Расширительный бак для отопления многоквартирного дома

• 

Водяное отопление было и остается у нас самым популярным. Чтобы эта система работала как следует, нужно поддерживать в сети стабильное давление. Эту задачу решает расширительный бак

Создание отопительной системы — дело дорогостоящее, и каждый ее элемент влечет за собой новые расходы. Является ли расширительный бак обязательным? Быть может, без него можно обойтись? Для ответа на этот вопрос вспомним азы физики. Как известно, нагретая жидкость имеет меньшую плотность, нежели холодная. Благодаря разнице этих значений возникает гидростатический напор, продвигающий горячую воду к радиаторам. Но уменьшение плотности приводит к увеличению объема. А значит, в сети образуются излишки теплоносителя, из-за которых давление в трубах будет возрастать вплоть до критических величин. Куда же их девать? Ответ очевиден — в отдельную емкость, а именно в расширительный бак. Вода или антифриз остаются в нем до остывания (и уменьшения объема). После этого жидкость вновь возвращается в трубопровод. Понятно, что расширительный бак — необходимый компонент системы отопления.

• 

Схема отопления открытого типа

На что же следует обращать внимание при его выборе? Прежде всего — на тип отопительной системы. Их всего два. Открытая (самоточная) предполагает, что теплоносителем служит вода, циркулирующая по трубопроводам естественным образом, без использования каких-либо принуждающих механизмов. В данных системах используют баки без крышки, устанавливают их в самой верхней точке контура. Так как вода из такой емкости неизбежно испаряется, ее уровень нужно постоянно контролировать. Если пренебрегать этим, в трубах будет скапливаться воздух, мешающий работе обогревательных устройств.

В системах открытого типа нельзя использовать антифриз, так как он будет быстро испаряться из бака

В закрытой (автономной) отопительной системе есть насос, побуждающий жидкость к движению. Вся система герметична, а потому испарение теплоносителя исключено. Это, в свою очередь, позволяет использовать не только воду, но и антифриз. Очевидно, что и бак в такой схеме используют закрытый.

Конструкция закрытого расширительно бака

Механизм действия расширительного бака зависит от конструктивных особенностей установленной в нем мембраны. Устройство с мембраной в виде диафрагмы представляет собой стальную бочку или плоский прямоугольный бак, разделенный пополам резиновой перегородкой. Еще на заводе в его верхнюю камеру закачивают воздух, создающий начальное давление. А после установки на объекте в нижнюю часть емкости поступает теплоноситель, приводя гибкую мембрану в движение. Когда она ложится на зеркало воды/антифриза, систему можно запускать.

Во время работы излишки разогретого теплоносителя сбрасываются в бак, сжимая содержащийся в нем воздух. Это заставляет мембрану сместиться в воздушную камеру, и таким образом освобождается больше места для избытка жидкости. Когда вода/антифриз остывает, уменьшаясь в объеме, давление на диафрагму снижается, и она принимает начальное положение. Так регулируется давление в системе.

В баках с мембраной баллонного типа установлена резиновая емкость для теплоносителя, окруженная по периметру резервуара воздухом. При поступлении нагретой жидкости она растягивается, как надуваемый воздушный шарик, и возвращается к исходному размеру, когда теплоноситель остывает.

У баков такого рода есть два заметных преимущества. Во-первых, они позволяют точно контролировать давление в системе. Во-вторых, их мембраны можно заменять по мере износа, чего нельзя сказать о диафрагменных баках.

Многие производители снабжают свои изделия предохранительным клапаном. Он открывается и сбрасывает излишки воды, когда давление в трубах поднимается выше допустимого. Если у выбранной модели клапана нет, его стоит докупить отдельно.

Надо знать: расширительные баки синего цвета оснащены мембранами из пищевой резины. Они предназначены для систем водоснабжения. Красные используют только для отопления

Давление в системе отопления

• 

Система отопления закрытого типа

До заполнения водой давление в трубах равно 1 атм. При заливке теплоносителя этот показатель сразу же меняется, даже если жидкость пока холодная. Причиной тому служит различное расположение элементов системы: при увеличении высоты на 1 м добавляется 0,1 атм. Это воздействие называется статическим. На него ориентируются, когда проектируют сети с естественной циркуляцией теплоносителя. Одно из основных преимуществ данной системы в том, что можно быстро стабилизировать отклонения в давлении, если таковые возникают.

В закрытой же системе образуется избыточное давление, возникающее при нагреве и расширении теплоносителя в трубах. Оно может меняться на разных участках магистрали, поэтому важно еще на этапе разработки проекта предусмотреть стабилизирующие устройства. Иначе велик риск того, что система выйдет из строя.

Отметим, что для автономных отопительных систем нет строго зафиксированного уровня давления. Его рассчитывают индивидуально, исходя из технических характеристик оборудования, этажности дома и других факторов. Как правило, цифры варьируются в диапазоне от 1,5 до 2,5 атм.

Монтаж

Обычно расширительный бак ставят рядом с котлом на обратной магистрали, чтобы облегчить техническое обслуживание. Один из важных моментов, на который следует обратить внимание — направление впускного клапана. Если он смотрит вниз, это позволяет слить теплоноситель, даже когда мембрана повреждена. Это очевидное преимущество. С другой стороны, многие специалисты считают, что, если клапан направлен вверх, следовательно, теплоноситель поступает сверху, а значит, исключается проникновение воздуха в емкость, где должна быть только жидкость.

Слишком частое срабатывание предохранительного клапана говорит о том, что неверно определен объем бака. Заменять емкость необязательно — можно просто подключить еще одну

Во избежание резких скачков в напоре бак лучше всего ставить перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «закипел», его соединяют с обратным трубопроводом. Для большей безопасности желательно установить манометр и клапан ручной регулировки давления. После монтажа необходимо проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо для эффективной работы отопительной сети. Если нет, придется сбросить воздух и прокачивать емкость до тех пор, пока показатель не придет к нужному значению.

Распространенные ошибки при монтаже:

— неверно определенный объем расширительного бака;

— непродуманное место установки, при котором доступ к баку затруднен;

— применение уплотнителей, не рассчитанных на использование в системах водоснабжения.

Скачки давления

Скачки давления — верный признак неисправности отопительной системы. Почему они происходят и как решить проблему? Рассмотрим основные причины.

Давление снижается. Следует выключить насос и проверить статическое давление. Если оно остается прежним, значит, неисправны циркуляционные насосы. Если продолжает падать, где-то в трубах или теплообменнике котла происходит утечка. Найти ее можно, отключая различные участки. Там, где ситуация нормализуется, и нужно искать повреждение.

Давление растет. Приведем список наиболее распространенных причин:

1. Терморегулятор полностью закрыл клапаны и заблокировал подачу теплоносителя от котельной, чтобы снизить температуру обогревательных устройств. Решение очевидно — перенастроить прибор.
2. В системе слишком много теплоносителя. Нужно перекрыть линию питания и наладить автоматику.
3. Неправильно подобран диаметр труб — они слишком узкие, что приводит к возрастанию давления. Чем меньше диаметр — тем больше давление. У выходного патрубка котла этот показатель должен быть самым большим.
4. Увеличена мощность циркуляционного насоса, либо в нем есть неисправности.
5. Забитые фильтры или грязевик мешают движению теплоносителя. Нужна очистка этих компонентов.
6. В трубах возникла воздушная пробка. Ее следует найти и спустить.
7. Где-то закрыт кран или задвижка, что блокирует движение теплоносителя.

Расширительный бачок — важная составляющая отопительной системы

Отопительная система любого здания представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных элементов, от слаженной работы которых зависит эффективность функционирования всей системы.

Вследствие особенностей процесса теплоснабжения, кроме узлов, отвечающих непосредственно за выработку и распределение тепла, в конструкции также предусмотрены элементы, регулирующие внутренние процессы самой системы.

Физические свойства воды (как самого распространенного теплоносителя) подразумевают увеличение рабочего объема при нагревании. В среднем, при повышении температуры теплоносителя на 10°C, его объем увеличивается на 0,3%.

Среди прочих узлов и агрегатов отопительной системы требуется наличие емкостей, задачей которых будет нивелирование объема теплоносителя в зависимости от его температурных и физических характеристик в течение всего цикла работы системы.

Выполнение данной функции в системах отопления обеспечивается за счет наличия расширительных баков.

Устройство и функции расширительного бака в отопительной системе

Независимо от типа отопительной системы, расширительный бак представляет собой полую емкость, подключенную к отопительному контуру.

Общий принцип действия заключается в следующем: в зависимости от увеличения объема, излишки теплоносителя, или имеющегося в системе воздуха, поступают в расширительный бак. За счет этого осуществляется регулирования давления в отопительной системе.

Реализация данного принципа различается в зависимости от особенностей конструкции и разновидности отопительной системы.

Центральное отопление

Конструкция отопительной системы многоквартирного дома подразумевает установку расширительного бака в верхней точке системы, как правило, на чердаке. При этом функция расширительного бака заключается в приеме воздуха, вытесненного в ходе циркуляции теплоносителя.

В данном случае расширительный бак — это герметичная емкость, оборудованная водоразборным краном или сбросным вентилем.

Автономное отопление открытого типа

Автономное отопление открытого типа подразумевает постоянный контакт теплоносителя с атмосферным воздухом как результат естественной циркуляции. В данном случае расширительный бак является точкой контакта и принимает излишки теплоносителя (вследствие теплового расширения) и вытесненный воздух.

Автономная система закрытого типа

Функция расширительного бака в автономных системах закрытого типа заключается в компенсации увеличения объема нагретого теплоносителя, и, как следствие, в снижении давления теплоносителя на трубы.

В подобных системах применяются расширительные баки мембранного типа. Воздушная и водяная камеры разделены резиновой мембраной, препятствующей насыщению теплоносителя кислородом. Мембрана выполняет функцию компенсации повышения давления в системе.

Также функция регулирования давления в отопительной системе выполняется предохранительным клапаном, позволяющим устранить избыток давления.

Место установки расширительного бачка

Установка расширительного бака в системе центрального отопления и в автономной системе открытого типа производится на верхней точке системы.

При этом, вытеснение воздуха из трубопроводов обеспечивается посредством создания небольшого уклона разводки и розлива.

В случае, если обеспечение уклона отопительного контура невозможно, целесообразна установка дополнительного бачка в месте воздушного кармана. Дополнительный бачок должен находится на том же уровне, что и основной расширительный бак. Если объем воздушного кармана не превышает объема трех радиаторов, целесообразно ограничиться установкой воздушного сбросника.

Установка расширительного бака в системе закрытого типа возможна в любом месте системы. Единственное условие — водный поток на отрезке установки не должен образовывать значительных завихрений. Пример места установки — отрезок трубопровода перед циркуляционным насосом.

Важные аспекты выбора и установки:

• Объем расширительного бака должен соответствовать десятой части объема теплоносителя в системе. В случае, если объем теплоносителя неизвестен, расчет производится в соответствие с показателем мощности теплового котла — на 1 кВт в среднем приходится 15 л теплоносителя. Нехватка объема устраняется посредством установки дополнительного бака.
• Расширительные баки мембранного типа позволяют регулировать давление воздушной камеры для достижения оптимальных показателей в соответствие с состоянием отопительной системы.
• Цвет расширительного бака (красный или синий) определяет возможности его применения. Красные баки устанавливаются в отопительные системы, синие — в системы водоснабжения. Различие заключается в материале мембраны — в синих баках используется пищевая резина, однако они также могут применяться и в отопительных системах.
• Поступление теплоносителя сверху обеспечит отсутствие воздуха в камере для жидкости. Данный аспект важно учесть при монтаже расширительного бака.

Изготовление расширительного бака для открытой отопительной системы

Собственноручное изготовление расширительного бака для автономной системы отопления открытого типа не требует знания инженерной специфики и конструкторских навыков.

Обязательные условия — опыт проведения сварочных работ, а также необходимое оборудование и материалы. Размер и форма заготовок зависит от требуемого объема бака, расчет производится заранее.

Порядок действий:

1. Изготовление пяти прямоугольных заготовок необходимого размера. Материал — листовая нержавеющая сталь толщиной 2-3 мм. Можно использовать болгарку или ацетиленовый резак. Из того же материала можно изготовить крышку для будущего бака.
2. Сваривание заготовок, установленных под прямым углом по отношению к днищу. В зависимости от толщины заготовок (2 мм, 3 мм) используется газовая или электрическая сварка, соответственно.
3. Подключение готового расширительного бака к отопительной системе.

Закипание расширительного бака

Закипание теплоносителя, находящегося в расширительном баке, является одной из самых распространенных неполадок отопительных систем открытого типа. Данная неисправность является следствием недостаточной скорости либо остановки циркуляции теплоносителя.

Причинами нарушения циркуляции теплоносителя могут быть недостаточный диаметр трубопровода или отсутствие необходимого уклона отопительного контура. Решение данных проблем обеспечивается посредством установки циркуляционного насоса на обратку, перед отопительным котлом.

Расширительный бак является важной составляющей любой отопительной системы. Функционал расширительного бака позволяет регулировать объем теплоносителя и уровень давления в системе.

Для открытой системы отопления возможно изготовление расширительного бака собственными силами. Для прочих типов отопительных систем целесообразно приобретение готового расширительного бака.

О принципе работы и правильном подборе расширительного бака узнайте из видео: