Мембранный бак: как работает конструкция расширительного типа — устройство, принцип работы расширителя
Из-за систематической смены температурного режима в отопительной системе объем теплоносителя принимает различные значения. Что нередко приводит к возникновению аварийных ситуаций. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо наладить стабильную работу установки, поддерживая нужные характеристики в пределах нормы. Для этого требуется детально изучить устройство и принцип работы мембранного расширительного бака для отопления.
Назначение
Большинство веществ, используемых для передачи тепловой энергии, представляют собой нейтральную слабосжимающуюся жидкостную среду. Именно поэтому при ее задействовании требуется наличие приборов стабилизации — бачков-расширителей с мембраной. Такие агрегаты принимают часть жидкости, когда она увеличивается в объеме при нагревании, а также возвращают ее обратно в контур в момент снижения температуры.
Когда температурный режим теплоносителя повышается, возрастает давление воды в системе. Из-за невозможности носителя тепла сжиматься и герметичности установки в целом нередко выходят из строя трубы и котлы.
В этой ситуации ошибочно думать, что проблему можно решить исключительно с помощью монтажа специального клапана, позволяющего вытеснить излишки наполняющего вещества в период нагрева. Охлаждаясь, жидкость уменьшится в объеме и ее место займет воздух. Воздушная прослойка начнет препятствовать циркуляции жидкой среды. Дабы устранить эту неприятность, придется систематически спускать излишки и дополнять контур новым теплоносителем, а также нагревать его. Что, само по себе, обойдется недешево.
Чтобы избежать подобных сложностей, следует поставить мембранную расширительную емкость, представляющую собой специальный резервуар, подведенный к системе посредством трубы. Лишнее давление в нем будет нейтрализоваться за счет динамики объемных показателей и сеть сможет работать стабильно.
Преимущества и недостатки
Бачок-расширитель вбирает в себя определенное количество воды при увеличении ее объема, затем возвращает. В качестве выраженных плюсов таких устройств следует отметить:
- возможность применения для любой жидкости, циркулирующей в комплексах водоснабжения и отопления, даже с чрезмерным содержанием кальция;
- отсутствие потребности в подкачке большого количества воздуха (если сравнивать с баками, работающими без мембраны);
- простота и сравнительная дешевизна монтажа конструкций;
- существенная экономия в процессе эксплуатации.
Нельзя умолчать и об имеющихся минусах резервуаров-расширителей. К таковым относятся:
- повышенная вероятность возникновения ржавчины в агрегатах;
- увеличенные теплопотери из-за передачи тепла гидроаккумулятору;
- внушительные габариты, требующие достаточно места для установки.
Конструктивные особенности
В жилых и производственных помещениях сети отопления монтируются согласно открытым и закрытым схемам. Первый вариант больше подходит для централизованных систем, что позволяет осуществлять забор жидкости для горячей подачи напрямую. В таком случае бачок устанавливают в верхней зоне контура. Емкость дает возможность контролировать процесс скачков давления, выводя воздушные пробки из труб.
Второй тип монтажа подразумевает применение резервуаров с мембраной. Они отличаются сравнительной простотой конструкции. Состоят из бака-расширителя и мембраны-пластины, которая, в свою очередь, может быть:
- Баллонной. Значит, носитель тепла размещается внутри баллона из резины, а с наружной стороны находится азот или воздух. Этот элемент при поломке несложно заменить, покупать новый прибор целиком не придется.
- Диафрагменной. Выполненной в виде несъемной перегородки из металлического или полимерного материала. Такая деталь отличается компактной емкостью и может нейтрализовать лишь малые скачки давления в сети. При выходе из строя осуществить замену невозможно, вследствие чего предстоит приобретать другой бачок. Разумеется, стоимость данной мембраны несколько ниже вышеприведенного варианта.
Как работает мембранный расширительный бак
Для любой системы параметры теплоносителя устанавливаются в соответствии с рекомендациями, прописанными в инструкции по эксплуатации агрегата. Непосредственно тип мембраны-пластины на функциональные особенности прибора не влияет. Однако, если она принадлежит к баллонной разновидности, резервуар способен вместить большее количество несущей тепло жидкостной среды.
1,5 м3/ч Для технической воды
1,5 м3/ч Для технической воды
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
Принцип функционирования бачка-расширителя у различных конструкций не имеет отличий. Когда число атмосфер возрастает из-за увеличения объема жидкости при нагревании, мембрана растягивается. Следом происходит сжатие газа, который находится снаружи, что дает возможность остаткам жидкостной среды проникнуть внутрь. Ну а после того, как снижается давление из-за понижения температуры, активируется обратный процесс.
Стабильность работы обеспечивается в автоматическом режиме. Чтобы функционировала правильно, необходимо подобрать подходящую емкость и выполнить предварительные расчеты перед установкой. Нужных параметров не удастся достичь, если резервуар окажется больше или меньше требуемого объема. Подобное несоответствие может привести к возникновению аварийной ситуации.
Правила выбора изделия
Определяясь с моделью, обращать внимание следует не только на объемные характеристики. Не менее важно, чтобы прибор соответствовал и ряду других требований:
- мембрана-пластина обязана выдерживать высокие температуры и скачки показателей атмосфер;
- агрегат не должен отклоняться от установленных санитарно-гигиенических норм;
- особенности монтажа также нужно учитывать при покупке.
Выбирая устройство (расширительный бак мембранного типа), несложно заметить, что сегодня на рынке представлено множество разновидностей бачков, изготавливаемых как в России, так и за рубежом. Основные различия заключаются в ценовом диапазоне товаров.
Останавливаться на самой дешевой модели определенно не лучшее решение. Ведь минимум затрат при приобретении может обернуться впоследствии множеством проблем из-за низких качественных характеристик материалов, используемых в производстве. В этом отношении стоит отдать предпочтение отечественным компаниям-изготовителям. Выпускаемая ими продукция ничуть не уступает в качестве импортным дорогостоящим изделиям, а по карману бьет значительно меньше. Не забывайте, что именитая марка еще не гарантирует надежности и продолжительного срока службы прибора.
Ведущим параметром, на который следует опираться при выборе бачка, выступает его объем. Многие эксперты советуют покупать расширитель вместимостью 10% от общего количества носителя тепла в отопительной сети. Коэффициент расширения при максимальном температурном режиме обязан оставаться в пределах 0,8. Поэтому все требуемые расчеты предстоит проводить с предельной точностью. И учитывать при этом необходимо:
- предел давления в системе;
- объемные характеристики носителя тепла;
- изначальное число атмосфер в резервуаре;
- соответствующий тепловой коэффициент.
Определяясь с габаритами устройства, обязательно изучите наличие всех узлов. Для этого достаточно внимательно рассмотреть проектные документы. При отсутствии (утере) нужной документации, следует рассчитать требуемые параметры приблизительно. Просто знайте, что на 1 кВт предусмотрено 15 литров жидкости. В многоэтажках коэффициент обычно вычисляется посредством учета состава жидкостной среды, которая нередко включает в себя гликоли, благоприятно влияющие на ее качество.
Кроме того, определить данное значение вполне реально по температуре носителя тепла. Максимальное давление сети выявляют с помощью предела, установленного для узлов. Делается это посредством настройки специальных запорных элементов. Начальное число атмосфер должно быть минимальным. На ряде моделей его регулируют, нагнетая или спуская воздух. Непосредственно в резервуаре контроль осуществляется с помощью манометра.
Использование бака-расширителя с мембраной имеет собственные ограничения. На возможность его применения в той или иной ситуации в основном влияют методы производства, задействованные заводом-изготовителем, а также материалы. В некоторых ситуациях к составу носителя тепла предъявляются особые требования. Так, может быть указано обязательное снижение количества этиленгликоля или антифриза.
Выбирая подходящее изделие, обратите внимание на российскую компанию-производителя «Вода Отчества». Выпускаемая организацией продукция соответствует наивысшим качественным характеристикам и способна прослужить владельцам продолжительный срок. Надежность и высокое качество товаров подтверждают многолетний опыт работы предприятия и множество положительных отзывов от благодарных покупателей.
Разновидности мембранных расширителей
Для компенсации объема теплоносителя в сети в момент изменения температурного режима применяют два типа емкостей: открытые и закрытые. Первый вид пользуется большой популярностью среди потребителей, но обладает рядом недостатков:
- для монтажа требуются существенные затраты, так как, устанавливаются такие приборы в верхней зоне системы, чтобы задать нужные показатели атмосфер;
- нужно осуществлять постоянный контроль уровня жидкостной среды;
- имеется вероятность появления ржавчины вследствие продолжительного контакта воды с воздухом.
Вторая разновидность резервуаров-расширителей лишена подобных минусов. В их схеме предусмотрено наличие специальной мембраны (баллонной или диафрагменной).
Принцип работы расширительного бака в системе отопления. Расчет объема, особенности установки и эксплуатации
Какой принцип работы расширительного бака в системе отопления закрытого и открытого типа? Какие они бывают и чем они отличаются? Хотите ли вы, чтобы ваша система отопления была надежной, эффективной и долговечной?
Если да, то эта статья для вас. Мы расскажем вам, какие бывают расширительные бачки, чем отличаются и где используются. Вы узнаете все об их расчете и монтаже. А также – на что обратить внимание при выборе расширительного бака.
Виды отопительных систем
Существует дав типа систем отопления – закрытая и открытая. В закрытой системе теплоноситель циркулирует по замкнутому кругу (см. рис. ниже). В открытой он приходит в систему отопления, отдает тепло и уходит из нее.
Централизованное отопление в многоэтажных домах – пример системы открытого типа. В здание попадает горячая вода, которая проходя по радиаторам и отдает свое тепло. После этого она возвращается в котельную, тепловую станцию и т.д.
Отопление закрытого типа работает по такой схеме:
- Источник тепла (котел, тепловой насос, солнечный коллектор и т.д.) нагревает теплоноситель;
- Теплоноситель поступает в систему отопления;
- Проходя по отопительным приборам (теплый пол, радиаторы, фанкойлы) теплоноситель отдает тепло и охлаждается;
- После прохождения системы отопления теплоноситель возвращается к источнику тепла.
Также существуют системы с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае теплоноситель перемещается по трубам за счет естественной конвекции. Во втором – его прокачивает по системе циркуляционный насос.
Зачем нужен расширительный бак
В закрытых системах отопления объем теплоносителя изменяется в зависимости от его температуры (см. таблицу). Например, если воду нагреть с +40°С до +85 градусов, ее объем увеличится на 2,5%. Вам это покажется небольшим значением, но для системы отопления — это опасно!
| ºС | Коэффициент расширения, % | ºС | Коэффициент расширения, % |
| 0 | 0.013 | 65 | 1.98 |
| 10 | 0.027 | 70 | 2.27 |
| 20 | 0.177 | 75 | 2.58 |
| 30 | 0.435 | 80 | 2.9 |
| 40 | 0.782 | 85 | 3.24 |
| 50 | 1.21 | 90 | 3.59 |
| 55 | 1.45 | 95 | 3.96 |
| 60 | 1.71 | 100 | 4.34 |
Дело в том, что вода или теплоноситель не сжимаются – они оказывают давление на трубы, фитинги, отопительные приборы. Даже небольшое расширение может привести к протечкам. Чтобы его компенсировать используют расширительный бак.
Вода в центральных системах отопления не отличается качеством, в ней может содержаться воздух. Со временем он скапливается в верхних точках радиаторов, из-за чего они хуже отапливают помещение.
В замкнутых системах теплоноситель может вступать в реакцию с материалом системы отопления. из-за чего выделяется газ. Со временем некоторые компоненты теплоносителей также могут разлагаться с выделением воздуха или других газов.
Если по вашей замкнутой системе циркулирует обычная вода, она тоже может стать причиной появления воздушных пробок. В ней могут содержаться примеси, вступающие в реакцию с материалом труб, фитингов и отопительных приборов.
Расширительный бак служит своеобразным улавливателем и резервуаром для воздуха и газов. Попадая в него, они больше не возвращаются в общую систему. Установка бака помогает защититься от завоздушивания системы и вам не нужно будет спускать воздух из батарей отопления.
Как работает открытый расширительный бак
Открытый расширительный бак — это просто емкость, частично заполненная теплоносителем. Иногда в нем даже нет клапана для выхода воздуха, а просто отверстие.
У открытых расширительных баков есть два больших минуса. Первый – они подвержены коррозии, так как контактируют с открытым воздухом. Второй – их можно устанавливать только в системах с естественной циркуляцией.
Если у вас установлен циркуляционный насос, прогоняющий теплоноситель по системе, то дальше открытого расширительного бака он не пойдет. Теплоноситель просто заполнит бак и перельется.
Принцип работы закрытого (мембранного) расширительного бака
Конструкция закрытого расширительного бака отличается от закрытого наличием мембраны. Она непроницаема для воздуха и теплоносителя и делит емкость на две части.
Принцип работы мембранного расширительного бака прост. Когда теплоноситель нагревается, он увеличивается в объеме. Под давлением мембрана поднимается. Тем самым увеличивается общий объем системы отопления и на нее не оказывается дополнительного давления.
При охлаждении ниже заданной температуры теплоноситель сжимается. Мембрана опускается и объем системы отопления уменьшается. Так компенсируется вакуум, создаваемый сжатием теплоносителя.
Конструкция мембранного бака
Устройство расширительного бака закрытого типа весьма простое. В верхней части расположен ниппель, через который в камеру закачивается воздух. Он необходим чтобы уравновесить давление внутри емкости.
Прямо посередине бака расположена мембрана из резины или полиуретана. Она герметична, не пропускает воздух и теплоноситель. Мембрана делит бачок на две части. Нижняя камера предназначена для теплоносителя, который попадает туда из-за нагрева и расширения давления. Верхняя – для воздуха под давлением, который не дает теплоносителю сразу заполнить всю полость.
Давление воздуха в бачке
Вода или теплоноситель в системе отопления всегда находится под давлением. В частных домах оно составляет 1.6-2 атм., в многоэтажных – в разы больше. Чтобы теплоноситель в нормальном режиме работы не терял давление, верхняя часть расширительного мембранного бачка должна быть заполнена воздухом.
Давление воздуха в верхней камере должно быть на 0,2 атм. ниже, чем давление теплоносителя в системе. Для закачки воздуха подойдет обычный велосипедный или автомобильный насос. Единственное что может понадобиться – переходник.
В верхней части расширительного бака находится ниппель с золотником. По принципу работы они такие же, как в автомобильных или велосипедных колесах. Чтобы спустить воздух достаточно нажать на небольшой язычок внутри него.
Некоторые производители заполняют бачок не воздухом, а азотом. На самом деле от этого эффективность его работы нисколько не изменится. Это рекламный ход – так вас пытаются принудить покупать более дорогое оборудование.
Расчет расширительного бака по формуле
Если вы не хотите вдаваться в тонкости, можно установить бачок емкостью 10% от всего объема теплоносителя. Но иногда лучше рассчитать все точно. При оборудовании большой системы отопления можно будет существенно сэкономить.
Чтобы рассчитать необходимый объем расширительного бака, нужно знать следующее:
- Минимальную температуру теплоносителя;
- Максимальную температуру теплоносителя;
- Объем системы отопления;
- Процент этиленгликоля или пропиленгликоля в теплоносителе.
Для расчета объема расширительного бака вам нужно воспользоваться формулой:
V = V1 x (Q – Q1)
- Q1 – коэффициент расширения при минимальной температуре (см. таблицы ниже);
- Q – коэффициент расширения при минимальной температуре (см. таблицы ниже);
- V1 – объем теплоносителя в системе отопления в литрах;
- V – объем расширительного бака в литрах.
Если в источнике тепла уже установлен расширительный бачок, то его нужно учесть. Для этого отнимите от полученного значения «V» емкость встроенного. Полученное число и есть необходимый объем вашего расширительного бака.
Коэффициент теплового расширения раствора этиленгликоля
| t, °С | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% |
| 0 | 0.00013 | 0.0032 | 0.0064 | 0.0096 | 0.0128 | 0.016 | 0.0192 | 0.0224 | 0.0256 | 0.0288 |
| 10 | 0.00027 | 0.0034 | 0.0066 | 0.0098 | 0.013 | 0.0162 | 0.0194 | 0.0226 | 0.0258 | 0.029 |
| 20 | 0.00177 | 0.0048 | 0.008 | 0.0112 | 0.0144 | 0.0176 | 0.0208 | 0.024 | 0.0272 | 0.0304 |
| 30 | 0.00435 | 0.0074 | 0.0106 | 0.0138 | 0.017 | 0.0202 | 0.0234 | 0.0266 | 0.0298 | 0.033 |
| 40 | 0.0078 | 0.0109 | 0.0141 | 0.0173 | 0.0205 | 0.0237 | 0.0269 | 0.0301 | 0.0333 | 0.0365 |
| 50 | 0.0121 | 0.0151 | 0.0183 | 0.0215 | 0.0247 | 0.0279 | 0.0311 | 0.0343 | 0.0375 | 0.0407 |
| 60 | 0.0171 | 0.0201 | 0.0232 | 0.0263 | 0.0294 | 0.0325 | 0.0356 | 0.0387 | 0.0418 | 0.0449 |
| 70 | 0.0227 | 0.0258 | 0.0288 | 0.0318 | 0.0348 | 0.0378 | 0.0408 | 0.0438 | 0.0468 | 0.0498 |
| 80 | 0.029 | 0.032 | 0.0349 | 0.0378 | 0.0407 | 0.0436 | 0.0465 | 0.0494 | 0.0533 | 0.0552 |
| 90 | 0.0359 | 0.0389 | 0.0417 | 0.0445 | 0.0473 | 0.0501 | 0.053 | 0.0557 | 0.0584 | 0.0613 |
| 100 | 0.0434 | 0.0465 | 0.0491 | 0.0517 | 0.0543 | 0.0569 | 0.0595 | 0.0621 | 0.0647 | 0.0673 |
Коэффициент объемного расширения пропиленгликоля
| t, °С | 0% | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% |
| 0 | 0.00013 | 0.00014 | 0.00015 | 0.00015 | 0.00017 | 0.000175 | 0.000185 | 0.00019 | 0.0002 | 0.00021 | 0.00023 |
| 10 | 0.00027 | 0.00029 | 0.00031 | 0.00032 | 0.00035 | 0.00036 | 0.00038 | 0.0004 | 0.00042 | 0.00044 | 0.00047 |
| 20 | 0.00177 | 0.0019 | 0.00203 | 0.00208 | 0.0023 | 0.00239 | 0.00252 | 0.00262 | 0.00275 | 0.00288 | 0.0031 |
| 30 | 0.00435 | 0.00467 | 0.005 | 0.00511 | 0.00565 | 0.00587 | 0.0062 | 0.00644 | 0.00676 | 0.00707 | 0.00761 |
| 40 | 0.00782 | 0.0084 | 0.00899 | 0.00919 | 0.01017 | 0.01056 | 0.01114 | 0.01157 | 0.01216 | 0.0127 | 0.01368 |
| 50 | 0.0121 | 0.013 | 0.01391 | 0.01421 | 0.01573 | 0.01633 | 0.01724 | 0.0179 | 0.01881 | 0.01966 | 0.02117 |
| 60 | 0.0171 | 0.01838 | 0.01966 | 0.02009 | 0.02223 | 0.02308 | 0.02437 | 0.0253 | 0.02659 | 0.02779 | 0.02992 |
| 70 | 0.0227 | 0.0244 | 0.0261 | 0.02667 | 0.02951 | 0.03064 | 0.03235 | 0.0336 | 0.0353 | 0.03689 | 0.03972 |
| 80 | 0.029 | 0.03117 | 0.03335 | 0.03407 | 0.0377 | 0.03915 | 0.04132 | 0.04292 | 0.04509 | 0.04712 | 0.05075 |
| 90 | 0.0359 | 0.03859 | 0.04128 | 0.04218 | 0.04667 | 0.04846 | 0.05116 | 0.05313 | 0.05582 | 0.05834 | 0.06282 |
| 100 | 0.0434 | 0.04665 | 0.04991 | 0.05099 | 0.05642 | 0.05859 | 0.06184 | 0.06423 | 0.06749 | 0.07052 | 0.07595 |
Для того чтобы определить количества теплоносителя в системе отопления, вам нужно учесть объем:
- Подключенных приборов (радиаторы. магистраль теплого пола и т.д.);
- Труб;
- Коллектора (гребенки);
- Источника тепла (например, сколько теплоносителя находится в змеевике бойлера или котла).
Вычислить объем труб можно по формуле:
V = L x 0,0785 x D x D
- L – длина трубы отопления;
- D – диаметр в см;
- V – объем теплоносителя в трубе в литрах.
Объем теплоносителя в батареях вы можете посмотреть в спецификации или инструкции к ним. Если таковых нет, количество теплоносителя вы можете узнать в публикации статью «Объем воды в радиаторе отопления – алюминиевом, чугунном, биметаллическом».
Особенности выбора
Вам может показаться, что расширительный бачок имеет простую конструкцию и выбрать его можно только исходя из объема. Но есть еще несколько моментов, которые стоит учесть:
- Материал мембраны должен быть стойким к реактивам и присадкам, которые используются в теплоносителях;
- Внутренняя часть бака должна быть покрыта качественной краской или другим покрытием.
- Защитное покрытие внутренней части емкости не должно вступать в реакцию с теплоносителем;
- Мембрана должна быть устойчивой к высоким температурам;
- Максимально допустимое давление в емкости должно соответствовать характеристикам вашей системы отопления;
- Все соединения и швы должны быть стойкими к высокому давлению и гидроудару.
Установка и подключение
Если у вас есть навыки работы с сантехникой, то установить расширительный бачок не составит труда. Но перед тем как начать его монтаж, вам стоит ознакомиться с основными правилами установки:
- Расширительный бак открытого типа должен находиться выше любого элемента системы отопления;
- Мембранный бак объемом более 30 литров нежелательно крепить к стене, он должен стоять на подставке;
- Нельзя устанавливать расширительный бак в помещении, где температура может опуститься ниже 0 °С;
- Расширительный бак необходимо подключить к системе отопления до ее разветвления;
- Если в системе предусмотрено несколько отдельных контуров, на каждый из них нужен свой расширительный бак;
- Подключение расширительного бака к основной трубе должно производиться сразу перед насосом.
Теперь давайте рассмотрим пошаговый план действий:
В первую очередь нужно подсоединить к расширительному баку (1) тройник с сливным краном (2). Он понадобится чтобы сливать теплоноситель для обслуживания и снятия расширительного бачка. Для уплотнения всех резьбовых соединений используйте один из трех вариантов:
- Фум-лента;
- Пакля со специальной высокотемпературной пастой;
- Шнур с высокотемпературным герметиком.
К тройнику (2) подключите шаровый вентиль (3). Он нужен для перекрытия подачи теплоносителя в емкость. От него дальше пойдет труба, которая будет соединять расширительный бак с основной магистралью отопительной системы.
В основную трубу системы необходимо врезать обычный тройник (4). Он должен располагаться до циркуляционного насоса (5). Обратите внимание на подбор места установки расширительного бака и расположением тройника. Расстояние между ними должно быть небольшим – так будет удобнее соединить их между собой.
Когда определились с местом монтажа бачка, установите кронштейны, подставку или крепления. Помните, что вес бачка с теплоносителем будет зависеть от температуры в системе. Чем она выше, тем больше теплоносителя входит в бачок и тем он тяжелее. Кронштейны и крепеж должны выдержать его при полном заполнении.
Перед установкой необходимо проверить уровень давления в баке. Оно должно быть на 0,2 атм. меньше, чем в системе отопления. В большинстве случаев расширительный бак поставляется с уже закачанным в него воздухом. Если он пуст – вам придется накачать его самостоятельно.
Для закачки и спуска воздуха, проверки давления в верхней части расширительного бака есть ниппель. Он может быть скрыт под пластиковой крышкой, или просто закручен колпачком. Чтобы закачать воздух и проверить давление вам понадобится насос и обычный автомобильный манометр.
После того как все готово, можно крепить расширительный бачок к кронштейнам. Затем останется лишь провести от шарового вентиля трубу или шланг к тройнику. После того как все сделано, можно включать систему отопления для проверки.
Единственная проблема, которая может возникнуть при работе системы отопления – протечки. Они возникают в местах резьбовых соединений. Если вода или теплоноситель протекают на стыках, варианта три:
- Неплотно сделано уплотнение;
- Некачественная прокладка или уплотнительное кольцо;
- Повреждена резьба.
В любом случае нужно разобрать проблемный стык и осмотреть его. Если проблемы с резьбой – ничего не поделать, придется покупать и ставить новый фитинг. Если с ней все в порядке, то достаточно заменить прокладки и сделать новое уплотнение.
В этой статье мы постарались максимально подробно рассказать принцип работы расширительного бака в системе отопления, закрытой и открытой. Если у вас остались вопросы – можете задать их в комментариях. Не забудьте поделиться публикацией с друзьями 
Расширительный бак для отопления закрытого типа: принцип работы и устройство + как выбрать и установить в систему
Грамотно подобранный и подключенный расширительный бак для отопления закрытого типа играет важную роль. Он защитит отопительный контур и продлит рабочий ресурс оборудования. Замкнутая герметичная емкость избавит от необходимости бесконечно ремонтировать систему и менять устройства. Стоит с ней «познакомиться». Правда?
Мы расскажем о том, как выбрать закрытую модель расширительного бачка в соответствиями с техническими данными системы. Подскажем, как его грамотно установить и подключить. Кроме того, в статье приведены рекомендации, которые необходимо соблюдать для продления срока службы оборудования.
Назначение закрытых бачков
Все они, независимо от объемов, производительности, предназначены для нивелирования расширения теплоносителя (специальных жидкостей, воды), которое происходит при повышении его температуры.
Делается это для того, чтобы избежать разрушительных гидроударов, повреждений фитингов, арматуры, разрыва труб систем отопления, выдавливания прокладок.
Пример: теплоноситель (вода) расширяется на четыре процента с повышением температуры до 95 °С. Чего вполне хватает для выхода инженерной системы из строя.
Устройство и компоненты экспанзомата
Любое подобное современное изделие состоит из следующих конструктивных элементов:
- корпуса;
- камеры для теплоносителя;
- газовой камеры, куда закачивается обычный воздух или инертный газ;
- мембраны.
Вариант наполнения газовой камеры инертным газом является более предпочтительным, ведь обеспечивает емкости большую долговечность. Но обычный воздух более доступный.
Мембрана изготавливается из эластичных материалов, поэтому способна изменять свое положение при увеличении или уменьшении температуры теплоносителя. Этот элемент конструкции бывает диафрагменного или баллонного типа, при этом принцип действия у них аналогичный.
Подсоединение баков к отопительной системе происходит с помощью специального патрубка. Для закачивания газа предусмотрен клапан. Емкости закрытого типа типа изготавливаются в горизонтальной или вертикальной компоновке, что облегчает комплектацию системы отопления.
Емкости, предназначенные для установки в закрытые отопительные системы, оснащаются манометрами для контроля внутреннего давления. Аналогичные изделия, предназначенные для монтажа в системы обычных частных домов, работают при невысоких нагрузках, не превышающих 3,5-4 бар, поэтому в измерительных приборах не нуждаются.
А также в продаже можно найти резервуары двух видов:
- с несменной или стационарной мембраной диафрагменного типа, то есть порыв, износ которой приведет к замене всего прибора;
- со сменной мембраной балонного типа.
В первом случае изделия отличаются более демократичной ценой, во втором большей функциональностью, ремонтопригодностью и долговечностью.
Конструкция фланцевых бачков позволяет износившуюся или поврежденную мембрану заменить, причем в ряде случаев это получится сделать даже самому. А еще сменные мембраны способны выдержать большее давление.
Схема действия расширительного бачка
Когда теплоноситель холодный, то мембрана бака занимает максимально большое пространство. При повышении температуры давление на нее возрастает.
В результате указанный элемент конструкции преодолевает сопротивление инертного газа или воздуха и изменяет свое положение, освобождая больше места для образовавшегося излишка жидкости.
При остывании теплоносителя происходит процесс обратный, описанному выше. А дальше циклы многократно повторяются.
Рекомендации по выбору емкости
Важнейшей особенностью, на которую следует обращать внимание при выборе модели расширительного бачка, является объем ее резервуара. Для закрытых систем с небольшим контуром, объем теплоносителя в котором не превышает 150 л, вместительность рассчитать несложно.
Так, она должна составлять:
- при использовании в качестве теплоносителя воды — 10% от объема всей системы отопления (например, если этот показатель равняется 100 литрам, то расширительный бачок должен вмещать не менее 10 литров);
- при использовании в качества теплоносителя гликолевой жидкост-и — 15% от объема системы отопления.
В последнем случае емкость должна быть внушительней из-за большего коэффициента расширения указанного антифриза.
Объем бака для более вместительных систем, по контуру которых циркулирует более 150 л, удобнее всего вычислить, используя параметр общего объема системы и таблицу для подбора бака.
Чтобы вычислить общий объем системы, можно использовать такие способы:
- Измерить объем теплоносителя, циркулирующего во всех отдельных элементах системы (котла, радиаторов, трубопроводов) с последующим суммированием полученных результатов. Этот способ отличается высокой трудозатратностью, но в тоже время является наиболее точным.
- Умножить каждый киловатт мощности котла на 15, приняв, что в среднем на 1 кВт приходится около 15 л теплоносителя. Этот способ отличается простотой, но следует помнить о том, что доверять результату можно только, когда есть уверенность в правильном подборе нагревательного элемента для системы.
- Слить всю воду из системы и заново заполнить ее, подсчитав необходимый литраж.
Также для расчета необходимого объема бачка можно воспользоваться формулами или онлайн калькулятором. Для чего необходимо знать объем теплоносителя, его температуру и давление в системе.
Способ с формулами более сложный и полученный в результате вычислений объем будет не существенно отличаться от грубого расчета, приведенного выше. Более того, найденное значение предстоит округлить в большую сторону.
Наиболее практичным решением при выборе станет расширительный бачок, предназначенный для систем отопления закрытого типа, оснащенный предохранительным клапаном.
Причина в том, что при забросе давления до критических норм приспособление вступит в работу и стравит его. То есть указанный клапан способен существенно повысить безопасность всей системы отопления.
При покупке емкости следует учитывать то, что для обозначения расширительных баков, использующихся для отопления, чаще всего применяется красная краска.
Такая особенность поможет отличить нужное изделие от других подобных, к примеру, схожих размерами и формой бачков для водоснабжения — гидроаккумуляторов, которые преимущественно покрываются синей эмалью.
Но при необходимости можно найти резервуары различных расцветок, что поможет разместить нужный в любом помещении без снижения его эстетических качеств.
Также следует обращать внимание при выборе на качество материалов, использованных при производстве корпуса емкости, мембраны. И наличие гарантии на приобретаемое оборудование и руководства по монтажу и подключению его в систему.
Как осуществить монтаж?
Каких-либо существенных ограничений, влияющих на место установки расширительного бачка в системе, нет. Все же установку желательно производить в любой удобной точке обратной магистрали имеющейся системы отопления.
Причина в том, что там теплоноситель прохладнее. А это позволяет существенно продлить ресурс расширительной емкости, ее мембраны.
Кроме того, если установить бачок неподалеку от твердотопливного котла, то в определенных ситуациях в камеру для теплоносителя может попасть пар. В результате чего емкость потеряет способность производить компенсацию расширения теплоносителя.
Установка резервуара может осуществляться двумя способами. К ним относятся монтаж:
- на стене;
- на полу.
Но следует понимать, что первый вариант предназначен только для случаев, когда расширительная емкость имеет умеренный объем.
Не следует экономить на подключении бака к системе отопления.
Так указанная процедура должна выполняться с применением:
- отсекающего крана с, так называемой, «американкой» — этот элемент конструкции позволит оперативно вывести резервуар с эксплуатации, а при необходимости заменить его, причем не дожидаясь остывания теплоносителя;
- тройника с краном для слива, что позволит перед заменой бака быстро его опустошить;
- манометра для измерения давления;
- предохранительного клапана или ниппеля для регулировки давления внутри оборудования.
После монтажа бачка его предстоит правильно настроить, учитывая рекомендации производителя, приведенные в инструкции к приобретенному оборудованию. Чтобы давление в баке было соответствующим, т.е. меньшим, чем в системе, что позволит мембране деформироваться при нагревании теплоносителя.
Если расчеты были выполнены не верно и в системе отопления размещен резервуар меньшего, чем нужно объема, то он не справится со своими обязанностями, но исправить ошибку можно.
Для чего нужно приобрести и установить в систему вторую емкость. Емкость которого составляет разницу между нужным объемом и имеющимся у работающего в системе бака. Такой способ сократит финансовые потери.
Техническое обслуживание при эксплуатации
Нужно помнить, что при перерывах в использовании баки, как и другие компоненты системы отопления, следует опустошать с последующей просушкой. Игнорировать этот пункт не следует, так как его несоблюдение приведет к появлению коррозии и снижению сроков эксплуатации.
При использовании любого закрытого бака владельцам регулярно следует выполнять ряд несложных операций.
К которым относятся:
- периодические осмотры на предмет выявления коррозии, механических повреждений — такая процедура должна производиться дважды в год;
- проверка давления в системе, что выполняется через каждые полгода;
- периодические осмотры целостности мембраны — такие операции производятся согласно рекомендациям производителя.
А кроме того, на протяжении всей эксплуатации пользователям придется соблюдать требования относительно допустимых норм температуры и давления.
Для ремонта резервуаров следует использовать исключительно оригинальные комплектующие, так как это обеспечит не только нужную производительность, но и безопасность использования.
С правилами и особенностями подбора расширительного бачка для отопительных систем открытого типа ознакомит следующая статья, прочитать которую стоит владельцам домов с открытыми контурами отопления.
Выводы и полезное видео по теме
Первый ролик поможет разобраться в особенностях современных расширительных баков, их правильного выбора:
Следующий видеоматериал даст возможность понять то, как правильно осуществить монтаж купленного расширительного бака:
Бачок закрытого типа является практичным, долговечным, эффективным и безопасным решением для системы отопления. Но, чтобы получить ожидаемый результат необходимо сделать правильный выбор и монтаж изделия в систему отопления и его настройку.
Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, делитесь полезной информацией и фото по теме статьи. Расскажите о том, как подбирали закрытый бачок для системы отопления в загородном доме. Откройте ваши технологические секреты, которые будут полезны посетителям сайта.
Расширительный бак для отопления
В системе отопления очень важным элементом является расширительный бак для отопления. Служит такое устройство для того чтобы принимать излишки теплоносителя в тот момент, когда он расширяется, таким образом предотвращая разрывание трубопровода и кранов.
Принцип функционирования расширительного бака для отопления состоит в следующем: когда температура теплоносителя поднимается на 10 градусов, то объем его увеличивается примерно на 0,3%. Так как жидкость – не сжигается, то появляется излишнее давление, которое нужно компенсировать. Именно для этого и устанавливается расширительный бак.
Виды расширительных баков
В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.
В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.
Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.
Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.
Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.
Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.
Выбор расширительного бака
Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.
Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.
Расчет объема бака
Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.
Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.
Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).
Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.
Установка расширительного бака
Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.
Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.
Обслуживание расширительного бака
Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:
- Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
- Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
- Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
- Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.
Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.
Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.
Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.
Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.
Мембранный бак: как работает конструкция расширительного типа — устройство, принцип работы расширителя
Из-за систематической смены температурного режима в отопительной системе объем теплоносителя принимает различные значения. Что нередко приводит к возникновению аварийных ситуаций. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо наладить стабильную работу установки, поддерживая нужные характеристики в пределах нормы. Для этого требуется детально изучить устройство и принцип работы мембранного расширительного бака для отопления.
Назначение
Большинство веществ, используемых для передачи тепловой энергии, представляют собой нейтральную слабосжимающуюся жидкостную среду. Именно поэтому при ее задействовании требуется наличие приборов стабилизации — бачков-расширителей с мембраной. Такие агрегаты принимают часть жидкости, когда она увеличивается в объеме при нагревании, а также возвращают ее обратно в контур в момент снижения температуры.
Когда температурный режим теплоносителя повышается, возрастает давление воды в системе. Из-за невозможности носителя тепла сжиматься и герметичности установки в целом нередко выходят из строя трубы и котлы.
В этой ситуации ошибочно думать, что проблему можно решить исключительно с помощью монтажа специального клапана, позволяющего вытеснить излишки наполняющего вещества в период нагрева. Охлаждаясь, жидкость уменьшится в объеме и ее место займет воздух. Воздушная прослойка начнет препятствовать циркуляции жидкой среды. Дабы устранить эту неприятность, придется систематически спускать излишки и дополнять контур новым теплоносителем, а также нагревать его. Что, само по себе, обойдется недешево.
Чтобы избежать подобных сложностей, следует поставить мембранную расширительную емкость, представляющую собой специальный резервуар, подведенный к системе посредством трубы. Лишнее давление в нем будет нейтрализоваться за счет динамики объемных показателей и сеть сможет работать стабильно.
Преимущества и недостатки
Бачок-расширитель вбирает в себя определенное количество воды при увеличении ее объема, затем возвращает. В качестве выраженных плюсов таких устройств следует отметить:
- возможность применения для любой жидкости, циркулирующей в комплексах водоснабжения и отопления, даже с чрезмерным содержанием кальция;
- отсутствие потребности в подкачке большого количества воздуха (если сравнивать с баками, работающими без мембраны);
- простота и сравнительная дешевизна монтажа конструкций;
- существенная экономия в процессе эксплуатации.
Нельзя умолчать и об имеющихся минусах резервуаров-расширителей. К таковым относятся:
- повышенная вероятность возникновения ржавчины в агрегатах;
- увеличенные теплопотери из-за передачи тепла гидроаккумулятору;
- внушительные габариты, требующие достаточно места для установки.
Конструктивные особенности
В жилых и производственных помещениях сети отопления монтируются согласно открытым и закрытым схемам. Первый вариант больше подходит для централизованных систем, что позволяет осуществлять забор жидкости для горячей подачи напрямую. В таком случае бачок устанавливают в верхней зоне контура. Емкость дает возможность контролировать процесс скачков давления, выводя воздушные пробки из труб.
Второй тип монтажа подразумевает применение резервуаров с мембраной. Они отличаются сравнительной простотой конструкции. Состоят из бака-расширителя и мембраны-пластины, которая, в свою очередь, может быть:
- Баллонной. Значит, носитель тепла размещается внутри баллона из резины, а с наружной стороны находится азот или воздух. Этот элемент при поломке несложно заменить, покупать новый прибор целиком не придется.
- Диафрагменной. Выполненной в виде несъемной перегородки из металлического или полимерного материала. Такая деталь отличается компактной емкостью и может нейтрализовать лишь малые скачки давления в сети. При выходе из строя осуществить замену невозможно, вследствие чего предстоит приобретать другой бачок. Разумеется, стоимость данной мембраны несколько ниже вышеприведенного варианта.
Как работает мембранный расширительный бак
Для любой системы параметры теплоносителя устанавливаются в соответствии с рекомендациями, прописанными в инструкции по эксплуатации агрегата. Непосредственно тип мембраны-пластины на функциональные особенности прибора не влияет. Однако, если она принадлежит к баллонной разновидности, резервуар способен вместить большее количество несущей тепло жидкостной среды.
1,5 м3/ч Для технической воды
1,5 м3/ч Для технической воды
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
Принцип функционирования бачка-расширителя у различных конструкций не имеет отличий. Когда число атмосфер возрастает из-за увеличения объема жидкости при нагревании, мембрана растягивается. Следом происходит сжатие газа, который находится снаружи, что дает возможность остаткам жидкостной среды проникнуть внутрь. Ну а после того, как снижается давление из-за понижения температуры, активируется обратный процесс.
Стабильность работы обеспечивается в автоматическом режиме. Чтобы функционировала правильно, необходимо подобрать подходящую емкость и выполнить предварительные расчеты перед установкой. Нужных параметров не удастся достичь, если резервуар окажется больше или меньше требуемого объема. Подобное несоответствие может привести к возникновению аварийной ситуации.
Правила выбора изделия
Определяясь с моделью, обращать внимание следует не только на объемные характеристики. Не менее важно, чтобы прибор соответствовал и ряду других требований:
- мембрана-пластина обязана выдерживать высокие температуры и скачки показателей атмосфер;
- агрегат не должен отклоняться от установленных санитарно-гигиенических норм;
- особенности монтажа также нужно учитывать при покупке.
Выбирая устройство (расширительный бак мембранного типа), несложно заметить, что сегодня на рынке представлено множество разновидностей бачков, изготавливаемых как в России, так и за рубежом. Основные различия заключаются в ценовом диапазоне товаров.
Останавливаться на самой дешевой модели определенно не лучшее решение. Ведь минимум затрат при приобретении может обернуться впоследствии множеством проблем из-за низких качественных характеристик материалов, используемых в производстве. В этом отношении стоит отдать предпочтение отечественным компаниям-изготовителям. Выпускаемая ими продукция ничуть не уступает в качестве импортным дорогостоящим изделиям, а по карману бьет значительно меньше. Не забывайте, что именитая марка еще не гарантирует надежности и продолжительного срока службы прибора.
Ведущим параметром, на который следует опираться при выборе бачка, выступает его объем. Многие эксперты советуют покупать расширитель вместимостью 10% от общего количества носителя тепла в отопительной сети. Коэффициент расширения при максимальном температурном режиме обязан оставаться в пределах 0,8. Поэтому все требуемые расчеты предстоит проводить с предельной точностью. И учитывать при этом необходимо:
- предел давления в системе;
- объемные характеристики носителя тепла;
- изначальное число атмосфер в резервуаре;
- соответствующий тепловой коэффициент.
Определяясь с габаритами устройства, обязательно изучите наличие всех узлов. Для этого достаточно внимательно рассмотреть проектные документы. При отсутствии (утере) нужной документации, следует рассчитать требуемые параметры приблизительно. Просто знайте, что на 1 кВт предусмотрено 15 литров жидкости. В многоэтажках коэффициент обычно вычисляется посредством учета состава жидкостной среды, которая нередко включает в себя гликоли, благоприятно влияющие на ее качество.
Кроме того, определить данное значение вполне реально по температуре носителя тепла. Максимальное давление сети выявляют с помощью предела, установленного для узлов. Делается это посредством настройки специальных запорных элементов. Начальное число атмосфер должно быть минимальным. На ряде моделей его регулируют, нагнетая или спуская воздух. Непосредственно в резервуаре контроль осуществляется с помощью манометра.
Использование бака-расширителя с мембраной имеет собственные ограничения. На возможность его применения в той или иной ситуации в основном влияют методы производства, задействованные заводом-изготовителем, а также материалы. В некоторых ситуациях к составу носителя тепла предъявляются особые требования. Так, может быть указано обязательное снижение количества этиленгликоля или антифриза.
Выбирая подходящее изделие, обратите внимание на российскую компанию-производителя «Вода Отчества». Выпускаемая организацией продукция соответствует наивысшим качественным характеристикам и способна прослужить владельцам продолжительный срок. Надежность и высокое качество товаров подтверждают многолетний опыт работы предприятия и множество положительных отзывов от благодарных покупателей.
Разновидности мембранных расширителей
Для компенсации объема теплоносителя в сети в момент изменения температурного режима применяют два типа емкостей: открытые и закрытые. Первый вид пользуется большой популярностью среди потребителей, но обладает рядом недостатков:
- для монтажа требуются существенные затраты, так как, устанавливаются такие приборы в верхней зоне системы, чтобы задать нужные показатели атмосфер;
- нужно осуществлять постоянный контроль уровня жидкостной среды;
- имеется вероятность появления ржавчины вследствие продолжительного контакта воды с воздухом.
Вторая разновидность резервуаров-расширителей лишена подобных минусов. В их схеме предусмотрено наличие специальной мембраны (баллонной или диафрагменной).
Расширительный бак для отопления закрытого типа: принцип работы и устройство + как выбрать и установить в систему
Грамотно подобранный и подключенный расширительный бак для отопления закрытого типа играет важную роль. Он защитит отопительный контур и продлит рабочий ресурс оборудования. Замкнутая герметичная емкость избавит от необходимости бесконечно ремонтировать систему и менять устройства. Стоит с ней «познакомиться». Правда?
Мы расскажем о том, как выбрать закрытую модель расширительного бачка в соответствиями с техническими данными системы. Подскажем, как его грамотно установить и подключить. Кроме того, в статье приведены рекомендации, которые необходимо соблюдать для продления срока службы оборудования.
Назначение закрытых бачков
Все они, независимо от объемов, производительности, предназначены для нивелирования расширения теплоносителя (специальных жидкостей, воды), которое происходит при повышении его температуры.
Делается это для того, чтобы избежать разрушительных гидроударов, повреждений фитингов, арматуры, разрыва труб систем отопления, выдавливания прокладок.
Пример: теплоноситель (вода) расширяется на четыре процента с повышением температуры до 95 °С. Чего вполне хватает для выхода инженерной системы из строя.
Устройство и компоненты экспанзомата
Любое подобное современное изделие состоит из следующих конструктивных элементов:
- корпуса;
- камеры для теплоносителя;
- газовой камеры, куда закачивается обычный воздух или инертный газ;
- мембраны.
Вариант наполнения газовой камеры инертным газом является более предпочтительным, ведь обеспечивает емкости большую долговечность. Но обычный воздух более доступный.
Мембрана изготавливается из эластичных материалов, поэтому способна изменять свое положение при увеличении или уменьшении температуры теплоносителя. Этот элемент конструкции бывает диафрагменного или баллонного типа, при этом принцип действия у них аналогичный.
Подсоединение баков к отопительной системе происходит с помощью специального патрубка. Для закачивания газа предусмотрен клапан. Емкости закрытого типа типа изготавливаются в горизонтальной или вертикальной компоновке, что облегчает комплектацию системы отопления.
Емкости, предназначенные для установки в закрытые отопительные системы, оснащаются манометрами для контроля внутреннего давления. Аналогичные изделия, предназначенные для монтажа в системы обычных частных домов, работают при невысоких нагрузках, не превышающих 3,5-4 бар, поэтому в измерительных приборах не нуждаются.
А также в продаже можно найти резервуары двух видов:
- с несменной или стационарной мембраной диафрагменного типа, то есть порыв, износ которой приведет к замене всего прибора;
- со сменной мембраной балонного типа.
В первом случае изделия отличаются более демократичной ценой, во втором большей функциональностью, ремонтопригодностью и долговечностью.
Конструкция фланцевых бачков позволяет износившуюся или поврежденную мембрану заменить, причем в ряде случаев это получится сделать даже самому. А еще сменные мембраны способны выдержать большее давление.
Схема действия расширительного бачка
Когда теплоноситель холодный, то мембрана бака занимает максимально большое пространство. При повышении температуры давление на нее возрастает.
В результате указанный элемент конструкции преодолевает сопротивление инертного газа или воздуха и изменяет свое положение, освобождая больше места для образовавшегося излишка жидкости.
При остывании теплоносителя происходит процесс обратный, описанному выше. А дальше циклы многократно повторяются.
Рекомендации по выбору емкости
Важнейшей особенностью, на которую следует обращать внимание при выборе модели расширительного бачка, является объем ее резервуара. Для закрытых систем с небольшим контуром, объем теплоносителя в котором не превышает 150 л, вместительность рассчитать несложно.
Так, она должна составлять:
- при использовании в качестве теплоносителя воды — 10% от объема всей системы отопления (например, если этот показатель равняется 100 литрам, то расширительный бачок должен вмещать не менее 10 литров);
- при использовании в качества теплоносителя гликолевой жидкост-и — 15% от объема системы отопления.
В последнем случае емкость должна быть внушительней из-за большего коэффициента расширения указанного антифриза.
Объем бака для более вместительных систем, по контуру которых циркулирует более 150 л, удобнее всего вычислить, используя параметр общего объема системы и таблицу для подбора бака.
Чтобы вычислить общий объем системы, можно использовать такие способы:
- Измерить объем теплоносителя, циркулирующего во всех отдельных элементах системы (котла, радиаторов, трубопроводов) с последующим суммированием полученных результатов. Этот способ отличается высокой трудозатратностью, но в тоже время является наиболее точным.
- Умножить каждый киловатт мощности котла на 15, приняв, что в среднем на 1 кВт приходится около 15 л теплоносителя. Этот способ отличается простотой, но следует помнить о том, что доверять результату можно только, когда есть уверенность в правильном подборе нагревательного элемента для системы.
- Слить всю воду из системы и заново заполнить ее, подсчитав необходимый литраж.
Также для расчета необходимого объема бачка можно воспользоваться формулами или онлайн калькулятором. Для чего необходимо знать объем теплоносителя, его температуру и давление в системе.
Способ с формулами более сложный и полученный в результате вычислений объем будет не существенно отличаться от грубого расчета, приведенного выше. Более того, найденное значение предстоит округлить в большую сторону.
Наиболее практичным решением при выборе станет расширительный бачок, предназначенный для систем отопления закрытого типа, оснащенный предохранительным клапаном.
Причина в том, что при забросе давления до критических норм приспособление вступит в работу и стравит его. То есть указанный клапан способен существенно повысить безопасность всей системы отопления.
При покупке емкости следует учитывать то, что для обозначения расширительных баков, использующихся для отопления, чаще всего применяется красная краска.
Такая особенность поможет отличить нужное изделие от других подобных, к примеру, схожих размерами и формой бачков для водоснабжения — гидроаккумуляторов, которые преимущественно покрываются синей эмалью.
Но при необходимости можно найти резервуары различных расцветок, что поможет разместить нужный в любом помещении без снижения его эстетических качеств.
Также следует обращать внимание при выборе на качество материалов, использованных при производстве корпуса емкости, мембраны. И наличие гарантии на приобретаемое оборудование и руководства по монтажу и подключению его в систему.
Как осуществить монтаж?
Каких-либо существенных ограничений, влияющих на место установки расширительного бачка в системе, нет. Все же установку желательно производить в любой удобной точке обратной магистрали имеющейся системы отопления.
Причина в том, что там теплоноситель прохладнее. А это позволяет существенно продлить ресурс расширительной емкости, ее мембраны.
Кроме того, если установить бачок неподалеку от твердотопливного котла, то в определенных ситуациях в камеру для теплоносителя может попасть пар. В результате чего емкость потеряет способность производить компенсацию расширения теплоносителя.
Установка резервуара может осуществляться двумя способами. К ним относятся монтаж:
- на стене;
- на полу.
Но следует понимать, что первый вариант предназначен только для случаев, когда расширительная емкость имеет умеренный объем.
Не следует экономить на подключении бака к системе отопления.
Так указанная процедура должна выполняться с применением:
- отсекающего крана с, так называемой, «американкой» — этот элемент конструкции позволит оперативно вывести резервуар с эксплуатации, а при необходимости заменить его, причем не дожидаясь остывания теплоносителя;
- тройника с краном для слива, что позволит перед заменой бака быстро его опустошить;
- манометра для измерения давления;
- предохранительного клапана или ниппеля для регулировки давления внутри оборудования.
После монтажа бачка его предстоит правильно настроить, учитывая рекомендации производителя, приведенные в инструкции к приобретенному оборудованию. Чтобы давление в баке было соответствующим, т.е. меньшим, чем в системе, что позволит мембране деформироваться при нагревании теплоносителя.
Если расчеты были выполнены не верно и в системе отопления размещен резервуар меньшего, чем нужно объема, то он не справится со своими обязанностями, но исправить ошибку можно.
Для чего нужно приобрести и установить в систему вторую емкость. Емкость которого составляет разницу между нужным объемом и имеющимся у работающего в системе бака. Такой способ сократит финансовые потери.
Техническое обслуживание при эксплуатации
Нужно помнить, что при перерывах в использовании баки, как и другие компоненты системы отопления, следует опустошать с последующей просушкой. Игнорировать этот пункт не следует, так как его несоблюдение приведет к появлению коррозии и снижению сроков эксплуатации.
При использовании любого закрытого бака владельцам регулярно следует выполнять ряд несложных операций.
К которым относятся:
- периодические осмотры на предмет выявления коррозии, механических повреждений — такая процедура должна производиться дважды в год;
- проверка давления в системе, что выполняется через каждые полгода;
- периодические осмотры целостности мембраны — такие операции производятся согласно рекомендациям производителя.
А кроме того, на протяжении всей эксплуатации пользователям придется соблюдать требования относительно допустимых норм температуры и давления.
Для ремонта резервуаров следует использовать исключительно оригинальные комплектующие, так как это обеспечит не только нужную производительность, но и безопасность использования.
С правилами и особенностями подбора расширительного бачка для отопительных систем открытого типа ознакомит следующая статья, прочитать которую стоит владельцам домов с открытыми контурами отопления.
Выводы и полезное видео по теме
Первый ролик поможет разобраться в особенностях современных расширительных баков, их правильного выбора:
Следующий видеоматериал даст возможность понять то, как правильно осуществить монтаж купленного расширительного бака:
Бачок закрытого типа является практичным, долговечным, эффективным и безопасным решением для системы отопления. Но, чтобы получить ожидаемый результат необходимо сделать правильный выбор и монтаж изделия в систему отопления и его настройку.
Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, делитесь полезной информацией и фото по теме статьи. Расскажите о том, как подбирали закрытый бачок для системы отопления в загородном доме. Откройте ваши технологические секреты, которые будут полезны посетителям сайта.
Расширительный бак для отопления закрытого типа: принцип работы и устройство, особенности монтажа
Если владелец частного дома планирует проживать в нём круглый год, то без правильно смонтированной системы обогрева ему не обойтись. Как правило, устройство отопления начинается с выбора типа трубной разводки и монтажа котельного оборудования. В зависимости от принципиальной схемы системы выбирается тип расширительного бака для компенсации избыточного давления в трубопроводе. Данное оборудование может быть открытого или закрытого типа. Расширительный бак для отопления закрытого типа помогает избежать проблем при эксплуатации отопления.
Преимущества закрытой системы отопления
Закрытая система отопления – современный способ обогрева помещения, основанный на циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру. Движение жидкости обеспечивается циркуляционным насосом, устанавливаемым на прямой или обратной магистрали. Данный вид отопления обладает следующими преимуществами:
- В качестве теплоносителя допускается применять не только воду, но и антифриз, который не замерзает при отрицательных температурах.
- В отличие от обогрева открытого типа, нагретая жидкость не имеет контакта с атмосферой, из-за чего исключается риск испарения и необходимость постоянного пополнения расширительного бака для системы отопления закрытого типа, а также обеспечения контроля уровня теплоносителя.
- У потребителя есть возможность регулировать подачу теплоносителя, выбирая наиболее подходящую температуру обогрева.
- Мембранный расширительный бак для отопления закрытого типа позволяет искусственно нагнетать давление в системе, контролируя уровень напора в системе ГВС.
- Одним из главных преимуществ является возможность подключения сразу нескольких отопительных контуров, к каждому из которых допускается подать определённое количество тепловой энергии.
- Для движения теплоносителя достаточно труб малого диаметра, что приводит к экономии на монтаже.
Для чего нужен расширительный бак в системе отопления частного дома закрытого типа и в чём его достоинства? Оборудование обладает высокой степень износостойкости, но требует своевременной замены износившейся мембраны, так как, в процессе эксплуатации, на ней появляются микротрещины, и эффективность её основной функции снижается. Чтобы оценить преимущества данного метода обогрева, нужно понять, как работает расширительный бачок в системе отопления закрытого типа.
Недостатки закрытой системы отопления
Наряду с явными достоинствами, по сравнению с системой отрытого типа, обогрев помещений с циркуляцией теплоносителя по замкнутому контуру имеет некоторые недостатки:
- Главным минусом такой системы является её зависимость от электрической сети и, соответственно, невозможность устройства гравитационного способа циркуляции жидкости по трубопроводам.
- Из-за постоянного потребления электроэнергии, увеличиваются эксплуатационные расходы на обогрев комнат в жилом доме.
- Электрооборудование обладает повышенной чувствительностью к перепадам напряжения, что вызывает необходимость установки дополнительных приборов, стабилизирующих подачу электропитания.
- При постоянной работе циркуляционного насоса в контуре возможны вибрации, что вызывает повышенный шумовой эффект во время эксплуатации системы.
- При попадании в систему воздуха, её эффективность падает, и теплоотдача снижается в несколько раз.
- За счёт наличия 2 камер, закрытый расширительный бак в системе отопления имеет большие габариты, чем ёмкости открытого типа. Здесь также следует учесть, что расчётный рабочий объём жидкости в мокрой зоне не может быть больше 30% — 50% от общего пространства, из-за чего размеры оборудования могут превысить площадь, подготовленную для его установки.
Если давление в сухой зоне по каким-то причинам падает, например, из-за негерметичного ниппеля, его приходится нагнетать повторно. Для того, чтобы избежать этой проблемы, на систему дополнительно ставится реле и подключается автоматический компрессор.
Устройство и принцип действия расширительного бачка для отопления закрытого типа
Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа представляют собой стальные цилиндрические резервуары, разделённые на 2 отсека. Первый отсек заполняется теплоносителем из магистрального трубопровода, а второй остаётся сухим. На границе двух функциональных зон устроена гибкая диафрагма. Принцип работы расширительного бака в системе отопления закрытого типа основан на следующих операциях:
- При монтаже в сухой отсек ёмкости нагнетается воздух через специальный ниппель на корпусе. Давление задаётся автомобильным насосом с манометром, оптимальное показание которого должно достигать 1,2 атм.
- Жидкость в противоположном отсеке обладает низким коэффициентом сжатия, в результате чего, под действием сжатого воздуха в системе создаётся давление.
- Теплоноситель под давлением от расширительного бачка отопления закрытого типа начинает движение по замкнутому контуру, исключая теплопотери и застой в местах расположения фитингов.
- В результате происходит постоянная циркуляция теплоносителя по отопительным приборам, сопровождающаяся непрерывной отдачей тепла.
- Многие пользователи спрашивают, как устроен расширительный бачок для отопления закрытого типа. При необходимости регулировки давления, на резервуаре имеется специальный клапан, позволяющий спустить часть воздуха, а, при необходимости увеличения показателей на манометре, производится подкачка устройства насосом.
Таким образом, вне зависимости от высоты подъёма водяного столба и места расположения расширительного бачка закрытого типа, в системе происходит движение жидкости, и КПД обогрева существенно выше, чем при отоплении открытого типа.
Как рассчитать объём расширительного бака для закрытой системы отопления
Перед тем, как выбрать расширительный бачок закрытого типа, необходимо провести простой расчёт, который позволит определить минимально требуемый объём оборудования. Вычисления производятся в соответствии со следующим алгоритмом:
- Vбака = Vжидк общ х H / k,
Vбака – искомый объём расширительного бака для отопления закрытого типа, принцип действия которого подразумевает обязательное заполнение мокрой камеры жидкостью;
Vжидк общ – общий объём теплоносителя, необходимый для заполнения системы;
H – разница в уровне жидкости внутри бака, в зависимости от изменения температурного режима;
k – безразмерная величина, определяющая эффективность мембраны, установленной в расширительном бачке отопления закрытого типа.
- Vжидк общ, или общий объём теплоносителя в системе. Можно посчитать эмпирическим путём, при заполнении контура, но, как правило, к этому времени резервуар уже должен быть приобретён. Поэтому профессионалы принимают среднее значение, исходя из 1 кВт расчётной мощности источника энергии на каждый 15 – 17 литров жидкости в системе.
- Коэффициент k определяется по формуле:
- Показатель H определяется из эмпирических значений, и, при температуре 90 – 95 оС, объём жидкости увеличивается на 4% — 5%, в зависимости от типа теплоносителя.
В большинстве случаев, мастера, имеющие большой опыт в монтаже подобного оборудования, советуют не углубляться в расчёты, а принимать объём мокрой части диафрагменного резервуара, исходя из 10% общего объёма жидкости в системе. Устройство расширительного бака системы отопления закрытого типа выполнено таким образом, что фактический объём рабочей камеры заполняется теплоносителем не более, чем на 60%.
Как выбрать расширительный бак для закрытой системы отопления
Выбор бака для нормальной эксплуатации в закрытой системе отопления зависит не только от расчёта его минимального объёма. При покупке в торговой точке нужно обратить внимание на то, как работает расширительный бак в системе отопления закрытого типа, а также на следующие особенности оборудования:
- Тип мембраны – обычная диафрагма, либо упругая оболочка с фланцевым креплением. Второй вариант более предпочтителен, так как конструкция обладает повышенной долговечностью.
- Возможный способ установки расширительного бачка для отопления закрытого типа, принцип действия которого основан на сокращении диафрагмы – в горизонтальном или вертикальном положении, в зависимости от наличия свободного места в помещении, предназначенном для монтажа.
- Конструкция пола или несущей стены определяет тип крепления бачка и необходимость приобретения кронштейнов.
- Жёсткость мембраны и наличие дополнительных фитингов зависит от рабочих диапазонов температуры, при которых ёмкость не теряет своих эксплуатационных свойств.
- Наличие дополнительных опций, исключающих вмешательство человека в работу системы – реле давления, датчик температуры и другие функции, позволяющих контролировать работу в автоматическом режиме.
При выборе немаловажным фактором является цена и известность бренда. Перед покупкой необходимо изучить реальные отзывы на форумах от покупателей, так как прибор устанавливается с расчётом на многолетнюю эксплуатацию, и его качество должно оправдывать ожидания.
Одним из лучших вакуумных расширительных бачков является оборудование компании «Джилекс», обладающее высокой степенью надёжности. Цена на стандартное изделие с объёмом 35 л варьируется от 2,5 до 3,0 тыс. руб., по состоянию на март 2021 года.
Инструкция по монтажу расширительного бачка в систему отопления
Резервуары для нагнетания давления в контур обогрева имеют простую конструкцию, что позволяет каждому домашнему мастеру установить прибор своими руками. Для корректного монтажа ёмкости в закрытую систему нужно следовать пошаговой инструкции:
- Выбирается оптимальное место для установки прибора. Лучшим решением будет осуществление монтажа в том же помещении, где установлен котёл и располагается насосное оборудование.
- Определяется положение прибора – вертикальное или горизонтальное. При втором варианте следует учесть, что мембрана должна обладать повышенными прочностными свойствами, так как, помимо давления сжатого воздуха, на диафрагму оказывает частичное воздействие масса теплоносителя в трубопроводе.
- Если система была заполнена теплоносителем, её нужно опорожнить, либо, при наличии запорной арматуры, перекрыть поступление жидкости.
- На подающей магистрали необходимо установить шаровый кран, а также спускной клапан с принудительным включением.
- Элемент трубопровода с фитингами монтируется к входному патрубку расширительного резервуара закрытого типа посредством резьбового соединения. Если диаметры фитингов не совпадают, нужно воспользоваться переходниками.
- В случае использования пластиковых труб, элементы сопряжения припаиваются методом температурного воздействия.
- При монтаже нужно контролировать герметичность всех соединений, так как в рабочем режиме система будет эксплуатироваться под давлением и с повышенными температурами.
- Все резьбовые сопряжения фиксируются с помощью полимерной ленты, льна или герметика.
- На выходном патрубке расширительного бака для отопления закрытого типа, принцип работы которого подразумевает постоянный контроль давления, устанавливается тройник. На его отводящую трубку ставится манометр для возможности контроля рабочего давления в системе.
- При необходимости подачи сигнала, в случае падения давления в системе, также следует установиться реле, которое подключается к силовому кабелю.
- Если на вводе воды в здание не стоит многоступенчатая система очистки, то перед подающим патрубком следует поставить фильтр грубой очистки. Это связано с тем, что жидкая среда, имеющая прямой контакт с эластичной диафрагмой, не должна содержать твёрдые включения, способные вызвать повреждение мягкого материала.
- По завершении работ, в сухую часть мембранного бачка нагнетается рабочее давление, после чего в систему подаётся теплоноситель для пробного запуска контура обогрева.
Для начала эксплуатации, при условии заполнения системы и удаления воздуха из всех точек контура через краны Маевского, запускается котёл, который начинает готовить теплоноситель для отопления помещений.
Особенности монтажа бака в систему отопления
Специалисты, занимающиеся работами по монтажу систем отопления долгое время, владеют определёнными нюансами данных процедур, которые не знает обыватель. Чтобы расширительный бачок для отопления закрытого типа, принцип работы и устройство которого обеспечивают циркуляцию теплоносителя по трубам, не вызывал трудностей при эксплуатации, необходимо выполнить ряд технологических требований:
- Оборудование будет служить дольше при вертикальном расположении и нагнетании жидкости с верхней точки.
- Если котёл, согласно инструкции, имеет собственный бачок внутри корпуса, то приобретение отдельного резервуара уже не требуется.
- Устройство расширительного бачка для отопления закрытого типа создаёт необходимость врезки его в магистраль на некотором удалении от циркуляционного насоса. При работе оборудования в непосредственной близости от насоса, спокойное ламинарное движение жидкости сменяется турбулентным потоком с завихрениями. Это оказывает дополнительное давление на мембрану в баке, что способствует быстрому износу материала.
- Для бесперебойной работы расширительного бака мембранного (закрытого) типа монтажные работы должны производиться при положительной температуре окружающего воздуха, предпочтительно, в летнее время. Если это условие не соблюдается, вакуумный резервуар не сможет корректно функционировать.
- Во избежание износа жизненно важных деталей оборудования, диафрагменный прибор лучше устанавливать на обратной магистрали, когда теплоноситель движется к котлу после остывания.
- После подключения всех компонентов и сборки системы, сразу после запуска нужно контролировать герметичность резьбовых соединений на протяжении 24 часов, так как при повышении температуры возможно проявление течи.
- Герметики должны обладать повышенной стойкостью против экстремальных температур – желательно, до 100 оС. Принцип работы расширительного бака закрытого типа обязывает поддерживать контур в герметичном состоянии.
- Установку оборудования стоит осуществлять таким образом, чтобы в дальнейшем не затруднять к нему подход для проведения сервисного обслуживания и замены расходных материалов.
Работы по монтажу и дальнейшую эксплуатацию устройства нужно проводить, в соответствии с прилагаемой к товару инструкцией. Это даст возможность проведения ремонтных работ по гарантии от производителя без материальных затрат.
Как проверить и накачать резервуар после монтажа
По завершении монтажа и проверки соединений на предмет герметичности, в сухую зону расширительного бачка отопления закрытого типа необходимо обеспечить подачу воздуха до достижения рабочего давления в пределах 1,2 атм. Данная работа осуществляется с выполнением следующих этапов:
- Система должна быть отключена от электропитания, а мокрая зона расширительного бачка для отопления закрытого типа, принцип работы которого основан на создании давления в сухой зоне, опорожняется от жидкости.
- Из котла также сливается теплоноситель после открывания специальной пробки в нижней части корпуса.
- Колпачок ниппеля на ёмкости откручивается, и к соску устройства подключается шланг автомобильного насоса. Желательно, чтобы оборудование для нагнетания давления было снабжено манометром для контроля оптимальных показателей.
- Давление в расширительный бак закрытого типа нагнетается до того момента, пока стрелка на приборе не покажет 1,2 атм., после чего устройство отсоединяется от ниппеля.
После нагнетания воздуха в камеру мембранного бака, система заполняется водой и начинается работа оборудования в тестовом режиме. Если показатель на манометре системы не меняет значение на протяжении долгого времени, можно переходить к эксплуатации оборудования в обычном режиме. Принцип работы расширительного бачка в закрытой системе отопления заключается в нормальном функционировании при поддержании постоянного давления.
Коротко о главном
Для чего нужен расширительный бак отопления закрытого типа? Закрытая система отопления, установленная в частном жилом доме, позволяет произвести равномерный обогрев каждого помещения. Циркуляция теплоносителя обеспечивается насосом, из-за чего при проектировании и монтаже такого способа отопления допускается принимать трубы меньшего диаметра, чем при обогреве с открытым контуром. Главным недостатком системы является её зависимость от электрической сети. Давление в подающей и обратной магистралях задаётся путём нагнетания сжатого воздуха в сухую зону расширительного бака для отопления закрытого типа, принцип работы и устройство которого описаны выше. Для нормальной теплоотдачи в жилых помещениях необходимо задать давление 1,2 атм.
А вы сталкивались с необходимостью установки расширительных баков для отопления в закрытой системе?
Как правильно установить расширительный бак в системе отопления
Те, кто самостоятельно собирает и монтирует систему отопления, нередко задаются вопросом, как правильно установить расширительный бак. Предлагаю сначала разобраться, что такое расширительный бак вообще и зачем он нужен.
Расширительный бак в системе отопления
Физические свойства воды
Одно из физических свойств воды – практически нулевая способность сжиматься. Это значит, что при попытке уменьшить её объём (то есть сжать) происходит резкое увеличение давления.
А ещё вода (как и другие материалы) может увеличивать свой объем при нагревании. Это свойство называется термическое расширение. У воды оно начинается уже при температуре +4°C. Впрочем, при понижении температуры ниже этой отметки вода тоже начинает расширяться. Это явление называют парадоксом воды. При температуре в +4°C вода имеет наибольшую плотность: вес 1 л = 1 кг.
Однако для систем отопления этот парадокс не важен, потому что температура воды, подаваемой котлом в радиаторы, значительно выше.
Увеличение объёма воды при нагревании. Фото с сайта agrovodcom.ru
Возьмём ёмкость с переливом, который ограничивает объём, равный 1000 см³. Нальём в неё 1 л воды, имеющей температуру +4°C, а затем приступим к нагреву. Плотность воды начнёт уменьшаться, а объём – увеличиваться.
Так как перелив ограничивает известный объём, излишек воды выльется. При нагреве от +4°C до +90°C (обычная температура воды в системе отопления) этот излишек составит 39,95 см³ (или 34,7 г). Именно этот процесс и происходит в системе отопления, когда котёл нагревает воду.
Что такое расширительный бак
Вспомним: если мы пытаемся сжать воду (то есть в нашем случае уместить увеличившееся количество теплоносителя в заданный объём отопительной системы), растёт давление. Чтобы излишек воды, образовавшийся при нагреве, не испортил трубы и приборы, нужно его куда-то слить, как в мерную ёмкость в опыте.
Но сливать воду из системы отопления мы не можем. Значит, излишек нужно временно «отложить» в какой-нибудь «карман», чтобы потом, когда температура воды снизится, а плотность её повысится, он вернулся в систему, и вода заняла тот же объём, что был изначально.
Расширительный бак в системе отопления
В системе отопления таким «карманом», принимающим избыток воды, образующийся при тепловом расширении, служит расширительный бак. Его задача – быть демпфером (компенсатором) давления в системе.
Открытые и закрытые расширительные баки
Расширительные баки могут быть открытого и закрытого типа. То есть сообщающиеся с атмосферой или с контролируемым, хотя и изменяющимся давлением.
Открытый расширительный бак
Мензурка из описанного опыта, в которую вылился излишек воды при температурном расширении, и есть самый простой открытый расширительный бак. Его недостаток в том, что вылившуюся воду нужно вернуть в систему в ручном режиме. Попросту говоря, перелив обратно в ёмкость, в которой воду нагревали.
Естественно, для системы отопления такой примитивный способ не подходит. Поэтому расширительный бак открытого типа для отопления схематично выглядит так:
Схематичное устройство расширительного бака открытого типа. Иллюстрация из книги Сканави А. Н. и Махова Л. М. «Отопление»
Открытый расширительный бак можно либо купить готовый, либо сделать самостоятельно. Для этого подходит любая ёмкость нужного объёма, например, пластиковая канистра.
Расширительный бак закрытого типа
Сейчас чаще стараются использовать закрытые баки: они более компактны и лишены отрицательных черт открытых, которым свойственно обмерзание, насыщение теплоносителя кислородом, повышенная коррозийность. Баки закрытого типа герметичны и состоят из двух камер: водяной и воздушной.
Компенсация давления происходит следующим образом: излишек воды заполняет водяной отсек и давит на эластичную перегородку между двумя камерами, а воздух (или газ), находящийся в воздушном отсеке, сжимается. В отличие от воды газ можно подвергнуть значительному сжатию без сильного увеличения давления.
Разновидности мембран расширительного бака. Фото с сайта profiteplo.com
- с мембраной тарельчатой формы;
- с грушевидной мембраной.
Как правильно установить расширительный бак в системе отопления
Разобравшись с теоретическими основами и видами компенсационных ёмкостей, перейдём к главному вопросу: где и как установить расширительный бак в системе отопления.
Правильный ответ на него – где хотите. То есть расширительный бак можно установить и на «подаче» – магистрали системы, ведущей от котла к отопительным приборам, и на «обратке» – трубе, по которой вода возвращается в нагревательный прибор (котёл), отдав своё тепло радиаторам. Свою функцию буфера, сдерживающего рост давления, он будет выполнять в любом случае.
Расширительный бак, установленный на обратной магистрали
И в том и в другом способе есть свои плюсы и минусы. Место установки выбирают, ориентируясь на проектные особенности конкретной отопительной системы. А также на удобство монтажа и последующего обслуживания.
Нюансы
Открытый бак, в отличие от мембранного, можно установить в системе с естественной циркуляцией воды, то есть в энергонезависимой – не требующей электричества. В системе с принуждением необходим насос. Поэтому открытый расширительный бак устанавливается в самой высокой точке, расположенной выше всех отопительных приборов. Чаще всего такая точка находится на чердаке. Сегодня, когда подкрышное пространство в частных домах тоже задействуют, устраивая там жилое помещение, такой вариант часто оказывается неподходящим.
Ограничений по размещению закрытого бака нет. Он может стоять в любом удобном месте и в любом положении.
Схема установки открытого расширительного бака. 1 – котёл, 2 –магистраль подачи теплоносителя, 3 – открытый расширительный бак, 4 – отопительный прибор, 5 – насосный узел. Фото с сайта stroim-svoi-dom.ru
Хотя мембранный бак можно установить и перед отопительными приборами, и после них, обычно его монтаж проводят по второй схеме (на «обратке»). Потому что после котла вода, как правило, подаётся очень высокой температуры, от которой мембрана бака может в скором времени прийти в негодность. К тому же при таком варианте установки (после отопительных приборов) котёл и насос не подвергаются скачкам давления и работают в более комфортном режиме.
Следует обратить внимание, что если насос в системе внешний (не встроен в котёл), то компенсирующую ёмкость нужно устанавливать перед насосом, а не после него. Иначе расширительный бак будет реагировать на избыточное давление, создаваемое насосом, и работать неправильно.
Кстати, не спешите с выбором и покупкой расширительного бака. Прежде уточните, возможно, ваш котёл уже оборудован не только собственным насосом, но и компенсирующей ёмкостью, находящейся в корпусе котла.
Общие правила
Определив гипотетическое расположение расширительного бака, выберите правильно фактическое место его монтажа.
Расширительный бак нужно устанавливать так, чтобы его было удобно обслуживать