Расширительный бак для отопления открытого типа. Установка и подключение расширительного бака в открытых и закрытых вариантах отопительных систем Установка мембранного расширительного бака для отопления

Системой подачи воды, работающей автономно, сегодня никого не удивить. Подобные конструкции практичны и очень удобны, однако для их работы очень часто требуются устройства, о которых люди, эксплуатирующие централизованный водопровод, попросту не знают.

Необходимость использования

Например, подачи воды в течение длительного времени будет способна бесперебойно работать только лишь в том случае, если в ее составе имеется расширительный бак. На рынке современных товаров можно встретить множество различных моделей подобных устройств. Для того чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно ориентироваться в разновидностях оборудования и представлять себе принцип его функционирования.

Устройство оборудования

Бак накопительный для водоснабжения предназначен для поддержки определенного давления в системе подачи воды. Наиболее часто для этого применяется закрытый мембранный бак. Он выполняется в виде емкости, внутри которой имеется резиновая мембрана. Она делит описываемое устройство на два отсека: один из них является воздушным, другой - водяным. Электрический насос после запуска системы заполняет водную камеру водой. Объем воздушного отсека при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в емкости, тем выше будет давление. Как только оно превысит определенную отметку, насос автоматически отключится. Будет задействован он только после того, как давление опустится ниже минимальной отметки, вода при этом начнет поступать из водяного отсека. Цикл включения и выключения будет повторяться автоматически. Пользователь может проверить давление в системе по манометру, который устанавливается на оборудовании. Вы можете самостоятельно настроить устройство, выбрав наиболее подходящий диапазон рабочего давления.

Функции расширительного бака

Бак накопительный для водоснабжения призван выполнять сразу несколько функций, а именно: поддерживать давление в том случае, когда насос отключен; защищать систему от гидравлического удара, который может быть спровоцирован попаданием в трубопровод воздуха или перепадами напряжения в сети. Помимо прочего, данный элемент системы водоснабжения способен сохранять в запасе определенное количество воды. Необходима данная составляющая еще и для защиты насоса от преждевременного износа. Использование бака позволяет при малом водопотреблении не задействовать насос, а удовлетворять потребности в жидкости за счет того объема, который хранится в запасе.

Выбор бака

Если вы решили установить бак накопительный для водоснабжения, то важно будет первоначально разобраться, какая разновидность мембранного оборудования вам подойдет. Вы можете подобрать прибор, который обладает сменной мембраной. В качестве отличительной особенности здесь выступает возможность замены мембраны. Ее можно вынуть сквозь специальный фланец, который удерживается на болтах. Необходимо учесть и еще один момент: если речь идет о приборе внушительного объема, то для стабилизации мембраны ее дополнительно фиксируют задней частью к ниппелю. Еще одна отличительная особенность данного устройства состоит в том, что вода, заполняющая бак, будет оставаться внутри мембраны, не контактируя с внутренней поверхностью изделия. Это оберегает металлические поверхности от коррозийных процессов, а воду от загрязнения, продлевая срок эксплуатации оборудования. Если вы подбираете бак накопительный для водоснабжения, то модель со сменной мембраной вы сможете приобрести как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении.

Когда стоит выбрать для монтажа бак со стационарной диафрагмой

В данных устройствах внутренняя часть емкости разделена на два отсека мембраной. Ее нельзя подвергать замене, а потому при выходе из строя придется менять оборудование полностью. В одном отсеке содержится воздух, а в другом - вода, которая контактирует со внутренней поверхностью прибора из металла, что способно вызвать быструю коррозию. Для того чтобы предотвратить разрушение металла и загрязнение жидкости, внутренняя поверхность покрывается специальной краской. Но подобная защита не всегда является долговечной. Такие устройства вы можете подобрать в вертикальном или горизонтальном исполнении.

Особенности правильного выбора

Если вы решили установить накопительный бак для водоснабжения, то должны обратить внимание на его основные характеристики. Именно на их основании должно приобретаться оборудование. При подборе объема важно учесть, какое количество людей будет использовать систему водоснабжения. Важно рассчитать и число водозаборных точек: сюда следует отнести краны и душ, а также бытовые приборы по типу посудомоечной и стиральной машин. Учтите, что существует вероятность расходования воды сразу несколькими потребителями. В магазине вы должны обратить внимание еще и на предельное число циклов остановки и пуска за один час для насосного оборудования.

Подготовка перед монтажом

Выбирая накопительный бак для водоснабжения, вы должны приобрести тот, объем которого равен от 20 до 24 литров. Это верно в том случае, когда количество потребителей не больше 3 человек, а насосное оборудование обладает производительностью в 2 кубических метра в час. Нужно предпочесть объем бака в 50 литров, если число потребителей увеличивается до 8 человек, а производительность насоса равна 3,5 кубических метра в час. Максимальный объем, который равен 100 литрам, подойдет для количества потребителей больше 10 человек и производительности насоса в пределах 5 кубических метров в час. Перед тем как выбрать определенную модель бака перед началом монтажа, нужно учесть, что меньший объем резервуара будет способствовать более частому отключению насоса. Помимо прочего, меньший объем будет говорить о большей вероятности скачков давления в системе водоснабжения. По той причине, что оборудование выступает в качестве резервуара для хранения запаса воды, можно корректировать объем расширительного бака еще до момента приобретения оборудования. Конструкция прибора позволяет осуществлять монтаж дополнительного резервуара. Это можно сделать уже в ходе эксплуатации основного оборудования, не осуществляя трудоемкого демонтажа. После завершения установки нового прибора объем резервуара будет определяться методом сложения объемов установленных в системе баков.

Если вы решили произвести устройство водоснабжения с накопительным баком, то важно учесть, что не стоит гнаться за малой стоимостью, выбирая бак малоизвестного производителя. Погоня за дешевизной может стать причиной более существенных расходов. Наиболее часто для изготовления привлекающих стоимостью моделей используются дешевые материалы, а они, как показывает практика, не во всех случаях являются качественными. В особенности важно обратить внимание на качество каучука, который лежит в основу мембраны. От этого будет зависеть срок эксплуатации бака, а также безопасность воды.

Покупая бак накопительный для вы должны уточнить цену расходного элемента, что верно для моделей со сменной мембраной. Наиболее часто в погоне за прибылью недобросовестные производители завышают стоимость сменной мембраны. При этом специалисты советуют подбирать модель другой компании-поставщика. Крупные фирмы отвечают за качество продукции, так как дорожат репутацией.

Особенности проведения монтажа

Система водоснабжения с накопительным баком предполагает установку емкости в том помещении, температура в котором не понижается ниже 0 градусов. К воздушному клапану необходимо обеспечить всесторонний доступ, это позволит корректировать в воздушной камере давление. При монтаже не должно возникнуть никаких препятствий при доступе к запорной арматуре, шильдику или сливному крану. Ни в коем случае нельзя подвергать мембранный бак статической нагрузке, его следует защитить от давления со стороны трубы или других агрегатов. Монтаж редуктора давления, который должен находиться после водомера, позволит обеспечить определенное давление в расширительной емкости. При задействовании предохранительного клапана уровень давления не должен оказаться больше максимально допустимого значения. Установка расширительного мембранного бака предполагает тот момент, что предохранительный клапан устанавливается перед проточной арматурой, расположить его необходимо по ходу течения. Рассматривая схему установки расширительной емкости, нужно учесть, что монтаж должен осуществляться со стороны подачи холодной воды к устройству для подогрева. Специалисты исключают возможность установки на выходе.

Как избежать ошибок в процессе подключения

Если у вас в наличии накопительный бак для водоснабжения (200 литров или менее - не столь важно), то его, конечно же, вполне можно установить самостоятельно. Однако нужно подготовить исключительно качественный инструмент, что касается газовых и разводных ключей. Эти составляющие будут являться ключевыми фигурами в проведении монтажных работ. В дополнение к ним может понадобиться ключ для монтажа металлопластиковых труб, а также ступенчатый ключ, предназначенный для Не следует использовать в роли уплотнителя материалы, которые не используются для проведения подобных работ. Например, некоторые неопытные домашние мастера используют дешевый герметик для пластиковых окон, а ведь он рассчитан для другой температуры. Первоначально подобные соединения могут обладать очень привлекательным видом, однако при запуске системы герметик не выдержит воздействия высоких температур. В любом случае после этого придется заняться устранением возникшей течи. Если вами будет обустраиваться водоснабжение частного дома, накопительный бак должен быть установлен таким образом, чтобы подход к нему не был затруднен. Не стоит выбирать объем накопительной емкости на глаз. Проведение установки должно производиться в соответствии с нормами и правилами по безопасности эксплуатации.

Что еще важно учесть при самостоятельной установке

Если вы самостоятельно будете устанавливать накопительный бак для водоснабжения дачи, то обязательно нужно предусмотреть возможность демонтажа соединительного трубопровода, что может понадобиться для ремонта и замены оборудования. Диаметр присоединяемых элементов водопровода не должен оказаться меньше по сравнению с диаметром патрубка. Обязательно следует заземлить устройство, только так вы сможете исключить электрическую коррозию. Если обустраивается водоснабжение дома с накопительным баком, то установку прибора следует осуществлять со стороны всасывания насосного оборудования. На этом отрезке, который находится между насосом и местом подключения, нужно исключить все элементы, способные внести гидравлическое сопротивление в систему. Линия подпитки должна быть подсоединена к циркуляционному контуру системы.

Заключение

Накопительный бак для водоснабжения является неотъемлемым элементом автономной системы. Он способен поддерживать нужное давление, предотвращая преждевременный износ насосного оборудования. Помимо прочего, с его помощью можно сохранить некоторый запас воды.

Организация автономного водопровода на загородном участке предоставляет возможность пользоваться благами цивилизации вне зависимости от наличия централизованных коммуникаций. Чаще всего в личных баньках устраивают систему холодного водоснабжения из скважины или колодца, а для обеспечения напора воды используется накопительная емкость. Она также требуется для сбора резервного запаса воды на случай перебоев с электроэнергией. Где лучше расположить накопительный бак для холодной воды, чтобы система банного водоснабжения работала исправно и не создавала владельцам проблем.

Накопительный бак в автономном водоснабжении

Индивидуальная система водоснабжения с накопительным баком устроена предельно просто. Воду из скважины или колодца качает насос, тип которого зависит от высоты уровня воды в источнике. В основном в загородных хозяйствах используются нешумные погружные насосы или станции с эжектором и собственным гидробаком.

Насосная станция хороша, если у загородной постройки имеется собственный подвал. Или на участке достаточно места для сооружения бытовки под ее размещение, т.к. это достаточно «звучное» оборудование. Зато покупка станции может избавить от установки накопительного бака, если ее встроенный резервуар будет отличаться достаточным для суточного потребления объемом.

Малопривлекательны в отношении звуковых помех и поверхностные насосы, но они ощутимо дешевле. Правда, воду они качают только из колодцев и скважин с высоким зеркалом воды или из расположенных рядом озер, прудов, рек. Для поверхностных насосов главное, чтобы разница высот между точкой забора воды из источника и точкой поставки в накопительную емкость не превышала 6-7м, что крайне редко встречается в реальности.

Благодаря включению в схему накопительной емкости откачанная насосом вода поступает не сразу в краны, бак на банной печке, бойлер, душ, бачок унитаза и прочие водоразборные точки. Сначала вода накапливается в виде запаса, примерно равного объему накопителя. Резерв воды в накопительном баке дает возможность пользоваться одновременно несколькими сантехническими приборами. Без запаса воды нормальный для пользования напор был бы только в одном открытом кране, и то не факт.

В автономном водопроводенакопитель для холодной водыпо идее выполняет функцию водонапорной башни. Запас воды к тому же позволяет разумно ограничить число включений/выключений насоса, что любой технике идет исключительно на пользу. Накопительный бак оснащают механическим, электронным или электрическим поплавковым клапаном, чтобы насосное оборудование не работало впустую, потому что:

когда накачанная в бак вода достигает предельного уровня, поплавок сигнализирует об отключении насоса;
когда уровень понижается, подается команда о включении насоса для пополнения израсходованного запаса.

Так исключается лишняя работа техники и переливы через край. Народные умельцы вместо клапана исхитрились использовать поплавковый механизм унитаза, который банально перекрывает отверстие для поступления воды при превышении необходимого объема. Включение/отключение насоса может осуществляться вручную либо автоматически. Еще потребуется реле «сухого хода» для остановки насоса в случае полного опорожнения накопительного резервуара.

В баке накопителе для запаса холодной водыесть отверстия, требующиеся для подключения трубопровода и для обеспечения нормального режима работы системы в целом, это:

отверстие для подключения подающей трубы. Перед вводом подающей трубы рекомендовано поставить сетчатый фильтр грубой очистки, чтобы механически предотвратить попадание в бак мелкой живности и крупных песчинок;
отверстие для трубы перелива, по которой выводятся излишки воды из резервуара в канализацию. Устраивают перелив на пару см ниже поплавкового клапана на случай, если последний по каким-то причинам не сработает;
одно или несколько отверстий для отходящих труб, питающих водонагреватель и точки разбора холодной воды. Зачастую они располагаются в нижней трети бака, но между дном накопителя и точками вывода должно быть не менее 10 см, чтобы неизбежный для грунтовой воды осадок не попадал в магистраль;
вентиляционное отверстие в крышке накопителя, если от проникновения в емкость пыли, насекомых и прочих загрязнений ее закрывает крышка.

Отверстие для ввода подающей трубы иногда устраивают в верхней части бака напротив места установки поплавкового клапана. Однако для полного слива воды из накопителя в целях консервации автономного водопровода отверстие входной трубы рекомендовано располагать в нижней зоне резервуара. Его еще нужно оборудовать сливным вентилем. Если нижнее расположение входа подающей трубы невозможно применить по каким-либо техническим причинам, то для консервации водопровода с накопительным баком потребуется дополнительное отверстие для слива.

Способы установки накопительных резервуаров

От местоположения резервного бака зависят тип разводки водопровода и набор оборудования, требующийся для безотказной работы системы холодного водоснабжения бани. В малоэтажном строительстве применяются два главенствующих варианта сооружения водопроводов с накопителем, это:

верхняя схема , согласно которой резервный бак устанавливают на максимально возможной наивысшей площадке: на плоской кровле, специально возведенной эстакаде, на кронштейнах под потолком, бетонном подиуме внутри или снаружи постройки, чердаке и др. Высота установки накопителя в верхней схеме – параметр, принимаемый согласно индивидуальным техническим условиям. Накопители круглогодичных водопроводов в обязательном порядке утепляются, если их установка производилась в неотапливаемом помещении;
нижняя схема , согласно которой резервуар для холодной воды зарывают в грунт в подвале строения или на участке, если из емкости предполагается забирать воду для полива и прочих хозяйственных нужд. Для устройства круглогодичного водоснабжения накопитель заглубляют ниже зоны промерзания, для летнего водопровода бак достаточно расположить так, чтобы между его верхней плоскостью и земной поверхностью было по минимуму 0,5 м. Следует также предусмотреть нижний ввод входящей трубы и установить на нее сливное устройство.

Зачастую самостоятельные домашние мастера отдают предпочтение верхней схеме. Водопровод с верхним накопителем проще соорудить своими руками, да и расходов он не потребует поменьше, чем подземный. Вода по водоразборным точкам распределяется самотеком без дополнительных устройств, стимулирующих ее движение. Единственным минусом верхней схемы признают довольно слабый напор, зависящий от высоты установки накопительного резервуара. Для создания напора в 0,1 атмосферу, бак нужно будет поднять на 1м, для 0,5 атм. на 5 м. Не забываем, что для работы для работы стиральной машины, например, нужно давление водяного столба в 1 атм.

Водопровод с нижним расположением накопителя порой относят к системам с пневматическими способностями. Насос нагнетает в подземную емкость воду, от чего сжимается имеющаяся там воздушная подушка. Когда вода в резервуаре достигнет определенного уровня, сжатый воздух начнет выталкивать ее наверх к водоразборным точкам. Правда, на пневматические способности водопроводов с нижней разводкой полагаются редко. Уж слишком они незначительны. Чаще всего для подачи воды со стабильным давлением из нижнего накопительного бака используется дополнительный, установленный прямо в емкость погружной насос дренажного типа с поплавковым сигнализатором.

Оптимальный материал для накопительного бака

Объем накопительной емкости должен быть равен разовому потреблению воды. В данном аспекте предпочтения у всех различаются. Потому приемлемая вместимость резервуаров колеблется от 100 до 1000л. Требования к накопительным бакам для холодного водоснабженияопределяют предстоящие эксплуатационные условия. В любом случае емкость должна быть герметичной, износостойкой, устойчивой, инертной по отношению к химическим и биологическим загрязнителям.

В качестве накопителя в организации автономного водоснабжения можно использовать:

самодельный сварной бак с крышкой или без нее, если качество воды не слишком беспокоит владельцев летней дачи;
заводскую непрозрачную пластиковую емкость, вместо которой вполне допустимо применение еврокубов, соединенных между собой трубами;
бетонную полость, залитую в подземную или надземную опалубку.

Своими руками бак можно сварить из листовой стали, алюминия, из обрезка трубы большого диаметра. Бюджетную альтернативу представит металлическая бочка или старая ванна с хорошо сохранившейся эмалью, если планируется организация временной системы летнего водоснабженияс верхним накопительным баком. Для нее все-таки нужно будет сделать крышку с вентиляционным отверстием.

Материал накопителя подбирается, исходя из места его установки:

в верхней схеме может быть использован готовый пластиковый бак или металлическая емкость собственного изготовления. Конструкцию, на которую будет водружен накопитель, следует предварительно усилить, ведь ей предстоит держать на себе от 100 до 1000 кг дополнительного веса. Если бак расположен снаружи, его нужно тщательно прикрепить к эстакаде, чтобы после слива воды пустой резервуар не перевернуло ветром;
в нижнейсхеме банного водоснабжения с накопительным баком лучшим выбором будет готовая емкость из пищевого пластика или еврокубы. Отлично подойдет резервуар с бетонными стенками, который также может служить защитной «скорлупой» для пластикового бака. Бетонная защита защитит опустошенное или наполовину пустое пластиковое изделие от давления грунта. Т.е. два в одном – идеальный выбор.

Если владельцы стационарного банного водопровода с нижним накопителем на несколько дней зимой покинут любимое поместье, воду из подземного резервуара можно не сливать. Она не зацветет, потому что ее окружение напоминает термос, и не замерзнет, т.к. бак находится ниже горизонта промерзания. А вот чистка подземного бака может создать проблемы, если емкость не оборудовать люком для обслуживания и не подвести входную трубу на уровне дна емкости.

Мембранный гидроаккумулятор вместо накопителя

Гидроаккумулятор с мембраной – высокотехнологичный потомок обычных накопителей. Стоимость у него не слишком гуманная, но все вопросы с подачей, запасом воды и обеспечением напора он решает самостоятельно. Мембранный бак представляет собой металлическую емкость, разделенную внутри на две части эластичной мешкообразной перегородкой-мембраной. В одну из частей бака закачан воздух или азот. Традиционно у газообразной среды давление 2 атмосферы, но его можно регулировать.

Когда насос работает, вода заполняет вторую часть емкости, растягивает мембрану и сжимает газообразную среду, которая при открытии крана выталкивает воду к точкам потребления. Заполненный согласно заданным параметрам гидроаккумулятор автоматически отключает насос. При опорожнении емкости и сопутствующем падении давления в резервуаре автоматика снова включает насосное оборудование.

Мембранный бак монтируют перед разветвлениями трубопровода. Его можно установить в кессоне скважины, в приямке колодца или непосредственно в бане. На входе в емкость должен быть обратный клапан, исключающий стекание закачанной воды обратно в источник, на выходе манометр для проверки давления. Для вывода воздуха из системы гидроаккумулятор оборудуется автоматическим клапаном. Работает мембранная емкость в динамическом режиме, потому слишком большими внутренними объемами ее можно не увлекаться.

Гидробак мембранного типа – вещь весьма полезная в хозяйстве, но недешевая. За его монтаж и настройку не стоит браться, не имея в этом деле опыта. Неправильная настройка давления может повлечь разрыв мембраны. Крепление вибрирующего в работе прибора должно быть весьма надежным. Без знания технологических тонкостей подключения бак будет беспокоить довольно неприятным звуком. А вот собственноручная установка обычного накопительного бака для подачи в банюводыочень даже рекомендована и экономически оправдана.

Порядок установки простого верхнего накопителя

Разберем распространенный вариант с расположением накопителя на чердаке. Значит, сами делаем или выбираем емкость, которая сможет пролезть в чердачный люк или окошко. Ограничения по объему и габаритам не страшны тем, кто еще в процессе строительства продумал схему сооружения водопровода. Тогда емкость можно заранее установить на верхнее перекрытие, если она не будет помехой строительству стропильной системы.

Теперь в подробностях разберем, как надо устанавливать и подключать бак для холодной воды в круглогодично действующую баню:

предварительно укрепим основание, уложив на балки верхнего перекрытия толстые доски;
устанавливаем емкость на положенное ей место;
монтируем поплавковый клапан. Для этого отмечаем точку, отступив от верхнего края емкости 7-7,5 см, и вырезаем отверстие необходимого нам размера. Вставляем хвостовик клапана в сформированное отверстие, предварительно надев на него пластиковую шайбу. С другой стороны стенки бака надеваем сначала пластину жесткости, потом вторую шайбу и наворачиваем гайку. Затягиваем крепеж и приворачиваем к хвостовику соединитель, чтобы можно было подключить подающую трубу;
сверлим отверстия для отходящих труб согласно их размерам. С внутренней стороны бака вставляем в каждое отверстие соединитель с пластиковой шайбой. Резьбу укрепляем путем наворачивания двух-трех слоев ФУМ-ленты, после чего надеваем шайбу и накручиваем гайку;
в каждую отходящую трубу врезаем запорный вентиль;
делаем перелив, для чего отмечаем точку на 2-2,5 см ниже точки разметки поплавкового крана и сверлим отверстие. Труба перелива отводится в канализацию, крепим ее к баку соединителями по аналогии с предыдущим;
подводим к баку трубы и фиксируем их компрессионным методом. Вновь созданные участки трубопровода крепим к стенам или балкам;
заполняем накопитель водой с целью проверки герметичности соединений, заодно регулируем положение поплавка в соответствии с положением перелива;
утепляем емкость, прикрепив вокруг к стенкам длинные обрезки полистирола или обернув минеральной ватой.

Видео-инструкция по установке подземного накопителя

Вот таким демократичным способом можно организовать холодное водоснабжение с накопителем для баньки. По сути это общие рекомендации – своеобразная информация к размышлению, которую следует корректировать согласно техническим особенностям строения.

Устойчивость, безотказность, эффективность и долговечность работы системы отопления 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.

Совершенно неразумным будет разделять отдельные приборы и узлы на «важные» и «не очень». Да, стоимость элементов 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. Поэтому совсем дилетантским выглядит, например, вопрос – так ли уж важен расширительный бак для системы отопления, 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?

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.

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.

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 переливным патрубком установлена мерная емкость .

Воду в баке начинают нагревать. 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 переливной патрубок.

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 труб или . Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.

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.

При общности основной функции, конструкция расширительных баков может различаться. И главное различие кроется в особенностях самой системы отопления, которая может быть открытого или

Расширительный бак в системе отопления открытого типа

Специфика расположения открытого 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. А расширительный бак представляет собой обычную ёмкость, врезанную в контур. Главное условие – она должна расположиться выше самой высокой точки системы.

Цены на расширительные баки

расширительный бак

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 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 и теплообменников. А скопление газа способно запереть радиатор или даже целый участок отопительного контура. Так что своевременное удаление газовых пузырьков – чрезвычайно важная задача.

Правда, иногда открытые расширительные баки врезаются в магистраль обратки (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.

Варианты конструкции

Какова конструкция открытого расширительного бака? 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 всегда выдерживается текущее атмосферное давление. А в саму емкость врезаны патрубки – от одного в самом простом исполнении, до нескольких, различного предназначения.

Расширительные баки открытого типа 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.

Но многие мастера предпочитают изготавливать такие баки самостоятельно. Емкость вполне можно 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 патрубков - тоже для хорошего хозяина труда не составит.

Давайте посмотрим на несколько возможных схем таких баков:

Самая простая схема – в емкость просто врезан снизу патрубок, который подключается к контуру отопления.

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

Безусловно, за уровнем теплоносителя в баке 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.

Чтобы облегчить визуальный контроль, применяют различные хитрости. В частности, можно с боковой стороны бака врезать патрубок небольшого диаметра, на который надевается короткий отрезок прозрачного шланга. Понятно, что уровень воды в шланге будет соответствовать уровню в баке – достаточно мимолетного взгляда, чтобы оценить ситуацию.

Но уже говорилось, что бак 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:

В бак с торцевой стороны врезаны два патрубка.

Верхний (поз. 1) определяет максимально допустимое наполнение емкости , и работает просто на перелив. От него проводится труба (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. Высота расположения врезанного патрубка определяет минимально допустимый уровень воды в баке. То есть для контроля заполненности стоит лишь приоткрыть кран – если из трубы пойдет вода, то все в норме. В противном случае – проводится подпитка, пока вода не пойдет через патрубок 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 - через поплавочный клапан, который обычно используется в сливных бачках унитазов.

То есть от переполнения защитит переливной патрубок (он необходим в любом случае), а критического падения уровня не допустит вот такая простейшая система подпитки.

Все показанные выше схемы можно образно назвать «пассивными» - через расширительный бак циркуляции теплоносителя 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 весьма непродуктивна. Немалое количество пузырьков воздуха, увлеченных потоком воды при следовании по магистрали подачи, будут просто проскакивать мимо места врезки патрубка, отходящему к расширительному баку. И для того, чтобы бак 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:

Подача теплоносителя в бак 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 вваренный патрубок внутри бака должен 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, 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 организована по принципу стояков.

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

Какой объем бака потребуется?

Теперь о том, каким должен быть объем открытого расширительного бака. Строгих правил на этот счет не существует. Каждый может , зная значение коэффициента температурного расширения воды, емкость своей системы отопления 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 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 патрубок 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 нее поместится до полного заполнения. Прием очень точный, но мало когда помогающий. Согласитесь, обычно емкость бака просчитывается заранее, а не после монтажа контуров.
С весьма большой погрешностью, но все же можно принять соотношение: 15 литров воды на каждый киловатт мощности котла . Понятно, что при таком подходе допустить ошибку – совсем несложно .
Наконец, объем системы отопления можно просто просчитать. Надо полагать, что если планируется установка расширительного бака, то в проекте системы уже намечены и монтируемые контуры труб того или иного типа и диаметра, и модель котла, и типы радиаторов отопления, и их количество. То есть если просуммировать объемы всех элементов системы, можно найти искомую величину.

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

Цены на расширительные баки ДЖИЛЕКС

расширительный бак ДЖИЛЕКС

Как рассчитать общий объем системы отопления?

Подбор расширительного бака – 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, 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 в открытой систем отопления.

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 априори не может возникнуть опасного давления, так как она связана с атмосферой. Это отметает необходимость использования предохранительного клапана.
Добавим к преимуществам еще и способность расширительного бака выступать в роли воздухоотводчика .

Но недостатков у системы открытого типа тоже весьма немало:

Уже не раз отмечалось, что бак должен быть установлен в самой высокой точке системы. 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 приходится устанавливать в помещениях (например, чердака и вовсе нет), то он, размещенный под потолком, 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.
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.
Невозможна такая система, если используется электродный котел . Его работа основана на принципе электрической проводимости теплоносителя, то есть важное значение имеет химический состав. А при неконтролируемом испарении оптимальная концентрация будет быстро теряться.
Стабильное низкое давление в системе не всегда является преимуществом. Некоторые отопительные приборы, наоборот, показывают свои преимущества именно при повышенных показателях давления.

Как видите, недостатков – очень много. Поэтом более совершенной считается система отопления закрытого типа. Но в ней применяется уже совсем другой расширительный бак.

Расширительный бак для системы отопления закрытого типа

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

Цены на расширительные баки Wester

расширительный бак Wester

То, что бак 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.

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

Кстати, очень многие современные котлы отопления, особенно – настенного исполнения, уже изначально оснащены встроенным расширительным баком нужного объема . Так что и покупать и устанавливать 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 патрубок к контуру системы отоплена. Вторая – воздушная, в которой предварительно создаётся определенный уровень давления.

Устройство можно проиллюстрировать следующей схемой:

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 сразу комплектуют свои изделия и фитингами с накидной гайкой-американкой – так процесс установки бака 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.

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 патрубка, 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. В контуре при этом создаётся определенное рабочее давление (оптимальное для данной системы). 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 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.

В таких баках мембрана выполнена в форме эластичного баллона (поз.1), края которого герметично закреплены во фланце с входным патрубком (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? Чтобы определиться с этим параметром, лучше всего произвести небольшой расчёт.

Формула для вычислений такова:

V б = V с × k / D

Расшифровываем обозначения:

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 свою 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».

Qб - 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.

Одно из преимуществ автономной системы отопления - это возможность поддерживать комфортную температуру в доме, вне зависимости от сроков начала и завершения отопительного сезона, и экономить на оплате счетов за коммунальные услуги. Схематично она состоит из нагревательного котла и контура, по которому циркулирует горячий теплоноситель. В качестве теплоносителя обычно используется вода. Важную роль в отопительном оборудовании играет система оборота горячей воды, которая состоит из нескольких частей. Правильность ее работы во многом зависит от такого элемента конструкции, как расширительный бачок.

Пример обустройства отопления с расширительным баком

Сравним системы отопления закрытого и открытого типа

Функционирование открытой системы отопления основано на законах термодинамики, за счет которых осуществляется движение теплоносителя. Из области высокого давления и соответствующей температуры на выходе котла вода перемещается по трубам в область более низкого давления, и ее температура при этом понижается. Охлажденный теплоноситель направляется обратно в котел, и процесс повторяется. Таким образом, происходит естественная циркуляция жидкости, согласно законам физики.

Так как при нагревании воды происходит увеличение ее объема, в конструкции открытой системы отопления предусмотрен расширительный бачок. Для эффективного движения теплоносителя открытого типа расширительный бачок устанавливают в самой высокой точке системы, а нагревательный котел – в самой низкой. Монтаж на чердаке расширительного бака представляется оптимальным вариантом. Устройство его не отличается сложностью.

Схема отопления открытого типа

С течением времени происходит испарение воды, поэтому ее уровень необходимо своевременно восполнять. При перерывах в использования отопления и при отрицательных температурах окружающей среды воду нужно сливать, иначе она замерзнет в трубах и разорвет их. Открытая система отопления имеет следующие преимущества:

независимость от источников электрической энергии;
отсутствие шума;
простоту обслуживания;
быстрый запуск и остановку.

Подобрать радиаторы для системы отопления любого виды Вы сможете на основе рекомендаций статьи

В закрытой системе отопления испарения воды не происходит, так как она герметична. Движение теплоносителя осуществляется с помощью нагнетательного или циркуляционного насоса, с которым можно ознакомиться в статье При этом для эффективной работы также необходим расширительный бак, изготовленный из прочного металла. Закрытая система отопления состоит из нагревательного котла, циркуляционного насоса, трубопроводной сети, радиаторов и расширительного бака. Замкнутая система отопления имеет следующие преимущества:

отсутствие необходимости постоянного контроля уровня теплоносителя;
возможность использования антифриза;
регулировка внутреннего давления;
возможность подключения дополнительных приборов.

Система отопления закрытого типа

При грамотном монтаже отопительного оборудования оба варианта будут работать отлично. Выбор между ними определяется условиями эксплуатации и особенностями размещения. Между двумя системами имеются следующие различия:

В открытой системе отопления расширительный бачок располагается в наивысшей точке. В закрытой отопительной системе он может располагаться практически в любом месте.
Вероятность образования воздушных пробок в закрытой системе отопления значительно ниже. Это обуславливается повышенным внутренним давлением и отсутствием прямого контакта с атмосферой.
Для функционирования открытой системы отопления необходимы трубы большого диаметра. Монтажные работы осложняются необходимостью учитывать правила гидравлики при распределении потоков, выполнении поворотов, уклонов и так далее.
Используемые в закрытой системе отопления трубы небольшого диаметра удешевляют ее стоимость. Здесь важно грамотно установить циркуляционный насос, чтобы при его работе создавалось как можно меньше шума.

Устройство и функции расширительного бака в отопительном контуре

Функцией расширительного бака в открытом отопительном контуре является прием излишков воды при ее расширении, вследствие нагревания, и возврат в систему при понижении температуры. Емкость не является герметичной, и теплоноситель напрямую контактирует с окружающей средой, поэтому в открытой системе отопления происходит испарение воды. Устройство отличается несложностью конструкции, при необходимости его можно сделать своими руками.

Расширительный бак открытого типа

К недостаткам открытой системы можно отнести необходимость постоянного контроля уровня воды, так как она испаряется, опасность замерзания жидкости в расширительном бачке, невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя. Кроме того, попадающий в систему воздух вызывает образование воздушных пробок, коррозию внутренних частей и их кавитацию.

В закрытом отопительном контуре расширительный бак изготавливается из металла повышенной прочности. Устройство состоит из двух половинок, герметично завальцованных друг к другу. В конструкции предусмотрен приемный клапан и внутренняя мембрана. При повышении температуры теплоносителя клапан открывается, и в расширительный бачок поступают излишки увеличившегося объема жидкости.

Диафрагма, изготовленная из жаростойкой высокопрочной резины, разделяет его на две части. В верхнюю часть герметичной емкости закачивается газ, в нижнюю часть поступает горячий теплоноситель, сжимающий мембрану и расположенную за ней газовую среду. При остывании рабочей жидкости, вследствие расширения газовой среды, диафрагма выдавливает ее обратно в отопительный контур.

Устанавливать мембранный бак можно горизонтально или вертикально в любом положении.

Устройство расширительного бака закрытого типа

Работоспособность расширительного бака закрытого типа не зависит от его ориентации в пространстве, чего нельзя сказать о сроке службы. Для продления эксплуатационного периода мембранного бака его лучше располагать таким образом, чтобы воздушная камера оказалась сверху. С течение времени в диафрагме появляются трещины, и пока их размер и количество не достигнет критического уровня, система будет исправно работать при вертикальном размещении емкости. При горизонтальном положении (в случае появления трещин в диафрагме) воздух со своей половины будет быстро проникать в теплоноситель и наоборот, в связи с чем потребуется срочная замена бака.

К чему приводит недостаточный объем встроенного бака котла

Недостаточный объем встроенного бака котла может привести к сбоям в работе системы отопления. При нагревании жидкость расширяется, и ее излишки поступают в расширительный бачок. Если его объем недостаточен, происходит переполнение емкости, и клапан аварийного сброса давления стравливает теплоноситель в дренаж. Остатки остывшего теплоносителя возвращаются в отопительный контур.

Давление в системе при недостаточном объеме расширительного бака

В результате уменьшения его количества происходит снижение внутреннего давления в системе. Если оно уменьшается на небольшую величину, котел будет функционировать, при значительном снижении давления работа отопительного оборудования будет блокирована.

Если своевременно не восполнить уровень теплоносителя до нормального, система может разморозиться, поэтому не следует допускать возникновения подобных аварийных ситуаций.

Расчет необходимого объема мембранного бака

Необходимый объем мембранного бака рассчитывается по несложной формуле. Его величина составляет десять процентов от общего количества теплоносителя, циркулирующего по системе, в том случае, если в этом качестве выступает вода. Общий объем теплоносителя можно определить по показаниям водяного счетчика при заполнении системы отопления.

Более точную цифру получаем суммированием объема всех труб, емкости котла и батарей. Считается, что на один киловатт мощности котельного оборудования требуется пятнадцать литров теплоносителя, то есть общий объем жидкости определяется умножением паспортной мощности котла на пятнадцать. Это значение будет лежать в пределах допустимой погрешности.

Иллюстрация изменения объема в баке при колебаниях давления в системе

Например, если для работы обогревательного оборудования необходимо триста литров воды, то объем мембранного бака должен составлять тридцать литров. Этот параметр увеличивается на пятьдесят процентов при использовании в качестве теплоносителя незамерзающей жидкости, то есть в данном случае величина необходимого объема будет составлять сорок пять литров. Кроме того, надо учитывать возможность утечек и увеличить расчетное значение еще приблизительно на три процента. При правильном определении величины мембранного бака клапан аварийного сброса давления не срабатывает.

Устанавливаем оптимальное давление в бачке

Перед тем, как подключить расширительный бачок и заполнить его теплоносителем, в его воздушной камере необходимо установить оптимальное давление, соответствующее данному параметру в отопительной сети. Для выполнения этой процедуры с воздушного отсека снимается пластмассовая крышка, под которой находится ниппель, такой же, как в автомобильных покрышках. Измеренное манометром давление подгоняется под нужное значение подкачкой при помощи насоса или стравливанием при нажатии на шток ниппеля.

Группа защиты контролирует давление в системе

Оптимальное давление в бачке получается корректировкой в меньшую сторону внутреннего давления в закрытой системе отопления. Делается это для того, чтобы резиновая диафрагма была поджата со стороны теплоносителя. В противном случае, при его остывании произойдет затягивание воздуха сквозь автоматические отводчики, чего допускать ни в коем случае нельзя. Например, если внутреннее давление в сети составляет 1,2 атмосферы, то его оптимальная величина в расширительном бачке составит одну атмосферу. После установки этого значения можно открывать кран и заполнять систему теплоносителем.

С периодичностью в шесть месяцев в компенсационной емкости закрытого типа нужно проверять давление и производить визуальный осмотр на наличие механических повреждений.

При резком изменении внутреннего давления и температуры в отопительной сети существует риск повреждения мембраны, и в таком случае потребуется ее замена. Для этого необходимо выполнить следующие манипуляции:

расширительный бак отсоединить от магистрали;
стравить в нем давление, нажав на шток золотника;
снять поврежденную мембрану, слить излишки воды и установить новую;
установив оптимальное давление, прикрепить емкость на место.

Выбираем место установки расширительной емкости

Монтаж расширительного бака зависит от типа системы отопления и назначения самого резервуара. Компенсационную емкость закрытого типа лучше устанавливать на возвратной магистрали перед нагревательным котлом и циркуляционным насосом.

Варианты размещения и монтажа расширительного бака

При ее расположении на подающей магистрали срок службы мембраны уменьшится вследствие постоянного воздействия более высокой температуры теплоносителя. Кроме того, в этом случае при возникновении аварийной ситуации в расширительную емкость может проникнуть пар, в результате чего диафрагма перестанет компенсировать давление теплоносителя, так как смесь воздуха и пара является сжимаемой средой.

Подключение расширительного бачка осуществляется через отсекающий шаровой кран. Это делается для того, чтобы при необходимости можно было быстро заменить компенсационную емкость, не дожидаясь, пока произойдет остывание теплоносителя. Установка второго крана дает возможность предварительно слить горячую воду из бака.

Как правильно установить своими руками закрытый расширительный бак

Схема подключения не отличается особенной сложностью. Правильно монтировать закрытый расширительный бак своими руками можно, соблюдая следующую схему подключения. Предварительно нагревательный котел обесточивается, перекрывается подача теплоносителя, вода из радиаторов сливается.

Если для монтажа применяются полипропиленовые трубы, потребуется специальный паяльник для их монтажа. Понадобятся также муфты и уголки. Из фитингов лучше использовать «американку», так как она дает возможность без затруднений снимать емкость для проведения профилактических работ и ремонта. Ниже приводится последовательная схема действий по монтажу расширительного бака.

На резьбовую часть штуцера бака наматывается уплотнительная нить.
На штуцер заворачивается переходник для установки крана.
На резьбовую часть переходника наматывается уплотнительная нить.
На переходник устанавливается запорный кран.
На резьбовую часть «американки» наматывается уплотнительная нить. «Американка» заворачивается в кран с помощью пассатижей и разводного ключа.
На резьбовую часть уголка наматывается уплотнительная нить. Уголок заворачивается в «американку».
На корпус бака надевается хомут для крепления бака, который входит в комплект поставки.
На противоположной стороне бака находится ниппель для закачки воздуха, на который накручена пластиковая крышка.

После размещения расширительного бачка в выбранном месте проверяется качество всех соединений, и в систему осуществляется подача теплоносителя. После того, как внутреннее давление в батареях достигнет расчетных значений, из них стравливаются воздушные пробки, и отопительная система запускается на полную мощность. Компенсационная емкость устанавливается так, чтобы ее удобно было обслуживать, то есть между ней и стеной оставляется свободное пространство.

Уплотнять все соединения нужно герметиками, стойкими к воздействию высоких температур, иначе неизбежно возникновение протечек. Мембранный расширительный бак в закрытой системе отопления устанавливается со стороны подачи холодной воды. При выполнении всех манипуляций необходимо соблюдать требования техники безопасности.

С какой целью монтируется расширительный бачок? Система отопления заполнена фиксированным количеством жидкости (воды или антифриза), которая склонна к тепловому расширению. Это означает, что повышение температуры теплоносителя неизбежно ведет к повышению давления в системе. Так как трубы, радиаторы и прочие элементы инженерной конструкции неэластичны, повышенное давление приведет к разгерметизации системы – в самом слабом месте произойдет прорыв.

Вода отличается низкими показателями сжимаемости, поэтому в систему встраивают специальное устройство – мембранный или открытый бак. Его функция заключается в том, что при повышении давления сжиматься будет воздух. Это дает возможность обеспечить защиту от гидроудара. Установленный расширительный бак предохраняет систему от чрезмерного повышения давления.

Главная задача - выполнить надёжный монтаж бачка

Для системы отопления закрытого типа предназначены мембранные баки – они представляют собой емкость с эластичной водонепроницаемой мембраной внутри, которая разделяет внутренний объем на две части. Мембрана нужна, чтобы воздух не контактировал с теплоносителем. В противном случае не избежать завоздушивании сети и повышения риска коррозии стальных элементов системы.

В системе открытого типа бак сообщается с атмосферой, благодаря чему стравливается воздух из труб. По этой причине место установки открытого бака жестко регламентировано – он должен располагаться в самой высокой точке системы.

Как подключить расширительный бак

Как произвести надежное подключение расширительного бака в открытой системе!? Система отопления открытого типа характеризуется тем, что перемещение теплоносителя в ней обеспечивается за счет конвекции.

Принцип работы следующий: нагретый котельным агрегатом теплоноситель доставляется прямиком в самую высокую точку системы, в результате чего он самотеком попадает в радиаторы отопления и, остыв, возвращается в котел по трубопроводу «обратки». В воде всегда есть растворенный кислород, который выделяется в процессе конвекции, а это означает, что пузырьки воздуха стремятся вверх.

При рассмотрении этой схемы становится очевидным, что единственно возможным местом установки расширительного бачка является верхняя точка системы. Для однотрубной системы – это верхняя часть разгонного коллектора.

Схема подключения мембранного бака в системе отопления открытого типа

В качестве бачка можно использовать любую емкость подходящего размера из материала, устойчивого к нагреванию. Крышка (не герметичная) для него нужна только для защиты от попадания мусора в систему. Если под рукой не оказалось небольшой металлической бочки, резервуар сваривают из листовой стали толщиной 3-4 мм.

Устанавливаться бак должен с соблюдением некоторых правил, в частности :

бак требуется расположить над котельным агрегатом и соединить их вертикальным стояком, по которому подается нагретая вода;
рекомендуется теплоизолировать корпус бачка, чтобы снизить потери тепла, особенно если резервуар стоит на не утепленном чердаке дома.

Со временем вода из бака испаряется и периодически ее требуется доливать. Это можно делать, используя обыкновенное ведро. Если бак установлен на чердаке, куда сложно добраться, к месту установки бака выводится труба подачи воды, а также организуется аварийный перелив, чтобы избежать заливания дома горячей водой в случае нештатной ситуации. Труба аварийного перелива обычно соединяется с канализационной сетью, но владельцы частных домов нередко упрощают задачу, выводя ее наружу через стену или кровлю.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

Оборудование к системе отопления подбирается на этапе ее проектирования с учетом требований к производительности котельного агрегата, протяженности трубопроводов и объема задействованного теплоносителя. Разрабатывается схема, где указываются места установки всех элементов системы, в том числе расширительного бачка. В системе отопления закрытого типа необходимо использование мембранного устройства.

Расширитель в закрытой системе отопления

Выполняя привязку проекта к имеющейся котельной, важно принять во внимание следующие моменты :

Бак следует разместить таким образом, чтобы обеспечить нормальный доступ для монтажа и дальнейшего обслуживания. Напольные модели не рекомендуется устанавливать вплотную к стене.
Если устройство монтируется на стену, желательно расположить его на таком уровне, чтобы можно было свободно достать до воздушного золотника и отсекающего крана. Обычно бак размещают под потолком помещения, только если нет возможности смонтировать его на удобной высоте.
Подводящая труба не должна располагаться на полу поперек прохода или подвешиваться на высоте человеческого роста.
Трубопроводы, подсоединенные к расширительному бачку, должны крепиться к стене. Важно избежать ситуации, когда нагрузка от них и от запорной арматуры ложится на патрубки бака. Крепление труб и кранов отдельно упрощают замену расширительного устройства в случае его выхода из строя.

На этапе подбора оборудования необходимо рассчитать требуемый объем расширительного бака. Минимальное значение данного параметра составляет 1/10 всего объема жидкости, циркулирующей в системе. Допустимо использовать резервуар большего объема. А вот недостаточно вместительный бак может стать источником проблем, так как не в состоянии компенсировать возросшее давление в системе.

Правила размещения расширительного бака

Для приблизительных расчетов объема теплоносителя в системе можно взять за основу тепловую мощность котельного агрегата. В среднем задействуется 15 литров жидкости на один киловатт. Точные расчеты производятся с учетом протяженности трубопроводов, объема радиаторов и т.д.

Важно! Многие модели газовых и электрических котлов представляют собой мини-котельные, то есть, сразу оснащены насосом для принудительной циркуляции теплоносителя, а также расширительным баком. Отдельный бак приобретать не нужно, если параметры встроенного мембранного резервуара достаточны для того, чтобы обеспечить функциональность и безопасность имеющейся отопительной системы.

Приобретая мембранный расширительный бак, обратите внимание, имеется ли у выбранной модели предохранительный клапан, благодаря которому автоматически сбрасывается избыточное давление. Если таковой не предусмотрен конструкцией устройства, следует купить предохранительный клапан отдельно и установить в непосредственной близости от бака.

Где лучше ставить бак

Оптимальным местом для монтажа мембранной емкости является прямой участок трубопровода, для которого характерно ламинарное течение воды, то есть, отсутствие или минимальное количество завихрений. Удобным местом является участок разлива около циркуляционного насоса.

Обратите внимание! Монтаж расширительного бака системы отопления закрытого типа можно осуществлять на любой удобной высоте. Нет необходимости располагать его в самой высокой точке, поскольку он функционирует исключительно в качестве предохранителя от гидроударов. В отличие от отопительной системы открытого типа, скопившийся в трубопроводе воздух стравливается при помощи специальных клапанов – воздушных кранов.

С точки зрения гидравлики мембранный резервуар лучше всего установить на обратную магистраль таким образом, чтобы циркуляционный насос располагался между ним и котлом. В этом случае насосное оборудование будет функционировать в оптимальном режиме.

Схема возможного размещения бака

При желании бак можно поставить и на подающую магистраль, эксплуатационные свойства отопительной системы это не затронет. Но сам мембранный резервуар прослужит относительно недолго, поскольку полимерная мембрана будет постоянно контактировать с теплоносителем, только что нагретым до 90 градусов, а не с остывшей до 45-60 градусов водой, вернувшейся по трубопроводу.

Внимание! Установка мембранного бака на подающую магистраль крайне не рекомендуется, если отопительный котел является твердотопливным. Есть риск, что вследствие аварийной ситуации вода в котле начнет кипеть и внутрь бака попадет пар. Водяной пар, как и воздух, является сжимаемой средой, из-за чего мембрана не сможет компенсировать тепловое расширение воды.

Процесс установки расширительного бака

Теперь разберёмся, как установить расширительный бак в системе отопления. Существует важное правило подсоединения устройства: бак должен быть подключен к магистрали отопительной системы при помощи отсекающего шарового крана с американкой. Такой принцип монтажа дает возможность при необходимости в любой момент перекрыть движение воды в системе, снять неисправной мембранный бак и установить новый.

В противном случае пришлось бы дожидаться остывания теплоносителя и демонтировать часть обвязки. В идеале на подводку устанавливают тройник, а также второй кран – в этом случае перед тем, как снять расширительный бак, его можно опустошить в подставленную емкость.

Подвешивая расширитель вниз головой, при неисправности мебраны узел выйдет из строя сразу

Как правильно ориентировать мембранный расширительный бак в пространстве? Резервуар устанавливают воздушной камерой вверх или вниз, располагают емкость «на боку». С точки зрения эксплуатационных характеристик это не имеет особого значения, так как в любом случае устройство будет исправно выполнять свои функции.

Однако стоит учесть такой момент: если воздушный отсек располагается снизу, то подача теплоносителя осуществляется сверху, и пузырьки растворенного в нем воздуха будут подниматься в трубопровод и удаляться при помощи воздушного крана. В противном случае в «водяном» отсеке мембранного бака со временем сформируется воздушный пузырь.

В свою очередь, при расположении бака воздушной камерой вверх продлевается срок его службы. Со временем, от постоянного контакта с горячей водой, полимерная мембрана теряет герметичность, в ней появляются трещины. Если воздушная камера расположена внизу, то вода сразу начинает просачиваться в воздушный отсек, что быстро выведет расширительный бак из строя, при этом воздух будет проникать в теплоноситель. При расположении воздушной камеры сверху, диффузия воды через трещины происходит во много раз медленнее, и устройство способно проработать значительно дольше.

Полезные советы :

Если рядом с расширительным бачком и вентилем, благодаря которому происходит подпитка отопительной системы из водопровода, смонтировать манометр, он позволит контролировать давление в системе, чтобы вовремя стравить излишки, если золотник предохранительного клапана залип и не срабатывает автоматически.
Часто повторяющийся сброс клапаном давления свидетельствует о том, что емкость расширительного бачка выбрана неправильно. Вместо того чтобы менять его на более вместительный резервуар, достаточно параллельно подсоединить второй бак.
Замена имеющегося расширительного бака на более объемный или подсоединение второго также потребуется, если воду в системе решено заменить антифризом. Это связано с тем, что незамерзающие теплоносители отличаются более высоким коэффициентом температурного расширения.

Если отсутствует манометр, следует контур расширительной ёмкости снабдить группой безопасности

Настройка

Перед подключением резервуара и заполнением его теплоносителем, требуется проверить уровень давления в воздушной камере емкости – оно должно соответствовать давлению в системе отопления. С этой целью следует снять или отвинтить пластиковую заглушку, которая закрывает золотник (аналогичный тем, что устанавливаются в автомобильные камеры). При помощи манометра необходимо измерить давление и подогнать его под показатели отопительной системы. Для этого подкачивается насосом воздух или наоборот, стравливается путем нажатия на шток золотника.

Обратите внимание! Настроить бак следует таким образом, чтобы давление в его воздушной камере на 0,2 Бар было меньше, чем расчетное давление в системе, заполненной теплоносителем. Если грушевидная мембрана не будет поджата со стороны нагнетания воды, теплоноситель, сжимаясь в процессе остывания, сможет затянуть воздух через .

После окончания настройки следует открыть кран и заполнить теплоносителем всю систему. Затем запускается котельный агрегат.

Этап настройки не требуется, если заводское давление в воздушном отсеке расширительного бака соответствует необходимым параметрам. Производители некоторых марок оборудования указывают на упаковке уровень давления в резервуаре, что дает возможность подобрать при покупке вариант, который будет являться оптимальным.

Заключение

Правильно установить расширительный бак, подготовить настраиваемый мембранный резервуар к работе можно самостоятельно, без помощи специалиста. Полученный опыт в дальнейшем может пригодиться, если потребуется оперативно установить источник проблем, связанных со снижением или скачками давления в системе, из-за которых гаснет пламя горелки. В таких случаях рекомендуется в первую очередь тщательно осмотреть систему на наличие протечек теплоносителя и измерить давление в воздушной камере мембранного резервуара.