Расширительный бачок для отопления: для чего нужен, где и какой лучше

В водяной системе отопления один из компонентов — расширительный бак. Это небольшой резервуар, который отвечает за стабилизацию давления. Без него возможны повреждения труб, радиаторов и других элементов системы. О том, что такое расширительный бак для отопления и как он регулирует давление и поговорим дальше.

Назначение и виды

В системе отопления температура теплоносителя постоянно изменяется, что приводит к изменениям его объема. Ведь известно, что жидкости при нагревании расширяются, при остывании сжимаются. Расширительный бак для отопления как раз и предназначен для того, чтобы принимать на себя излишки жидкости при нагреве (расширении), и возвращать их в систему при остывании. Таким образом он поддерживает стабильное давление в системе отопления.

Расширительный бак для отопления окрашен в красный цвет

Открытого типа

Есть два типа расширительных бачков: открытого и закрытого. Емкости открытого типа используется обычно в самотечных системах (с естественной циркуляцией). Так он называется потому, что представляет собой негерметичную емкость. Это может быть бочка, кастрюля, специально сваренный резервуар. Для того чтобы теплоноситель меньше испарялся, устанавливают крышку, но сама емкость негерметична. Принцип работы открытого расширительного бака прост: это емкость, в которую вытесняется излишек теплоносителя при повышении температуры и подается обратно при остывании.

Расширительный бак открытого типа — любая емкость, например, пластиковая канистра

При расчете баков открытого типа берут солидный запас по объему: можно долить теплоноситель и некоторое время не проверять его уровень. Емкость негерметична, так что идет постоянное испарение жидкости и запас не помешает. В случае недостатка теплоносителя, в систему попадет воздух, что может ее остановить. Последствия могут быть печальными — если сработает автоматика котла (если она есть) — есть вероятность разморозки. Если автоматики нет, котел от перегрева может разорваться. В общем, это тот случай, когда запас действительно оправдан.

Если в систему отопления залита вода, можно сделать автоматической пополнение на основе поплавка от бачка унитаза. Принцип работы точно такой же: при понижении уровня ниже определенной точки открывается подача воды. При достижении нужного уровня, подача перекрывается.

Расширительный бак для отопления открытого типа с поплавком

Плюс такого решения в том, что нет необходимости контролировать количество теплоносителя, возможность завоздушивания минимальна. Минус — надо тянуть водопроводную трубу. Так как открытые систем обычно работают на естественной циркуляции, расширительный бак для отопления ставят в самой верхней точке системы. Очень часто это — чердак, так что трасса получается длинной.

И это еще не все возможные аварийные ситуации. Поплавки, случается, не перекрывают подачу воды. Если такое произойдет с унитазом, вода просто бежит в канализацию. В случае с отоплением вода польется на чердак, затопит дом… Чтобы избежать подобной ситуации, надо сделать контроль перелива. В самом простом случае это ввареный/приделанный на нужном уровне патрубок с подключенным к нему шлангом. Шланг можно вывести в канализацию, но тогда надо придумать еще и сигнализацию переполнения емкости (заодно тогда и снижение уровня ниже критического). Можно шланг просто вывести на метр от дома или запустить в систему водостока. В этом случае видны будут «следы» переполнения и можно будет своевременно отреагировать и без сигнализации. Так что открытый расширительный бак для отопления требует некоторого дооборудования.

Закрытого типа

Расширительный бак для отопления закрытого типа ставится в системы с принудительным движением теплоносителя. В них движение теплоносителя активизируется при помощи циркуляционного насоса. Такие системы работают при повышенном (относительно атмосферного) давлении. Для сохранения этого давления, емкость должна быть герметичной.

Одна из главных функций расширительного бака для закрытой системы отопления — поддержание стабильного давления. Для этого емкость делят на две части. В одной находится воздух или закачанный на заводе инертный газ (обычно аргон). Эта часть герметична, есть выход малого диаметра, в котором установлен золотник (принцип работы такой же, как у велосипедного или автомобильного). Другая камера пуста и имеет выход какого-то сечения. Через этот выход расширительный бак для отопления подключается к трубопроводу. При расширении в эту камеру поступает теплоноситель.

Виды мембранных расширительных баков

Расширительный бак закрытого типа делится на камеры при помощи эластичной резиновой перегородки — мембраны. Бывает она двух видов: в виде диафрагмы (диска) или груши. Разницы особой нет, за исключением того, что грушу проще менять. Так что емкости с грушей более популярны, чем с диафрагмой.

Принцип работы мембранного расширительного бака сложнее, чем открытого. В «сухой» камере создается определенное давление. Оно подбирается в зависимости от рабочего давления в системе, а стандартная заводская настройка — 1,5 Бар. Пока давление в системе ниже чем в расширительном баке, «водяная» часть емкости остается пустой.

Когда оно становится выше, жидкость начинает поступать, мембрана растягивается, повышая давление в «газовой» части бака. Этот процесс происходит до тех пор, пока либо давление в системе не начинает падать (теплоноситель остывает), либо емкость заполняется полностью. Первый случай — это нормальная работа системы отопления, второй — аварийная.

Второй вариант означает, что объема расширительного бака не хватает. И такая ситуация возникает при неправильно подобранном размере (слишком маленький) или при перегреве котла. Чтобы сохранить работоспособность системы в таких ситуациях, ставят аварийные клапана.

Устройство и работа мембранного расширительного бака

Определение объема расширительного бака и его выбор

Для нормальной работы отопления расширительный бак должен иметь достаточный объем. Есть два способа его определения: можно рассчитать по формуле, можно воспользоваться эмпирическими данными.

Эмпирический путь

Начнем с эмпирического способа. По опыту эксплуатации сделан вывод, что если объем расширительного бака для отопления составляет около 10% от общего объема системы отопления, этого достаточно. Вопрос в том, как определить объем системы. Способов как минимум два:

• Посчитать при заполнении (если заполняется водой и стоит счетчик или при заполнении теплоносителем из канистр — вы точно будете знать, сколько закачали жидкости).
• Высчитать по объему элементов системы. Потребуется найти информацию о том, сколько литров помещается в одном метре трубы, в одной секции радиатора. С этими данными уже можно узнать объем системы отопления.

Объем теплоносителя в трубах разного диаметра

Зная, сколько литров теплоносителя в вашем отоплении, легко рассчитать требуемый объем мембранного бака — он должен быть не менее 10% от этой цифры. В случае с баком открытого типа, реальный объем можно хоть удвоить — меньше вероятность того, что бачок опустеет. По минимуму, стоит добавить половину — вы все равно недольете его, минимум, на 1/3.

Мембранный расширительный бак для отопления берут обычно не слишком завышая расчетную цифру. Дело в том, что чем больше емкость, тем дороже стоит расширитель. И рост цены значительный. Тем не менее, брать меньший не стоит — давление будет «скакать», что приведет к раннему износу компонентов или вообще, останову системы. Наиболее вероятно, что отопление засбоит в морозы, потому что в холодную погоду теплоноситель более горячий, значит — его объем больше. И именно в эти моменты, объема расширительного бака может не хватить. Если вы заметили такие симптомы и расчет подтвердил, что мембранный бачок у вас недостаточного размера, не обязательно менять его на больший. Можно поставить второй. Важно чтобы суммарная емкость их была не менее расчетного значения.

Если в системе антифриз

Антифриз для отопления имеет большее тепловое расширение, чем вода. Причем разные марки имеют различные характеристики. Поэтому, для теплоносителя этого вида, желательно объем расширительного бака предварительно рассчитать.

Тут есть два пути: определить как для воды, сделать поправку на большее тепловое расширение. Оно зависит от процентного содержания этиленгликоля (тосола). На каждые 10% гликоля добавляем 10% объема. То есть:

• 10% этиленгликоля — должны добавить 10% от найденного объема бака для воды;
• 20% этиленгликоля — 20% добавляем и т.д.

Этот расчет обычно оправдан, но можно найти более точные цифры, используя формулу (на рисунке).

Формула расчета объема расширительного бака для системы отопления

После того как вы определились с объемом, пора покупать расширительный бак. Но в магазине они есть разных цветов. Как минимум, есть синие (голубые) и красные. Так вот, мембранный расширительный бак для отопления всегда красного цвета. Синие — для водопровода, причем для холодной воды. Они значительно дешевле, но мембрана там сделана из резины не приспособленной к высоким температурам. Так что в системе отопления прослужит он совсем недолго.

Давление в мембранном баке и его проверка

Чтобы закрытая система отопления работала нормально, в расширительном баке должно быть давление на 0,2-0,5 Бар ниже, чем в системе. Чем больше система, тем больше разница в давлении. Но, как уже говорили, на заводе их накачивают до 1,5 Бар, так что перед установкой расширителя, его лучше проверить и настроить под свою систему отопления.

Золотник часто прячется под пластиковой крышкой

Проверяем давление манометром, подключив его к выходу с золотником. Если давление выше, чем вам надо, немного стравливаем. Сделать это несложно — чем-то тонким нажать на лепесток в ниппеле. Послышится шипение выходящего воздуха. Когда давление достигнет желаемого уровня, освобождаем лепесток.

Если мембранный бачок накачан слишком слабо (такое тоже бывает), его можно накачать обычным насосом. Но удобнее автомобильным, с манометром — сразу можно контролировать давление. После проверки можно устанавливать в систему.

Место установки

Расширительный бак для отопления закрытого типа устанавливается на прямом участке перед циркуляционным насосом. Перед, в том смысле, что насос гонит воду от расширительной емкости, а не в нее. В таком случае расширитель работает более корректно.

Место для установки мембранного расширительного бака

Для установки мембранного бака, монтируют тройник, от него идет труба, к которой подключается емкость. Высота установки не имеет значения. Но перед баком и за ним лучше поставить отсечные краны. Мембрана, выходит из строя раз в несколько лет. Еще чаще приходится его проверять, подкачивать. Чтобы для обслуживания не приходилось останавливать и сливать систему и ставят запорный кран. Его перекрывают и можно бачок снимать, проверять, ремонтировать.

В самой высокой точке

В системах открытого типа, место установки расширительного бака выбирается исходя из других соображений. Его ставят в самой верхней точке системы. В этом случае он работает еще и как воздухосборник. Пузырьки воздуха стремятся вверх, а если в самой верхней точке стоит расширительный бачок, они тут и поднимаются на поверхность, выходя в атмосферу. Так что такой бак намеренно делают негерметичным, чтобы воздух из системы отопления имел возможность выходить естественным путем.

Расширительный бак для отопления: виды и характеристики

Эксплуатация закрытой централизованной и автономной теплоснабжающей системы требует установки расширительного бака. При нагревании жидкость, выступающая в роли теплоносителя, увеличивает свой объем. Изменение количества циркулируемого теплоносителя требует врезки в трубопровод специальных емкостей.

Конструктивные характеристики и принцип работы расширительного бака

Расширительный бак представляет собой специальную металлическую емкость, которая подключается к централизованной или автономной теплоснабжающей системе. Основное его функциональное назначение – снижение давления за счет приема излишков жидкости и устранение расширения циркулируемого теплоносителя.

Установка расширительного бака позволяет избежать значительного повышения давления внутри системы и гидравлического удара, который может привести к повреждению основных конструктивных элементов и узлов инженерной системы, разрыва трубопровода и кранов, а также других неблагоприятных последствий для отопления.

Принцип функционирования бака достаточно прост. Поднятие температуры циркулирующего теплоносителя на 10 градусов приводит к постепенному увеличению его объема на 0,3 процента, что обуславливает повышение давления в системе отопления. Резервуар с легкосжигаемой субстанцией (воздухом) дает возможность его компенсировать, что минимизирует риск гидроудара.

Монтаж расширительного бака для отопления целесообразен для закрытых систем с постоянным объемом циркулируемой жидкости. Резервуары для излишков воды в контуре теплоснабжения устанавливаются в открытых системах, которые контактируют с атмосферными воздушными массами, также в централизованных системах с верхним разливом.

Основное назначение бака:

• устранение излишков циркулирующего теплоносителя, образуемых при расширении воды при нагрев;
• контроль гидростатического давления в инженерной системе;
• пополнение системы недостаточным объемом теплоносителя при снижении его температуры;
• удаление и выведение из трубопровода воздуха и насыщенных паров, образуемых при работе отопительного котла.

Виды и характеристики расширительных баков

Расширительный бак обеспечивает стабильную эксплуатацию и долгий срок службы отопительной жидкостной системы, поэтому к его выбору важно отнестись внимательно. Для разных систем теплоснабжения используются определенные типы емкостей для приема избытка теплоносителя.

В зависимости от конструктивного исполнения выделяют расширительные баки двух типов:

• Открытые баки. Прямоугольные или цилиндрические резервуары, монтаж которых осуществляется в верхней точке инженерной системы (к примеру, на чердаке жилого дома или промышленного объекта). Бак оснащается двумя патрубками для приема и выведения излишков теплоносителя;
• Закрытые баки. Металлический резервуар в форме шара или овала, разделенный на две секции крепким эластичным мембранным полотном. При поступлении жидкости внутрь бачка мембрана медленно расширяется, что приводит к вытеснению воздуха из резервуара через регулирующий клапан. При падении давления в системе теплоснабжения мембранное полотно сужается, что обуславливает «выдавливание» теплоносителя обратно в трубопровод

Открытый расширительный бак для отопления используется только для систем теплоснабжения, не подключенных к циркуляционному насосу. Основными его недостатками являются сложность монтажа (в виду необходимости установки в самой верхней точке системы), возможное появление ржавчины на внутренних конструктивных элементах (при контакте с кислородом), повышение теплопотерь (при недостаточной теплоизоляции резервуара). Главное его преимущество – демократичная стоимость.

Открытый расширительный бак для отопления в современных условиях используются крайне редко. Попадание воздуха в систему приводит к неизбежному появлению ржавчины на металлических элементах и конструкциях, а испарение теплоносителя приводит к необходимости постоянного контроля и восполнения его объема.

Закрытый расширительный бак используется в централизованных и автономных системах. В продаже представлен большой выбор резервуаров мембранного типа, но двумя наиболее востребованными и популярными разновидностями являются:

• С диафрагменной мембраной. Надежная несменная конструкция резервуара, изготовленная методом холодного штампования. Внутри емкости устанавливается мембранное полотно, которое расширяется при попадании внутрь теплоносителя и сужается при падении температуры в системе. Резервуар с мембраной-диафрагмой устойчив к перепадам давления в системе, однако при повреждении или износе мембраны придется менять весь бак;
• С фланцевой конструкцией. Мембрана крепится внутри металлического резервуара с помощью фланцевых соединений, что дает возможность поменять полотно при повреждении или сильном износе. Другим преимуществом фланцевой конструкции мембранного бака является высокая антикоррозионная защита, поскольку теплоноситель не соприкасается с металлическими стенками резервуара. Фланцевые емкости могут иметь горизонтальную или вертикальную конструкцию бачка, мембрана в них надежно и плотно прижата по периметру резервуара.

Закрытый расширительный бак устанавливается около котла отопления или бойлера, он не требует выноса в верхнюю точку системы, что обуславливает экономию затрат. Другими его преимуществами являются компактные габариты, отсутствие испарения теплоносителя, незначительные тепловые потери, высокая антикоррозионная устойчивость, низкие эксплуатационные расходы, возможность эксплуатации при высоком давлении.

При выборе расширительного бака в Челябинске необходимо учитывать тип теплоснабжающей системы и объем циркулируемого теплоносителя. При приобретении мембранных резервуаров важно учитывать показатели диффузной устойчивости, диапазон колебаний рабочей температуры, срок службы, соответствие санитарным нормам и требованиям.

В интернет-магазине ТермоТехника вы можете купить гидроаккумуляторы Рефлекс по самым низким ценам

Расчет емкости расширительного бака

При расчете объема расширительного бака для отопления нужно учесть вместимость системы, место предполагаемой установки резервуара, допустимое гидравлическое давление, тип теплоснабжающей системы (к примеру, централизованная или автономная, закрытая или открытая).

Обратите внимание! При расчете объема резервуара можно воспользоваться услугами сторонних специалистов или выполнить его самостоятельно. Самый простой способ определить вместимость системы отопления. К примеру, при объеме циркулируемого теплоносителя в 400 л, требуется расширительный бак с емкостью 40 л (10 процентов от исходного объема).

При циркуляции в теплоснабжающей системе вместо воды гликолевой жидкости, к расчетному объему расширительного металлического резервуара необходимо прибавить около 50 процентов. Также важно учитывать, что при эксплуатации закрытой системы отопления около 3 процентов теплоносителя уходит на восполнение возможных утечек.

Для получения более точного расчета рекомендуется воспользоваться специальным программным обеспечением или он-лайн калькуляторами. При правильном расчете емкости резервуара предохранительный регулирующий клапан не будет срабатывать.

Особенности монтажа и техобслуживания бака

Установка конструкции расширительного бака выполняется в полном соответствии с инструкцией и техническим планом. Монтаж оборудования в инженерную систему должен осуществлять квалифицированный специалист, обладающий необходимыми знаниями, опытом работы и оборудованием.

Открытый резервуар устанавливается в верхней части системы, а расширительный бак альтернативного закрытого типа в любом месте (но не после циркуляционного насоса). Надежная фиксация резервуара позволяет предупредить повреждение теплоснабжающей системы (заполненный водой бак имеет большую массу), при монтаже емкости необходимо учитывать удобство будущей эксплуатации оборудования.

Техобслуживание расширительного резервуара предполагает выполнение регулярных проверок:

• на наличие внешних повреждений – следов ржавчины, вмятин и механических дефектов, подтеков;
• соответствие начального давления расчетным показателям;
• целостность мембранного полотна (при наличии повреждений проводится замена мембраны или бачка полностью).

Обратите внимание! Если резервуар для излишков воды системы отопления длительное время не используется необходимо слить с него остатки жидкости.

В интернет-магазине ТермоТехника вы можете купить расширительные баки Рефлекс немецкого производства по самым низким ценам.