Виды, устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Система отопления частных домов помимо самого котла и контура отопления включает несколько вспомогательных элементов.

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

Расширительный бачок открытой системы отопления можно изготовить из любой подходящей ёмкости

Виды, устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

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

Конструкция расширительного бачка для закрытых отопительных систем

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

  • расширительные бачки диафрагменного (мембранного) типа;
  • баллонные (фланцевые) расширительные баки.
Виды, устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

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

Диафрагменные баки

Конструктивно такой расширительный бачок выполнен из двух полусфер, между которыми установлена резиновая мембрана. В одну полусферу врезан патрубок для подключения к отопительной системе, в другой установлен вентиль для нагнетания воздуха. Крепление мембраны выполнено жёстко, поскольку обе ёмкости между собой соединяются методом развальцовывания. Под воздействием закачанного воздуха диафрагма изначально прижата к стенке камеры теплоносителя. В процессе нагрева объем заполняется жидкостью, и давление в воздушной камере увеличивается. Несмотря на высокую  надёжность баков такого типа существует риск разрыва мембраны во время включения насоса, при резком скачке давления в системе. Вторым недостатком мембранных ёмкостей является их низкая ремонтопригодность – заменить диафрагму в домашних условиях не представляется возможным. И третий минус – в силу особенностей конструкции такие бачки имеют небольшой объем, что значительно сужает возможности их использования.

Компенсационные устройства для систем отопления закрытого типа

Виды, устройство и принцип работы расширительных баков для отопления

Расширительные бачки баллонного типа

Конструкция фланцевой компенсационной ёмкости позволяет устранить все недостатки, присущие мембранным бакам. Во-первых, использование резинового баллона (груши) в качестве разделителя позволяет не волноваться о его повреждении во время включений циркуляционного насоса, так как рабочее давление баллонного бака значительно выше, чем у диафрагменного компенсатора. Во-вторых, при необходимости грушу можно легко заменить через съёмный фланец. В-третьих, линейка разделительных бачков с баллоном внутри представлена в очень широком диапазоне объёмов. Однако в этой бочке мёда есть и та самая ложка дёгтя – стоимость фланцевых расширительных баков значительно выше цены мембранных устройств.

Что такое расширительный бак и для чего он нужен

Из названия этого устройства возможно додуматься, что оно требуется для расширения. Дело в том, что с трансформацией температуры, давление в системе изменяется в следствии теплового расширения. Так как при трансформации своего объема вода либо другой теплоноситель остается фактически несжимаемым, тепловое расширение может привести к разрушению отопительных устройств.

По данной причине появляется и такое явление как гидроудар, которое так же может повредить трубы либо радиаторы отопления. Единственным верным решением в таковой ситуации есть включение в систему резервуара с воздухом (легкосжимаемой субстанцией). При наличии для того чтобы резервуара температурное расширение теплоносителя приведет только к малому увеличению давления.

Читайте также:  Печь камин с водяным контуром отопления: идеи для оборудования

Обратите внимание! Дабы кислород не растворялся в воде и не приводил к коррозии в трубопровода, вода в бачке отделена от воздуха эластичной мембраной.

направляться подчернуть, что обрисованную функцию устройство делает в закрытых отопительных системах.

Что такое расширительный бак и для чего он нужен

Но, расширительные емкости используются и в других видах отопительных конструкций:

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

И в том и другом случае установка расширительного бачка отопления нужна для устранения воздушных пробок из трубопровода. Связано это с тем, что напора теплоносителя в отопительных системах не хватает, дабы выдавить воздушное пространство из верхних их частей. В следствии расширительный бак является ёмкостью для сбора воздуха.

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

Устройство расширительного бака

Устройство бака

Изготавливают его из металлических штампованных полуформ, которые соединяют между собой методом вальцовки. С нижней стороны корпуса расположена горловина, именно с ее стороны бак присоединяют к системе отопления. С верхней стороны расположен ниппель, через который воздух закачивается в диафрагму, расположенную внутри корпуса.

В верхней части корпуса на болтовом соединении установлена специальная крышка. Она необходимо только в одном случае, если нужно провести осмотр бачка или заменить диафрагму.

Как работает бачок? Расширяющаяся вода через горловину поступает в бачок и занимает пространство между стенками корпуса и стенками надутой диафрагмы. Воздух в диафрагме сдавливается, и ее размеры уменьшаются. Как только теплоноситель начинает остывать, диафрагма принимает свой первоначальный объем, выдавливая теплоноситель из расширительного бачка. Как видите, все достаточно просто.

Как определить необходимый объем расширителя?

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

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

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

Как определить необходимый объем расширителя?

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

Таблица 2 – Определение потребного объема расширительного бака.

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

Емкости открытого типа

Эти бачки применяются для открытой системы отопления (иначе — гравитационной, самотечной) и представляют собой металлический резервуар с открытым верхом произвольной формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для присоединения шланга или трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, как правило, на чердаке дома.

Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой напрямую отбирается вода на нужды ГВС. В частных домах она не используется, только в централизованных сетях. Открытой ошибочно называют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Читайте также:  Печь гриль своими руками

Любой расширительный бачок для отопления открытого типа выполняет 2 функции:

  • служит для компенсации расширения теплоносителя;
  • производит удаление воздуха из системы, поскольку его верх сообщается с атмосферой.

В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может успешно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, поскольку устройство бака очень простое, там нечему ломаться. Однако, и недостатков у него немало:

  • бачок, установленный на чердаке, требует хорошего утепления;
  • в течение сезона необходимо постоянно наблюдать за уровнем воды в баке и своевременно его пополнять;
  • теплоноситель постоянно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют металлические детали котла;
  • дополнительный расход материалов и сложности при монтаже.

Полезные советы при подборе

При покупке и установке расширителя стоит учесть несколько нюансов.

  1. При выборе места для монтажа бачка необходимо учесть, что его нельзя устанавливать сразу за циркуляционным насосом.
  2. Имеющиеся в продаже баки бывают двух цветов: красные и синие. В первых мембрана более крепкая, но выполнена из технической резины. Синие бачки используют для водоснабжения, в них резина пищевая, но она менее прочная и долговечная.
  3. При монтаже нужно пользоваться специальным герметиком.
  4. Если вы решили остановиться на открытой системе, то бак необходимо поставить на самой высокой точке, а при монтаже трубопровода соблюдать рекомендованный уклон.
  5. Размер бачка не должен быть меньше расчетного значения, допускается несколько больший объем. При применении принудительной циркуляции емкость не может быть меньше 15 л.
  6. В качестве теплоносителя может выступать антифриз. Для гликолевой смеси лучше выбирать резервуар-расширитель, объем которого больше расчетного вдвое.

Главный совет – обратитесь к профессионалам, ведь установка бака только кажется простой. К тому же без специального инструмента не обойтись.

Назначение дополнительного бака двухконтурного котла

Как правило, встроенные компенсационные резервуары в газовых котлах имеют объем около 6-8 литров. Они рассчитаны на  компенсацию расширения 120 литров теплоносителя , циркулирующего в системе отопления. При обычных условиях эксплуатации для небольшой квартиры или дома такого расширительного бака хватает.

При установке радиаторов нестандартной формы и размеров, обязательно систему отопления нужно оборудовать дополнительным расширительным баком. Поскольку в такие батареи помещается больше воды

Если площадь обогрева большая, установлен теплый пол или много радиаторов в комнатах, объема стандартной встроенной емкости будет мало, так как воды используется больше.

При нагреве излишки теплоносителя полностью заполняют бачок. А поскольку в резервуаре свободного места не остается, то напор воды усиливается в самой системе отопления и происходит аварийный сброс предохранительным клапаном. После этого, автоматически включится в работу газовый котел вряд ли сможет.

Чтобы избежать таких негативных последствий, в систему отопления устанавливают дополнительный расширительный бак с мембраной в конструкции для двухконтурного газового котла. Когда стандартный резервуар полностью заполнится, вода уйдет в запасной гидробак. После остывания жидкость возвращается в радиаторы.

Расширительный бак своими руками

Все виды работ, связанные с установкой, подсоединением и наладкой расширительного бачка, не относятся к особо сложным и могут выполняться домашними мастерами самостоятельно.

Тем более, для них этот опыт будет полезным, потому что в процессе эксплуатации расширителя потребуется знать, как в нем корректировать показатель давление. Кроме того расценки на такие работы довольно высокие.

Расширительный бак своими руками

Для того чтобы выполнить гидроаккумулирующую емкость небольшого объекта отопления, подойдет сосуд 10-12 литров, в зависимости от полученного расчетного результата по объему.

Можно расширитель выполнить из листовой стали. Выполняют разметку стального листа, предварительно выполнив карту раскроя из бумаги. Такой метод поможет вырезать детали с меньшими потерями металла. При стыковке листов, в обязательном порядке, учитывают толщину круга шлиф машинки, которая сможет «съесть» пару миллиметров. Все операции выполняют скрупулезно с дальнейшей зачисткой кромок.

Читайте также:  Камин для улицы: возводим самостоятельно

Корпус сосуда складывается из 5 или 6 прямоугольников, исходя из необходимости изготовления крышки. При надобности можно верхнюю часть крышки поделить на 2 детали таким образом, приварить одну часть к основанию, а вторую — на завесы.

Вырезанные детали устанавливают под 90 градусов и приваривают. Метод сварки: газосварка хорошо подходит для 2-х мм стали, а 4 мм нужно соединять электросваркой.

Расширительный бак своими руками

В днище корпуса выполняют отверстие для патрубка подающего теплоносителя. В конструкцию емкости устанавливают врезки для подпитки системы и аварийного дренажа, выше максимального допустимого уровня заполнения сборника, с тем, чтобы избежать перелива воды.

После выполнения сварочных работ и обвязки с трубами отопления, емкость утепляют, чтобы вода не замерзла.

Сквозь просвет в крышке вода из сборника испаряется и в систему отопления поступает воздух. Это может привести к перегреву труб и низкой скорости циркуляции в системе отопления.

Для того, чтобы разрешить данную проблему, специалисты советуют залить в бак незначительное количество масла. Жировая пленка защитит теплоноситель от проникновения воздуха.

Расширительный бак своими руками

Таким образом, подводя итог можно подчеркнуть, что расширительный бак в системе отопления частных домов — обязательное защитное устройство, для стабилизации давления в сети во время запуска ее из холодного состояния.

Чтобы обеспечить надежную защиту, потребуется выполнить расчет необходимого объема емкости, и сделать выбор модели по каталогам в интернете или в торговой сети.

Расширительный бак для отопления для чего он нужен и как работает

Что такое бачок отопительный, как выбрать расширительный бак для системы отопления? Такое оборудование выполняет компенсацию температурных расширений жидкости при ее нагреве или остывании. Ведь увеличение объема теплоносителя в системе отопления происходит при каждом ее запуске, то есть нормальное функционирование отопления полностью зависит от правильно выбранного расширительного бака.

При запуске системы нагретая вода увеличивается в объеме, ее излишек поступает в полость бака, предохраняя трубы от разрыва. При остывании «лишняя» вода возвращается в систему и поступает далее к котлу для нагрева, после этого цикл повторяется. В каких еще случаях расширительный бак необходим? Именно такое оборудование обеспечивает защиту системы от воздушных пузырей, которые могут остановить циркуляцию теплоносителя.

Виды расширительных баков

Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.

Закрытого типа

Виды расширительных баков

Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.

Открытого типа

Виды расширительных баков

В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.

Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.