Для чего нужен расширительный бак для отопления

Расширительный бак для системы отопления: зачем нужен и какие фатальные ошибки совершают при его установке

Устойчивость, безотказность, эффективность и долговечность работы системы отопления и горячего водоснабжения зависят от того, насколько правильно просчитаны все ее параметры, насколько гармонично взаимодействуют между собой ее приборы, узлы и необходимые устройства, насколько качественно выполнены монтаж и регулировка. И мелочей в подобных вопросах быть попросту не может.

Расширительный бак для системы отопления

Совершенно неразумным будет разделять отдельные приборы и узлы на «важные» и «не очень». Да, стоимость элементов, в том числе фильтра и конвекторов, может отличаться очень значительно, функциональность одних – постоянно на виду, а других – совершенно незаметна и даже непонятна, с точки зрения неискушённого пользователя . Но каждый выполняет свою «миссию» в общей работе системы горячего водоснабжения и отопления. Поэтому совсем дилетантским выглядит, например, вопрос – так ли уж важен расширительный бак для системы отопления, в том числе для теплого пола, и стоит ли придавать значение проблеме его выбора и правильной установки? А между тем, важность этого нехитрого устройства – сложно переоценить.

Для чего в принципе необходим расширительный бак для газового котла?

На этот вопрос ответить проще всего. Даже тот, кто не особо хорошо учился в средней школе, наверняка знает просто по опыту жизни – при нагревании физические тела увеличиваются в объеме . И вода в этом плане не является исключением.

Мнение эксперта:

Афанасьев Е.В.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

Интересно, что вода обладает еще одним уникальным качеством – начинает увеличиваться в объеме и при остывании ниже порога в +4 ° С , то есть при замерзании – переходе в твёрдое агрегатное состояние. Но это сейчас к теме нашего рассмотрения не относится.

Температурное расширение характеризуется особой величиной – коэффициентом. Это, именно для воды – нелинейный показатель, во многом зависящий от температуры. Сам коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается объем при нагревании жидкости на 1 градус.

Не будем здесь приводить всю таблицу коэффициентов для воды. Лучше проиллюстрировать это расширение известным физическим опытом.

Известный физический опыт, хорошо демонстрирующий процесс термического расширения воды.

Итак, в левой части рисунка показан резервуар, к котором до переливного отверстия помещается ровно 1 литр (1 дм³) воды, имеющей температуру + 4 ° С . Это значение является для воды нулевой точкой отсчета . Под переливной трубой с фитингами установлена мерная емкость .

Воду в баке начинают нагревать. Есть регулирующие вентили для установки температуры. При повышении температуры плотность воды снижается, то есть при сохраняющейся равной ее массе наблюдается расширение объема . При нагреве до температуры + 90 ° С в мерной емкости собирается порядка 36 мл воды – это объем, который стал избыточным и перешел через переливную трубу с фитингами.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

Много это или мало? Вроде бы – пустяки. Но если рассматривать в более серьезном масштабе, то при изменении температур получаются уже весьма значительные колебания объема . Посудите сами – при 100 исходных литрах речь бы уже шла о 3,5 литрах избытка.

Если оставить воду в замкнутом объеме , то расширяться ей будет некуда – она является несжимаемым телом. Стало быть, по законам термодинамики в таких условиях начинает подниматься давление. А вот это – уже серьезно . Если давление в замкнутых контурах системы отопления превышает допустимый порог, то будет еще благополучным исходом, если все ограничится протеканием на узлах соединений стальных труб или биметаллических радиаторов. Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.

Протечки на соединениях – это еще самый благоприятный исход, если в системе давление превысило допустимый уровень.

Чтобы не доводить ситуацию даже до незначительных аварий, в отопительной системе необходимо предусмотреть дополнительную емкость , которая была бы способна принимать и отдавать излишки воды (или любого иного жидкого теплоносителя), образующиеся при ее нагреве. Именно такая задача возложена на расширительный баки. Впрочем, даже их название говорит само за себя.

UNIPUMP — расширительные баки

Расширительные баки для газового или твердотопливного котла (экспанзоматы) с брендом UNIPUMP — рассчитаны для компенсации повышенного температурного расширения теплоносителя в замкнутых системах отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Также могут быть установлены водонагреватели.

В изготовлении корпуса расширительного бака для системы отопления, в том числе для теплого пола, присутствует углеродистая сталь, а внешняя оболочка бака для газового котла или проточного, накопительного водонагревателя (бытового бойлера, в том числе косвенного нагрева) окрашена эмалью. Внутри корпуса находится мембрана из EPDM (синтетическая этилен/пропиленовая эластичная резина). В полость между корпусом бака и внешней поверхностью мембраны накачивается воздух.

Ознакомиться с инструкцией по монтажу и эксплуатацией разных моделей, которыми наполнен каталог, вы можете здесь.

При повышении температуры теплоноситель расширяется и внутренняя эластичная мембрана растягивается, а при охлаждении — выдавливается из этой мембраны.

• диапазон рабочих температур составляет от 0 до +90оС;
• давление сжатого воздуха внутри расширительного бака составляет 1.5 bar;
• присоединительный размер — 1 дюйм (25 мм);
• расширительные баки UNIPUMP бывают объёмом 5, ,8, 12, 19, 24, 36, 50, 80 и 100 л. Оборудование устанавливается в вертикальном и горизонтальном положении. На заказ могут изготавливаться расширительные баки для газового котла или водонагревателя с автоматикой объёмом до 500 л.

Объем, л	Диаметр, мм	Высота, мм	Присоед. размер	Рабочее давление, max
5 л вертикальный	152	305	1″	6 bar
8 л вертикальный	202	310	1″	6 bar
12 л вертикальный	260	290	1″	6 bar
19 л вертикальный	265	395	1″	6 bar
24 л вертикальный	265	435	1″	6 bar
35 л вертикальный	375	460	1″	6 bar
50 л горизонтальный	350	380	1″	6 bar
50 л вертикальный	375	560	1″	6 bar
80 л вертикальный	375	720	1″	6 bar
100 л горизонтальный	440	470	1″	6 bar
100 л вертикальный	440	730	1″	6 bar

При общности основной функции, конструкция расширительных баков для системы отопления может различаться. И главное различие кроется в особенностях самой системы отопления, которая может быть открытого или закрытого типа. Последние схожи с гидроаккумуляторами.

Расширительный бак в системе отопления открытого типа

Специфика расположения открытого расширительного бака

Особенности такой системы уже, наверное, понятны исходя из ее названия. Контур, безусловно, замкнут, но он не изолирован от атмосферы, негерметичен, и избыточного давления в нем не может быть по определению. Насоса нет, как и запорной арматуры. А расширительный бак представляет собой обычную ёмкость, врезанную в контур. Главное условие – она должна расположиться выше самой высокой точки системы.

Цены на расширительные баки (в руб.)

Обычное место расширительного бака открытого типа для системы отопления – наивысшая точка на стальной трубе подачи теплоносителя. Насоса нет.

Почему именно высшая точка? Все просто – в противном случае жидкость просто будет выливаться по закону сообщающиеся сосудов.

Кроме того, такое расположение способствует выполнению еще одной важной функции – расширительный бачок открытого типа без запорной арматуры становится эффективным воздухоотводчиком. В воде всегда имеется растворенный воздух, который способен перейти в привычное для себя газообразное состояние. Кроме того, к выделению газов могут приводить и химические реакции между теплоносителем и материалом труб (например, сшитые полипропиленовые, ПНД), фитингов и теплообменников, теплоизоляцией. А скопление газа способно запереть радиатор или даже целый участок отопительного контура с фильтрами. Так что своевременное удаление газовых пузырьков – чрезвычайно важная задача. Насосы здесь не устанавливаются, как и запорная арматура.

Правда, иногда открытые расширительные баки с фитингами для системы отопления врезаются в обратную магистраль (по тем или иным компоновочным соображениям). Но все равно – это высшая точка системы , к которой просто прокладывается вертикальная труба. В таком случае функция газоотводчика не работает, и это потребует установки дополнительных клапанов на радиаторах и, опять же, в самой высокой точке системы на трубе подачи без насоса.

Варианты конструкции

Какова конструкция открытого расширительного бака для системы отопления без насоса? Она может быть простейшей или иметь те или иные усовершенствования. В любом случае это емкость определённого объема , которая обычно сверху прикрывается крышкой. Крышка нужна исключительно для защиты от попадания в воду мусора или пыли, и никогда не является герметичной. То есть в баке с фитингами для системы отопления всегда выдерживается текущее атмосферное давление. А в саму емкость врезаны фитинги и трубы – от одной в самом простом исполнении, до нескольких различного предназначения.

Расширительные баки открытого типа для системы отопления без насоса можно приобрести в готовом виде – в магазинах представлен довольно широкий ассортимент изделий различного объема . Чаще всего они изготовлены из листовой нержавеющей или оцинкованной стали – чтобы не допускать развития коррозии в баке и радиаторах.

Для примера – несколько моделей предлагаемых в продаже открытых расширительных баков с фитингами для системы без насоса

Но многие мастера предпочитают изготавливать такие баки с фитингами самостоятельно. Независимую от электрической сети емкость вполне можно сварить из листового материала, а нередко в ход пускаются уже готовые – например, металлические или даже пластиковые бочки или канистры, старые газовые баллоны и т.п . Все это обойдется очень недорогого, а сделать соответствующую врезку труб и фитингов — тоже для хорошего хозяина труда не составит. Подходящие трубы также можно подобрать. Дополнительно устанавливаются фильтры, независимые от электрической сети.

Давайте посмотрим на несколько возможных схем таких расширительных баков:

Самая простая схема – в емкость просто врезана снизу труба, которая подключается к контуру отопления.

Самая простая схема расширительного открытого бака – никаких «излишеств», насоса нет

Понятно, что при такой конструкции никакой циркуляции теплоносителя через расширительный бак не будет даже с мощным насосом. При заполнении системы добиваются того, что уровень воды в баке располагается примерно посередине его высоты. И колебания объёма жидкости в системе с фильтром будут отражаться повышением и понижением этого уровня.

Безусловно, за уровнем теплоносителя в баке в системе отопления необходим контроль – испарение, так или иначе, будет, и если не пополнять воду, то можно вызвать воздушную закупорку контура системы или « завоздушивание » радиаторов. Так что заглядывать в расширительный бак такой простой конструкции придется регулярно, чтобы при необходимости произвести подпитку и исключить проблемы с радиаторами или насосом.

Чтобы облегчить визуальный контроль за работой всей системы и радиаторов, применяют различные хитрости. В частности, можно с боковой стороны бака врезать трубу небольшого диаметра, на которую надевается фитинг и короткий отрезок прозрачного шланга. Понятно, что уровень воды в шланге будет соответствовать уровню в баке – достаточно мимолетного взгляда, чтобы оценить ситуацию.

С боковой стороны бака с фитингами в системе отопления размещен отрезок прозрачного шланга, выполняющий роль «индикатора» уровня заполнения

Но уже говорилось, что бак для системы отопления должен размещаться в самой высшей точке, и очень часто этим местом становится чердачное помещение. То есть емкость располагается не на виду, и забираться каждый раз наверх, чтобы проверить уровень – крайне неудобно. Но этот контроль можно организовать и по-иному. Пример показан на схеме ниже:

Боковые трубы и фитинги – для перелива при переполнении, и для контроля минимально допустимого уровня.

В бак в системе отопления с торцевой стороны врезаны два патрубка.

— Верхний (поз. 1) определяет максимально допустимое наполнение емкости , и работает просто на перелив. От него проводятся стальные трубы (канализационный шланг) в канализацию или даже просто со сбросом на грунт – в огород.

— К нижнему патрубку (поз. 2) подключена труба, уходящая в помещение, на которой в удобном для хозяев месте размещен обычный шаровой кран или другая запирающая арматура. Высота расположения врезанной стальной трубы определяет минимально допустимый уровень воды в баке. То есть для контроля заполненности стоит лишь приоткрыть шаровые краны – если из трубы пойдет вода, то все в норме. В противном случае – проводится подпитка, пока вода не пойдет через стальную трубу перелива.

Удобно для пунктуальных хозяев, которые помнят о необходимости осуществления регулярного контроля. А вот для забывчивых и такая схема вряд ли станет «помощницей». Но вполне можно «автоматизировать» процесс поддержания уровня в баке на требуемом уровне. Для этого будет достаточно подвести к баку трубу подпитки (из водопровода), но подключить ее с помощью фитингов — через поплавочные клапаны, который обычно используется в сливных бачках унитазов.

Открытый расширительный бак с «автоматизацией» в системе отопления без насоса — за уровнем заполненности будет следить поплавковый клапан, открывающий в случае необходимости подпитку системы от водопровода.

То есть от переполнения защитит переливная труба (она необходима в любом случае), а критического падения уровня не допустит вот такая простейшая система подпитки.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

Все показанные выше схемы для системы отопления можно образно назвать «пассивными» — через расширительный бак циркуляции теплоносителя даже при наличии качественного насоса не происходит. Просто таким образом создаётся свободное пространство для расширяющегося объема жидкости. Несложно и вполне работоспособно. Но есть и недостаток – функция воздухоотводчика в таких баках в системе отопления весьма непродуктивна. Немалое количество пузырьков воздуха, увлеченных потоком воды при следовании по магистрали подачи, будут просто проскакивать мимо места врезки трубы и фитинга, отходящей к расширительному баку. И для того, чтобы бак в системе отопления стал эффективным сепаратором воздуха, нередко через него замыкают и циркуляцию. То есть он становится звеном в общем контуре циркуляции воды.

Это может выглядеть примерно так:

Вариант включения открытого расширительного бака в общую систему циркуляции теплоносителя для улучшения функции сепарации воздуха. Насос отсутствует

Подача теплоносителя в бак в системе отопления с фильтром осуществляется по трубе 1, а через патрубок 2 он опять поступает в магистраль подачи. Резкое увеличение объема (на переходе от диаметра трубы к баку) соответственно вызывает и резкое снижение скорости потока, что способствует всплытию и выходу в атмосферу мельчайших газовых пузырьков. Положение трубы 1 может быть и иным, например, она может подводиться и снизу. Но в любом случае ее вваренная труба внутри бака в системе отопления с фильтром должна расположиться выше выходного

Трубы перелива (поз. 3) и подпитки в таких схемах – ничем не отличаются от вариантов, показанных выше. Просто здесь указано не всё, чтобы не перегружать рисунок.

Безусловно, если используется такая схема подключения расширительного бака в системе отопления с фильтром, то предпринимаются шаги по очень качественной его термоизоляции. В противном случае возможны совершенно непродуктивные и весьма большие потери тепла, в особенности если бак приходится располагать в неотапливаемом помещении.

Кстати, показанная выше схема может иметь и дальнейшее развитие. Можно встретить примеры, когда на расширительный бак возлагается еще и функция раздающего коллектора, если система отопления, в которой есть коллекторы, организована по принципу стояков.

Расширительный бак открытого типа, помимо всего прочего, способен еще и стать раздающим коллектором по стоякам на магистрали подачи теплоносителя

В этом случае хорошо утепленный бак стараются разместить как можно ближе к геометрическому центру дома с радиаторами. И уже от него по врезанным патрубкам производится раздача горячего теплоносителя по стоякам системы с фильтром, радиаторам с клапанами.

Какой объем бака для системы отопления потребуется?

Теперь о том, каким должен быть объем открытого расширительного бака в системе отопления без насоса. Строгих правил на этот счет не существует. Каждый может , зная значение коэффициента температурного расширения воды, емкость своей системы отопления с фильтром и предполагаемый ее температурный режим работы, оценить насколько увеличится объем жидкости.

По приведенным выше значениям можно было бы предположить, что раз нагрев 100 литров воды до 90 градусов дает прирост объема в 3,5 литра (то есть, по сути, 3,5 % ), то можно исходить из нормы 5 % от емкости системы. Но практика показывает, что этого явно маловато. Не забываем, что бак в системе отопления должен иметь предварительное заполнение хотя бы на четверть своей высоты (это минимум) — чтобы система не «хапнула» порцию воздуха. Далее, предусматривается тот самый «переменный объем», который будет компенсировать расширение. Примерно на верхней границе этого объема врезается труба перелива. Ну и выше уровня воды до крышки обязательно должно оставаться свободное пространство. То есть в 5 процентов никак не уложишься.

Опыт мастеров, занимающихся монтажом отопления, показывает, что оптимальным решением будет исходить из такого примерного соотношения: объем бака ≈ 10% от объема системы.

Значит, необходимо знать объем своей системы. Как его найти?

• Если система отопления готова, то проще всего будет засечь по водомеру, какое количество в радиаторы поместится до полного заполнения. Прием очень точный, но мало когда помогающий. Согласитесь, обычно емкость бака с фитингами просчитывается заранее, а не после монтажа радиаторов, где в системе есть обратные клапаны.
• С весьма большой погрешностью, но все же можно принять соотношение: 15 литров воды на каждый киловатт мощности газового котла. Понятно, что при таком подходе допустить ошибку – совсем несложно . Радиаторы могут остаться холодными.
• Наконец, объем системы отопления с фильтром можно просто просчитать с учетом радиаторов. Надо полагать, что если планируется установка расширительного бака в системе отопления, то в проекте системы уже намечены и монтируемые контуры труб того или иного типа и диаметра, и модель газового или другого типа котла, и типы радиаторов отопления с клапанами, и их количество. То есть если просуммировать объемы всех элементов системы, в том числе газового котла с автоматикой, конвектора и фильтра, можно найти искомую величину.

Задача может показаться архисложной. Но на деле это не так страшно – если воспользоваться нашим онлайн-калькулятором , к которому ведет ссылка ниже (он откроется на отдельной странице).

Цены на расширительные баки ДЖИЛЕКС в интернет-магазине

Как рассчитать общий объем системы отопления?

Подбор расширительного бака для системы отопления с радиаторами – далеко не единственный случай когда этот параметр станется необходим. Например, это требуется при покупке теплоносителя-антифриза, при проведении некоторых расчетов смесительных узлов и т.п . С помощью нашего калькулятора расчета общего объема системы отопления читатель выполнит вычисления без особых проблем.

Обратите внимание – если вычисления производятся с целью определения оптимального объёма расширительного бака для системы отопления с радиаторами, то сам бак из расчетов следует исключить. Это сделать несложно – просто передвиньте ползунок слайдера в положение «0».

Недостатки открытой системы отопления

Итак, подведём итог по расширительному баку для газового котла с автоматикой в открытой системе отопления без насоса.

Такие системы, кстати, еще не столь давно полностью преобладали. Хотя бы по той причине, что купить оборудование для системы закрытого типа было попросту невозможно. Но на сегодняшний день их, увы, приходится признавать устаревшими.

• Явным достоинством видится простота конструкции. В ряде случаев вообще практически не придется приобретать каких-то дополнительных материалов. При желании , вполне функциональный бак можно сделать «на коленке» из хранящегося в гараже «хлама».
• В открытой системе с фильтром априори не может возникнуть опасного давления в радиаторах с клапанами, так как она связана с атмосферой. Это отметает необходимость использования предохранительного клапана.
• Добавим к преимуществам еще и способность расширительного бака выступать в роли воздухоотводчика из радиаторов с клапанами.

Но недостатков у системы открытого типа с фильтром тоже весьма немало:

• Уже не раз отмечалось, что бак в системе отопления должен быть установлен в самой высокой точке системы с фильтром, а не на пол. Хорошо, если в доме есть утепленный чердак. Но это бывает не всегда, и приходится предусматривать очень качественное утепление емкости , чтобы ее попросту не «прихватило» в сильный мороз.
• Если бак в системе отопления приходится устанавливать в помещениях (например, чердака и вовсе нет), то он, размещенный под потолком, а не на полу, явно не станет украшением интерьера.

• За уровнем воды в баке необходим постоянный контроль. Эта проблема, как мы видели, решаема, но тем не менее.
• Мало того что из-за негерметичности идет постоянный процесс испарения воды. Теплоноситель от контакта с воздухом насыщается кислородом, что активизирует коррозию на металлических деталях контура и в теплообменнике котла, а также в радиаторах.
• Если вы заметили, речь выше шла исключительно о воде в роли теплоносителя. В открытых системах иного и быть не может – испарение дорогостоящего антифриза выглядит расточительством. Кроме того, многие антифризы при испарении – отнюдь не безопасны для здоровья. Так что если открытая система отопления планируется в доме, который часто зимой остается пустым, придётся сливать из нее воду, в том числе из фильтров.
• Невозможна такая система с фильтром, если используется электродный котел с автоматикой . Его работа основана на принципе электрической проводимости теплоносителя, то есть важное значение имеет химический состав. А при неконтролируемом испарении в случае с таким котлом оптимальная концентрация будет быстро теряться.
• Стабильное низкое давление в системе с радиаторами и фильтром не всегда является преимуществом. Некоторые отопительные приборы, наоборот, показывают свои преимущества именно при повышенных показателях давления, в том числе и фильтры.

Как видите, недостатков – очень много. Поэтом более совершенной считается система отопления закрытого типа с необходимыми отопительными приборами. Но в ней применяется уже совсем другой расширительный бак и фильтры в системе отопления.

Расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Основными преимуществами такого бака в системе отопления можно считать его компактность и возможность установки на любом участке системы отопления. То, что его часто рисуют на схемах, смонтированным на трубе обратной магистрали в непосредственной близости от узла с насосом – это, действительно, рекомендуемое положение. Но никаких серьезных ограничений нет и по выбору иного места.

Цены на расширительные баки Wester

Чаще всего расширительный бак мембранного типа устанавливают примерно здесь. Но это – вовсе не догма, и установить его можно на любом участке системы с фильтрами, где удобно хозяевам.

То, что бак в системе отопления герметичен, означает, что давление в системе может повышаться до весьма значимых показателей. Это предопределяет необходимость наличия в контуре «группы безопасности». В состав такой группы традиционно включаются предохранительный клапан, настроенный на определенный верхний порог давления, автоматический воздухоотводчик и контрольно-измерительный прибор – манометр или манометр совмещенный с термометром.

Наличие «группы безопасности» в виде клапана и других приборов в системе закрытого типа является обязательным условием обеспечения безопасности эксплуатации отопления

Вряд ли наличие группы безопасности можно в полной мере отнести к недостаткам – скорее, это эксплуатационные особенности системы. Так что единственным «минусом» закрытого расширительного бака может считаться необходимость его приобретения, как и, например, клапана. Но за комфортность в пользовании системой с группой безопасности не грех и заплатить.

Кстати, очень многие современные электрические и газовые котлы, конвекторы в системе отопления с автоматикой, особенно – настенного исполнения, уже изначально оснащены встроенным расширительным баком в системе отопления нужного объема . Так что и покупать и устанавливать, кроме качественного котла с автоматикой, уже ничего не придется .

Устройство и принцип работы расширительного бака для закрытой системы отопления.

Устройство бака – довольно простое. Конструкция может несколько различаться, но принцип сохраняется во всех моделях

А заключается принцип в том, что герметично закупоренный объем разделен на две камеры эластичной перегородкой. Одна камера, водяная, подключается через трубу к контуру системы отоплена. Вторая – воздушная, в которой предварительно создаётся определенный уровень давления.

Устройство можно проиллюстрировать следующей схемой:

Примерно так устроено большинство расширительных баков для закрытых систем отопления с теплым полом

Корпус бака (поз. 1) обычно представляет собой сборную штампованную металлическую конструкцию. Цилиндрическая форма является «классической» но встречаются и другие варианты, внутри стенки обработаны антикоррозионным составом, снаружи наносится защитное эмалевое покрытие. Цвет должен быть красным. Дело в том, что в продаже представлены и баки-гидроаккумуляторы , которые и внешне, и по своему устройству мало отличаются от расширительных. Но их синий цвет говорит о том, что они не рассчитаны на работу в условиях высоких температур. Так что полной взаимозаменяемости здесь нет.

На корпусе обязательно имеется установленный резьбовой патрубок (поз.2), через который расширительный бак будет подключаться к контуру отопления. Некоторые производители (Reflex, Flamco) сразу комплектуют свои изделия и фитингами с накидной гайкой-американкой и предлагают их с гарантией. Процесс установки бака с необходимыми комплектующими и аксессуарами будет еще проще.

С противоположной стороны корпуса обычно имеется ниппель или золотник (поз. 3), очень похожий на велосипедный, через который производится подкачка воздушной камеры до требуемого уровня давления в ней. Эти комплектующие также входят в комплект.

Главной деталью этой конструкции является мембрана (поз. 6), которая делит внутренний объем бака на две камеры. Она изготавливается из материала с высокой эластичностью и предельно низким показателем диффузии. Ранее для этих целей чаще применялся каучук, но такие мембраны все же не отличались долговечностью. В современных приборах обычно используются этилен-пропиленовые или бутиловые.

Итак, мембрана делит бак на водяную камеру ( поз. 4), расположенную со стороны трубы, и на воздушную ( поз. 5) – со стороны ниппеля. А объем этих камер – величина переменная.

• Как уже говорилось, в воздушной камере предварительно создается избыточное давление (обычно в пределах от 1 до 1,5 атмосфер). Под его воздействием мембрана опускается вниз , и водяная камера до заполнения системы имеет минимальный объем.
• Система заполнена теплоносителем и запущена. Насос работает. В контуре при этом создаётся определенное рабочее давление (оптимальное для данной системы, особенно с теплым полом). Мембрана при этом несколько изгибается – объем водяной камеры возрос.
• По мере нагрева, теплоноситель увеличивается в объеме . Единственное место в системе, где этот «излишек» может вместиться – это водяная камера бака. Значит, ее объём увеличивается еще больше, а в воздушной камере, значительно из-за этого уменьшившейся, возрастает давление газа.
• Теплоноситель остывает, уменьшаясь в общем объеме – давление газа отжимает мембрану вниз. То есть в любой момент достигается необходимый баланс, в системе поддерживается оптимальное значение давления.
• Ну а если что-то пошло нештатно, и теплоносителю расширяться больше некуда (например, подвела термостатическая автоматика системы), то сработает предохранительный клапан « группы безопасности», стравив излишки жидкости в канализационные сливы и восстановив равновесие – пока не будет выявлена и устранена причина.

Кстати, в некоторые моделях расширительных баков у же в самой их конструкции предусмотрено наличие предохранительного клапана.

Мембрана может иметь и другую форму. Так, достаточно широко применяются баки баллонного типа. Особенности их устройства показано на схеме ниже.

Расширительный бак баллонного типа

В таких баках мембрана выполнена в форме эластичного баллона (поз.1), края которого герметично закреплены во фланце с входной трубой (поз. 2). По сути, этот баллон и становится водяной камерой бака. А все остальное пространство – это воздушная камера (поз. 3) с предустановленным в ней давлением. При расширении теплоносителя стенки баллона растягиваются, он приобретает грушевидную форму (фрагмент справа). Объем воздушной камеры уменьшается, давление в ней растет – и далее все, как и в уже описанном выше примере .

Кстати, такие баки пользуются довольно широкой популярностью за то, что в них не составляет труда заменить вышедшую из стоя мембрану – благодаря фланцевому ее креплению. Мембранные же баки очень часто ремонту просто не подлежат.

Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления?

В продаже представлены линейки моделей расширительных баков с широким разнообразием объемов . Какой выбрать для своей системы, особенно если будет устанавливаться теплый пол? Чтобы определиться с этим параметром, лучше всего произвести небольшой расчёт.

Формула для вычислений такова:

V б = V с × k / D

V б — искомый объем бака (минимальный).

V с — общий объем системы отопления. О том, как его можно определить, уже говорилось выше.

k — коэффициент температурного расширения теплоносителя.

Здесь – чуть подробнее. Дело в том, что если вместо воды применяется антифриз, то показатели расширения могут быть совершенно иными, и зависеть и от температуры, и от концентрации гликолевых добавок.

Подобрать нужное значение поможет таблица, размещенная ниже:

Температура нагрева теплоносителя, °С	Содержание гликоля, %
0% (вода)	10%	20%	30%	40%	50%	70%	90%
0	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0224	0.0288
10	0.00027	0.0034	0.0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0226	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.024	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0266	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0301	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0343	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0387	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0.0318	0.0348	0.0378	0.0438	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0494	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.0557	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0621	0.0729

D — коэффициент эффективности расширительного бака. Он, в с вою очередь, определяется по следующей формуле:

D = (Qm – Q б ) / (Qm + 1 )

Под буквенными обозначениями кроются следующие величины:

Qm — верхний порог допустимого давления в системе отопления. То есть это — именно тот показатель, под который настраивается усилие срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности».

Q б — предварительно созданное давление в воздушной камере расширительного бака. Если бак уже имеет такую подкачку, то это значение будет указано в паспорте. Но часто давление задают самостоятельно с помощью обычного автомобильного насоса и с контролем по автомобильному же манометру. О величине уже говорилось – как правило, в диапазоне от 1,0 до 1,5 атмосфер.

Чтобы не заставлять читателя проводит вычисления вручную, ниже размещен удобный калькулятор, который выполнит расчет буквально за секунды.

Калькулятор расчета минимального объема расширительного бака для закрытой системы отопления

В программу калькулятора уже внесены значения коэффициентов температурного расширения при среднем уровне нагрева воды или антифризов разной концентрации до 75 градусов.

Пользователь может сам решить, как ему провести расчет – или с указанием точного объема системы отопления (ссылка на калькулятор давалась выше), или примерно отталкиваясь от мощности отопительного котла с автоматикой.

Полученное значение будет минимальным. То есть при выборе бака рассматривают модели с объёмом выше (или о крайней мере – не ниже) полученного результата.

Еще одна небольшая рекомендация. В системах, где циркуляция осуществляется по принудительному принципу (а так чаще всего и практикуется), желательно не ставить бак объемом менее 12 ÷ 15 литров, независимо от полученного результата.

Ознакомьтесь с важнейшим элементом системы, а именно с расширительным баком для холодной воды, из нашей новой статьи на нашем портале.

Сложно ли установить мембранный расширительный бак самостоятельно?

Нет, никаких трудностей у хозяина, владеющего азами сантехнического монтажа, возникнуть не должно при установке бака мембранного типа.

Смотрим на схему подключения мембранного бака – по ней все должно стать понятно:

Примерная схема врезки мембранного расширительного бака в контур закрытой системы отопления

Положение мембранного бака в пространстве может быть любым. Но все же наиболее предпочтительным является именно такое – с трубой входа снизу. Это позволяет более эффективно бороться с пузырьками газа в теплоносителе и радиаторах.

«Классическое» расположение мембранного расширительного бака (поз. 5) – на трубе обратной магистрали, как можно ближе к ее входу в котёл отопления (поз. 2). Но при этом – до циркуляционного насоса (поз. 3), чтобы возможные завихрения потока не мешали корректной работе мембранного бака.

На трубе обратной магистрали врезается тройник (поз. 4). Каким образом – это уже в зависимости от вида применяемых в контуре труб.

Между тройником и мембранным баком необходимо предусмотреть установку шарового крана (поз. 7). С помощью шарового крана можно в случае необходимости провести демонтаж прибора, не прибегая к сливу теплоносителя изо всей системы. Высота расположения этого крана – как удобно владельцу, и ее можно легко установить монтажом соединительного отрезка трубы соответствующей длины (поз. 9). На этом участке возможен и изгиб или поворот – если это видится необходимым. На работоспособности мембранного бака это не скажется.

А вот между краном и патрубком бака с фитингами (поз. 6) лучше всего предусмотреть разъемное соединение (поз. 8) – с накидной гайкой — «американкой». Тогда демонтаж и обратная установка мембранного бака вообще не будут представлять никакой сложности.

На самом же мембранном бачке «вмешательства» мастера – минимальные. Однако рассмотрим некоторые нюансы:

Иллюстрация	Краткое описание выполняемых операций
	Приобретённый расширительный бак извлечен из заводской упаковки. На столе разложены необходимые инструменты, сантехнические комплектующие и материалы.
	В данной модели бака резьбовой патрубок – на ¾ дюйма. Тянуть такую трубу для врезки в систему, приобретать для нее более крупный кран и другие детали – нет никакого смысла. Лучше всего сразу перейти на ½ дюйма, и это никак не скажется на работе бака. Наматывается подмотка – в данном случае это специальная нить с пропиткой. Впрочем, у каждого мастера свои предпочтения в этом вопросе. Главное, чтобы обеспечивалась герметичность соединительного узла.
	Переходник на ½ дюйма запакован.
	Выполняется подмотка под установку следующего элемента обвязки.
	А вот на этом этапе мастера можно подвергнуть нелицеприятной критике. Он решил жестко запаковать кран с баком. Какой в этом смысл – неясно. Учитывая то, что бак, суда по кронштейнам, будет закрепляться к стене неподвижно, то есть провернуть его не будет никакой возможности, совершенно непонятно, как же можно произвести лёгкий и быстрый демонтаж, например, для смены мембраны. И что в этом случае нам даст кран? Правильнее все же выглядит схема, показанная выше. То есть жёсткая запаковка крана с патрубком из обратки, и затем – разборное соединение с баком через «американку».
	А вот между краном и дальнейшим участком для подключения к «обратке», зачем-то установлена «американка». Но все, разобрались, она должна по всем правилам поменять свое место – как показано стрелкой. Кстати, при установке крана необходимо сразу проследить, чтобы его барашек оказался удобном для доступа месте. В тесных условиях котельной бывает всякое.
	Сантехнический монтаж почти закончен – осталось лишь подключить бак к «выделенному» для него патрубку «обратки». Но перед окончательным монтажом желательно сразу навести ясность и с воздушной камерой. В данной модели воздушный клапан для подкачки или стравливания воздуха закрыт предохранительным пластиковым колпаком. Он легко скручивается усилием руки.
	Под колпаком – обычный ниппель. С помощью автомобильного манометра проверяется давление. При необходимости производится или подкачка, или стравливание воздуха. Автомобилистам или велосипедистам объяснять излишне.
	В демонстрируемом примере расширительный бак оснащен расположенными на корпусе кронштейнами, предусматривающими или настенное, или напольное крепление. Бак устанавливается в удобном положении в выбранном месте, а затем окончательно соединяется с контуром обратки соединительным участком. Если правильнее, то сначала – соединительный участок с краном, затем к нему – бак через американку – об этом уже говорилось. На этом установка может читаться законченной. Естественно, и при заполнении системы, и в ходе эксплуатации кран всегда находится в открытом положении.
	Другой пример показан лишь для того, чтобы продемонстрировать иной способ крепления бака к стене – такие модели встречаются весьма часто. На корпусе – никаких кронштейнов нет.
	Но зато в комплект бака входят монтажная площадка особой конфигурации…
	… и длинный ленточный металлический хомут с затяжным винтом.
	Лента расправляется и проводится через прорези в монтажной площадке. Сам бак соединяется с площадкой так, чтобы выступающий по месту соединения его половинок бортик вошел в паз монтажной площадки.
	Затем производится соединение ленты хомута и его затяжка винтом. Вначале операция производится вручную …
	… а затем окончательно натяжение ленты обеспечивается ключом или отверткой.
	Всё, бак можно подващивать за отверстия монтажной площадки на вкрученные в стену саморезы или крючки.
	Но прежде, конечно, все так же выполняется необходимый сантехнический монтаж…
	…и проверка давления в воздушной камере. У данной модели ниппель и вовсе прикрыт только маленьким колпачком – точно, как на велосипедном колесе.
	Нередко расширительные мембранные баки уже поступают в продажу с предустановленным давлением в воздушной камере. В этом случае оно будет указано в паспорте или даже на упаковке. Но если требуется его изменить – труда это не составляет (если запрет на подобные действия специально не оговорен производителем – такое тоже встречается).

Все, можно открывать кран и заполнять систему с фильтрами. Безусловно, сразу проверяется герметичность соединений, если нужно – производится их подтяжка. На этом работу с мембранным баком можно считать законченной.

В завершение – видеосюжет, в котором мастер делится своим опытом установки расширительного бака и объясняет, почему считает этот способ оптимальным.

Видео: Как правильно установить расширительный бак мембранного типа.

Для чего нужен расширительный бачок в системе отопления и особенности монтажа

Неотъемлемой частью отопительной системы является расширительный бак. Он позволяет контролировать корректность работы всей системы отопления. Перед тем, как монтировать отопительный агрегат, необходимо изучить предлагаемые на рынке варианты, рассчитать систему применительно к собственному дому. Также важен способ установки системы. Предварительно изучив интересующую тему, будет проще ориентироваться в том, что предлагает специалист фирмы, где приобретается система, а также можно будет контролировать работу монтажников и понимать то, о чем они говорят в процессе монтажа.

Назначение бака

Из базового курса физики многие помнят, что твердые тела подвержены расширению при их нагреве. В свою очередь, жидкость и газ увеличивается в объеме. Вода не способна сжиматься в отличие от газа. В случае, если произойдет, нагрев воды в закрытой емкости, давление будет увеличиваться, так как отсутствует пространство для расширения. Как следствие – емкость просто лопнет. Эти процессы наблюдаются в закрытом контуре отопления с емкостью для жидкости.

Расширение воды по температуре оценивается нелинейным показателем. Он указывает на то, во сколько раз расширяется жидкость из расчета нагрева на один градус. В Интернете можно найти множество наглядных опытов, показывающих этот принцип.

Опыт демонстрации температурного расширения жидкости

Можно рассмотреть данный опыт на примере. С левой стороны находится емкость, в которую налит один литр воды. Вода налита до отверстия для перелива. Температурный показатель +4 градуса Цельсия. Жидкость при данной температуре можно считать нулевой точкой отсчета. Также на иллюстрации можно видеть сосуд с делениями. Он располагается под отверстием для перелива.

В правой части иллюстрации можно видеть этот же сосуд, но уже в нагретом состоянии. Увеличивается показатель температуры жидкости. Соответственно, снижается плотность жидкости. Масса среды не изменяется. При этом, объем жидкости повышается. При достижении водой показателя температуры +90 градусов Цельсия, мерный сосуд наполняется. В нем образовывается чуть больше 30 мл жидкости. Это количество носит название избыточного объема.

Многие скажут, что 30 миллилитров воды является не критичным объемом. Тем не менее, важно понимать, что если изначально воды больше, то при расширении ее объема избыточного количества воды также будет больше. К примеру, если расширяется сто литров воды, то в избытке окажется 3.5 литра, а это уже значительно.

Увеличение объема жидкой среды во время нагрева в тепловом контуре загородного дома

Вода в отопительной системе дома может нагреваться на 70 градусов Цельсия. С увеличением температуры, расширяется и вода. Без включения расширительного бака в отопительную систему, давление увеличится в разы. Соответственно, избыточной воде нужно куда-то выходить. Как правило, течь происходит из слабозащищенных мест контура. Обычно вода выходит из участка трубопровода, либо из отопительной трубы.

Для предотвращения нежелательных последствий, монтируется предохранительный клапан. Он служит для спуска избытка горячей воды. Тем не менее, настроить работу отопления в доме на должном уровне не получится из-за одного фактора. После того, как жидкость охлаждается, ее объем становится прежним, а так как горячая вода спущена, ее место занимает воздушная масса. В результате образуются воздушные пробки, а это одна из главных неприятностей всех отопительных контуров. Эти пробки могут стать преградой на пути следования жидкости в трубопроводе.

Воздушная пробка в радиаторе отопления загородного дома не дает теплу распределиться по всей батарее

Воздушные пробки можно ликвидировать, спустив воздушную массу из батарей. Монтаж предохранительного клапана потребует постоянного долива воды в систему, что неудобно и не рентабельно. Нагревать вновь поступившую воду занимает много времени. Гораздо быстрее нагреть воду, которая поступается в котел, например в Vitopend 100-W, из трубопровода отопительной системы.

Смонтировав расширительный резервуар, можно добиться нормального функционирования системы отопления в жилище. Речь идет про ярко-оранжевый бак, подключенный к системе отопления трубкой. Сосуд предназначен для компенсации избытка давления в отопительной системе дома.

Различные типы емкостей

Существуют различные исполнения расширительных бачков. Они различаются по размерам и форме исполнения. Определить какой сосуд необходим можно, рассчитав его данные. Также при выборе агрегата следует учитывать тип установленной системы отопления дома. Форм-фактор баков представлен таблеткой, а также цилиндрической формой.

Бачок расширительный в виде таблетки

Разное внешнее исполнение заключается в способе использования. Заказчик может приобрести:

• Бак открытого типа;
• Бак закрытой компоновки со встроенной мембраной.

Также доступны резервуары закрытого типа без встроенной мембраны. Однако эксперты рекомендуют воздержаться от использования данного вида баков в отопительных системах дома. К сожалению, конструктивные особенности данной продукции требуют тщательной доработки. Подвижную перегородку в таких баках заменяет воздушная масса. Таким образом, воздуху открыть путь во внутреннюю систему отопления дома, а наличие воздуха в контуре недопустимо. В таком баке уровень воды будет все время увеличиваться, пока не достигнет критической точки.

Бачок открытого типа

Устанавливается в отопительной системе дома. Система не изолируется от атмосферы, хотя и имеет замкнутую конструкцию. Система не герметизируется. Соответственно условий для возникновения избыточного давления не возникнет.

Открытая система отопления в загородном доме

Монтаж открытого бака

Расширительный сосуд для открытой отопительной системы монтируется на самой верхней точки отопительного контура. Нельзя устанавливать резервуар в другой точке, так как будет действовать правило сообщающихся сосудов, в результате чего, из резервуара будет выливаться вода. Расположение бачка открытой компоновки в верхней части отопительной системы, служит проверенным способом удаления воздуха из контура. Стоит отметить, что в контуре, так или иначе, присутствует воздух. Он может быть растворен в воде, а также образовываться в результате химической реакции воды и того материала, из которого произведены трубы и радиаторы отопления. Если не уделить удалению воздуха из системы должного внимания, одна или несколько труб могут просто выйти из строя. Открытый бак служит для отвода пузырьков газа из состава воды, находящейся в отопительной системе дома. Проще говоря, данный бак служит для отвода воздуха.

Открытый бачок расширения теплонесущей жидкости на подающей трубе системы отопления

Также допускается монтаж расширительного бачка на обратном пути движения воды в отопительной системе. Тем не менее, даже в этом случае, устанавливать его необходимо в самой высокой точке участка магистрали. Необходимо смонтировать вертикальную трубу, направленную к точке монтажа бака. Бачок не будет отводить газ из системы, если он смонтирован на обратном ходе системы отопления. Из-за этого, в процессе монтажа всей системы отопления, на радиаторах отопления устанавливают клапаны. Также их монтируют в самой верхней части подающего трубопровода.

Разновидности бачков

Конструктивные особенности открытого сосуда достаточно просты, он имеет определенный объем. Сверху на бак надевается колпак, имеющий не плотную структуру. Она защищает воду от попадания в нее посторонних предметов. Так как бак не герметизируется, уровень давления в нем идентичен показателям атмосферного давления. Также сосуд может комплектоваться рядом патрубков в зависимости от его конструкции.

Расширительные бачки открытого типа

Заказчик может выбрать объем открытого бака. Для их применения не требуется проводить каких-либо действий. Продукции выполнена из нержавейки, которая предотвращает образование ржавчины. Также возможно изготовление бака на заказ по индивидуальным условиям клиента. При изготовлении применяют оцинкованную или нержавеющую листовую сталь.

На данный момент успешно опробованы и работают несколько возможных схем расширительных баков открытой компоновки. Самая элементарная конструкция представляет собой сосуд, в нижней части которого врезан патрубок. Патрубок служит для подключения к системе отопления жилища.

Простая схема открытого бака для расширения теплоносителя

Данная схема исключает циркулирование воды через сосуд. Используя данную емкость, вода в системе отопления находится до среднего деления в баке. В случае, если объем воды в отопительной системе изменится, он также изменится и в расширительном резервуаре.

Необходимо постоянно отслеживать уровень жидкости в расширительном сосуде. Так как вода постоянно испаряется, необходимо поддерживать ее уровень в отопительном контуре, доливая воду в резервуар. Если не пополнять запас воды, ее место займет воздух, а это недопустимо в системе отопления дома.

Оценить количество жидкости в резервуаре можно по патрубку, подсоединенному к прозрачному шлангу.

Расширительный бачок с прозрачным шлангом для контроля уровня воды

Зачастую расширительную емкость открытого типа размещают в чердачном помещении. Это хорошее решение, ведь сосуд не бросается в глаза. Размещаясь на чердаке, можно просто зайти в это помещение и осмотреть емкость. Не нужно вставать на лестницу и проводить контроль бака в неудобном положении.

Также следует уделить внимание еще одному способу контроля расширительного бака.

Резервуар с трубой для перелива и контроля минимального уровня жидкости

Сначала в бак монтируются два патрубка. С помощью одного из них можно определить предельное заполнение емкости. Его врезают в верхнюю часть резервуара, и он выполняет роль перелива. На патрубок надевается шланг. Также монтируют перелив, лишняя вода из которого уходит в землю.

Нижний патрубок предназначен для соединения с трубой, которая идет в одну из жилых комнат. В эту трубу врезают шаровый кран там, где это удобно клиенту. С помощью данного патрубка можно определить минимальный уровень воды в баке. В случае, если из крана вода не пойдет, значит жидкость нужно доливать. Достаточный уровень воды можно понять по тому, как из верхнего патрубка польется вода.

Необходимый объем емкости

Нет конкретных правил того, какой объем жидкости должен быть в расширительном бачке открытого типа. Рассчитать объем увеличенной жидкости можно, если знать необходимые параметры:

• Параметр расширения жидкости при увеличении температуры;
• Объем всей сети отопления в жилище;
• Температура в системе отопления.

Параметр расширения жидкости по температуре при разном уровне давления и разной температуре можно увидеть в таблице ниже:

Коэффициент температурного расширения воды при разном давлении и температуре

Можно рассмотреть ситуацию на простом примере.

При увеличении воды в объеме ста литров на три с половиной литра при температуре +90 градусов Цельсия, в процентном соотношении увеличение жидкости произошло на 3.5%. Кажется, что емкости на 5 литров будет достаточно, но это заблуждение. Расчетные данные показывают, что расширительная емкость должна быть заполнена хотя бы на ¼. Таким образом в отопительную систему не попала воздушная масса. Также необходимо учитывать тот объем, которым будет компенсироваться расширяющаяся водная масса, а также пустое пространство над переливным патрубком. Квалифицированные мастера монтируют такую емкость, объем которой будет составлять 10% от всей водной массы, находящейся в системе отопления дома.

Закрытый тип расширительного бака

Данный тип бака пользуется устойчивым спросом среди конечных потребителей из-за своих не больших размеров. Допускается его установка в любом месте отопительной системы. Если изучить схему построения отопительных систем, такие сосуды монтирует на обратной магистрали, около насоса. Разместить расширительный бак таким образом будет самым правильным решением.

Расположение бачка в закрытом исполнении

В отличие от открытых резервуаров, закрытый бак является герметичной емкостью. Именно поэтому, давление в отопительной системе сможет повыситься только до определенного показателя. В связи с этим, требуется смонтировать ряд дополнительных агрегатов, которые обеспечат нормальное функционирование всей отопительной системы.

К этим устройствам относятся:

• Предохранительный клапан. Он программируется таким образом, чтобы срабатывать, когда показатель давления подходит к критическому;
• Автомат, способный самостоятельно сбрасывать из отопительной системы, появившийся в ней воздух;
• Манометр. Представляет собой прибор для контроля за уровнем давления.

Группа безопасности для отопительной сети в закрытом исполнении

Все вышеуказанные приборы обязательны к установке в отопительной системе закрытого типа. Только в этом случае допускается работа контура со всеми требуемыми нормами безопасности.

Особенности работы закрытой емкости

Герметичная закрытая емкость состоит из двух внутренних полостей. Полости разграничены между собой податливой перегородкой. Одна из полостей предназначена для жидкости, цикрулирующей в системе отопления. Вторая полость отводится для воздуха, который находится под необходимым давлением.

Внешнее исполнение емкостей закрытого типа выглядит, как красный цилиндр. Это стандартная форма исполнения баков. Располагаться они могут не только вертикально, но и горизонтально. Корпус бака штампуется на производстве и имеет сборное исполнение. Для предотвращения коррозии, внутренняя часть бака обрабатывается антикором.

Примерное устройство большинства банков для расширения теплоносителя

Цвет для расширительного бачка закрытого исполнения для установки в отопительную систему всегда выбирается красный. Таким образом, невозможно перепутать ее с емкостью, которая монтируется в водопроводной системе. Это оборудование носит название гидроаккумулятор. Их выполняют синими, хотя конструктивно они не имеют отличий от баков отопительных систем. Важно понимать, что эти баки нельзя использовать не по назначению, ведь они сконструированы, протестированы и применимы для работы только с определенной температурой. К тому же, перегородки выполнены из резины. Также важно знать, что уровень давления в баке для водопровода отличается от давления в баке для отопления. Водопровод и отопительная система работают на разных уровнях по давлению.

Гидроаккумуляторы и бачок под расширяющуюся теплоносящую жидкость

Расширительная отопительная емкость конструируется с готовым резьбовым патрубком. К патрубку подключают оборудование, необходимого для корректной работы отопительной системы дома.

Еще одним устройством на баке является ниппель. Его используют для регулирования давления воздуха в камере. В результате, всегда можно отрегулировать давление на оптимальном уровне внутри бака закрытого типа. Этот показатель должен быть меньше на 0.2 бара, чем давление, которое создает накаченная среда в отопительном контуре дома. Можно рассмотреть на примере. Холодный отопительный контур держит давление в 2 бара. Соответственно, в расширительной емкости давление должно быть 1.8 бара. Важно периодически следить за показателем давления в расширительном сосуде. Это же значение необходимо контролировать и в самой сети отопительной системе. Проверять показатель необходимо перед тем, как включать систему

Функционирование бачка с мембраной при меняющемся давлении

Главной и важной частью расширительного бака закрытого типа является мембрана. Так как мембрана подвижна, то показатель объема двух отсеков внутри бака будет постоянно меняться при запущенной системе.

Перед включением отопительной системы, в воздушной части расширительного бака создается повышенное давление равное 1-1.5 атмосферы. Оно давит на податливую перегородку, и она начинает двигаться в нижней своей части. При этом, в отсеке с водой объем устанавливается на минимальном значении. После того, как отопительная система заполняется жидкостью, давление в отопительном контуре выходит на рабочий уровень. В свою очередь, отсек с водой увеличивается в объеме из-за давления на мембрану, которая изменяет свою форму уже в верхней части.

Чем течением работы отопительного котла, повышается температура воды в системе отопления. Следовательно, происходит увеличение объема жидкости в тепловой системе жилища. Избыточное давление жидкости, направляется в водяную часть расширительного бака, так как это единственное место, где это давление может разместиться. Давление газа увеличивается из-за того, что происходит увеличение одной части бака, и одновременное уменьшение другой части.

Работа эластичной перегородки в бачке

С течением времени, температура воды в системе отопления снижается. Одновременно с этим, происходит изменение объема воды в меньшую сторону. В той части бака, где размещается жидкость, ее количество уменьшается. Происходит это потому, что давление в закрытом резервуаре устанавливается путем движения эластичной мембраны под действием воздушной массы в верхней части бака. Податливая перегородка устанавливается так, чтобы отбалансировать систему отопления жилища. Именно поэтому, любые неполадки в работе системы исключаются. На случай возникновения критической ситуации, включается предохранительный клапан. Его относят к важной составляющей датчиков безопасности. В некоторых случаях, расширительный бачок уже с завода продается с данным клапаном.

Работа бачка. Срабатывание клапана на ёмкости при расширении теплонесущей жидкости

Инструкции по расчету объема закрытой емкости

Для того, чтобы подобрать правильный расширительный сосуд для отопительной системы дома, важно рассчитать объем закрытой расширительной емкости.

Для того, чтобы рассчитать точную величину объема закрытого расширительного бака, выведена специальная формула: V = (V_с * k) / D

Расшифровка формулы:

V_c – объем жидкости в отопительном контуре;

k – Величина, обозначающая меру расширения жидкости при повышении ее температуры;

D – Величина, которая определяет эффективную работу емкости.

В случае, если жидкостью является антифриз, тогда на величину его расширения влияет температура, а также количество гликоля, содержащегося в антифризе. Необходимые данные можно взять из соответствующих справочников.

Ниже представлена таблица, в которой указывается величина расширения антифриза при увеличении его температуры:

Коэффициент расширения антифриза при повышении его температуры

Также есть специальная расчетная формула, которая дает показатель эффективности работы расширительного резервуара: D = (Р_м – Р_н) / (Р_м +1)

Необходимо расшифровать значения, применяемые в данной формуле.

P_м – самое большое значение давления в отопительной системе дома. Как правило, это значение не превышает трех атмосфер. В большинстве случаев, показатель давления идентичен этому же показателю в экстренной ситуации, когда активируется клапан.

P_н – Показатель давления, которое создано заблаговременно в половинной емкости с водой. Определить можно, учитывая высоту системы. Каждые 500 сантиметров приравниваются к половине атмосферы.

Профессионалы в отопительных системах рекомендуют выполнять монтаж расширительного резервуара, руководствуясь формулами по расчету его объема. Получившееся значение должно быть эквивалентно 1/10 части общего количества жидкости в системе отопления дома.

Для тех, кто затрудняется с получением точных расчетов самостоятельно по формулам, на сайте размещен калькулятор для расчетов в онлайн режиме. Квалифицированные работники настоятельно рекомендуют перепроверять полученные данные, используя калькуляторы на нескольких интернет порталах. В свободные поля следует вставить необходимые цифры, и система автоматически произведет расчеты. Затем необходимо поочередно сверить получившиеся цифры еще на нескольких сайтах.

Пример онлайн-калькулятора для вычисления объема бачка

Используя автоматическую систему для расчетов, можно получить величину объема емкости для расширяющейся жидкости. Собственник дома указывает примерное количество жидкости в отопительном контуре, исходя из мощностных характеристик котла. По мнению экспертов, независимо от того, какой результат по объему жидкости будет получен, требует приобретать для монтажа расширительный бак закрытого типа на 12 литров.

Нюансы монтажа расширительного бака

Монтажники выполняют установку расширительного бака закрытого типа с соблюдением ряда нюансов. Необходимо установить бак таким образом, чтобы резьбовой патрубок находился в нижней части бака. Расположенный внизу, патрубок позволит эффективно отвозить скопившиеся газы из отопительного контура дома.

Правильный тип монтажа тот, при котором расширительный бак монтируется на обратной магистрали отопительной системы. Важно, чтобы расстояние до котла было минимальным. При этом, бак должен быть установлен перед насосом. Таким образом, его работа будет корректной.

Условная схема размещения закрытого бачка

Обратная магистраль комплектуется тройником. Тип труб имеет значение при установке емкости. Трубопроводная арматура монтируется на участке между тройником и баком. Таким образом, можно не сливать воду из системы при выполнении плановых работ. Арматура укрепляется так, чтобы было удобно собственнику дома. Необходим небольшой кусок трубы, а также шаровой кран. Труба может быть прямая или гнутая. Также производится установка так называемой “американки” для получения разъемного соединения. Таким образом, снять или обслужить расширительный бак будет проще. На финальном этапе происходит открытие трубопроводной арматуры, а также проверяются все смонтированные стыки и перемычки.

Условное расположение закрытого бачка

Итоги

Первоначально необходимо определить объем бака для расширения, а уже после этого определяться с тем, какой тип приобретать, открытый или закрытый. Монтаж всей системы должны выполнять квалифицированные специалисты. Самостоятельное подключение не допускается. Монтажная бригада при проведении работ убедится, что все узлы и агрегаты системы смонтированы в соответствии с требованиями безопасности и правильности монтажа. Кроме того, собственнику дома предоставят гарантию на материалы и выполненные работы. Поэтому, при возникновении неполадок, собственник жилища может обратиться за помощью туда, где он заказывал выполнение проекта.

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).

Зачем нужен расширительный бак в системе отопления?

Создание отопительной системы — дело дорогостоящее, и каждый ее элемент влечет за собой новые расходы. Является ли расширительный бак обязательным? Быть может, без него можно обойтись? Для ответа на этот вопрос вспомним азы физики. Как известно, нагретая жидкость имеет меньшую плотность, нежели холодная. Благодаря разнице этих значений возникает гидростатический напор, продвигающий горячую воду к радиаторам. Но уменьшение плотности приводит к увеличению объема. А значит, в сети образуются излишки теплоносителя, из-за которых давление в трубах будет возрастать вплоть до критических величин. Куда же их девать? Ответ очевиден — в отдельную емкость, а именно в расширительный бак. Вода или антифриз остаются в нем до остывания (и уменьшения объема). После этого жидкость вновь возвращается в трубопровод. Понятно, что расширительный бак — необходимый компонент системы отопления.

На что же следует обращать внимание при его выборе? Прежде всего — на тип отопительной системы. Их всего два. Открытая (самоточная) предполагает, что теплоносителем служит вода, циркулирующая по трубопроводам естественным образом, без использования каких-либо принуждающих механизмов. В данных системах используют баки без крышки, устанавливают их в самой верхней точке контура. Так как вода из такой емкости неизбежно испаряется, ее уровень нужно постоянно контролировать. Если пренебрегать этим, в трубах будет скапливаться воздух, мешающий работе обогревательных устройств.

В системах открытого типа нельзя использовать антифриз, так как он будет быстро испаряться из бака

В закрытой (автономной) отопительной системе есть насос, побуждающий жидкость к движению. Вся система герметична, а потому испарение теплоносителя исключено. Это, в свою очередь, позволяет использовать не только воду, но и антифриз. Очевидно, что и бак в такой схеме используют закрытый.

Конструкция закрытого расширительно бака

Механизм действия расширительного бака зависит от конструктивных особенностей установленной в нем мембраны. Устройство с мембраной в виде диафрагмы представляет собой стальную бочку или плоский прямоугольный бак, разделенный пополам резиновой перегородкой. Еще на заводе в его верхнюю камеру закачивают воздух, создающий начальное давление. А после установки на объекте в нижнюю часть емкости поступает теплоноситель, приводя гибкую мембрану в движение. Когда она ложится на зеркало воды/антифриза, систему можно запускать.

Во время работы излишки разогретого теплоносителя сбрасываются в бак, сжимая содержащийся в нем воздух. Это заставляет мембрану сместиться в воздушную камеру, и таким образом освобождается больше места для избытка жидкости. Когда вода/антифриз остывает, уменьшаясь в объеме, давление на диафрагму снижается, и она принимает начальное положение. Так регулируется давление в системе.

В баках с мембраной баллонного типа установлена резиновая емкость для теплоносителя, окруженная по периметру резервуара воздухом. При поступлении нагретой жидкости она растягивается, как надуваемый воздушный шарик, и возвращается к исходному размеру, когда теплоноситель остывает.

У баков такого рода есть два заметных преимущества. Во-первых, они позволяют точно контролировать давление в системе. Во-вторых, их мембраны можно заменять по мере износа, чего нельзя сказать о диафрагменных баках.

Многие производители снабжают свои изделия предохранительным клапаном. Он открывается и сбрасывает излишки воды, когда давление в трубах поднимается выше допустимого. Если у выбранной модели клапана нет, его стоит докупить отдельно.

Надо знать: расширительные баки синего цвета оснащены мембранами из пищевой резины. Они предназначены для систем водоснабжения. Красные используют только для отопления

Давление в системе отопления

До заполнения водой давление в трубах равно 1 атм. При заливке теплоносителя этот показатель сразу же меняется, даже если жидкость пока холодная. Причиной тому служит различное расположение элементов системы: при увеличении высоты на 1 м добавляется 0,1 атм. Это воздействие называется статическим. На него ориентируются, когда проектируют сети с естественной циркуляцией теплоносителя. Одно из основных преимуществ данной системы в том, что можно быстро стабилизировать отклонения в давлении, если таковые возникают.

В закрытой же системе образуется избыточное давление, возникающее при нагреве и расширении теплоносителя в трубах. Оно может меняться на разных участках магистрали, поэтому важно еще на этапе разработки проекта предусмотреть стабилизирующие устройства. Иначе велик риск того, что система выйдет из строя.

Отметим, что для автономных отопительных систем нет строго зафиксированного уровня давления. Его рассчитывают индивидуально, исходя из технических характеристик оборудования, этажности дома и других факторов. Как правило, цифры варьируются в диапазоне от 1,5 до 2,5 атм.

Монтаж

Обычно расширительный бак ставят рядом с котлом на обратной магистрали, чтобы облегчить техническое обслуживание. Один из важных моментов, на который следует обратить внимание — направление впускного клапана. Если он смотрит вниз, это позволяет слить теплоноситель, даже когда мембрана повреждена. Это очевидное преимущество. С другой стороны, многие специалисты считают, что, если клапан направлен вверх, следовательно, теплоноситель поступает сверху, а значит, исключается проникновение воздуха в емкость, где должна быть только жидкость.

Слишком частое срабатывание предохранительного клапана говорит о том, что неверно определен объем бака. Заменять емкость необязательно — можно просто подключить еще одну

Во избежание резких скачков в напоре бак лучше всего ставить перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «закипел», его соединяют с обратным трубопроводом. Для большей безопасности желательно установить манометр и клапан ручной регулировки давления. После монтажа необходимо проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо для эффективной работы отопительной сети. Если нет, придется сбросить воздух и прокачивать емкость до тех пор, пока показатель не придет к нужному значению.

Распространенные ошибки при монтаже:

— неверно определенный объем расширительного бака;

— непродуманное место установки, при котором доступ к баку затруднен;

— применение уплотнителей, не рассчитанных на использование в системах водоснабжения.

Скачки давления

Скачки давления — верный признак неисправности отопительной системы. Почему они происходят и как решить проблему? Рассмотрим основные причины.

Давление снижается. Следует выключить насос и проверить статическое давление. Если оно остается прежним, значит, неисправны циркуляционные насосы. Если продолжает падать, где-то в трубах или теплообменнике котла происходит утечка. Найти ее можно, отключая различные участки. Там, где ситуация нормализуется, и нужно искать повреждение.

Давление растет. Приведем список наиболее распространенных причин: