Расширительный бак для тёплого пола

Эта статья также из раздела о радиаторных системах отопления. Однако это ничего не меняет, т. к. расширительный бак для тёплого пола ничем не отличается.

Виды расширительных бачков

Следующее оборудование из серии вспомогательного – это расширительный бачок. На фото ниже видно, что расширительных баков различных размеров (объёмов) много.

Рис. 1. Расширительные бачки для системы отопления.

Расширительный бак работает для компенсации теплового расширения систем отопления. Что это значит? При нагреве плотность воды уменьшается, она увеличивается в объёме. Для того чтобы не повредить систему отопления, чтобы не разорвало трубы и не повредить котёл (котлы тоже рассчитаны на определенное давление), и существуют расширительные баки.

В старых системах отопления с металлическими трубами он обычно располагался в самой верхней точке, куда выдавливались все излишки теплоносителя. Но в закрытых системах им (излишкам) деваться некуда. Поэтому были придуманы вот такие баки.

Рассмотрим, какие бывают расширительные баки, и каков принцип их работы.

Все расширительные баки для систем отопления окрашены в красный цвет. Объём расширительного бака выбирается из расчёта 10% от объёма теплоносителя в системе. Как рассчитать этот объём (грубо)?

Берём количество всех радиаторов – ориентировочно мы знаем объём одного радиатора (например, объём одной секции алюминиевого радиатора примерно 300 мл, то есть 0,3 литра. Если в системе всего 100 секций, то это 30 литров воды). Плюс объём теплоносителя, находящегося в трубах, и плюс количество воды в котле. Общий объём можно определить при заливке воды в систему (если заливаем вручную, ведрами, либо другой какой-то посудой с известным объёмом). Допустим, что общий объём системы оказался равным 60 литров, тогда бак нужно выбирать, минимум, на 6 литров. В реальности же следует иметь небольшой запас, то есть, приобретать бак на размер больше.

В продаже есть баки синего цвета – эти баки предназначены для системы водоснабжения.

Рис. 2. Расширительные бачки для системы водоснабжения.

Они почти ничем не отличаются от баков для систем отопления. Единственное их отличие – в них находится диафрагма из пищевой резины. В баках же для систем отопления диафрагма из обычной резины, технической.

Есть баки плоские (см. фото ниже).

Рис. 3. Расширительный бачок, устанавливаемый в настенных газовых котлах.

Эти баки используются в настенных котлах. Он либо сбоку котла, либо на задней стенке внутри котла. Как и у всех прочих баков, у таких баков есть присоединительный размер для соединения с системой отопления и ниппель (обычный автомобильный) для накачивания давления в баке (иногда воздух по разным причинам из бака улетучивается).

Устройство расширительного бака

Не зависимо от того, напольный или настенный это расширительный бак, принцип работы и устройство у них всех одинаков.

Рис. 4. Устройство мембранного расширительного бачка.

Бак состоит из металлического корпуса, состоящего из двух половин, завальцованных друг с другом. С одной стороны находится горловина для присоединения к системе отопления. С обратной стороны имеется ниппель, через который закачивается воздух. Внутри корпуса находится диафрагма.

Принцип действия расширительного бака

Когда бак пустой, диафрагма занимает большую часть объёма. Остальной объём занимает воздух или азот, который закачивают на заводе-изготовителе.

При расширении теплоноситель начинает поступать в полость между корпусом и диафрагмой. При остывании теплоносителя и, естественно, при уменьшении его объёма сжатый воздух начинает выдавливать теплоноситель обратно в систему. Как видите, всё здесь довольно просто.

Как установить расширительный бачок?

Какие могут быть ошибки при установке расширительного бака?

Первая ошибка – выпускание воздуха из бака. Этого делать нельзя ни в коем случае!

Бывает, по какой-то причине, воздух ушёл из бака сам. Тогда на манометре в системе отопления будет скакать манометр. Ничего страшного здесь нет — нужно просто через ниппель накачать воздух в бак. Делается это обычным автомобильным насосом. На заводе давление обычно накачивают 1,5 атм.

Иногда приходится регулировать давление в расширительном баке самостоятельно. Это может быть из-за того, что системы, например, бывают различной протяжённости… Давление в баке должно быть на 0,2 атм. меньше, чем в системе. Старайтесь этого правила придерживаться. Если давление в расширительном баке будет больше, чем в системе, теплоноситель не сможет зайти в бак, пересилить диафрагму.

На фото ниже видно, как монтируется расширительный бак напольного исполнения.

Рис. 5. Подключение расширительного бачка в системе отопления.

Видно, что с системой отопления бак соединяется через присоединительный размер. Имеется фланец на болтах. Чем такая конструкция хороша? Если диафрагма по какой-либо причине повредится, можно раскрутить фланец и заменить диафрагму.

Где конкретно лучше ставить расширительный бак в систему, в каком месте?

По большому счёту расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления. Где вам удобно, где он не будет мешать, но будет доступен. И всё же — предпочтительней — между котлом и циркуляционным насосом. То есть, на обратке.

К системе отопления расширительный бак присоединяется, естественно, через трубу, на которой стоит шаровый кран на случай, если необходимо бак снять для замены либо ремонта. Этот кран всегда должен быть открыт! Поэтому после запуска отопительной системы рукоятку крана лучше снять, чтобы кто-нибудь не «пошутил».

Нужен ли расширительный бак для водяного теплого пола

Функции расширительного бака

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.

Расчет объема расширительного бака для закрытой системы отопления — интернет-магазин MODERNSYS

Расширительный бак – это емкость, являющаяся частью жидкостной отопительной системы, и предназначенная для приема избыточного количества воды, которое возникает при ее нагревании и одновременном тепловом расширении. Подобные изделия, также называемые гидроаккумуляторами, применяются для балансировки автономных сетей обогрева.

Проще говоря, основные задачи расширительного бака – это выравнивание количества нагретого до высоких температур теплоносителя и поддержка заданного давления. Ну а то, насколько эффективно гидроаккумулятор будет справляться с этими задачами, зависит от того, насколько правильно выбран его внутренний объем. Поскольку он может быть абсолютно разным, этот выбор зависит от определенных условий.

Поэтому в данном материалы будет рассмотрен вопрос того – как рассчитать объем расширительного бака для закрытой системы отопления?

Перед переходом к рассмотрению методики расчета объема гидроаккумулятора отопительной системы, нужно изучить принцип функционирования любого подобного устройства. Его нужно знать потому, что хотя такие емкости функционально довольно просты, их важность не стоит недооценивать.

Ведь ошибка в расчетах габаритов расширительного бака может стать причиной выхода из строя всей сети обогрева и значительных затрат на ее восстановление. Стандартный гидроаккумулятор представляет собой герметичную металлическую емкость, внутреннее пространство которой на две части разделяет специальная эластичная мембрана.

При этом, в верхнюю его полость закачивается воздух, создающий необходимое давление в системе. А в нижнюю полость подается горячая жидкость, которая постоянно соприкасается с мембраной.

В процессе функционирования системы отопления разогретый теплоноситель расширяется и его избыточное количество поступает в гидроаккумулятор, передвигая мембрану в направлении воздушной камеры, в которой одновременно повышается давление. А когда жидкость постепенно остывает, сжатый воздух начинает вытеснять воду из бака обратно в коммуникации сети обогрева. Именно так в ней и поддерживается необходимое давление.

Соответственно, несложно догадаться, что слишком крупный расширительный бак не сможет создать необходимое давление в системе. В свою очередь, слишком маленькая емкость не сможет принять избыточное количество воды, что быстро приведет к повреждению трубопроводов и другого теплотехнического оборудования. Поэтому бак расширительный для отопления всегда устанавливается в подобной инженерной системе в обязательном порядке.

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.

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. Труба аварийного перелива обычно соединяется с канализационной сетью, но владельцы частных домов нередко упрощают задачу, выводя ее наружу через стену или кровлю.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

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.

Расширительные баки для отопления — выбор, настройка, монтаж

При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Соответственно при нагревании объем теплоносителя увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Поэтому назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.

Виды расширительных баков для отопления

В открытых системах отопления (чаще всего это энергонезависимые гравитационные системы) в качестве расширительного бака применяется любая емкость. Чаще всего это бак сваренный из металла и установленный на чердаке дома, через него же доливают воду или теплоноситель в систему.

В современных домах с настенными или напольными котлами (газовыми, твердотопливными или др.), в настоящее время, используются закрытые системы отопления, в которых теплоноситель закачан под давлением. В таких системах циркуляционных насос стоящий в системе отопления служит только для циркуляции теплоносителя и передачи ее от котла к приборам отопления. Т.е. этот насос не создает давление в системе отопления, давление создается внешним насосом при заполнении её водой или антифризом или водой из скважины, с помощью подпиточного вентиля расположенного в корпусе настенного котла.

Для закрытых систем отопления применяются мембранные или диафрагменные расширительные баки. Мембранный бак состоит из внешней металлической оболочки и внутренней эластичной мембраны. Между мембраной и стенками бака закачан воздух, а внутрь самой мембраны через штуцер поступает вода. Некоторые мембраны являются проходными – то есть имеют выходное отверстие с противоположной от горловины стороны. Оно предназначено для вывода воздуха из воды или теплоносителя. В таком случае вход для воды (теплоносителя) расположен снизу гидроаккумулятора, а сверху находится резьбовое соединение для выпуска воздуха.

При нагревании теплоноситель расширяется и давит на стенки мембраны, сама мембрана также расширяется и давит на воздух. Объем воздуха уменьшается, а объем теплоносителя увеличивается. Весь принцип работы мембранного или диафрагменного бака сводится в свойствах воздуха сжиматься и расширяться, значительно меняя объем, который занимает. Вода же не сжимается и не расширяется, поэтому при нагревании, растет давление теплоносителя.

Расчет объема расширительного бака

Наиболее простой метод определения объема мембранного расширительного бака — объем бака равен 10% от объема теплоносителя в системе. Это можно сделать расчетом, просуммировав объем всех труб, радиаторов и котла. Или вторым способом — замерив объем воды при первом заполнении. При этом всегда лучше установить бак с запасом, чем меньшего размера. Из опыта монтажа систем отопления нашей компанией, получаются следующие цифры:

• для небольших домов до 150 м2, в том числе с теплым полом подойдут баки от 12 до 24 литров (или больше)
• для домов 150-200 м2 можно смонтировать бак 24 литра, но лучше использовать бачек на 35 литров с ножками, по цене он будет стоить также как и 24х литровый с комплектом для крепления к стене
• для домов от 200 до 400 м2 подходит бак 35 литров, но лучше применить на 50 литров (по цене и занимаемому объему в котельной, разница небольшая

Более точный метод расчета объема расширительного бака для отопления — расчет по формуле:

• максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
• начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
• коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);
• С — объем системы отопления

Давление воздуха в расширительном мембранном баке

Давление воздуха в расширительном баке системы отопления должно быть на 0,2 — 0,3 бар (грубо атмосферы) ниже, чем рабочее давление в системе. Рабочее давление в коттедже или доме с настенным или напольным котлом составляет 1,5 бара. Для некоторых котлов максимальное работчее давление может быть меньше 1 бара, поэтому необходимо читать паспорт на котел.

Поэмому в большинстве случаев давление воздуха необходимое для правильной работы системы отопления необходимо выставлять на уровне 1,2 — 1,3 бара. Измеряется давление обычным манометром, который подключается к ниппелю, расположенным в верхней части емкости. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, ее откручиваете, получаете доступ к золотнику. Через него можно также стравить излишки давления.

Принцип работы и размеры — такие же как у автомобильного золотника. С помощью насоса или компрессора также можно подкачать давление в системе.

Некоторые производители в своих паспортах указывают, что давление воздуха в баке необходимо проверять один раз в месяц, но из опыта, это никто не делает. Если не хотите чтобы мемрана быстро лопнула, проверяйте воздух хотя бы один раз в пол года.

Обязательное условие при настройке и проверке давления воздуха в баке — давление системы отопления не должно действовать на мембрану бака. Т.е. либо давление в системе должно быть равно 0, либо бак должен быть отсечен от системы запорным краном и сброшено давление теплоносителя с помощью сбросного вентиля, установленного между баком и запорным клапаном (шаровым краном). Если система собрана не грамотно, придется либо сбрасывать давление во всей системе, либо перекрывать бак и откручивать его от системы отопления.

Процесс установки расширительного бака

Теперь разберёмся, как установить расширительный бак в системе отопления. Существует важное правило подсоединения устройства: бак должен быть подключен к магистрали отопительной системы при помощи отсекающего шарового крана с американкой. Такой принцип монтажа дает возможность при необходимости в любой момент перекрыть движение воды в системе, снять неисправной мембранный бак и установить новый.

В противном случае пришлось бы дожидаться остывания теплоносителя и демонтировать часть обвязки. В идеале на подводку устанавливают тройник, а также второй кран – в этом случае перед тем, как снять расширительный бак, его можно опустошить в подставленную емкость.

Подвешивая расширитель вниз головой, при неисправности мебраны узел выйдет из строя сразу

Как правильно ориентировать мембранный расширительный бак в пространстве? Резервуар устанавливают воздушной камерой вверх или вниз, располагают емкость «на боку». С точки зрения эксплуатационных характеристик это не имеет особого значения, так как в любом случае устройство будет исправно выполнять свои функции.

Однако стоит учесть такой момент: если воздушный отсек располагается снизу, то подача теплоносителя осуществляется сверху, и пузырьки растворенного в нем воздуха будут подниматься в трубопровод и удаляться при помощи воздушного крана. В противном случае в «водяном» отсеке мембранного бака со временем сформируется воздушный пузырь.

В свою очередь, при расположении бака воздушной камерой вверх продлевается срок его службы. Со временем, от постоянного контакта с горячей водой, полимерная мембрана теряет герметичность, в ней появляются трещины. Если воздушная камера расположена внизу, то вода сразу начинает просачиваться в воздушный отсек, что быстро выведет расширительный бак из строя, при этом воздух будет проникать в теплоноситель. При расположении воздушной камеры сверху, диффузия воды через трещины происходит во много раз медленнее, и устройство способно проработать значительно дольше.

• Если рядом с расширительным бачком и вентилем, благодаря которому происходит подпитка отопительной системы из водопровода, смонтировать манометр, он позволит контролировать давление в системе, чтобы вовремя стравить излишки, если золотник предохранительного клапана залип и не срабатывает автоматически.
• Часто повторяющийся сброс клапаном давления свидетельствует о том, что емкость расширительного бачка выбрана неправильно. Вместо того чтобы менять его на более вместительный резервуар, достаточно параллельно подсоединить второй бак.
• Замена имеющегося расширительного бака на более объемный или подсоединение второго также потребуется, если воду в системе решено заменить антифризом. Это связано с тем, что незамерзающие теплоносители отличаются более высоким коэффициентом температурного расширения.

Если отсутствует манометр, следует контур расширительной ёмкости снабдить группой безопасности

Настройка

Перед подключением резервуара и заполнением его теплоносителем, требуется проверить уровень давления в воздушной камере емкости – оно должно соответствовать давлению в системе отопления. С этой целью следует снять или отвинтить пластиковую заглушку, которая закрывает золотник (аналогичный тем, что устанавливаются в автомобильные камеры). При помощи манометра необходимо измерить давление и подогнать его под показатели отопительной системы. Для этого подкачивается насосом воздух или наоборот, стравливается путем нажатия на шток золотника.

Обратите внимание! Настроить бак следует таким образом, чтобы давление в его воздушной камере на 0,2 Бар было меньше, чем расчетное давление в системе, заполненной теплоносителем. Если грушевидная мембрана не будет поджата со стороны нагнетания воды, теплоноситель, сжимаясь в процессе остывания, сможет затянуть воздух через автоматические воздухоотводчики.

После окончания настройки следует открыть кран и заполнить теплоносителем всю систему. Затем запускается котельный агрегат.

Расширительный бак для систем отопления. Выбираем правильно

В связи с постоянным удорожанием энергоносителей многие хозяева частных домов и коттеджей усовершенствуют свою систему отопления, внедряя новое, более экономичное оборудование. Одним из элементов такого оборудования является расширительный бак для систем отопления. В этой статье мы попытаемся как можно подробнее и доступнее рассказать о них – зачем, для чего и почём, избегая излишних технических терминов.

Для чего нужен расширительный бак?

Как мы знаем, вода имеет свойство расширятся во время нагрева. Да как и в целом любая другая жидкость. Теплоноситель в системе отопления не является исключением. При расширении жидкости ее избыток нужно куда-то девать. Для этих целей в отоплении и придумали расширительные баки.

Прежде всего, вспомним основной закон физики: при нагревании тела увеличиваются, а при остывании уменьшаются. Циркулирующий теплоноситель (вода) в системе при нагревании увеличивается в объёме в среднем на 3-5%.

Для профилактики аварий и поддержании работоспособности отопительного оборудования нужна ёмкость, которая и будет сглаживать разность температуры и, как следствие – давление и объём воды. То есть, при нагреве бак заберёт на себя излишек жидкости, а при охлаждении – спустит её обратно в систему.

Таким образом, давление в котле остаётся в пределах допустимых норм. В противном случае, срабатывает автоматика защиты и система встаёт. Что может быть небезопасно при сильных морозах.

Виды расширительных баков

Расширительный бак для систем отопления бывает двух типов: открытый и закрытый – по типу системы отопления в том или ином помещении.

Расширительные баки открытого типа

Такие баки применяются в системах, где не предусмотрена принудительная циркуляция теплоносителя, то есть, нет насоса и вода течёт самотёком под действием естественных законов. ОБЯЗАТЕЛЬНО их монтируют в самой высокой точке дома, как правило, это чердак.

Плюсы – относительная простота в изготовлении и использовании, лёгкий монтаж.

Минусы – контакт теплоносителя с воздухом, в результате чего увеличивается скорость коррозии труб, необходимость постоянного контроля уровня жидкости, исключение замерзания – последнее чревато трудноустраняемыми разрывами; большие размеры и необходимость утепления

На сегодняшний день такие баки используются всё реже

Расширительные баки закрытого типа

Устройство расширительного бака закрытого типа

Применяются в системах, где предусмотрена принудительная циркуляция, т.е. установлен специальный насос, рассчитанный на повышенные температуры, который и «гоняет» воду по системе.

Расширительный бак для систем отопления закрытого типа ещё называют мембранным. Основная его особенность от бака открытого типа – наличие специальной прокладки. Он состоит из ёмкости, которая разделена резиновой мембраной. В одну часть бака при нагревании поступает вода, в другой находится инертный газ или воздух, между ними резиновая прокладка-мембрана. При заполнении жидкостью выше определённого уровня, клапан стравливает лишний воздух во избежание разрыва.

Плюсы — быстрый и простой монтаж практически в любом месте, не требуется утепления, небольшие размеры, исключен контакт воздуха с водой, что замедляет процесс окисления труб.

Минусы – цена, необходимость вызова специалиста для монтажа и первичной настройки

Выбор расширительного бака

Условно процесс выбора того или иного расширительного бака для систем отопления можно разделить на части: определение нужной эластичности мембраны, объём и полезный объём рабочей ёмкости, наполнитель – газ или воздух. От этих трёх факторов будет зависеть модель и цена конечного продукта.

1. Эластичность мембраны. Где будет использоваться бак: в загородном доме, куда приезжают время от времени и надо быстро прогреть помещение или где живут постоянно и температурные колебания незначительны.

2. Объём и полезный объём. Тут надо остановиться подробнее. Для окончательного определения выбора ёмкости бака, который рассчитывается по формуле, вам надо знать исходные данные для расчета

С – объём и тип теплоносителя: вода или «химия» (антифриз), который находится в системе: трубы + котёл + все элементы, содержащие теплоноситель

Виды расширительных бачков

Следующее оборудование из серии вспомогательного – это расширительный бачок. На фото ниже видно, что расширительных баков различных размеров (объёмов) много.

Рис. 1. Расширительные бачки для системы отопления.

Расширительный бак работает для компенсации теплового расширения систем отопления. Что это значит? При нагреве плотность воды уменьшается, она увеличивается в объёме. Для того чтобы не повредить систему отопления, чтобы не разорвало трубы и не повредить котёл (котлы тоже рассчитаны на определенное давление), и существуют расширительные баки.

В старых системах отопления с металлическими трубами он обычно располагался в самой верхней точке, куда выдавливались все излишки теплоносителя. Но в закрытых системах им (излишкам) деваться некуда. Поэтому были придуманы вот такие баки.

Рассмотрим, какие бывают расширительные баки, и каков принцип их работы.

Все расширительные баки для систем отопления окрашены в красный цвет. Объём расширительного бака выбирается из расчета 10% от объёма теплоносителя в системе. Как рассчитать этот объём (грубо)?

Берём количество всех радиаторов – ориентировочно мы знаем объём одного радиатора (например, объём одной секции алюминиевого радиатора примерно 300 мл, то есть 0,3 литра. Если в системе всего 100 секций, то это 30 литров воды). Плюс объём теплоносителя, находящегося в трубах, и плюс количество воды в котле. Общий объём можно определить при заливке воды в систему (если заливаем вручную, ведрами, либо другой какой-то посудой с известным объёмом). Допустим, что общий объём системы оказался равным 60 литров, тогда бак нужно выбирать, минимум, на 6 литров. В реальности же следует иметь небольшой запас, то есть, приобретать бак на размер больше.

В продаже есть баки синего цвета – эти баки предназначены для системы водоснабжения.

Рис. 2. Расширительные бачки для системы водоснабжения.

Они почти ничем не отличаются от баков для систем отопления. Единственное их отличие – в них находится диафрагма из пищевой резины. В баках же для систем отопления диафрагма из обычной резины, технической.

Есть баки плоские (см. фото ниже).

Рис. 3. Расширительный бачок, устанавливаемый в настенных газовых котлах.

Эти баки используются в настенных котлах. Он либо сбоку котла, либо на задней стенке внутри котла. Как и у всех прочих баков, у таких баков есть присоединительный размер для соединения с системой отопления и ниппель (обычный автомобильный) для накачивания давления в баке (иногда воздух по разным причинам из бака улетучивается).

Нужен ли расширительный бак для водяного теплого пола

Эта статья также из раздела о радиаторных системах отопления. Однако это ничего не меняет, т. к. расширительный бак для тёплого пола ничем не отличается.

Следующее оборудование из серии вспомогательного – это расширительный бачок. На фото ниже видно, что расширительных баков различных размеров много.

Рис. 1. Расширительные бачки для системы отопления.

Расширительный бак работает для компенсации теплового расширения систем отопления. Что это значит? При нагреве плотность воды уменьшается, она увеличивается в объёме. Для того чтобы не повредить систему отопления, чтобы не разорвало трубы и не повредить котёл (котлы тоже рассчитаны на определенное давление), и существуют расширительные баки.

В старых системах отопления с металлическими трубами он обычно располагался в самой верхней точке, куда выдавливались все излишки теплоносителя. Но в закрытых системах им (излишкам) деваться некуда. Поэтому были придуманы вот такие баки.

Рассмотрим, какие бывают расширительные баки, и каков принцип их работы.

Все расширительные баки для систем отопления окрашены в красный цвет. Объём расширительного бака выбирается из расчета 10 % от объёма теплоносителя в системе. Как рассчитать этот объём (грубо)?

Берём количество всех радиаторов – ориентировочно мы знаем объём одного радиатора (например, объём одной секции алюминиевого радиатора примерно 300 мл, то есть 0,3 литра. Если в системе всего 100 секций, то это 30 литров воды). Плюс объём теплоносителя, находящегося в трубах, и плюс количество воды в котле. Общий объём можно определить при заливке воды в систему (если заливаем вручную, ведрами, либо другой какой-то посудой с известным объёмом). Допустим, что общий объём системы оказался равным 60 литров, тогда бак нужно выбирать, минимум, на 6 литров. В реальности же следует иметь небольшой запас, то есть, приобретать бак на размер больше.

В продаже есть баки синего цвета – эти баки предназначены для системы водоснабжения.

Рис. 2. Расширительные бачки для системы водоснабжения.

Они почти ничем не отличаются от баков для систем отопления. Единственное их отличие – в них находится диафрагма из пищевой резины. В баках же для систем отопления диафрагма из обычной резины, технической.

Есть баки плоские (см. фото ниже).

Рис. 3. расширительный бачок, устанавливаемый в настенных газовых котлах.

Эти баки используются в котлах навесного типа. Он либо сбоку котла, либо на задней стенке внутри котла. Как и у всех прочих баков, у таких баков есть присоединительный размер для соединения с системой отопления и ниппель (обычный автомобильный) для накачивания давления в баке (иногда газ по разным причинам из бака улетучивается).

Не зависимо от того, напольный или настенный это расширительный бак, принцип работы и устройство у них всех одинаков.

Рис. 4. Устройство мембранного расширительного бачка.

Бак состоит из металлического корпуса, состоящего из двух половин, завальцованных друг с другом. С одной стороны находится горловина для присоединения к системе отопления. С обратной стороны имеется ниппель, через который закачивается воздух. Внутри корпуса находится диафрагма.

Когда бак пустой, диафрагма занимает большую часть объёма. Остальной объём занимает воздух или азот, который закачивают на заводе-изготовителе.

При расширении теплоноситель начинает поступать в полость между корпусом и диафрагмой. При остывании теплоносителя и, естественно, при уменьшении его объёма сжатый воздух начинает выдавливать теплоноситель обратно в систему. Как видите, всё здесь довольно просто.

Какие могут быть ошибки при установке расширительного бака?

Первая ошибка – выпускание воздуха из бака. Этого делать нельзя ни в коем случае!

Бывает, по какой-то причине, воздух ушёл из бака сам. Тогда на манометре в системе отопления будет скакать манометр. Ничего страшного здесь нет — нужно просто через ниппель накачать воздух в бак. Делается это обычным автомобильным насосом. На заводе давление обычно накачивают 1,5 атм.

Иногда приходится регулировать давление в расширительном баке самостоятельно. Это может быть из-за того, что системы, например, бывают различной протяжённости… Давление в баке должно быть на 0,2 атм. меньше, чем в системе. Старайтесь этого правила придерживаться. Если давление в расширительном баке будет больше, чем в системе, теплоноситель не сможет зайти в бак, пересилить диафрагму.

На фото ниже видно, как монтируется расширительный бак напольного исполнения.

Рис. 5. Подключение расширительного бачка в системе отопления.

Видно, что с системой отопления бак соединяется через присоединительный размер. Имеется фланец на болтах. Чем такая конструкция хороша? Если диафрагма по какой-либо причине повредится, можно раскрутить фланец и заменить диафрагму.

Где конкретно лучше ставить расширительный бак в систему, в каком месте?

По большому счёту расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления. Где вам удобно, где он не будет мешать, но будет доступен. И всё же — предпочтительней — между котлом и циркуляционным насосом. То есть, на обратке.

К системе отопления расширительный бак присоединяется, естественно, через трубу, на которой стоит шаровый кран на случай, если необходимо бак снять для замены либо ремонта.

При планировании создания системы водяного отопления в собственном доме, перед владельцем встаёт выбор из нескольких вариантов. В перечне самых главных вопросов – тип системы (будет она открытого или закрытого типа), и какому принципу станет осуществляться передача теплоносителя по трубам (естественная циркуляция за счет действия гравитационных сил, или принудительная, требующая установки специального насоса).

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки. Но все же в настоящее время все чаще предпочтение отдается закрытой системе с принудительной циркуляцией. Такая схема более компактна, легче и быстрее монтируется, имеет ряд других эксплуатационных преимуществ. Одна из основных отличительных особенностей – это полностью герметичный расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого будет рассмотрена в настоящей публикации.

Но прежде чем приобретать расширительный бак и приступать к его монтажу, необходимо хотя бы немного ознакомиться с его устройством, принципом работы, а также с тем, какая именно модель станет оптимальной для конкретной системы отопления.

Несмотря на то что в последнее время появилось множество современных приборов и систем обогрева помещений, принцип передачи тепла через циркулирующую по трубам жидкость с высокой теплоемкостью – без сомнения, остается самым распространенным . В качестве переносчика тепловой энергии чаще всего применяется вода, хотя при некоторых обстоятельствах приходится применять и иные жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы).

Водяное отопление является лидером по распространенности

Теплоноситель получает нагрев от котла (печи с водяным контуром) и передает тепло отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, контурам « теплого пола»), установленным в помещениях в необходимом количестве.

Как определиться с типом и количеством радиаторов отопления?

Даже самый мощный котел не будет способен создать в помещениях комфортную атмосферу, если параметры точек теплообмена не соответствуют условиям конкретной комнаты. Как правильно рассчитать требуемое количество радиаторов отопления – в специальной публикации нашего портала.

Но любая жидкость имеет общие физические свойства. Во-первых, при нагреве она значительно увеличивается в объеме . А во-вторых, в отличие от газов — это несжимаемая субстанция, ее температурное расширение необходимо каким-либо образом компенсировать, предоставив для этого свободный объем . И при этом необходимо предусмотреть, чтобы по мере остывания и уменьшения в объёме, в контуры труб изв не не попал воздух, который создаст «пробку», препятствующую нормальной циркуляции теплоносителя.

Именно такие функции и выполняет расширительный бачок.

Еще не столь в частном строительстве особой альтернативы и не существовало – в самой высокой точке системы устанавливался открытый расширительный бак, который вполне справлялся с поставленными задачами.

Принципиальная схема системы открытого типа

3 – открытый расширительный бачок;

5 – опционально – циркуляционный насос. В данном случае показан насосный узел с обводной петлей и системой задвижек. При желании или при возникновении необходимости можно переключить принудительную циркуляцию на естественную, и наоборот.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как правильно осуществляется установка радиаторов отопления

Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.

Отличия системы отопления закрытого типа

Бачок на схеме показан поз. 6, врезанным в трубу обратки (поз.7).

Казалось бы – чего « огород городить »? Обычный открытый расширительный бачок, если он в полной мере справляется со своими функциями, видится более простым и недорогим решением. Он, наверняка , стоит немного, а кроме того , при определенных навыках, его несложно изготовить и самостоятельно – сварить из стальных листов, использовать ненужную металлическую емкость , например, старый бидон и т.п . Мало того, можно встретить примеры применения старых пластиковых канистр.

Открытый расширительный бак

Есть ли смы сл тр атить деньги на приобретение герметичного расширительного бачка? Оказывается, есть, так как закрытая система отопления имеет немало преимуществ:

• Полная герметичность абсолютно исключает процесс испарения теплоносителя. Это открывает возможности применения, помимо воды, специальных антифризов. Мера – более, чем необходимая, если загородным домом в зимнее время пользуются не постоянно, а «наездами», время от времени .
• В открытой системе отопления расширительный бак, как уже упоминалось, должен быть смонтирован в самой высшей точке. Очень часто подобным местом становится неотапливаемый чердак. А это влечет дополнительные хлопоты по термоизоляции емкости , чтобы даже в самые сильные морозы теплоноситель в ней не замерз .

Расширительный бачок вполне можно разместить в неприметном углу

А в закрытой системе расширительный бачок может быть установлен практически на любом ее участке. Наиболее целесообразным местом монтажа является труба обратки непосредственно пред входом в котел – здесь детали бачка в меньшей степени будут подвергаться температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но это – отнюдь не догма, и смонтировать его можно с таким расчетом , чтобы он не создавал помех и не дисгармонировал своим видом с интерьером помещения, в том случае если, скажем, в системе используется настенный котел , установленный в коридоре или на кухне.

• В открытом расширительном бачке теплоноситель всегда находится в контакте с атмосферой. Это приводит к постоянному насыщению жидкости растворенным воздухом, что является причиной активизации коррозии в трубах контура и в радиаторах, к повышенному газообразованию в процессе нагрева. Особенно нетерпимы к этому алюминиевые радиаторы.
• Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией – менее инертна – она гораздо быстрее прогревается при запуске, намного чувствительнее к регулировкам. Исключаются совершенно неоправданные потери в области расширительного бака открытого типа.
• Разница температур в трубе подачи и в обратке в токах соединения с котлом – меньше, чем в открытой системе. Это важно для сохранности и длительности эксплуатации отопительного оборудования.
• Закрытая схема с принудительных циркуляций для создания контуров потребуе т т рубы меньшего диаметра – налицо выигрыш и в расходах на материалы, и в упрощении монтажных работ.
• За расширительным баком открытого типа необходим контроль – для недопущения перелива при заполнении, и для исключения падения уровня жидкости в нем в ходе эксплуатации ниже критической отметки. Конечно, это все можно решить установкой дополнительных устройств, например, поплавковых клапанов, патрубков перелива и т.п ., но это лишние сложности. В закрытой системе отопления подобных проблем не возникает.
• И, наконец, такая система – наиболее универсальна, так как подходит к любым типам батарей, позволяет подключать контуры теплого пола, конвекторы, тепловые завесы. Кроме того, при желании можно организовать и горячее теплоснабжение, смонтировав в систему бойлер косвенного нагрева.

Из серьезных недостатков можно упомянуть только один. Это — обязательность «группы безопасности», включающей контрольно-измерительные приборы (манометр, термометр), предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик . Впрочем, это, скорее, не не достаток , а технологическая издержка, обеспечивающая безопасную эксплуатацию системы отопления.

Одним словом, преимущества закрытой системы явно перевешивают, и траты на специальный герметичный расширительный бак выглядят вполне оправданными.

Устройство расширительного бачка для системы закрытого типа не отличается большой сложностью:

Схема устройства и действия герметичного расширительного бачка

Обычно вся конструкция размещена в стальном штампованном корпусе (поз.1) цилиндрической формы (встречаются бачки в форме «таблетки»). Для изготовления используется качественный металл, имеющий антикоррозийное покрытие. Снаружи бачок покрыт эмалью. Для отопления применяются изделия с красным корпусом. (Существуют бачки синего цвета – но это водные аккумуляторы для системы водоснабжения. Они не рассчитаны на повышенные температуры, а ко всем их деталям предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования).

С одной из сторон бачка размещен резьбовой патрубок (поз. 2) для врезки в систему отопления. Иногда в комплект поставки входят фитинги для облегчения проведения монтажных работ.

С противоположной стороны имеется ниппельный клапан (поз. 3), служащий для предварительного создания необходимого давления в воздушной камере.

Внутри вся полость бачка разделена мембраной (поз. 6) на две камеры. Со стороны патрубка находится камера для теплоносителя (поз. 4), с противоположной – воздушная (поз. 5 )

Мембрана изготовлена из эластичного материала с низким показателем диффузии. Ей придана специальная форма, которая обеспечивает «упорядоченную» деформацию при изменении давления в камерах.

• В начальном положении, при подключении бачка к системе и заполнения ее теплоносителем, определенные объем жидкости через патрубок поступает в водную камеру. Давление в камерах выравнивается, и эта замкнутая система обретает статичное положение.
• При повышении температуры происходит расширение объёма теплоносителя в системе отопления, сопровождающееся и возрастанием давления. Избыток жидкости попадает в расширительный бачок (красная стрелка), и своим давлением изгибает мембрану ( желтая стрелка). При этом объем камеры для теплоносителя увеличивается, а воздушной, соответственно уменьшается, и давление воздуха в ней возрастает.
• При снижении температуры и уменьшении общего объема теплоносителя избыточное давление в воздушной камере способствует перемещению мембраны назад ( зеленая стрелка), и теплоноситель перемещается обратно в трубы системы отопления (синя стрелка).

Если давление в системе отопления достигает критического порога, то должен сработать клапан в «группе безопасности», который выпустит излишки жидкости. Некоторые модели расширительных бачков имеют собственный предохранительный клапан.

Расширительный бачок на специальном кронштейне

Разные модели баков могут иметь собственные особенности конструкции. Так, они бывают неразборными или с возможностью замены мембраны (для этого предусмотрен специальный фланец). В комплекте могут быть кронштейны или хомуты для крепления бачка на стене, или же предусмотрены подставки – ножки для размещения его на полу.

Кроме того, могут они различаться и конструкцией самой мембраны.

Отличия в конструкции расширительных бачков с мембранами диафрагменного (слева) и баллонного типа

Слева показан расширительный бачок с мембранной – диафрагмой (она уже была рассмотрена выше). Как правило, это неразборные модели. Нередко применяется мембрана баллонного типа (рисунок справа), изготовленная из эластичного материала. По сути, она сама по себе является водяной камерой. По мере нарастания давления такая мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме . Именно такие бачки оснащены разборным фланцем, позволяющим самостоятельно проводить замену мембраны в случае ее выхода из строя. Но основной принцип работы от этого никак не меняется.

При выборе расширительного бачка для конкретной системы отопления основополагающим моментом должен стать его рабочий объем .

Можно встретить рекомендации устанавливать бак, объем которого составляет примерно 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по контурам системы. Однако, можно провести и более точный расчет – для этого существует специальная формула:

V б = V с × k / D

Символами в формуле обозначены:

Vб – требуемый рабочий объем расширительного бачка;

Vс – общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве;

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Откуда взять исходные величины? Разбираемся по по рядку:

1. Общий объем системы ( Vс ) можно определить несколькими способами:

• Можно засечь по водомеру, какой общий объём поместится при заполнении системы водой.
• Самый точный способ, который применяется при расчетах системы отопления – это суммирование общего объёма труб всех контуров, вместимости теплообменника имеющегося котла (она указана в паспортных данных), и объем всех приборов теплообмена в помещениях – радиаторов, конвекторов и т.п .
• Вполне допустимую погрешность дает самый простой способ. Он основывается на том, что для обеспечения 1 кВт мощности отопления требуется 15 литров теплоносителя. Таким образом, паспортную мощность котла просто умножают на 15.

2. Значение коэффициента температурного расширения (k) – это табличная величина. Она нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней антифризных этиленгликолевых добавок. Значения приведены в таблице, размещённой ниже. Строку величины нагрева берут из расчета планируемой эксплуатационной температуры системы отопления. Для воды принимают значение процентного содержания этиленгликоля – 0. Для антифризов – исходя из конкретной концентрации.