Как выбрать расширительный бак для отопления

Внешний вид расширительного бачка для отопления

Почему без них нельзя!

Отопительный контур еще до нагревания должен быть заполнен водой или другим теплоносителем на 100%. При нагревании жидкости расширяются. В результате гидростатическое давление в контуре быстро растет и превышает предельно допустимые значения. Конечно, при этом должен срабатывать предохранительный клапан, но всякий раз после такого сброса приходится подливать жидкость в систему — во избежание завоздушивания. Это и неудобно, и ускоряет износ трубопровода, котла и насосного оборудования.

Кроме того, на разной высоте и в разной удаленности от нагревателя, давление в системе тоже разное. При его недостатке в удаленных участках контура может произойти вскипание теплоносителя, т.е. единовременное образование пара и мгновенный скачок давления на конкретном участке. Это тоже опасно.

Чтобы избежать неприятностей, перечисленных выше, устанавливают расширительный бачок.

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.

Расширительный бак системы открытого типа – это не герметичный резервуар произвольного объема. Естественное испарение жидкости компенсируется посредством периодического долива.

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.

Дополнительный бачек нужен?

Современные газовые настенные котлы это оборудование по типу “plug and play”. Они уже укомплектованы расширительным бачком, циркуляционным насосом, трехходовым клапаном, теплообменником, группой безопасности. Подключил отопительные, водопроводные, газовую трубу и запускай систему. Однако, в отношении дополнительного расширительного бака есть нюансы.

Заводской мембранный расширительный бак выбирается под средние параметры современной системы. Ваша может иметь отличия.

То есть, нужно сравнить сравнить емкость заводского бачка с расчетным значением и определить нужен ли дополнительный расширительный бак для отопления.

Как рассчитать необходимый объем расширительного бачка?

Объем расширительного бака для отопления зависит от трех параметров:

  • объем системы отопления
  • давление срабатывания предохранительного клапана
  • минимальное рабочее давление

В этой статье мы приведем наиболее простой способ быстро подобрать расширительный бак без сложных расчетов для среднестатистического одно-, двух-, трехэтажного дома с помощью таблицы REFLEX. Для определения требуемого объема бачка нужно знать объем системы отопления, предварительное минимальное рабочее давление, давление срабатывания предохранительного клапана.

Минимальное рабочее давление в системе отопления (P0) равно статическому давлению плюс 0,2 Бар. Оно не должно быть менее 1 Бара. Статическое давление можно вычислить зная высоту между верхней точкой системы отопления и точкой крепления расширительного бака. Для домов до трех этажей с высотой потолков до трех метров статическое давление не превысит одного бара. Минимальное рабочее давление можно принять равным 1,2 Бар.

Давление срабатывания предохранительного клапана для настенных котлов частных домов обычно устанавливается на уровне 2,5-3 Бар. Обычно ориентируются на максимальное рабочее давление котла.

Читайте также:  Воздушная система отопления: эффективный обогрев и кондиционирование

Объем системы отопления можно определить суммированием объемов всех его составляющих: труб, теплоаккумулятора, радиаторов, конвекторов. Все эти параметры указаны в паспортах на продукцию. Если неизвестны характеристики элементов системы, но известна мощность и тип приборов можно принять 8,5 л/кВт для панельных радиаторов, 13,5 л/кВт для нагревательных приборов других типов. Некоторые производители рекомендуют принимать усредненно 15 л/кВт для любой системы.

Зная три вышеперечисленных параметра по таблице REFLEX можно подобрать требуемый объем расширительного бака и понять нужен ли вам дополнительный. Объем встроенного расширительного бачка можно посмотреть в инструкции к котлу.

Пример подбора и рекомендации производителя REFLEX можно посмотреть ниже:

Также многие производители указывают в паспорте к настенному газовому котлу максимальный объем системы системы отопления. Если объем вашей системы больше, нужно рассчитать требуемый объем мембранного бака для вашей системы и установить дополнительный. Суммарный объем встроенного и дополнительного должен быть не меньше расчетного.

Устройство расширительного бака

В смонтированной и готовой к работе индивидуальной системе отопления с жидким теплоносителем расширительный бачок выглядит примерно так, как показано на приведенном рисунке (рис. 2). В некоторой литературе данное устройство называется «экспансоматом» — от английского термина «расширение» — экспансия).

Различают следующие основные типы расширительных бачков для систем отопления:

  • Бачок закрытого типа.
  • Бачок открытого типа.

Расширительный бачок открытого типа

В старых системах отопления часто применялся расширительный бачок открытого типа. До сих пор такие устройства монтируют в системах, в которых отсутствуют циркуляционные насосы, обеспечивающие оборот теплоносителя.

Расширительный бачок открытого типа

Однако, бачок такой системы имеет свой недостатки:

  • Прежде всего в такой системе необходимо постоянно следить за уровнем теплоносителя.
  • Вода из такой системы может испаряться.
  • Баки открытого типа быстро ржавеют при контакте с водой.
  • Конструкция системы с бачком открытого типа предполагает его установку исключительно в верхней точки, что не всегда возможно, да и просто трудоемко.

Расширительный бачок закрытого типа

В системах, в которых теплоноситель циркулирует по контурам посредством работающих насосов ставятся исключительно расширительные бачки закрытого типа.

схема работы бачка

Это уже более сложное устройство, в котором имеется специальная мембрана, расположенная в герметично закупоренной емкости для теплоносителя.

Мембраны в таких бачках разделяют на диафрагменные и баллонные. В любом случае мембрана делит емкость на две части. В первой находится закачанный под давлением инертный газ (для предотвращения коррозии) или обычный воздух, а во вторую при повышении давления в системе отопления поступают излишки теплоносителя.

Как только температура теплоносителя в такой системе увеличивается, то лишняя его часть устремляется в расширительный бачок. Мембрана меняет свою конфигурацию (примерно как воздушный шарик) и объем воздуха или газа в другой части расширительного бачка уменьшается. Газы, как известно довольно легко сжимаются, но и стремятся к расширению.

закрытый бачок

При остывании теплоносителя расширяющееся газы толкают мембрану и выталкивают излишки теплоносителя обратно в систему отопления.

Типы закрытых расширительных бачков

При одинаковом принципиальном устройстве – расширительные бачки закрытого типа могут делиться еще на несколько видов:

  1. Бачок со сменяемой мембраной, также называемый фланцевым.
  2. Бачок с несменяемой мембраной.

Стоимость бачков второго типа ниже и они пользуются большей популярностью у потребителей. Однако бачки со сменяемой мембраной могут выдержать большие перепады давления в системе, что резко повышает их эффективность. Кроме того, они более ремонтопригодны и мембрана при повреждении может быть заменена.

Фланцевый расширительный бачок может исполняться в двух вариантах: в вертикальном и в горизонтальном. Отличительной особенностью расширительных бачков такого типа является отсутствие контакта теплоносителя с поверхностью бака. Расширяющаяся жидкость находится внутри своеобразного кокона из мембраны, поэтому на поверхности бачка отсутствуют причины для коррозии. Такую мембрану достаточно легко менять.: просто откручивается фланец и выполняются ремонтные работы.

В мембранных расширительных бачках наибольший риск повреждения мембранного элемента возникает в момент пуска системы, когда в ней скачкообразно возрастает давление.

При нахождении в системе больших объемов теплоносителя нормальный уровень давления производится посредством манометра. Такой прибор соединяется с предохранительным клапаном, пороговое значение срабатывания для которого в частом доме устанавливается на 3-4 бара.

Время расчётов — как определить необходимый объём расширительного бака

Разобравшись с классификацией и выбрав наиболее подходящий для ваших целей вариант, необходимо рассчитать минимально допустимый объём бака. Для комфортной эксплуатации отопления достаточно ёмкости, вмещающей 10% от объёма теплоносителя в системе. Чтобы посчитать количество всей воды в трубах и радиаторах, применяют два вариативных способа:

  • измерение литража при непосредственном заполнении системы водой либо иным теплоносителем;
  • расчёт вместительности всех труб и радиаторов, находящихся в отопительном контуре.

Для подобных целей можно использовать канистры либо иные ёмкости, объём которых уже известен

Читайте также:  Автоматика газовых котлов. Безопасность и удобство.

Для вычисления объёма трубопроводов используйте нижеприведённую таблицу:

Внутренний диаметр трубы, мм Объём воды в 1 погонном метре, л
14 0,1539
16 0,2011
18 0,2545
20 0,3142
22 0,3801
24 0,4524
28 0,6158
32 0,8042
36 1,0179
40 1,2566
50 1,9635

Для расчета объёма батарей отопления можно использовать следующие усреднённые значения:

Материал радиатора Объём жидкости в 1 секции, л
Чугун 1,7
Биметаллический сплав 0,25
Алюминий 0,45

Обратите внимание! Иногда у домовладельцев нет времени для длительных расчётов. В подобных ситуациях неоценимую помощь способны оказать онлайн-калькуляторы, широко распространённые на просторах интернета.

Выполнив все необходимые вычисления, можно сразу же найти 10% от этого значения. Либо воспользоваться специальной формулой, которая даст более точный и объективный результат:

V= VL · β / D

  • VL – вместимость отопительной системы, л;
  • β – коэффициент расширения жидкости;
  • D – эффективность расширительного бака.

Чтобы вычислить последний показатель в формуле, производим следующий расчёт:

D = (PV-PS) / (PV-1),

где PV – максимальное значение рабочего давления в системе, бар; PS – давление в баке без нагрузки, бар.

В качестве жидкости для отопления может применяться специальный антифриз, имеющий свой показатель коэффициента расширения

Критерии выбора расширительного бака

Выбрав тип бака, наступает время его приобретения. В таком случае важно знать некоторые правила и детали покупки.

Покупку бака нужно проводить, зная особенности самой системы отопления. В начале, необходимо выбрать подходящий объем, конструкцию и материал мембраны. Также, стоит обратить внимание на вес расширительного бака. Этот показателей покажет длительность срока службы и уровень надежности изделия. Конечно, лучше всего приобретать продукцию известных и проверенных компаний, т. к. именно такое оборудование доставит наиболее качественную службу.

При покупке, обратите внимание на следующие показатели:

  • Вид теплоносителя в системе отопления: вода или антифриз;
  • Объем теплоносителя;
  • Минимальное и максимальное давление;
  • Рассчитайте коэффициент расширения воды при нагреве и коэффициент заполнения бака;

Согласно всем имеющимся показателям, приступайте к выбору подходящего бака.

Короткое видео очень наглядно показывает принцип работы бака закрытого типа:

В заключении можно сказать, что расширительный бак для отопления очень полезное дополнение вашей системы отопления, которое при правильном выборе предотвратит возникновение проблем с эксплуатаци.

Похожие записи: Закрытая и открытая системы отопления Устройство бойлера и особенности его работы Мембранный расширительный бак

Как заполнить расширительный бачок закрытого типа отопления?

В отопительной структуре расширительный бак можно по праву назвать незаменимым элементом. Работа бака обеспечивает полноценное движение теплоносителя без непредвиденных утечек и разрыва труб.

Это явление происходит в процессе нагревания жидкости, её естественного расширения и, как следствие, повышения давления в системе. Излишки теплоносителя как раз и компенсирует расширительный бак.

ontakte

Odnoklassniki

Большие отопительные структуры используют дорогие баки закрытого типа.

Они характеризуются герметичностью корпуса с внутренней резиновой перегородкой (мембраной) благодаря которой происходит регулировка давления при расширении теплоносителя.

Для полноценной работы домашних систем, расширительный бачок открытого типа — подходящая альтернатива, не требующая специальных знаний или профессиональной подготовки для эксплуатации и дальнейшего ремонта оборудования.

Открытый бак выполняет некоторые функции, для бесперебойной работы отопительного механизма:

  • «забирает» излишки нагретого теплоносителя и «возвращает» охлаждённую жидкость назад в систему для регулировки давления;
  • выводит воздух, который, благодаря наклону труб с парой градусов, сам поднимается к расширительному открытому бачку, расположенному в верхней точке отопительной системы;
  • особенность открытой конструкции позволяет добавлять испарившийся объем жидкости непосредственно через верхнюю крышку бачка.

Монтаж расширительного бака

Рассмотрим, как установить расширительный бак в системе холодного водоснабжения.

Шаг 1. К насосу для воды, идущему от скважины, подключаются фильтры для воды.

Подключение фильтра

Шаг 2. Устанавливается тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода.

Далее нужно установить тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода

Шаг 3. Расширительный бак закрепляется на стене при помощи специального крепления и подключается к системе при помощи гибкой подводки к «пятивыводу».

Подключение к системе

Шаг 4. Устанавливается манометр на «пятивывод».

Установка манометра

Шаг 5. Подключается реле сухого хода.

Подключение реле сухого хода

Как сделать расширительный бак для отопления открытого типа своими руками

Для изготовления пластикового расширительного бака для отопления открытого типа можно использовать тару из пластика необходимого объема. Однако более надежным вариантом станет емкость, сваренная из листов нержавеюшей стали толщиной 2-4 мм.

Первым делом при помощи болгарки необходимо вырезать элементы конструкции заданного размера. Для корпуса самодельного расширительного бака для отопления открытого типа понадобится 5 деталей и еще одна для крышки. Вырезанные заготовки привариваются друг к другу под прямым углом при помощи электросварки. В дне резервуара следует сделать отверстие, куда будет приварен патрубок для соединения падающей трубы.

Читайте также:  Геотермальное отопление дома своими руками

Помимо главного патрубка к расширительному баку для отопления своими руками следует приварить соединительный элемент для подпитки системы. Также необходимо предусмотреть патрубок для аварийного слива лишней жидкости, который должен находиться выше максимального уровня заполнения емкости, что исключит вероятность перелива теплоносителя при заполнении бака.

Расширительный бак, сделанный своими руками

Полезный совет! Для того, чтобы теплоноситель не испарялся из открытой емкости, в резервуар следует добавить немного масла, которое затянет поверхность жидкости тонкой пленкой.

Перед установкой самодельного расширительного бака, его стенки следует предварительно утеплить. Для этого можно использовать базальтовую вату, которая характеризуется устойчивостью к высоким температурам.

Расширительный бак является важной частью системы отопления. Правильный выбор емкости и грамотный монтаж является гарантией долговечной и бесперебойной ее работы.

Принцип работы приспособления

Расширительный бак является частью простейших систем отопления, работающих согласно законов физики. Когда перемещение жидкости по трубам, радиаторам осуществляется самотеком, энергию для этого обеспечивает перепад давления.

Чтобы не нарушать естественный теплообмен и кругооборот воды расширительный резервуар следует установить в самой высокой точке всей системы отопления, при этом котел должен стать самой низкой. Детальнее об установке и подключении бака мы говорили в этой статье.

В противном случае наличие бачка не будет давать нужного эффекта. Что не защитит от повышения давления, гидроударов и последующих за ними поломок.

Сам резервуар при холодном теплоносителе никакого участия в работе системы отопления не принимает.

Все меняется, когда жидкость разогревается до значительных температур и создает избыточное давление в трубах, радиаторах, так как в таких ситуациях ее излишек активно создается и выдавливается в расширительную емкость. Где он находится до момента остывания теплоносителя, после чего самотеком опять попадает в трубы и радиаторы, котел.

Описанная процедура выполняется циклично, то есть на протяжении всего периода эксплуатации резервуара.

Из-за того, что система отопления является открытой, как и сам бак, то компенсация последствий расширения не может выполняться без участия человека.

Причина в том, что теплоноситель, пребывая в прямом контакте с воздухом, испаряется, причем, чем больше он нагревается, тем активней происходит такая процедура.

В результате пользователю приходится регулярно осуществлять контроль наличного уровня воды. И по мере необходимости доливать ее.

Выполняется указанная операция с помощью ведра или другой емкости с водой. Это малоприятно, поэтому систему можно автоматизировать, организовав подачу воды от системы водообеспечения, причем от любой: локальной или централизованной.

Следует знать, что геометрические формы и точные расчеты в случае с открытой расширительной емкостью абсолютно не важны. Основным условием эффективной работы является размещение в самой верхней точке системы и наличие достаточного объема емкости до переливного патрубка

Кроме того, используя дополнительное оборудование описанную процедуру можно сделать полностью автономной.

Но в таком случае теряются важнейшие преимущества всех открытых баков и систем отопления:

  • дешевизна;
  • полная автономность, то есть независимость от работоспособности, исправности и наличия в помещении каких-либо инженерных систем.

Все процессы в открытом баке происходят согласно естественному круговороту, без помощи насосов и прочего оборудования.

В результате для того, чтобы расширительный резервуар гарантированно был полезным, габариты самой системы должны быть умеренными, то есть не стоит использовать ее для обогрева коттеджей и зданий, площадь которых превышает 100 м².

Оптимальным местом размещения расширительных емкостей являются теплые чердаки. Так как там гарантированно будет самая высокая точка системы, а еще такое решение позволяет спрятать конструкцию с низкими эстетическими свойствами подальше от глаз

Если указанное правило игнорировать, то это может привести к существенным финансовым потерям, так как придется выполнять ряд переделок для обеспечения эффективности работы бака и всей системы, как одного целого.

Принцип работы приспособления

Кроме того, должна быть ограничена высотность. Так как очень проблематично добиться ожидаемого результата при попытке обогрева таким способом более, чем двухэтажного здания.

При нагреве сетевой воды в отопительном замкнутом контуре она расширяется, при этом соответственно растет давление в каждой точке сети, в том числе и в расширительном баке. Из-за этого начинает растягиваться мембрана, при этом сжимая воздух. В том момент, когда температура теплоносителя достигает максимального значения, давление в сети стабилизируется и система начинает функционировать с рабочими параметрами.

После отключения отопительного котла, начинает снижаться температура в сети, и объем воды. Напор на мембрану падает и ранее принятый объем воды выталкивается воздухом в сеть, таким образом, происходит ее подпитка. Необходимо отметить, что результативная работа расширителя в схеме теплоснабжения возможна при профессиональном расчете и настройке.