Как подобрать расширительный бак для закрытой системы отопления

Объем теплоносителя в сети теплоснабжения изменяется в зависимости от его температуры. При нагревании он расширяется и увеличивает свой объем. Это расширение может привести к тому, что стенки отопительного оборудования и труб разрушатся из-за возросшего давления. Чтобы этого не произошло, отопление должно иметь , способный принять в себя излишки теплоносителя и предохранить ее от разрушения. В этой статье обсудим, как установить расширительный бак в системе отопления.

Расширительные баки в различных системах отопления

В любом здании, будь оно административным или жилым, система отопления может быть представлена одним из следующих вариантов: централизованная, автономная открытого/закрытого типа.

Рассмотрим детальнее особенности конструкции расширительного бачка для наиболее распространенных систем, а также выполняемые им функции.

Централизованная система. Расширительный бак – герметичная емкость, наверху которой расположен вентиль, предназначенный для выпускания лишнего воздуха.

Внимание. Кран Маевского не следует использовать ввиду маленького проходного диаметра, который может привести к излишне долгому стравливанию воздуха из отопительной системы.

Бак монтируется в самой высокой точке верхнего разлива отопительной системы. Во время ее эксплуатации воздух стремится именно туда, вытесняемый источником тепла, движущимся вниз. Запуск системы осуществляется в подвале путем открытия задвижки контуров и стравливания воздуха из бака.

Автономная система открытого типа. В данной системе все устроено достаточно просто. Расширительный бак – негерметичная конструкция, закрываемая крышкой, чтобы внутрь не попала пыль и т.д.  Движение теплоносителя по открытой системе отопления возможно благодаря конвекции. При этом источник тепла вступает в контакт с воздухом непосредственно в расширительном бачке, который, в свою очередь, выполняет 2 функции: компенсирует расширение теплоносителя и одновременно является высшей точкой контура, в которую поступает стравленный воздух.

Автономная система открытого типа

Автономная система закрытого типа. В такой системе бачок представлен емкостью, разделенной на две части специальной резиновой мембраной. В одной части бака находится воздух. В другой – жидкость из системы. Такая конструкция предотвращает накопление в системе отопления воздуха (обогащенного кислородом), разрушающего трубы и радиаторы.

Теплоноситель циркулирует по отопительной системе под действием циркуляционного насоса. Контур отопления в данном случае не имеет никакого контакта с окружающей средой, а бак – всего лишь емкость с резервным объемом, благодаря которому теплоноситель в состоянии расширяться в процессе эксплуатации отопительной системы.

Автономная система закрытого типа

Что такое открытая система отопления

Открытой магистраль называется по типу расширительного бака – это емкость без крышки, которая монтируется в самой верхней точке конструкции. Классическая схема открытой системы отопления отличается от герметичной параметрами давления в магистрали. Давление всегда равно тому, которое поддерживается атмосферой.

(function(w, n) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { ({ blockId: «R-A-150232-1», renderTo: «yandex_rtb_R-A-150232-1″, async: false }); }); (»); })(this, «yandexContextSyncCallbacks»);

Поэтому для обустройства конструкции нужно намного меньше комплектующих, расчеты проще. Движение теплоносителя может быть гравитационным самотечным и принудительным. Первое обеспечивается физическими свойствами расширения воды при нагревании, второе – насосным оборудованием.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Что такое открытая система отопления

Чтобы компенсировать повышение объема при расширении нагретой воды, в верхней точке конструкции устанавливается бак с достаточным свободным объемом для компенсации увеличения количества жидкости. Поскольку бак открытый, то он выполняет функции воздухоотводика – скопления газов в трубах выходят естественным путем. Необходимо поддерживать определенный слой носителя в баке, чтобы воздух не попал в магистраль отопления, в этом случае образуются воздушные пробки.

Принцип работы простой – вода нагревается, поступает по трубам в контур отопления, прогревает радиаторы и возвращается обратно в котел для последующего подогрева. При снижении температуры носителя, давление бака обеспечивает проталкивание воды по системе, благодаря чему и поддерживается циркуляция.

К достоинствам схемы относят:

  1. Надежность. Если все расчеты проведены правильно, бак установлен с оптимальным объемом, то ничего сломаться тут попросту не может. Конструкция предельно проста и главное, нужно следить за объемом теплоносителя, то есть доливать воду в бак.
  2. При выборе самотечной схемы не будет шума от насоса. Но нужно обеспечить требуемый уклон трубопровода.
  3. Быстрый пуск, остановка магистрали.
  4. Самотечные схемы считаются автономными и не зависят от электроснабжения.
Читайте также:  Как правильно соединить металлопластиковые трубы при монтаже

Самое важное при формировании – подобрать элементы конструкции для обеспечения и поддержания оптимальной мощности подачи теплоносителя. Конструкция проста по размещению, формированию и сделать ее сможет домашний мастер без особого опыта.

К недостаткам относятся:

  • открытый бак повышает риск попадания кислорода в теплоноситель, что может привести к коррозии трубопроводов;
  • риск промерзания теплоносителя;
  • длительный период нагрева системы после включения в работу;
  • необходимость контроля уровня носителя в баке;
  • невозможность использования антифриза – испарения вещества предстают ядовитыми.
Что такое открытая система отопления

Также нужно знать, что система отопления открытого типа требует правильного размещения приборов – котел отопления в самой нижней точке схемы, расширительный бак – в самой высокой.

Рекомендуем к прочтению:Плинтусное отопление, монтаж водяных и электрических радиаторов

Как рассчитать объём расширительного бачка закрытого типа

Для точного подсчёта объёма бака существуют сложные математические формулы. Можно поступить гораздо проще, зная, что жидкость при подогреве до 80 градусов увеличивает свой объём примерно на 5% и ещё столько же берут для запаса. Если бойлер может сбросить излишки воды в трубы, то резервуар отопления такой возможности не имеет, поэтому его объём должен находиться на уровне 10-12% от объёма всей системы включая трубы и радиаторы, а также количество жидкости в котле.

Обратите внимание! Зная количество теплоносителя в системе можно заказать расширительный бак. На 100 литров объёма жидкости необходимо компенсирующее устройство ёмкостью 10-12 литров.

Подобрать бак для отопления в частном загородном доме может каждый. Если возникнут трудности с этим вопросом, позвоните по телефону

Система без расширительного бака

При естественной циркуляции перепад давления небольшой, а трубы монтируются с уклоном, соответствующим направлению движения теплоносителя. Эти особенности позволяют не осуществлять установку расширительного бачка.

При необходимости сброса давления применяют разновидность трубопроводной арматуры – предохранительный клапан. Он предназначается для защиты труб и оборудования от избыточного давления.

Механизм действия предохранительного клапана:

Применение расширительного бака более предпочтительно, так как в процессе его работы не происходит выпуск жидкости, количество которой сложно контролировать. Для ее сбора нужно будет устанавливать дополнительную емкость. Кроме того, при выходе предохранительного клапана из строя, возможно повреждение всего контура.

Система без расширительного бака

Важно! Из-за возникновения протечек, применять антифриз при регулировке давления предохранительным клапаном не рекомендуется, ввиду немалой стоимости антифриза.

Следует учесть, что предохранительные механизмы необходимо периодически проверять с привлечением специализированных организаций, тогда как проверять бачок не нужно.

Принимать решение о применении в системе отопления предохранительного клапана вместо бачка нужно взвешенно, осознавая связанные с этим риски.

Расширительный бак для отопления открытого типа: характеристика устройства

Открытый расширительный бак для отопления имеет простую конструкцию в виде прямоугольной или цилиндрической емкости, оснащенной крышкой, которая предотвращает попадание частиц грязи в систему. Расширитель должен иметь патрубок, к которому будет подводиться труба от системы отопления. Емкость также должна быть оснащена сливным краном, который понадобиться для отведения жидкости в канализацию, в случае накопления ее в больших объемах.

Для безопасной эксплуатации расширительный бак должен иметь переливную трубу для отведения лишней воды в сливную сеть в случае переполнения бака. Также к нему должна быть подведена труба водоснабжения для пополнения системы отопления водой.

Важно! В качестве теплоносителя в системе отопления с расширителем открытого типа может использоваться исключительно обычная вода, поскольку современные антифризы быстро испаряются, что потребует постоянного пополнения жидкости, и увеличит затраты на отопление.

Расширительный бак для отопления открытого типа: характеристика устройства

Расширительные баки для отопления открытого типа могут быть изготовлены из любого материала. Это может быть листовая сталь, нержавейка или пластик. Главным условием является то, что он должен быть термостойким, поскольку теплоноситель нагревается до высоких температур.

Строение расширительного бака мембранного типа: 1 – металлический корпус, 2 – патрубок, 3 – мембрана между двумя камерами бака, 4 – камера, заполняемая теплоносителем, 5 – воздушная камера, 6 – ниппель

Важно! Металлические емкости должны быть покрыты антикоррозионным составом для предотвращения преждевременного разрушения емкости.

Принцип работы расширительного бачка системы отопления

Принцип работы бака заключается в следующем. Разогретая до значительной температуры жидкость начинает увеличиваться в объеме, тем самым способствуя повышению давления в системе. Излишки жидкости выдавливаются в расширительный бак, где она будет находиться до момента остывания, после чего самотеком возвратится обратно с систему отопления. Данный процесс выполняется циклично.

Расширительный бак для системы отопления открытого типа оснащен несколькими патрубками:

Расширительный бак для отопления открытого типа: характеристика устройства
  • для соединения расширительной трубы, через которую поступает теплоноситель;
  • для циркуляционной трубы, что отводит воду из системы;
  • контрольной трубы, предназначенной для регулировки наполненности системы и
  • ликвидации из нее воздуха;
  • переливной трубы, для удаления излишков жидкости.
Читайте также:  Как клеить метровые обои – пошаговая инструкция

Также конструкцией предусматривается запасной патрубок с краном, через который вода сбрасывается при ремонте системы.

Принцип работы расширительного бака системы отопления

В случае достижения жидкостью максимального уровня, вода будет поступать через переливную трубу в канализацию, в случае подключения к ней. Если на переливе установлен патрубок с краном, необходимо периодически проверять уровень воды в баке простым открытием запорной арматуры. При установке расширительного бака для отопления, его можно оснастить реле верхнего и нижнего уровней, которые могут подавать звуковой или световой сигнал, когда жидкость доходит до максимального уровня в точке перелива, или минимального.

Поскольку расширительный бак не является герметичным, часть жидкости, прибывая в контакте с воздухом, испаряется, что требует ее компенсации для нормальной работы системы. Это происходит при непосредственном участии человека, который должен контролировать объем воды в системе и, при необходимости, пополнять его.

Достоинства и недостатки открытого расширителя

Расширительный бак для отопления открытого типа: характеристика устройства

К недостаткам такой емкости можно отнести:

  • необходимость теплоизоляции бака для снижения потерь тепла;
  • монтаж дополнительных трубопроводов, что портит эстетичный вид;

Расширительный бак имеет довольно простую конструкцию

  • не герметичность резервуара;
  • необходимость периодического пополнения воды в системе в результате испарения жидкости. Поскольку вода непосредственно контактирует с воздухом, это может стать причиной возникновения коррозии стальной емкости, что приведет к уменьшению теплоотдачи, появлению шума и снижению периода ее эксплуатации.

Полезный совет! Расширительный бак открытого типа целесообразно использовать в системе отопления для небольших площадей, не более 100 м², строение при этом должно быть одно- или двухэтажным.

В частном доме расширительный бак отопления открытого типа устанавливается в чердачном помещении, лестничном проеме или специально оборудованном боксе, который устанавливается на крыше дома. При достаточной высоте здания его можно расположить внутри жилого помещения в санузле или хозкомнате.

Расширительный бак для отопления открытого типа: характеристика устройства

Важно! Если расширительная емкость устанавливается за пределами отапливаемой части дома, бак следует дополнительно утеплить, что будет способствовать снижению потерь тепла в системе.

Расширительную емкость устанавливают рядом с котлом отопления

Надёжные производители расширительных баков

Подбирая мембранный компенсатор, обратите внимание на производителя изделия. Вам не удастся визуально оценить качество закрытой конструкции, так что придется полагаться на практический опыт других покупателей.

Прежде всего, не рискуйте, приобретая такие приборы у малоизвестных производителей, особенно китайского происхождения. Не стоит приобретать изделия и на вторичном рынке.

Расширительные баки должны иметь паспорт с техническими параметрами и гарантийный срок.

Надёжные производители расширительных баков

А теперь о брендах, которым, по отзывам специалистов в отоплении, стоит доверять:

  • AQUASYSTEM – итальянское качество изделий заслужило высокую оценку у профессионалов и практиков;
  • ELBI – ещё один итальянский производитель, предлагающий баки с фиксированной мембраной высокой надёжности;
  • REFLEX – изделия из Германии имеют сменные мембраны.

Кроме перечисленных, обратите внимание на компенсаторы от VAREM, ZILMET и  WESTER.

Установка

Схема установки бачка в системе частного дома

Если вы уверены в расчетах и собственных силах, бачок и все материалы куплены, то можно установить емкость самостоятельно.

Из инструментов вам понадобятся:

  1. Ступенчатый и разводной ключи;
  2. Паяльное устройство для пластиковых труб;
  3. Ключ для монтажа труб из пластика;
  4. В некоторых случаях нужен сварочный аппарат и УШМ.
Установка

Перед монтажом нужно обесточить котел, перекрыть вентили и слить теплоноситель, если он уже есть в трубах.

Установку производят с учетом некоторых правил.

  1. Бак должен быть смонтирован и установлен так, чтобы можно было к нему беспрепятственно подойти для регулировки и обслуживания.
  2. Температура в помещении не должна быть ниже 0.
  3. На подводящей трубе нужно установить предварительно запорный вентиль, который позволят снять расширитель для обслуживания и ремонта.

Подбор устройства согласно расчету

Перед тем как приступить к расчету мембранника, нужно знать, что чем больше объем отопительной системы и выше максимальный температурный показатель теплоносителя, тем большего объема должен быть сам бак.

Существует несколько способов, по которым проводят расчет: обращение к специалистам в бюро по проектированию, проведение расчетов самостоятельно по специальной формуле или расчет при помощи онлайн калькулятора.

Формула

Расчетная формула выглядит так: V = (VL x E) / D, где:

  • VL – объем всех магистральных деталей, включая котел и остальные нагревательные приборы;
  • Е – коэффициент расширения теплоносителя (в процентах);
  • D – показатель эффективности мембранника.

Определение объема

Самый простой способ определения среднего объема отопительной системы – по мощности обогревательного котла из расчета 15 л/кВт. То есть, при мощности котла 44 кВт объем всех магистралей системы будет равен 660 л (15х44).

Читайте также:  Инструкция по установке насоса в систему отопления частного дома

Коэффициент расширения для водяной системы приблизительно равен 4% (при температуре теплоносителя 95 °C).

Если в трубы залит антифриз, то прибегают к такому расчету:

  • 10% — 4% х 1,1= 4,4 %;
  • 20% — 4% х 1,1= 4,8% и т.д.

Показатель эффективности (D) основан на начальном и наибольшем давлении в системе, а также стартовом давлении воздуха в камере. Предохранительный клапан всегда настраивается на максимальное давление. Чтобы найти значение показателя эффективности, нужно провести следующий расчет: D = (PV — PS)/(PV+1), где:

  • PV – максимальная отметка давления в системе, для показатель равен 2,5 бар;
  • PS – давление зарядки мембранника обычно составляет 0,5 бар.

Теперь осталось собрать все показатели в формулу и получить окончательный расчет:

  • VL = 15х44=660 л;
  • D = (2,5 – 0,5) / (2,5+1) = 0,58;
  • E = 4% = 0,04;
  • V = (660×0,04) / 0,58 = 45,5 л.

Полученное число можно округлить и остановить свой выбор на модели расширительного бака начиная от 46 литров. Если в качестве теплоносителя будет использована вода, то объем бака будет составлять не менее 15% от вместимости всей системы. Для антифриза этот показатель равен 20%. Стоит отметить, что объем прибора может быть несколько больше расчетного числа, но ни в коем случае, не меньше.

Любая отопительная система имеет ряд важных характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем компонентов. Вычисление последнего показателя требует внимательного и комплексного подхода. Как сделать корректный расчет объёмов для отопления: воды, баков, теплоносителя и других компонентов системы?

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.

Основные функции расширительного бачка для отопления или зачем он вообще нужен?

На расширительный бачок в индивидуальных системах отопления возложена важная роль приема излишней части воды-теплоносителя. При нагреве вода может изменять свой объем, а в системах отопления температура теплоносителя не является постоянной величиной. Таким образом, при создании полностью замкнутой герметичной системы оборота горячей воды возникает существенный риск разрыва соединительных элементов в следствии повышения давления. Вода является практически несжимаемым веществом и перед ее напором не может устоять даже самое надежное соединение из паянного пластика, а также из любых металлов.

Рассмотрим, как работает в системе индивидуального отопления расширительный бачок, какие бывают типы расширительных бачков, как правильно выбрать данное оборудование и какие тонкости необходимо учесть при его установке в частном доме.

Принципы работы расширительного бачка

Приведем простой физический пример. Допустим температура жидкого теплоносителя-воды в нашей системе отопления поднялась всего лишь на 10 градусов. Это может быть связано с более интенсивной работой нагревающего устройства, вызванного пониженной температурой на улице. После такого подъема температуры объем воды, циркулирующей в замкнутой системе увеличиться на 0,3 процента.

Казалось бы – не очень-то большая величина. Однако вода (или антифриз, используемый в качестве теплоносителя) несжимаема, то-есть в системе постепенно возникает сильное избыточное давление. Чтобы такое давление не разрушило соединительные элементы отопительной системы – воде необходимо дать пространство для расширения. Таким пространством и будет расширительный бачок. При холодном теплоносителе он заполнен не полностью, а вот при нагреве уровень воды в нем увеличивается, что сохраняет давление в системе оборота воды на нормальном уровне.