начальное число атмосфер должно быть минимальным. На ряде моделей его регулируют, нагнетая или спуская воздух. Непосредственно в резервуаре контроль осуществляется с помощью манометра.

Использование бака-расширителя с мембраной имеет собственные ограничения. На возможность его применения в той или иной ситуации в основном влияют методы производства, задействованные заводом-изготовителем, а также материалы. В некоторых ситуациях к составу носителя тепла предъявляются особые требования. Так, может быть указано обязательное снижение количества этиленгликоля или антифриза.

Выбирая подходящее изделие, обратите внимание на российскую компанию-производителя «Вода Отчества». Выпускаемая организацией продукция соответствует наивысшим качественным характеристикам и способна прослужить владельцам продолжительный срок. Надежность и высокое качество товаров подтверждают многолетний опыт работы предприятия и множество положительных отзывов от благодарных покупателей.

Разновидности мембранных расширителей

Для компенсации объема теплоносителя в сети в момент изменения температурного режима применяют два типа емкостей: открытые и закрытые. Первый вид пользуется большой популярностью среди потребителей, но обладает рядом недостатков:

• для монтажа требуются существенные затраты, так как, устанавливаются такие приборы в верхней зоне системы, чтобы задать нужные показатели атмосфер;
• нужно осуществлять постоянный контроль уровня жидкостной среды;
• имеется вероятность появления ржавчины вследствие продолжительного контакта воды с воздухом.

Вторая разновидность резервуаров-расширителей лишена подобных минусов. В их схеме предусмотрено наличие специальной мембраны (баллонной или диафрагменной).

Для чего нужен расширительный бачок в системе отопления и особенности монтажа

Неотъемлемой частью отопительной системы является расширительный бак. Он позволяет контролировать корректность работы всей системы отопления. Перед тем, как монтировать отопительный агрегат, необходимо изучить предлагаемые на рынке варианты, рассчитать систему применительно к собственному дому. Также важен способ установки системы. Предварительно изучив интересующую тему, будет проще ориентироваться в том, что предлагает специалист фирмы, где приобретается система, а также можно будет контролировать работу монтажников и понимать то, о чем они говорят в процессе монтажа.

Назначение бака

Из базового курса физики многие помнят, что твердые тела подвержены расширению при их нагреве. В свою очередь, жидкость и газ увеличивается в объеме. Вода не способна сжиматься в отличие от газа. В случае, если произойдет, нагрев воды в закрытой емкости, давление будет увеличиваться, так как отсутствует пространство для расширения. Как следствие – емкость просто лопнет. Эти процессы наблюдаются в закрытом контуре отопления с емкостью для жидкости.

Расширение воды по температуре оценивается нелинейным показателем. Он указывает на то, во сколько раз расширяется жидкость из расчета нагрева на один градус. В Интернете можно найти множество наглядных опытов, показывающих этот принцип.

Опыт демонстрации температурного расширения жидкости

Можно рассмотреть данный опыт на примере. С левой стороны находится емкость, в которую налит один литр воды. Вода налита до отверстия для перелива. Температурный показатель +4 градуса Цельсия. Жидкость при данной температуре можно считать нулевой точкой отсчета. Также на иллюстрации можно видеть сосуд с делениями. Он располагается под отверстием для перелива.

В правой части иллюстрации можно видеть этот же сосуд, но уже в нагретом состоянии. Увеличивается показатель температуры жидкости. Соответственно, снижается плотность жидкости. Масса среды не изменяется. При этом, объем жидкости повышается. При достижении водой показателя температуры +90 градусов Цельсия, мерный сосуд наполняется. В нем образовывается чуть больше 30 мл жидкости. Это количество носит название избыточного объема.

Многие скажут, что 30 миллилитров воды является не критичным объемом. Тем не менее, важно понимать, что если изначально воды больше, то при расширении ее объема избыточного количества воды также будет больше. К примеру, если расширяется сто литров воды, то в избытке окажется 3.5 литра, а это уже значительно.

Увеличение объема жидкой среды во время нагрева в тепловом контуре загородного дома

Вода в отопительной системе дома может нагреваться на 70 градусов Цельсия. С увеличением температуры, расширяется и вода. Без включения расширительного бака в отопительную систему, давление увеличится в разы. Соответственно, избыточной воде нужно куда-то выходить. Как правило, течь происходит из слабозащищенных мест контура. Обычно вода выходит из участка трубопровода, либо из отопительной трубы.

Для предотвращения нежелательных последствий, монтируется предохранительный клапан. Он служит для спуска избытка горячей воды. Тем не менее, настроить работу отопления в доме на должном уровне не получится из-за одного фактора. После того, как жидкость охлаждается, ее объем становится прежним, а так как горячая вода спущена, ее место занимает воздушная масса. В результате образуются воздушные пробки, а это одна из главных неприятностей всех отопительных контуров. Эти пробки могут стать преградой на пути следования жидкости в трубопроводе.

Воздушная пробка в радиаторе отопления загородного дома не дает теплу распределиться по всей батарее

Воздушные пробки можно ликвидировать, спустив воздушную массу из батарей. Монтаж предохранительного клапана потребует постоянного долива воды в систему, что неудобно и не рентабельно. Нагревать вновь поступившую воду занимает много времени. Гораздо быстрее нагреть воду, которая поступается в котел, например в Vitopend 100-W, из трубопровода отопительной системы.

Смонтировав расширительный резервуар, можно добиться нормального функционирования системы отопления в жилище. Речь идет про ярко-оранжевый бак, подключенный к системе отопления трубкой. Сосуд предназначен для компенсации избытка давления в отопительной системе дома.

Различные типы емкостей

Существуют различные исполнения расширительных бачков. Они различаются по размерам и форме исполнения. Определить какой сосуд необходим можно, рассчитав его данные. Также при выборе агрегата следует учитывать тип установленной системы отопления дома. Форм-фактор баков представлен таблеткой, а также цилиндрической формой.

Бачок расширительный в виде таблетки

Разное внешнее исполнение заключается в способе использования. Заказчик может приобрести:

• Бак открытого типа;
• Бак закрытой компоновки со встроенной мембраной.

Также доступны резервуары закрытого типа без встроенной мембраны. Однако эксперты рекомендуют воздержаться от использования данного вида баков в отопительных системах дома. К сожалению, конструктивные особенности данной продукции требуют тщательной доработки. Подвижную перегородку в таких баках заменяет воздушная масса. Таким образом, воздуху открыть путь во внутреннюю систему отопления дома, а наличие воздуха в контуре недопустимо. В таком баке уровень воды будет все время увеличиваться, пока не достигнет критической точки.

Бачок открытого типа

Устанавливается в отопительной системе дома. Система не изолируется от атмосферы, хотя и имеет замкнутую конструкцию. Система не герметизируется. Соответственно условий для возникновения избыточного давления не возникнет.

Открытая система отопления в загородном доме

Монтаж открытого бака

Расширительный сосуд для открытой отопительной системы монтируется на самой верхней точки отопительного контура. Нельзя устанавливать резервуар в другой точке, так как будет действовать правило сообщающихся сосудов, в результате чего, из резервуара будет выливаться вода. Расположение бачка открытой компоновки в верхней части отопительной системы, служит проверенным способом удаления воздуха из контура. Стоит отметить, что в контуре, так или иначе, присутствует воздух. Он может быть растворен в воде, а также образовываться в результате химической реакции воды и того материала, из которого произведены трубы и радиаторы отопления. Если не уделить удалению воздуха из системы должного внимания, одна или несколько труб могут просто выйти из строя. Открытый бак служит для отвода пузырьков газа из состава воды, находящейся в отопительной системе дома. Проще говоря, данный бак служит для отвода воздуха.

Открытый бачок расширения теплонесущей жидкости на подающей трубе системы отопления

Также допускается монтаж расширительного бачка на обратном пути движения воды в отопительной системе. Тем не менее, даже в этом случае, устанавливать его необходимо в самой высокой точке участка магистрали. Необходимо смонтировать вертикальную трубу, направленную к точке монтажа бака. Бачок не будет отводить газ из системы, если он смонтирован на обратном ходе системы отопления. Из-за этого, в процессе монтажа всей системы отопления, на радиаторах отопления устанавливают клапаны. Также их монтируют в самой верхней части подающего трубопровода.

Разновидности бачков

Конструктивные особенности открытого сосуда достаточно просты, он имеет определенный объем. Сверху на бак надевается колпак, имеющий не плотную структуру. Она защищает воду от попадания в нее посторонних предметов. Так как бак не герметизируется, уровень давления в нем идентичен показателям атмосферного давления. Также сосуд может комплектоваться рядом патрубков в зависимости от его конструкции.

Расширительные бачки открытого типа

Заказчик может выбрать объем открытого бака. Для их применения не требуется проводить каких-либо действий. Продукции выполнена из нержавейки, которая предотвращает образование ржавчины. Также возможно изготовление бака на заказ по индивидуальным условиям клиента. При изготовлении применяют оцинкованную или нержавеющую листовую сталь.

На данный момент успешно опробованы и работают несколько возможных схем расширительных баков открытой компоновки. Самая элементарная конструкция представляет собой сосуд, в нижней части которого врезан патрубок. Патрубок служит для подключения к системе отопления жилища.

Простая схема открытого бака для расширения теплоносителя

Данная схема исключает циркулирование воды через сосуд. Используя данную емкость, вода в системе отопления находится до среднего деления в баке. В случае, если объем воды в отопительной системе изменится, он также изменится и в расширительном резервуаре.

Необходимо постоянно отслеживать уровень жидкости в расширительном сосуде. Так как вода постоянно испаряется, необходимо поддерживать ее уровень в отопительном контуре, доливая воду в резервуар. Если не пополнять запас воды, ее место займет воздух, а это недопустимо в системе отопления дома.

Оценить количество жидкости в резервуаре можно по патрубку, подсоединенному к прозрачному шлангу.

Расширительный бачок с прозрачным шлангом для контроля уровня воды

Зачастую расширительную емкость открытого типа размещают в чердачном помещении. Это хорошее решение, ведь сосуд не бросается в глаза. Размещаясь на чердаке, можно просто зайти в это помещение и осмотреть емкость. Не нужно вставать на лестницу и проводить контроль бака в неудобном положении.

Также следует уделить внимание еще одному способу контроля расширительного бака.

Резервуар с трубой для перелива и контроля минимального уровня жидкости

Сначала в бак монтируются два патрубка. С помощью одного из них можно определить предельное заполнение емкости. Его врезают в верхнюю часть резервуара, и он выполняет роль перелива. На патрубок надевается шланг. Также монтируют перелив, лишняя вода из которого уходит в землю.

Нижний патрубок предназначен для соединения с трубой, которая идет в одну из жилых комнат. В эту трубу врезают шаровый кран там, где это удобно клиенту. С помощью данного патрубка можно определить минимальный уровень воды в баке. В случае, если из крана вода не пойдет, значит жидкость нужно доливать. Достаточный уровень воды можно понять по тому, как из верхнего патрубка польется вода.

Необходимый объем емкости

Нет конкретных правил того, какой объем жидкости должен быть в расширительном бачке открытого типа. Рассчитать объем увеличенной жидкости можно, если знать необходимые параметры:

• Параметр расширения жидкости при увеличении температуры;
• Объем всей сети отопления в жилище;
• Температура в системе отопления.

Параметр расширения жидкости по температуре при разном уровне давления и разной температуре можно увидеть в таблице ниже:

Коэффициент температурного расширения воды при разном давлении и температуре

Можно рассмотреть ситуацию на простом примере.

При увеличении воды в объеме ста литров на три с половиной литра при температуре +90 градусов Цельсия, в процентном соотношении увеличение жидкости произошло на 3.5%. Кажется, что емкости на 5 литров будет достаточно, но это заблуждение. Расчетные данные показывают, что расширительная емкость должна быть заполнена хотя бы на ¼. Таким образом в отопительную систему не попала воздушная масса. Также необходимо учитывать тот объем, которым будет компенсироваться расширяющаяся водная масса, а также пустое пространство над переливным патрубком. Квалифицированные мастера монтируют такую емкость, объем которой будет составлять 10% от всей водной массы, находящейся в системе отопления дома.

Закрытый тип расширительного бака

Данный тип бака пользуется устойчивым спросом среди конечных потребителей из-за своих не больших размеров. Допускается его установка в любом месте отопительной системы. Если изучить схему построения отопительных систем, такие сосуды монтирует на обратной магистрали, около насоса. Разместить расширительный бак таким образом будет самым правильным решением.

Расположение бачка в закрытом исполнении

В отличие от открытых резервуаров, закрытый бак является герметичной емкостью. Именно поэтому, давление в отопительной системе сможет повыситься только до определенного показателя. В связи с этим, требуется смонтировать ряд дополнительных агрегатов, которые обеспечат нормальное функционирование всей отопительной системы.

К этим устройствам относятся:

• Предохранительный клапан. Он программируется таким образом, чтобы срабатывать, когда показатель давления подходит к критическому;
• Автомат, способный самостоятельно сбрасывать из отопительной системы, появившийся в ней воздух;
• Манометр. Представляет собой прибор для контроля за уровнем давления.

Группа безопасности для отопительной сети в закрытом исполнении

Все вышеуказанные приборы обязательны к установке в отопительной системе закрытого типа. Только в этом случае допускается работа контура со всеми требуемыми нормами безопасности.

Особенности работы закрытой емкости

Герметичная закрытая емкость состоит из двух внутренних полостей. Полости разграничены между собой податливой перегородкой. Одна из полостей предназначена для жидкости, цикрулирующей в системе отопления. Вторая полость отводится для воздуха, который находится под необходимым давлением.

Внешнее исполнение емкостей закрытого типа выглядит, как красный цилиндр. Это стандартная форма исполнения баков. Располагаться они могут не только вертикально, но и горизонтально. Корпус бака штампуется на производстве и имеет сборное исполнение. Для предотвращения коррозии, внутренняя часть бака обрабатывается антикором.

Примерное устройство большинства банков для расширения теплоносителя

Цвет для расширительного бачка закрытого исполнения для установки в отопительную систему всегда выбирается красный. Таким образом, невозможно перепутать ее с емкостью, которая монтируется в водопроводной системе. Это оборудование носит название гидроаккумулятор. Их выполняют синими, хотя конструктивно они не имеют отличий от баков отопительных систем. Важно понимать, что эти баки нельзя использовать не по назначению, ведь они сконструированы, протестированы и применимы для работы только с определенной температурой. К тому же, перегородки выполнены из резины. Также важно знать, что уровень давления в баке для водопровода отличается от давления в баке для отопления. Водопровод и отопительная система работают на разных уровнях по давлению.

Гидроаккумуляторы и бачок под расширяющуюся теплоносящую жидкость

Расширительная отопительная емкость конструируется с готовым резьбовым патрубком. К патрубку подключают оборудование, необходимого для корректной работы отопительной системы дома.

Еще одним устройством на баке является ниппель. Его используют для регулирования давления воздуха в камере. В результате, всегда можно отрегулировать давление на оптимальном уровне внутри бака закрытого типа. Этот показатель должен быть меньше на 0.2 бара, чем давление, которое создает накаченная среда в отопительном контуре дома. Можно рассмотреть на примере. Холодный отопительный контур держит давление в 2 бара. Соответственно, в расширительной емкости давление должно быть 1.8 бара. Важно периодически следить за показателем давления в расширительном сосуде. Это же значение необходимо контролировать и в самой сети отопительной системе. Проверять показатель необходимо перед тем, как включать систему

Функционирование бачка с мембраной при меняющемся давлении

Главной и важной частью расширительного бака закрытого типа является мембрана. Так как мембрана подвижна, то показатель объема двух отсеков внутри бака будет постоянно меняться при запущенной системе.

Перед включением отопительной системы, в воздушной части расширительного бака создается повышенное давление равное 1-1.5 атмосферы. Оно давит на податливую перегородку, и она начинает двигаться в нижней своей части. При этом, в отсеке с водой объем устанавливается на минимальном значении. После того, как отопительная система заполняется жидкостью, давление в отопительном контуре выходит на рабочий уровень. В свою очередь, отсек с водой увеличивается в объеме из-за давления на мембрану, которая изменяет свою форму уже в верхней части.

Чем течением работы отопительного котла, повышается температура воды в системе отопления. Следовательно, происходит увеличение объема жидкости в тепловой системе жилища. Избыточное давление жидкости, направляется в водяную часть расширительного бака, так как это единственное место, где это давление может разместиться. Давление газа увеличивается из-за того, что происходит увеличение одной части бака, и одновременное уменьшение другой части.

Работа эластичной перегородки в бачке

С течением времени, температура воды в системе отопления снижается. Одновременно с этим, происходит изменение объема воды в меньшую сторону. В той части бака, где размещается жидкость, ее количество уменьшается. Происходит это потому, что давление в закрытом резервуаре устанавливается путем движения эластичной мембраны под действием воздушной массы в верхней части бака. Податливая перегородка устанавливается так, чтобы отбалансировать систему отопления жилища. Именно поэтому, любые неполадки в работе системы исключаются. На случай возникновения критической ситуации, включается предохранительный клапан. Его относят к важной составляющей датчиков безопасности. В некоторых случаях, расширительный бачок уже с завода продается с данным клапаном.

Работа бачка. Срабатывание клапана на ёмкости при расширении теплонесущей жидкости

Инструкции по расчету объема закрытой емкости

Для того, чтобы подобрать правильный расширительный сосуд для отопительной системы дома, важно рассчитать объем закрытой расширительной емкости.

Для того, чтобы рассчитать точную величину объема закрытого расширительного бака, выведена специальная формула: V = (V_с * k) / D

Расшифровка формулы:

V_c – объем жидкости в отопительном контуре;

k – Величина, обозначающая меру расширения жидкости при повышении ее температуры;

D – Величина, которая определяет эффективную работу емкости.

В случае, если жидкостью является антифриз, тогда на величину его расширения влияет температура, а также количество гликоля, содержащегося в антифризе. Необходимые данные можно взять из соответствующих справочников.

Ниже представлена таблица, в которой указывается величина расширения антифриза при увеличении его температуры:

Коэффициент расширения антифриза при повышении его температуры

Также есть специальная расчетная формула, которая дает показатель эффективности работы расширительного резервуара: D = (Р_м – Р_н) / (Р_м +1)

Необходимо расшифровать значения, применяемые в данной формуле.

P_м – самое большое значение давления в отопительной системе дома. Как правило, это значение не превышает трех атмосфер. В большинстве случаев, показатель давления идентичен этому же показателю в экстренной ситуации, когда активируется клапан.

P_н – Показатель давления, которое создано заблаговременно в половинной емкости с водой. Определить можно, учитывая высоту системы. Каждые 500 сантиметров приравниваются к половине атмосферы.

Профессионалы в отопительных системах рекомендуют выполнять монтаж расширительного резервуара, руководствуясь формулами по расчету его объема. Получившееся значение должно быть эквивалентно 1/10 части общего количества жидкости в системе отопления дома.

Для тех, кто затрудняется с получением точных расчетов самостоятельно по формулам, на сайте размещен калькулятор для расчетов в онлайн режиме. Квалифицированные работники настоятельно рекомендуют перепроверять полученные данные, используя калькуляторы на нескольких интернет порталах. В свободные поля следует вставить необходимые цифры, и система автоматически произведет расчеты. Затем необходимо поочередно сверить получившиеся цифры еще на нескольких сайтах.

Пример онлайн-калькулятора для вычисления объема бачка

Используя автоматическую систему для расчетов, можно получить величину объема емкости для расширяющейся жидкости. Собственник дома указывает примерное количество жидкости в отопительном контуре, исходя из мощностных характеристик котла. По мнению экспертов, независимо от того, какой результат по объему жидкости будет получен, требует приобретать для монтажа расширительный бак закрытого типа на 12 литров.

Нюансы монтажа расширительного бака

Монтажники выполняют установку расширительного бака закрытого типа с соблюдением ряда нюансов. Необходимо установить бак таким образом, чтобы резьбовой патрубок находился в нижней части бака. Расположенный внизу, патрубок позволит эффективно отвозить скопившиеся газы из отопительного контура дома.

Правильный тип монтажа тот, при котором расширительный бак монтируется на обратной магистрали отопительной системы. Важно, чтобы расстояние до котла было минимальным. При этом, бак должен быть установлен перед насосом. Таким образом, его работа будет корректной.

Условная схема размещения закрытого бачка

Обратная магистраль комплектуется тройником. Тип труб имеет значение при установке емкости. Трубопроводная арматура монтируется на участке между тройником и баком. Таким образом, можно не сливать воду из системы при выполнении плановых работ. Арматура укрепляется так, чтобы было удобно собственнику дома. Необходим небольшой кусок трубы, а также шаровой кран. Труба может быть прямая или гнутая. Также производится установка так называемой “американки” для получения разъемного соединения. Таким образом, снять или обслужить расширительный бак будет проще. На финальном этапе происходит открытие трубопроводной арматуры, а также проверяются все смонтированные стыки и перемычки.

Условное расположение закрытого бачка

Итоги

Первоначально необходимо определить объем бака для расширения, а уже после этого определяться с тем, какой тип приобретать, открытый или закрытый. Монтаж всей системы должны выполнять квалифицированные специалисты. Самостоятельное подключение не допускается. Монтажная бригада при проведении работ убедится, что все узлы и агрегаты системы смонтированы в соответствии с требованиями безопасности и правильности монтажа. Кроме того, собственнику дома предоставят гарантию на материалы и выполненные работы. Поэтому, при возникновении неполадок, собственник жилища может обратиться за помощью туда, где он заказывал выполнение проекта.

Вот, для чего нужен расширительный бачок в системе отопления

Устройство стабилизирует давление в контуре, принимая излишки теплоносителя.

Оно защищает теплосеть от разрывов и преждевременного износа.

Назначение расширительного бачка в системе отопления

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

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

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

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

Для чего нужен

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

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

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

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

Виды баков

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

Оборудование открытого типа

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

В конструкцию входят следующие элементы:

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

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

Аппарат закрытого типа и его функции

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

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

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

Закрытые устройства выпускаются в двух конструктивных исполнениях.