Как установить расширительный бак. Как поставить расширительный бачок на отопление

При обустройстве отопительной системы приходится учитывать множество нюансов, связанных с отдельными ее элементами, среди которых не только радиаторы и генератор тепла. Неотъемлемой частью эффективной теплосети является расширительный бачок. Это устройство кажется примитивным, но именно от него во многом зависит качество обогрева. При монтаже бака допускается множество ошибок, которые негативно сказываются на работе всей системы в целом. Рассмотрим подробно все «опасные» моменты!

Где устанавливать расширительный бак в системе отопления?

Тонкости монтажа бака зависят от вида системы отопления, которая может быть открытой или закрытой. Первая разновидность считается устаревшей, но все еще встречается в некоторых домах. В данном случае расширительный бачок представляет собой емкость с открытым верхом и резьбовыми соединения внизу, к которым и подключаются трубы. Его устанавливают на самой высокой точке, как того и требуют элементарные законы физики.

Закрытые системы отопления - современный вариант, требующий установки специальной емкости-капсулы, разделенной на две части резиновой мембраной. Мембранные расширительные баки предъявляют следующие требования к монтажу:

размещение в котельной неподалеку от генератора тепла;
свободный доступ для оперативного обслуживания;
отдельная фиксация подводки на стене во избежание повышения нагрузки на бак;
прокладка подводки к напольной емкости не поперек прохода;
наличие свободного пространства между элементом и стеной.

Небольшие емкости крепятся на стене с помощью кронштейнов, главное, чтобы основание было достаточно надежным. Расположение бака в пространстве вызывает множество споров. Некоторые специалисты советуют подсоединять трубы к верхней части элемента, оставляя воздушную камеру внизу, что поможет легко убрать воздух из-под мембраны. Однако наиболее правильным решением станет расположение бачка присоединительным патрубком вниз.

Суть в том, что устройство будет работать в любом положении, однако со временем на мембране появятся дефекты. Если воздушная камера находится внизу, то даже при износе мембранного элемента воздуху понадобится достаточно много времени для проникновения в теплоноситель. При расположении бачка вверх ногами воздух быстро попадет в соседнюю камеру, что вызовет необходимость срочной замены аппарата.

Куда установить расширительный бак в системе отопления?

Когда бачок прочно зафиксирован на стене или установлен на полу, наступает время для подключения элемента к отопительной системе. С этой целью намечается кратчайший путь к месту соединения. Специалисты рекомендуют подключать зарытые баки на «обратке». Однако перед самым входом в генератор тепла емкости не место, идеальный вариант - до циркуляционного насоса и идущей с ним в комплекте запорной арматуры.

Основные плюсы данного метода очевидны:

мембрана прослужит дольше из-за не слишком высокой температуры теплоносителя в «обратке»;
в работе циркуляционного насоса не возникнет проблем при врезке бачка в обратный трубопровод;
в «обратке» не появляется критическое давление, что позволяет сохранить резиновые элементы емкости в целости и сохранности.

Впрочем, на практике доказано, что особого отличия в функционировании системы отопления с бачком на обратном или подающем трубопроводе, нет. Однако описанный метод подключения считается более надежным. Если выбор все-таки пал на подводку, то не забудьте оснастить трубу шаровым краном или штуцером для своевременного перекрытия доступа к емкости и возможности ее быстрого снятия для ремонта или замены.

Как настроить расширительный бак в системе отопления?

После установки и подключения компенсирующей емкости в теплосеть необходимо выполнить правильную настройку, которая заключается в создании оптимального давления в воздушной камере. Без грамотного проведения данного этапа не избежать гидравлических ударов, возникающих при выталкивании мембраной излишков остывающего теплоносителя. Работы по настройке выполняются в следующем порядке:

система наполняется холодной водой;
из труб и отопительных батарей удаляются воздушные пробки;
вычисляется давление в сети и в воздушной камере с помощью манометра;
в камере путем стравливания или подкачки добиваются давления на 0,2 Бар меньше, нежели в системе.

Настройка - завершающий этап, после которого возможен запуск тепловой сети. Теперь давление в бачке будет плавно изменяться и при нагреве, и при остывании теплоносителя, не причиняя никаких проблем. Помните, что ошибки при установке компенсирующей емкости не сразу бросаются в глаза, но дают о себе знать в самый неподходящий момент - в разгар отопительного сезона.

По сути, монтаж расширительного бачка является не слишком сложной операцией. Для ее проведения даже не требуются профессиональные инструменты - буде достаточно арсенала рачительного домашнего мастера. Однако для врезки емкости в систему и ее последующей настройки необходимо внимательно относится ко всем мелочам, игнорирование которых может стать фатальным. Только так установленное устройство прослужит долго и не доставит хлопот!

Основным параметром бака является его полезный объем, который должен превышать величину изменения объема жидкости системы в результате максимального изменения ее температуры.

Объем жидкости в системе отопления не является постоянным, так как в процессе работы теплоноситель может расширяться и сжиматься. Нагрев теплоносителя, а соответственно и увеличение его объема при постоянном размере внутреннего пространства системы отопления приводит к увеличению давления на стенки трубопроводов и отопительного оборудования, что может стать причиной их разрушения.

Для компенсации изменения объема жидкости и стабилизации давления на внутренние стенки компонентов системы отопления в её схему вводят расширительный бак (также известный как экспанзомат, от англ. глагола «expanse», что означает «расширять»). При расширении теплоносителя, его количество, превышающее объем внутреннего пространства системы, поступает в расширитель, а после падения температуры – возвращается обратно.

Как определить необходимый объем расширителя?

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

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

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

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

Основные разновидности баков

Существуют два основных типа расширителя, которые применяются в системе отопления:

открытого типа;
закрытого типа.

Расширительные баки открытого типа представляют собой однообъёмную емкость, сообщающуюся с атмосферой. Такой бак устанавливается в наивысшей точке системы отопления, что необходимо для обеспечения естественного возвращения жидкости в трубопровод при снижении ее температуры.

Расширитель открытого типа.

Закрытые расширители изготавливают в виде герметичного сосуда, часть которого заполнена жидкостью, а часть – воздухом или газом находящимся под определенным давлением. При нагреве жидкость поступает в экспанзомат, при этом газ сжимается. При охлаждении жидкости она возвращается в систему, а разницу в объемах заполняет газ.

Расширительный бак открытого типа

Кроме основных функций (компенсации объема, стабилизации давления), экспанзомат открытого типа служит для восполнения воды, если в системе происходит небольшая утечка и для отвода воздуха из системы.

Открытые расширители имеют прямоугольную либо цилиндрическую форму и изготавливаются из листовой стали или полимерных материалов. Установка расширительного бака открытого типа в системе отопления осуществляется в ее верхней точке, что требует увеличения общей длины трубопроводов отопления. Бак оборудован крышкой для защиты теплоносителя от загрязнений и обеспечения доступа внутрь при обслуживании.

Местом для размещения открытого расширителя может служить чердачное помещение, лестничный проем или специально оборудованный бокс, установленный на крыше дома. Если высота дома позволяет установить расширитель внутри жилой части здания, его можно разместить в санузле или хозяйственном помещении. Емкости, размещенные за пределами отапливаемой части дома необходимо утеплять для снижения потерь тепла в системе.

Принцип работы и особенности установки

Чтобы вода в баке открытого типа не застаивалась, необходимо обеспечить ее циркуляцию. Для этого между ним и основной магистралью теплопровода оборудуют контур, состоящий из расширительной и циркуляционной трубы, причем отверстие последней расположено в баке несколько ниже (примерно на 50 мм). Для эффективной циркуляции воды контур врезают перед входом в насос (если система работает с принудительной циркуляцией), установленный на магистрали обратного хода. Циркуляция позволяет выводить из системы в атмосферу пузырьки воздуха.

Надо отметить, что выше сказанное справедливо при установке расширителя в систему отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя!

В системе с естественной циркуляцией для беспрепятственного выхода пузырьков воздуха расширитель подключается в самой верхней точке подающего трубопровода.

В районе отметки минимального уровня теплоносителя из бака выходит контрольная труба, а на максимальном уровне – переливная, предназначенная для слива лишней жидкости. Проверка уровня может осуществляться простым открытием крана на контрольной трубе. Если вода из крана поступает, значит, ее уровень в баке превышает минимальную отметку. Для данной цели могут устанавливаться реле нижнего и верхнего уровней, подающие световой или звуковой сигнал при возникновении опасности снижения уровня воды до минимального значения или её подхода к точке перелива.

Полезный объем расширителя равный площади его основания умноженной на высоту между минимальным и максимальным уровнем, равен приросту количества воды в результате температурного расширения. Он должен быть равен либо превышать потребную величину, рассчитанную с использованием таблиц 1 и 2.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества расширителя открытого типа:

простота конструкции, что подразумевает относительно низкую стоимость;
выполняет функцию сброса давления и отвода воздуха из системы отопления.

Недостатки открытых расширительных баков:

особые условия установки, предусматривающие монтаж дополнительных трубопроводов;
высокие потери тепла и необходимость теплоизоляции;
непосредственный контакт с атмосферой, что может вызвать коррозию стальных элементов системы;
из-за возможности испарения система нуждается в периодическом пополнении теплоносителя.

Следует отметить, что ввиду вышеуказанных недостатков баки открытого типа все реже применяются в системах отопления жилых домов, уступая по популярности закрытым расширителям.

Расширительный бак закрытого типа

В отличие от открытых экспанзоматов, закрытый расширительный бак не связан с атмосферой. Он представляет собой герметичный стальной сосуд, частично заполненный жидкостью, а частично – закаченным через специальный клапан инертным газом. В зависимости от способа разделения внутреннего объема закрытые баки делятся на:

безмембранные;
мембранные.

Безмембранные

В безмембранных расширителях теплоноситель непосредственно контактирует с газом, так как у них отсутствует механическое разделение внутреннего пространства. Для поддержания заданного давления используется компрессор или газовый баллон, расположенный снаружи. Контроль давления и подача газа осуществляется автоматически.

Безмембранные баки широко использовались в то время, когда резиновые (каучуковые) мембраны имели низкие ресурсные показатели и требовали частой замены. Они могли работать без мембраны, но необходимость в компрессоре или баллоне усложняла конструкцию. В настоящее время широкое распространение получили закрытые баки с разделительной мембраной.

Мембранные

В конструкциях современных расширителей жидкость и газ разделены с помощью гибкой мембраны. Существуют расширители с:

тарельчатой мембраной (диафрагмой);
грушевидной (баллонной) мембраной.

Тарельчатая крепится в средней части бака и имеет форму, близкую к полусфере. В зависимости от температуры воды она принимает выпуклую или вогнутую форму.

Грушевидная повторяет форму сосуда и закрепляется на противоположных концах емкости. Особенностью данных баллонов является отсутствие контакта теплоносителя со стенками, так как жидкость заполняет гибкую мембрану, а между ней и металлическими стенками закачан газ. Это защищает конструкцию от коррозии и увеличивает срок службы. Данная конструкция допускает замену мембраны, в то время как конструкция диафрагменных баков этого не позволяет.

В современных расширителях применяются бутиловые и этиленпропиленовые мембраны, отличающиеся повышенной долговечностью. Ранее для этих целей использовали каучук, который имеет меньший срок службы и в настоящее время не используется.

Преимущества и недостатки мембранных баков

Недостатками мембранных расширителей являются:

высокая стоимость;
необходимость периодической подкачки газа либо воздуха;
необходимость контроля давления в системе.

Среди преимуществ можно выделить:

компактные размеры;
минимальные потери тепла, отсутствие необходимости теплоизоляции;
отсутствие прямого контакта теплоносителя с атмосферой (испарения), что снижает риск образования, распространения коррозии и необходимость подпитки ситемы;
возможность работы при высоком давлении;
возможность установки практически в любом месте.

Выбор мембранного расширителя

Основным параметром мембранного бака является потребный объем жидкости в системе, который должен быть предварительно рассчитан с использованием таблиц 1 и 2. Бак должен иметь объем, равный или превышающий полученное значение.

Кроме традиционной овальной формы многие производители выпускают плоские расширители с диафрагмой. Такой бак более компактен и может устанавливаться в пространстве между стеной и внутренней отделкой помещения, не занимая полезное пространство.

Главной рабочей частью современного бака закрытого типа является мембрана, от параметров и качества изготовления которой зависит его срок службы. Основными характеристиками мембраны являются:

диапазон рабочих температур и давлений;
материал;
диффузионная устойчивость.

Мембранные баки для систем отопления окрашены красным цветом, в то время как используемые в системах водоснабжения – синим. К мембранам расширителей систем отопления выдвигаются более низкие санитарно-гигиенические требования.

Правила установки закрытых расширителей

Установленный расширитель отопления.

Установка расширительного бака закрытого типа в системе отопления может осуществляться в любой точке схемы, но оптимальным является монтаж перед циркуляционным насосом (для система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя).
Установка допускается в любом положении, но вариант с верхним подводом жидкости является предпочтительным, так как позволяет естественным образом выходить пузырькам воздуха. Такой монтаж обеспечит работоспособность бака даже при разрыве мембраны.
Если в процессе эксплуатации системы отопления обнаружится, что объема установленного бака недостаточно вместо его замены рациональней установить дополнительный требуемых размеров.
При переходе с воды на другой теплоноситель может понадобиться замена расширительного бака на более объемный. Возможна установка дополнительного расширителя.
Некоторые модели отопительных котлов имеют встроенный расширительный бачок, в этом случае установка дополнительного не требуется.
Установка закрытого расширителя в систему отопления с естественной циркуляцией требует установки «автосбросника» (автоматического поплавкового клапана) в верхней точке системы для автоматического сброса воздуха при наполнении системы и во время работы котла.

Эксплуатация расширителей

Поддержание расширительного бака мембранного типа в работоспособном состоянии включает в себя:

регулярный визуальный осмотр на отсутствие коррозии;
проверка целостности мембраны;
проверка давления воздуха (газа).

Техническое обслуживание баков открытого типа предусматривает внешний осмотр состояния корпуса и теплоизоляции, а также проверку уровня жидкости, который не должен опускаться ниже минимальной отметки.

Расширительный бак на кронштейне.

Правильный выбор и установка расширительного бака в системе отопления – одна из составляющих надежной, бесперебойной и безопасной работы всей системы отопления жилого дома. Сегодня чаще устанавливается расширительный бак закрытого типа с мембраной-диафрагмой, сочетающий в себе доступную цену и высокий уровень удобства в эксплуатации.

При планировании создания системы водяного отопления в собственном доме, перед владельцем встаёт выбор из нескольких вариантов. В перечне самых главных вопросов – тип системы (будет она открытого или закрытого типа), и какому принципу станет осуществляться передача теплоносителя по трубам (естественная циркуляция за счет действия гравитационных сил, или принудительная, требующая установки специального насоса).

Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки. Но все же в настоящее время все чаще предпочтение отдается закрытой системе с принудительной циркуляцией. Такая схема более компактна, легче и быстрее монтируется, имеет ряд других эксплуатационных преимуществ. Одна из основных отличительных особенностей – это полностью герметичный расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого будет рассмотрена в настоящей публикации.

Но прежде чем приобретать расширительный бак и приступать к его монтажу, необходимо хотя бы немного ознакомиться с его устройством, принципом работы, а также с тем, какая именно модель станет оптимальной для конкретной системы отопления.

В чем преимущества закрытой системы отопления

Несмотря на то что в последнее время появилось множество современных приборов и систем обогрева помещений, принцип передачи тепла через циркулирующую по трубам жидкость с высокой теплоемкостью – без сомнения, остается самым распространенным . В качестве переносчика тепловой энергии чаще всего применяется вода, хотя при некоторых обстоятельствах приходится применять и иные жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы).

Теплоноситель получает нагрев от котла (печи с водяным контуром) и передает тепло отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, контурам «теплого пола»), установленным в помещениях в необходимом количестве.

Как определиться с типом и количеством радиаторов отопления?

Даже самый мощный котел не будет способен создать в помещениях комфортную атмосферу, если параметры точек теплообмена не соответствуют условиям конкретной комнаты. Как правильно – в специальной публикации нашего портала.

Но любая жидкость имеет общие физические свойства. Во-первых, при нагреве она значительно увеличивается в объеме . А во-вторых,в отличие от газов — это несжимаемая субстанция, ее температурное расширение необходимо каким-либо образом компенсировать, предоставив для этого свободный объем . И при этом необходимо предусмотреть, чтобы по мере остывания и уменьшения в объёме, в контуры труб извне не попал воздух, который создаст «пробку», препятствующую нормальной циркуляции теплоносителя.

Именно такие функции и выполняет расширительный бачок.

Еще не столь в частном строительстве особой альтернативы и не существовало – в самой высокой точке системы устанавливался открытый расширительный бак, который вполне справлялся с поставленными задачами.

1 – котел отопления;

2 – стояк подачи;

3 – открытый расширительный бачок;

4 – радиатор отопления;

5 – опционально – циркуляционный насос. В данном случае показан насосный узел с обводной петлей и системой задвижек. При желании или при возникновении необходимости можно переключить принудительную циркуляцию на естественную, и наоборот.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как правильно осуществляется

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционные насосы

Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.

Бачок на схеме показан поз. 6, врезанным в трубу обратки (поз.7).

Казалось бы – чего «огород городить »? Обычный открытый расширительный бачок, если он в полной мере справляется со своими функциями, видится более простым и недорогим решением. Он, наверняка , стоит немного, а кроме того , при определенных навыках, его несложно изготовить и самостоятельно – сварить из стальных листов, использовать ненужную металлическую емкость , например, старый бидон и т.п . Мало того, можно встретить примеры применения старых пластиковых канистр.

Есть ли смысл тр атить деньги на приобретение герметичного расширительного бачка? Оказывается, есть, так как закрытая система отопления имеет немало преимуществ:

Полная герметичность абсолютно исключает процесс испарения теплоносителя. Это открывает возможности применения, помимо воды, специальных антифризов. Мера – более, чем необходимая, если загородным домом в зимнее время пользуются не постоянно, а «наездами», время от времени .
В открытой системе отопления расширительный бак, как уже упоминалось, должен быть смонтирован в самой высшей точке. Очень часто подобным местом становится неотапливаемый чердак. А это влечет дополнительные хлопоты по термоизоляции емкости , чтобы даже в самые сильные морозы теплоноситель в ней не замерз .

А в закрытой системе расширительный бачок может быть установлен практически на любом ее участке. Наиболее целесообразным местом монтажа является труба обратки непосредственно пред входом в котел – здесь детали бачка в меньшей степени будут подвергаться температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но это – отнюдь не догма, и смонтировать его можно с таким расчетом , чтобы он не создавал помех и не дисгармонировал своим видом с интерьером помещения, в том случае если, скажем, в системе используется настенный котел , установленный в коридоре или на кухне.

В открытом расширительном бачке теплоноситель всегда находится в контакте с атмосферой. Это приводит к постоянному насыщению жидкости растворенным воздухом, что является причиной активизации коррозии в трубах контура и в радиаторах, к повышенному газообразованию в процессе нагрева. Особенно нетерпимы к этому алюминиевые радиаторы.
Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией – менее инертна – она гораздо быстрее прогревается при запуске, намного чувствительнее к регулировкам. Исключаются совершенно неоправданные потери в области расширительного бака открытого типа.
Разница температур в трубе подачи и в обратке в токах соединения с котлом – меньше, чем в открытой системе. Это важно для сохранности и длительности эксплуатации отопительного оборудования.
Закрытая схема с принудительных циркуляций для создания контуров потребует т рубы меньшего диаметра – налицо выигрыш и в расходах на материалы, и в упрощении монтажных работ.
За расширительным баком открытого типа необходим контроль – для недопущения перелива при заполнении, и для исключения падения уровня жидкости в нем в ходе эксплуатации ниже критической отметки. Конечно, это все можно решить установкой дополнительных устройств, например, поплавковых клапанов, патрубков перелива и т.п ., но это лишние сложности. В закрытой системе отопления подобных проблем не возникает.
И, наконец, такая система – наиболее универсальна, так как подходит к любым типам батарей, позволяет подключать контуры теплого пола, конвекторы, тепловые завесы. Кроме того, при желании можно организовать и горячее теплоснабжение, смонтировав в систему бойлер косвенного нагрева.

Из серьезных недостатков можно упомянуть только один. Это — обязательность «группы безопасности», включающей контрольно-измерительные приборы (манометр, термометр), предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик . Впрочем, это, скорее, не не достаток , а технологическая издержка, обеспечивающая безопасную эксплуатацию системы отопления.

Одним словом, преимущества закрытой системы явно перевешивают, и траты на специальный герметичный расширительный бак выглядят вполне оправданными.

Как устроен и как действует расширительный бачок для отопления закрытого типа?

Устройство расширительного бачка для системы закрытого типа не отличается большой сложностью:

Обычно вся конструкция размещена в стальном штампованном корпусе (поз.1) цилиндрической формы (встречаются бачки в форме «таблетки»). Для изготовления используется качественный металл, имеющий антикоррозийное покрытие. Снаружи бачок покрыт эмалью. Для отопления применяются изделия с красным корпусом. (Существуют бачки синего цвета – но это водные аккумуляторы для системы водоснабжения. Они не рассчитаны на повышенные температуры, а ко всем их деталям предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования).

С одной из сторон бачка размещен резьбовой патрубок (поз. 2) для врезки в систему отопления. Иногда в комплект поставки входят фитинги для облегчения проведения монтажных работ.

С противоположной стороны имеется ниппельный клапан (поз. 3), служащий для предварительного создания необходимого давления в воздушной камере.

Внутри вся полость бачка разделена мембраной (поз. 6) на две камеры. Со стороны патрубка находится камера для теплоносителя (поз. 4), с противоположной – воздушная (поз. 5 )

Мембрана изготовлена из эластичного материала с низким показателем диффузии. Ей придана специальная форма, которая обеспечивает «упорядоченную» деформацию при изменении давления в камерах.

Принцип работы – несложен.

В начальном положении, при подключении бачка к системе и заполнения ее теплоносителем, определенные объем жидкости через патрубок поступает в водную камеру. Давление в камерах выравнивается, и эта замкнутая система обретает статичное положение.
При повышении температуры происходит расширение объёма теплоносителя в системе отопления, сопровождающееся и возрастанием давления. Избыток жидкости попадает в расширительный бачок (красная стрелка), и своим давлением изгибает мембрану (желтая стрелка). При этом объем камеры для теплоносителя увеличивается, а воздушной, соответственно уменьшается, и давление воздуха в ней возрастает.
При снижении температуры и уменьшении общего объема теплоносителя избыточное давление в воздушной камере способствует перемещению мембраны назад (зеленая стрелка), и теплоноситель перемещается обратно в трубы системы отопления (синя стрелка).

Если давление в системе отопления достигает критического порога, то должен сработать клапан в «группе безопасности», который выпустит излишки жидкости. Некоторые модели расширительных бачков имеют собственный предохранительный клапан.

Разные модели баков могут иметь собственные особенности конструкции. Так, они бывают неразборными или с возможностью замены мембраны (для этого предусмотрен специальный фланец). В комплекте могут быть кронштейны или хомуты для крепления бачка на стене, или же предусмотрены подставки – ножки для размещения его на полу.

Кроме того, могут они различаться и конструкцией самой мембраны.

Слева показан расширительный бачок с мембранной – диафрагмой (она уже была рассмотрена выше). Как правило, это неразборные модели. Нередко применяется мембрана баллонного типа (рисунок справа), изготовленная из эластичного материала. По сути, она сама по себе является водяной камерой. По мере нарастания давления такая мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме . Именно такие бачки оснащены разборным фланцем, позволяющим самостоятельно проводить замену мембраны в случае ее выхода из строя. Но основной принцип работы от этого никак не меняется.

Видео: устройство расширительных бачков марки «Flexcon FLAMCO »

Цены на расширительные баки Flexcon FLAMCO

расширительные баки Flexcon

Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка?

При выборе расширительного бачка для конкретной системы отопления основополагающим моментом должен стать его рабочий объем .

Расчет по формулам

Можно встретить рекомендации устанавливать бак, объем которого составляет примерно 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по контурам системы. Однако, можно провести и более точный расчет – для этого существует специальная формула:

V б = V с × k / D

Символами в формуле обозначены:

Vб – требуемый рабочий объем расширительного бачка;

Vс – общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве;

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Откуда взять исходные величины? Разбираемся по по рядку:

Общий объем системы (V с ) можно определить несколькими способами:

Можно засечь по водомеру, какой общий объём поместится при заполнении системы водой.
Самый точный способ, который применяется при расчетах системы отопления – это суммирование общего объёма труб всех контуров, вместимости теплообменника имеющегося котла (она указана в паспортных данных), и объем всех приборов теплообмена в помещениях – радиаторов, конвекторов и т.п .
Вполне допустимую погрешность дает самый простой способ. Он основывается на том, что для обеспечения 1 кВт мощности отопления требуется 15 литров теплоносителя. Таким образом, паспортную мощность котла просто умножают на 15.

2. Значение коэффициента температурного расширения (k ) – это табличная величина. Она нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней антифризных этиленгликолевых добавок. Значения приведены в таблице, размещённой ниже. Строку величины нагрева берут из расчета планируемой эксплуатационной температуры системы отопления. Для воды принимают значение процентного содержания этиленгликоля – 0. Для антифризов – исходя из конкретной концентрации.

Температура нагрева теплоносителя, °С	Содержание гликоля, % от общего объема
	0	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

3. Значение коэффициента эффективности расширительного бачка (D ) придется рассчитать по отдельной формуле:

D = (Qm – Q б ) / (Qm + 1 )

Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. Оно будет определяться порогом срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности», который обязательно указывается в паспорте изделия.

Q б — давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака. Оно тоже может быть указано на упаковке и в документации изделия. Есть возможность его изменения – подкачки с помощью автомобильного насоса или, наоборот, стравливания через ниппель. Обычно рекомендуют устанавливать это давление в рамках 1.0 – 1.5 атмосфер.

Калькулятор для расчета требуемого объема расширительного бачка

Чтобы упростить читателю процедуру расчета , в статье размещен специальный калькулятор, в который внесены указанные зависимости. Введите запрашиваемые значения, и после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ» получите требуемый объем расширительного бака.

Схема отопления

В первой части этой статьи описаны способы установки расширительного бака в закрытой системе отопления, во второй – все про монтаж в открытых системах. Также вы сможете узнать, где лучше размещать бак, как его проверить, в случае необходимости отремонтировать и настроить. Дополнительно в тексте присутствуют полезные советы и описываются частые ошибки при монтаже.

Виды расширительных баков">Виды расширительных баков

Расширительный резервуар нужен, чтобы компенсировать расширение жидкости при нагревании. Он может быть герметичным с мембраной или же негерметичным. В последнем случае он являет собой открытую емкость, в которой жидкость контактирует с воздухом. Исходя из конструктивных отличий этих двух изделий, можно сделать выводы, что применяются они также в разных случаях. Есть два вида отопительных контуров:

статические – в них циркуляция теплоносителя осуществляется самотеком под действием силы притяжения;
динамические – в них теплоноситель прокачивается насосом, без которого циркуляция невозможна.

В первых устанавливаются негерметичные резервуары, а во вторых выполняется монтаж мембранного расширительного бака. Обеим системам отопления никогда не мешает дополнительный запас пространства, куда будет вытесняться расширившийся теплоноситель.

Установка расширительного бака в динамической (закрытой) системе отопления осуществляется в любой точке контура. Это так, но не совсем. Все же есть важные аспекты, которые следует учитывать. Ниже представлены несколько примеров, куда нельзя устанавливать расширительный бак в системе отопления:

нельзя монтировать расширительный бачок после , нагнетающего давление в контуре.

Как установить расширительный бачок в системе отопления? Непосредственно за насосом точно нельзя, это приведет к постоянным скачкам стрелки манометра. Все дело в том, что нанос постоянно нагнетает давление, которое на участке за ним выше, чем на возврате. Работа бачка в таких условиях будет некорректной. Технически грамотной и рациональной будет установка расширительного бачка в системе отопления на участке обратного хода теплоносителя. Он, проходя по контуру, испытывает на себе силу трения и сопротивления. Это снижает его скорость. Помимо этого, проходя весь цикл, теплоноситель отдает свое тепло и, соответственно, уменьшается в объёме. Все эти факторы сопутствуют уменьшению давления в системе отопления. И в результате получается, что на возврате теплоносителя давление немного меньше и оно более стабильное, чем сразу за насосом;

нельзя ставить расширительный резервуар по ходу теплоносителя сразу за .

Монтаж расширительного бака в закрытой системе отопления сразу за котлом выполнять нельзя, потому что на этом отрезке самая высокая температура теплоносителя. Жидкость в этом месте находится в состоянии своего максимального расширения для данного контура. Поэтому давления там выше, чем во всей системе. Не стоит забывать, что бачок настраивается под определенное давление в системе, и отклонения могут привести к перепадам. Нестабильность давление на этом участке также может быть вызвано наличием встроенного насоса в электрическом котле;

нежелательно расположение герметичного бачка таким образом, чтобы жидкость в него поднималась.

Бак в разрезе

Установка расширительного бачка в системе отопления должна выполняться таким образом, чтобы ниппель воздушной камеры смотрел вниз. Все дело в воздухе, который может быть в контуре. Мембранный бак является герметичным. Связи между камерами, разделенными мембраной, также нет. Если установить бак таким образом, что теплоноситель будет спускаться в бачок, то весь возможный воздух туда попасть никак не сможет. Так как по законам физики его выталкивает вверх и он успешно может добраться до места его выхода наружу. В системе предусмотрена установка в самой высокой точке воздухоотводчика. Это такой клапан, который автоматически стравливает воздух из контура. Также в радиаторах современного образца, вверху на торце, есть спусковой клапан для воздуха, который работает в ручном режиме. Перед тем как установить расширительный бак в систему отопления, нужно помнить, что мембранный бачок не может выводить воздух из системы. Если ниппель будет смотреть вверх, то проходящие мимо пузырьки воздуха непременно окажутся в бачке. После этого его уже будет не выгнать, что постепенно приведет к уменьшению полезного объёма резервуара.

Ставьте расширительный бачок перед котлом на обратке, там же нужно ставить манометр. Так как на этом участке стабильное давление.

Расширительный бачок для отопления закрытого типа устанавливается посредствам специальных фитингов, в народе именуемых «американкой». Это вид соединения, который легко откручивается, при этом он надежный и герметичный. Его конструкция состоит из двух частей, которые не имеют резьбового соединения. При ее накручивании можно не использовать паклю или герметик, так как внутри есть уплотнительная резинка. Если при монтаже расширительного бака не использовались американки, и он был посажен намертво, то дальнейшее обслуживание становится затрудненным.

Перед тем как установить расширительный бак для отопления, надо поставить кран. Это позволит проводить текущее обслуживание и проверить работоспособность резервуара. Для определения исправности бака, перед запуском котла нужно перекрыть доступ рабочей жидкости в резервуар, перекрыв кран. Затем включить систему и не открывать его, пока стрелка шкалы манометра не дойдет до единицы. После этого надо открыть вентиль и наблюдать за показаниями манометра. Если бак работает исправно, давление дойдет до 0,2 атмосферы, так как в него вытисниться лишняя жидкость. Распространенная ошибка, которую допускают при монтаже расширительного бака отопления закрытого типа – это установка крана после американки, перед самим баком, а не до нее.

Например, порвалась мембрана и надо устранять неполадку. Есть разборные модели бачков, а есть неразборные. В разборных можно поменять только мембрану, а вот неразборные меняются целиком. В любом случае надо снимать бак с контура. Перекрываем кран, который стоит после американки, и весь теплоноситель из системы вытечет после того, как буде снят расширительный бак для отопления. Если бы схема установки была правильной, и кран стоял до американки, такое не произошло бы.

Расширительный бак крепится к стене. Для этого к его корпусу приварены уши, с отверстиями для крепежа. Если таких креплений в конструкции бака не предусмотрено, можно использовать универсальное крепление с хомутом. Сначала оно крепится на стену, а затем вокруг резервуара затягивается хомут.

Монтаж негерметичных резервуаров">Монтаж негерметичных резервуаров

Возможные схемы

Установка расширительного бака в открытой системе отопления осуществляется в самой высокой точке контура. У него часто даже крышки нет. Основное ее назначение – это защита теплоносителя от попадания в него мусора. Получается, что вода в бачке контактирует с воздухом. Этот аспект является одним из недостатков данной системы. Повышенный уровень кислорода в воде ведет к разрушению стенок трубы. Воздух вступает в реакцию с металлом и чем его больше, тем разрушительный эффект сильнее. Правильно установленный бачок помимо того, что компенсирует изменения объема теплоносителя, он также выводит из него воздух. Так как является самой высокой точкой в системе. Открытые системы отопления работают без насосов. Жидкость в них циркулирует самотеком. Такие системы делаются под наклоном. Теплоноситель движется медленно, медленнее, чем в замкнутых системах.

Есть несколько вариантов, где устанавливать расширительный бак в системе отопления:

на подаче;

Первый и самый классический вариант – это установка расширительного бака в системе отопления на стояке, прямо над котлом. В этом случае нагретый в котле теплоноситель поднимается вверх и не только продвигается по контуру, а и попадает в бачок. В результате там всегда высокая температура, иногда доходит даже до кипения, если были допущены ошибки в расчетах. При этом бачок будет издавать звуки, похожие на те, которые появляются при кипении чайника. Не свист, но слышно хорошо;

на обратке;

В расширительном баке для отопления открытого типа, установленном на обратке, теплоноситель будет холоднее, чем на подаче. Поэтому проблемы кипения и постоянных звуков исключаются;

комбинированно;

Бывает и так, что устанавливают два резервуара: один на подаче, второй на обратке. Это в тех случаях, когда возникают карманы для воздуха в системе отопления, а установка дополнительного расширительного бака на обратном ходе теплоносителя решает эту проблему.

На форумах есть мнение, что в схеме установки расширительного бака на обратке в замкнутой системе отопления должны присутствовать насосы. Есть и опровержения этому, в частности, личный опыт автора, который успешно эксплуатирует подобную систему без насоса больше двадцати лет.

Настройка и ремонт бачка">Настройка и ремонт бачка

В этом разделе речь будет идти больше о ремонте герметичных расширительных баках отопления, так как с железным открытым баком совсем все просто. Если есть течь, нужно наварить латку, если сгнил, а гниют они часто – замена. Для настройки надо заполнить его на треть. Все, резервуар готов к работе.

Ремонт расширительного бачка для отопления возможен только в том случае, если он разборный, если нет – то только настройка. Чтобы охватить оба этих аспекта, разберемся, как заменить порванную мембрану. Чтобы починить и настроить мембранный бачок нужно:

снять его, предварительно перекрыв запорный кран;
слить с него воду и выпустить воздух из воздушной камеры через ниппель. Если у вас правильно установлен бак и американка за краном, хватит и небольшого резервуара для слитой воды. Если же были допущена ошибки в последовательности запорной арматуры и фитинга, то готовьтесь к тому, что воды будет много;
открутить болты на фланце, в котором есть отверстие для теплоносителя;
снять фланец и достать порванную резиновую грушу (мембрану);
заменить мембрану и прикрутить фланец обратно;
через ниппель на обратной части бачка обычным насосом накачивается полторы атмосферы;
поставить бак на место и проверить.

Если все выполнено правильно, в системе отопления будет стабильным, без перепадов. Подводя итоги можно отметить, что в закрытой системе бак сразу после насоса ставить нельзя. Ниппель герметичного бака должен смотреть вниз и лучше устанавливать бак на обратке.

При монтаже некоторых систем автономного отопления требуется установка расширительного бака. В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой данное устройство, какую оно выполняет функцию и как осуществляется его подключение к системе.

Что такое расширительный бак и зачем он нужен

Из названия этого устройства можно догадаться, что оно требуется для расширения. Дело в том, что с изменением температуры, давление в системе меняется в результате теплового расширения. Так как при изменении своего объема вода или другой теплоноситель остается практически несжимаемым, тепловое расширение может привести к разрушению отопительных приборов.

По этой причине возникает и такое явление как гидроудар, которое так же может повредить трубы или радиаторы отопления. Единственным правильным решением в такой ситуации является включение в систему резервуара с воздухом (легкосжимаемой субстанцией). При наличии такого резервуара температурное расширение теплоносителя приведет лишь к незначительному повышению давления.

Обратите внимание! Чтобы кислород не растворялся в воде и не вызывал коррозию внутри трубопровода, вода в бачке отделена от воздуха эластичной мембраной.

Следует отметить, что описанную функцию устройство выполняет в закрытых отопительных системах.

Однако, расширительные емкости применяются и в других видах отопительных конструкций:

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

В обоих случаях установка расширительного бачка отопления нужна для устранения воздушных пробок из трубопровода. Связано это с тем, что напора теплоносителя в отопительных системах недостаточно, чтобы выдавить воздух из верхних их частей. В результате расширительный бак служит емкостью для сбора воздуха.

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

Особенности установки

Установка расширительного бака в системе отопления зависит от типа последней. Как уже было сказано выше, отопление может быть реализовано закрытым и открытым способами.

Ниже рассмотрим, как выполнить своими руками подключение бачка в обоих случаях.

Открытая система

Открытое отопление, по сути, представляет собой один большой сосуд со специфичными конвекционными потоками внутри.

Монтаж расширительного бака отопления в этом случае, как собственно и всех остальных отопительных приборов, должен обеспечивать:

Быстрый подъем нагретого котлом теплоносителя в верхнюю точку отопительной конструкции, а также ее естественная циркуляция через отопительные приборы.
Свободное и беспрепятственное движение воздушных пузырьков вверх.

По этим причинам установка данного устройства осуществляется в верхней точке конструкции. Чаще всего в частных домах эти емкости располагаются на чердаке либо вверху разгонного коллектора (в однотрубной системе).

Надо сказать, что сам бачок для открытой системы так же отличается конструкцией:

Не требует запорной арматуры;
Не нуждается в резиновой мембране и даже крышке.

В данном случае расширительный бачок — это простая емкость, в которую, при необходимости можно долить ведро воды взамен испарившейся. Как правило, цена такого устройства равняется паре электродов и стоимости квадратного метра листа стали толщиной в несколько миллиметров.

Закрытая система

Если конструкция реализована по закрытой схеме, то монтаж расширительного бака системы отопления имеет ряд особенностей, с которыми ознакомимся ниже:

Наиболее оптимальным местом для подключения устройства является участок, в том месте, где течение теплоносителя ближе всего к ламинарному и отсутствуют завихрения . Поэтому очевидным решением является его установка перед . Что касается высоты расположения, то она не имеет значения, так как задача устройства, как уже было сказано выше, заключается в компенсации теплового расширения и гашении гидроударов.
Большое значение имеет расположение бачка в пространстве . В идеале жидкость должна поступать в емкость сверху, что позволит полностью удалить воздух из отсека с жидкостью.
Объем устройства должен составлять не менее десятой части от объема всей жидкости в системе . Рассчитать объем воды можно отталкиваясь от мощности котла – на один киловатт берется 15 литров жидкости.

Обратите внимание! Зачастую котлы отопления снабжены расширительными бачками и даже циркуляционными насосами. Поэтому прежде чем отправиться за покупкой устройств, следует убедиться, что они нужны.

Монтаж

В качестве примера рассмотрим, как выполняется монтаж мембранной емкости.

Итак, инструкция выглядит следующим образом:

Если подключение осуществляется к действующему отоплению, то в первую очередь надо выключить все оборудование и слить воду с батарей. Чтобы жидкость лучше стекала, следует открыть краны Маевского.
Если используются пластиковые батареи отопления, то монтаж следует осуществлять через разъемный монтажный элемент, называемый «американкой». Первая его часть прикручивается к бачку, а вторая припаивается к трубе. Затем обе части соединяются.

Затем нужно разрезать , к которому подключается труба от бака.
Пока в батареях отсутствует вода, надо демонтировать фильтр грубой очистки и промыть его.
После установки всех элементов на свои места нужно открыть краны и заполнить радиаторы водой. При этом давление должно подняться до 1,2-1,3 кПа.
В завершение работы следует стравить воздух и закрыть краны Маевского.

Совет! Перед расширительным баком желательно установить кран. Это позволит выполнять ремонт устройства, не спуская воду с батарей.

После осуществления всех вышеописанных действий можно включить котел.

Чтобы эксплуатация аппарата не вызвала проблем, рекомендуем ознакомиться со следующими советами:

Все мембранные бачки имеют ниппель, который позволяет накачивать воздух до необходимого давления . С завода устройства поступают в продажу с давлением 1,5 кгс/см². Этот же ниппель позволяет при необходимости понизить давление.

На фото — расширительный бачок для водоснабжения

В продаже можно встретить красные расширительные бачки, предназначенные для отопления, и синие – для водоснабжения . Отличие между ними заключается лишь в том, что в синих мембрана выполнена из пищевой резины.
Если часто срабатывает предохранительный клапан бачка, значит его объема недостаточно . В этом случае можно установить параллельно еще одно такое же устройство.
Если жидкость в бачке закипает, значит, теплоноситель циркулирует с низкой скоростью либо циркуляция вообще отсутствует . Соответственно, проблема кроется в циркуляционном насосе.

Вот, пожалуй, все основные моменты, которые надо знать для успешной установки и эксплуатации расширительного бака.

Вывод

Расширительный бачок зачастую является необходимым элементом отопительной системы. Причем, для того чтобы он эффективно справлялся с поставленными перед ним задачами, необходимо правильно выполнить его установку, в соответствии с приведенными выше правилами.

Из видео в данной статье можно подчерпнуть некоторую дополнительную информацию по этой теме.