Лучший расширительный бак для отопления. Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Система отопления частных домов помимо самого котла и контура отопления включает несколько вспомогательных элементов.

К ним относится и расширительный бачок.

Этот важный элемент системы является необходимым устройством, повышающим надежность.

Назначение устройства кроется в его названии.

Контур отопления и рассчитаны на определенное давление. Но нагретый теплоноситель увеличивается в объеме, поэтому оказывает большее давление . Это в итоге может привести к течи в слабых местах .
Компенсацию роста давления должен обеспечить элемент , который аккумулирует в себе часть жидкости.

Типы расширительных бачков

В зависимости от того, в каком типе отопительной системы применяются баки, они подразделяются на 2 вида.

Открытого типа

Такой бак используется для открытого отопления
без применения принудительной циркуляции . Он представляет собой емкость без верха . На дне у бака есть отверстие, к нему при помощи резьбы подсоединяется трубопровод отопления.

В некоторых домах до сих пор можно встретить емкость, она справляется со своей функцией, при этом является достаточно устаревшей и имеет ряд недостатков :

• необходимость размещения бака на высоте;
• испарение жидкости из емкости;
• ускорение коррозийных процессов в разных участках отопительной системы из-за контакта теплоносителя с воздухом;
• большие размеры бака.

В связи с этим минусами сейчас все популярнее становятся закрытые расширительные баки.

Закрытого типа или мембранный

Применяются такие резервуары для отопительных систем с принудительно циркуляцией. Емкость
компенсирует скачок давления не только при нагреве теплоносителя, но и при включении циркуляционного насоса .

Его еще называют баком мембранного типа из-за особенности внутреннего строения. Это сферический или плоский резервуар, который внутри резиновой мембраной разделен на две полости :

• одна заполняется теплоносителем через патрубок с резьбой;
• другая – инертным газом или воздухом.

Во второй емкости есть ниппель, регулирующий давление газа . Отсеки не соединяются друг с другом.

Принцип действия закрытого бака прост :

• избытки горячего теплоносителя попадают в одну из камер, объем которой увеличивается;
• давление в газовом отсеке растет, что позволяет скомпенсировать напряжение в отопительной системе.

Когда теплоноситель остужается, процесс в баке идет по обратному пути.

Существуют 2 разновидности емкости закрытого типа в зависимости от мембраны:

1. В одних мембрана выполнена в виде диафрагмы, которую нельзя сменить . Такие емкости дешевле.
2. Во втором виде закрытых приборов мембрана съемная и имеет вид груши .

Выбор зависит от возможностей покупателя. При этом надо учесть, что повреждение этого резинового элемента происходит достаточно редко.

Перед покупкой бака нужно определиться с его объемом.

Расчет объема

Рассчитать объем бака самостоятельно можно, используя несколько онлайн-калькуляторов, или по достаточно простой формуле:

V бака =(V системы * k)/(1-P мин /Р макс) , где

V бака – объем бачка;

V сист – общий объем отопительной системы, включая все , котел и т.д.;

k – коэффициент расширения жидкости, для воды его значения в зависимости от нагрева от 10 о до максимальной температуры теплоносителя указаны ниже в таблице;

P мин – исходное давление в емкости;

P макс – максимально возможное давление в резервуаре, которое рассчитывается по настройкам предохранительного клапана с учетом разницы высот расположения врезки бачка и клапана.

Таблица. Коэффициент расширения воды в зависимости от нагрева при начальной температуре в 10 о С.

Так как от правильности расчетов зависит качество работы всей системы отопления, не стоит жалеть средств и обратиться в специальную организацию, в которой учтут все параметры, что позволит вам приобрести наиболее подходящий бак.
Здесь же вам могут дать консультацию по выбору и установке резервуара.

При покупке и установке расширителя стоит учесть несколько нюансов.

1. При выборе места для монтажа бачка необходимо учесть, что его нельзя устанавливать сразу за циркуляционным насосом .
2. Имеющиеся в продаже баки бывают двух цветов: красные и синие. В первых мембрана более крепкая, но выполнена из технической резины. Синие бачки используют для водоснабжения, в них резина пищевая, но она менее прочная и долговечная .
3. При монтаже нужно пользоваться специальным герметиком .
4. Если вы решили остановиться на открытой системе , то бак необходимо поставить на самой высокой точке, а при монтаже трубопровода соблюдать рекомендованный уклон .
5. Размер бачка не должен быть меньше расчетного значения, допускается несколько больший объем. При применении принудительной циркуляции емкость не может быть меньше 15 л .
6. В качестве теплоносителя может выступать антифриз. Для гликолевой смеси лучше выбирать резервуар-расширитель, объем которого больше расчетного вдвое .

Главный совет – обратитесь к профессионалам, ведь установка бака только кажется простой. К тому же без специального инструмента не обойтись.

Установка

Схема установки бачка в системе частного дома

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

Из инструментов вам понадобятся:

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

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

Установку производят с учетом некоторых правил.

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

После установки бака нужно запустить всю систему отопления. Если в ней обнаружено закипание, то причина кроется в неправильно выбранном диаметре труб. Дело не в бачке.
О монтаже расширительного бачка рассказывается в следующем видео:

Цены на бачки для системы отопления

Стоимость определяется его типом и объемом. Малые закрытые емкости (18-24 л) стоят около 1000-1200 рублей .
Расширитель объемом в 100 литров можно приобрести за 4-6 тысяч рублей . Между производителями в их большинстве ценовое различие небольшое.

Монтаж профессионалом обойдется вам примерно в 2000 рублей .

При обращении в проверенные фирмы или при самостоятельном монтаже при соблюдении всех правил вы обезопасите отопление своего дома от повреждений. Поэтому установка емкости необходима, а выбрать стоит закрытые емкости.

Физические свойства любого теплоносителя практически не позволяют этой жидкости сжиматься. Попытка даже немного уменьшить объём тут же приводит к резкому скачку давления. Вода при нагревании в диапазоне от 20 до 90С расширяется. Эти два свойства объясняют необходимость выделения места в системе для «дыхания» теплоносителя. Расширительный бак для отопления должен обеспечивать безопасную и надёжную работу всех узлов инженерной системы. Длительность её эксплуатации напрямую зависит от того, правильно ли был выбран и установлен этот элемент.

Виды расширительных баков и их сравнение

В отопительной системе могут быть установлены разные виды расширительных баков.

Открытые расширительные баки

Расширительный бак открытого типа – это открытая ёмкость, в которую всегда можно долить теплоноситель. Он не требует наличия запорной арматуры, резиновой мембраны и даже крышки. Обычно ведром через него «доливают» в систему жидкость, хотя от водопровода всегда можно вывести водозаборный кран.

Схема работы расширительного бака открытого типа: 1 – корпус бака; 2 – уровень теплоносителя; 3 – холодная труба; 4 – спускная труба; 5 – предохранительный клапан; 6 – запорный вентиль; 7 – верхняя точка в стояке трубопровода отопительной системы

Несколько десятилетий назад повсеместно использовались открытые конструкции, компенсирующие изменение объёма теплоносителя при естественной циркуляции. Однако постоянный контроль уровня жидкости и её «доливание», сложности монтажа в верхней точке, низкое давление и коррозия металла – всё это привело к выходу на первый план закрытых систем и баков.

Закрытые расширительные баки

Там, где циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, устанавливают баки закрытого типа, именуемые в народе «мембранниками». Он всегда окрашен в красный цвет и конструкционно представляет собой герметичную ёмкость, внутри которой установлена мембрана из технической резины. А вот в синих баках, предназначенных для организации горячего водоснабжения, используется менее долговечная пищевая резина.

Устройство расширительного бака следующее: мембрана в виде баллона или диафрагмы разделяет ёмкость на две части. В верхнюю закачан инертный газ или воздух, а другая отводится для излишков теплоносителя.

С ростом температуры излишки расширяющегося теплоносителя попадают в ёмкость. Объём воздушной камеры уменьшается, и увеличивается давление в камере с воздухом, которое как раз компенсирует высокое давление в системе. При снижении температуры теплоносителя наблюдается обратный процесс.

При низкой температуре теплоносителя бак пустой, а мембрана занимает максимальной возможный объём. При нагревании жидкость начинает заполнять полость между мембраной и ёмкостью. Остывая, теплоноситель сжимается, и воздух начинает «выталкивать» его обратно в систему

Закрытый расширительный бак системы отопления может оснащаться фланцевой (сменной) или несменной мембраной. Единственное, но существенное преимущество последнего типа – его низкая стоимость. Мембрана жестко закреплена по периметру ёмкости. В исходном положении она прижата к внутренней поверхности, та как газом заполнен весь объём. При попадании теплоносителя в расширительный бак давление увеличивается.

При пуске системы существует риск разрыва диафрагмы, поскольку давление возрастает резко. В дальнейшем показания на манометре изменяются плавно и не представляют угрозу для её целостности.

Для того, чтобы предотвратить повреждение мембраны, в отопительных системах большого объёма давление контролируют с помощью манометра. Предохранительный клапан срабатывает при достижении максимально допустимого значения. Обычно оно находится в пределах от трёх с половиной до четырёх бар для частных домов.

Фланцевый расширительный бак имеет несколько преимуществ:

• максимальная величина давления значительно больше, чем у бака с несменной диафрагмой;
• возможность замены мембраны через фланец в случае её повреждения или разрыва;
• вертикальное и горизонтальное исполнение изделий. Это даёт больше вариантов размещения в условиях маленькой котельной.

Какой лучше - открытый или закрытый?

Если сравнивать эксплуатационные и потребительские свойства открытого и закрытого типов, то преимущество последнего доказывают следующие факты:

• закрытый бак не выносится наверх, следовательно, можно сэкономить на трубах;
• имеют меньшие габаритные размеры;
• теплоноситель из закрытого бака точно не испарится;
• минимальные теплопотери, в отличие от требующего дополнительной изоляции открытого бака;
• защита труб и узлов систем от коррозии, которая обеспечивается за счёт отсутствия воздуха;
• закрытая система отопления может работать при высоком давлении, тогда как открытая только при низком;
• эксплуатационные расходы мембранника ниже, что у открытого бака.

Ну а вообще, конечно - выбирать вам.

.

Место бака в системе отопления

Расширительный бак системы отопления служит для того, чтобы компенсировать увеличение объёма теплоносителя в результате его температурного расширения.

Важным критерием выбора расширительного бака является настройка клапана безопасности (предохранительного), который является элементом обязательным для экспанзомата (СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»). Пороговое значение, после которого срабатывает защита, больше допустимого для самого «слабого звена» системы на 10% (такие настройки учитывают разницу высот мембраны и клапана).

Чтобы иметь возможность регулировать предельно допустимое давление в системе, отдавайте предпочтение клапанам с возможностью регулировки. Обязательным требованием ко всем таким защитным устройствам является наличие устройства «подрыва» (принудительного открывания). Оно позволяет периодически проверять работоспособность клапана и не допустить залипания золотника.

Подбор расширительного бака осуществляется с учётом качества, устойчивости к диффузии и эксплуатационных характеристик мембраны (диафрагмы), диапазона рабочих температур, срока эксплуатации. Обязательно убедитесь, что пороговые значения давления в котле и баке совпадают, а также проверьте соответствие мембранника требованиям безопасности и качества, предъявляемым к таким агрегатам.

Чтобы продлить срок службы отопительного оборудования и возместить термическое расширение теплоносителя в системе отопления устанавливают расширительный бак. Какой расширительный бак для отопления выбрать рассмотрим в данной статье.

Особенности и функции расширительного бака для отопления

С увеличением температуры в системе отопления на 15 градусов, благодаря тепловому расширению, объем теплоносителя увеличивается на половину процента. Расширительный бак возмещает это расширение, избыток теплоносительной жидкости попадает в емкость бака. При остывании теплоносителя механизм расширительного бака выталкивает недостающую жидкость назад в систему.

Если случится небольшая утечка воды, чтобы не было понижения уровня давления в системе расширительный бак выталкивает теплоноситель, тем самым возмещая утраты.

Если в закрытой системе отопления, расширительный бак отсутствует - расширение теплоносителя приводит к повышению давления, быстрому износу комплектующих отопительной системы или к поломке и разрыву труб и кранов.

Сфера использования расширительного бака для отопления:

• система обогрева, работающая на тепловых насосах и солнечных коллекторах;
• система отопления автономного типа;
• независимая система отопления, которая подключена к ЦО;
• система замкнутого контура.

Преимущества установки расширительного бака для отопления:

• отсутствие загрязнения воды;
• невысокая стоимость;
• обеспечение безопасности и надежности;
• отсутствие теплопотерь;
• минимальное количество воздуха в системе;

• регулировка давления;
• использование расширительного бака не зависит от типа и качества теплоносителя;
• повышение срока эксплуатации радиаторов, труб, кранов и котла.

Разновидности расширительных баков для отопления

Фото расширительный бак для отопления:

В зависимости от принципа работы выделяют:

• расширительные емкости для отопления открытого типа;
• закрытые расширительные баки отопления.

Расширительные емкости открытого типа менее популярны. Такие устройства устанавливают в системах, где циркуляция воды происходит самовольно без применения насоса. Открытый расширительный бак для отопления содержит крышку, которая легко открывается, при необходимости подлива воды. Недостатком расширительной емкости для отопления открытого типа есть связь теплоносителя с кислородом, что приводит к образованию коррозии в системе отопления. При отсутствии герметичности в открытом баке отопления вода быстрее испаряется из системы, и следует ее постоянно подливать. Установку открытого расширительного бака следует проводить в самой высокой точке отопительной системы, а эта процедура не всегда доступная.

Закрытый или мембранный расширительный бак системы отопления устанавливают в системе, где перемещение теплоносителя обеспечивается насосом. Расширительная емкость закрытого типа изготавливается в виде стального резервуара без крышки, который имеет внутреннюю перегородку в виде резиновой мембраны. Одна половина служит для заполнения теплоносителем, а во второй находится воздух или азот. Расширительный бак покрывают краской порошкового типа, чтобы при высокой температуре теплоносителя избежать механических повреждений стенок сосуда. Одной стороной, мембранный расширительный бак крепится к системе отопления при помощи штуцера или фланца, а другая сторона, служит для закачки воздуха. Давление в расширительном баке отопления позволяет автоматически регулировать подачу теплоносителя в систему или обратно в сосуд.

Закрытые расширительные баки разделяют на:

• сменные,
• несменные.

Расширительные баки сменного типа стоят дороже, но имеют ряд преимуществ:

• возможность замены мембраны при повреждении или разрыве;
• экономия на трубах, так как нет необходимости устанавливать закрытый расширительный бак в верхней точке системы отопления;
• обеспечение минимальных теплопотерь;
• так как теплоноситель не контактирует с кислородом трубы и вся система защищена от образования ржавчины;
• вертикальное или горизонтальное расположение мембраны;
• исключение связи с металлической внутренней стенкой бака;
• легкая замена мембраны осуществляется через фланец расширительного бака.

Несменные расширительные баки хотя имеют более низкую стоимость и не допускают замены мембраны. Мембрана в расширительном баке несменного типа располагается плотно и жестко прижимается к внутренней поверхности стенки бака. Повреждение мембраны происходит лишь в случае неправильного запуска системы отопления, когда давление поднимается быстро и превышает предельно допустимую норму.

В зависимости от типа мембраны выделяют расширительные баки с:

• балонной мембраной,
• диафрагменной мембраной.

Расширительный бак с балонной мембраной более надежный и имеет больший объем. Теплоноситель не контактирует со стенками бака, что предотвращает образование коррозии.

Плоский расширительный бак для отопления оснащен разделительной перегородкой в виде диафрагмы, которую в случае повреждения невозможно заменить.

Подбор расширительного бака для отопления

Размер емкости расширительного бака для отопления зависит от таких факторов:

• тип и вместительность всей отопительной системы;
• предельное значение рабочей температуры теплоносителя;
• предельное давление;
• высота, на которой устанавливают расширительный бак.

Для определения приблизительного объема расширительной емкости, нужно узнать общий объем всей отопительной системы: трубопровода, приборов отопления и отопительного котла. От этого объема следует высчитать 10 %. Например, если общий суммарный объем системы обогрева составляет 600 л, то следует выбрать расширительный бак вместительностью в 60 л.

3 % объема расширительного бака для отопления приходится на резервный запас теплоносителя, для возмещения возможных утечек.

Точный расчет расширительного бака для отопления производится с помощью специалистов или специальных онлайн калькуляторов.

Советы по правильному подбору расширительного бака:

1. После проведения расчетов, следует позаботиться о том, чтобы скачки напора в системе отопления не превышали максимальных единиц, которые указаны в техническом паспорте устройства.

2. Расчет, в результате которого будет выявлен объем расширительной емкости, лучше увеличить на пару единиц. Расширительный бак большего объема не принесет никаких негативных последствий, а меньшая расширительная емкость способна отрицательно повлиять на работу системы.

3. Перед монтажом расширительного бака, узнайте параметры прибора, чтобы избежать проблем с транспортировкой бака в помещение.

4. Если в качестве теплоносителя выступают гликолевые смеси, следует увеличить предварительный расчет расширительного бака в половину.

5. При частом срабатывании предохранительного клапана установка и подбор расширительной емкости произведены неверно.

1. Лучше отдать предпочтение мембранной или закрытой расширительной емкости. Хотя такой бак стоит дороже, система отопления, в которой установлен расширительный бак закрытого типа прослужит дольше, благодаря отсутствию контакта между теплоносителем и кислородом.

2. Обратите внимание на материал резиновой перегородки закрытого расширительного бака. Производители используют для этих целей резину из натурального бутилкаучука или EPDM.

3. Если расширительная емкость будет использоваться совместно с системой центрального отопления, резина для мембраны должна обладать прочностью и стойкостью к высоким температурам. Так как центральное отопление не предполагает больших скачков давления, но температура теплоносителя бывает достаточно высокой.

4. Бак с высокой эластичностью мембраны подойдет для частной системы отопления, так как высокие перепады давления характерны для данного типа системы отопления.

5. Для применения расширительного бака не только в системе отопления, но и в системе водоснабжения резина для мембраны должна быть пищевой, чтобы не понижать качественные характеристики воды.

6. При выборе между заменяемой и незаменяемой мембраной лучше отдать предпочтение первому варианту. Так как при поражении незаменяемой мембраны нужно менять расширительный бак полностью.

7. Перед покупкой расширительного бака, изучите технические характеристики прибора, потребуйте сертификаты качества покупаемой продукции.

8. Обязательно следует оформить гарантийный талон.

9. Главными условиями правильного выбора расширительного бака является стойкость перед диффузией, перепадами температур и давления, долговечность, согласованность с санитарно-гигиеническими нормами, использование качественных материалов при изготовлении.

Производители расширительных баков для отопления

1. Расширительный бак для отопления Wester (Великобритания)

Особенности:

• изготовлены из высококачественной стали;
• отлично справляются с возмещением расширения теплоносителя;
• мембрана изготовлена из EPDM;
• наличие сертификата качества;
• баки оснащены сменными мембранами;
• отсутствие контакта воды с воздухом;
• расширительные баки компании Wester представлены в объемах от 8 до 2000 л.

Расширительный бак системы отопления цена: от 18 $ за расширительный бак объемом 8 л, до 3600 $ за расширительный бак объем, которого составляет 2000 л.

2. Расширительный бак Zilmet (Италия)

Особенности:

• предназначены для установки в индивидуальной системе отопления;
• углеродная сталь - основа для металлического корпуса расширительного бака Zilmet;
• наличие пневмоклапана внутри расширительного бака;
• минимальный объем бака составляет 4 л, а максимальный 1000 л;
• цветовая гамма: красная;
• рабочая температура от 0 до +98 °C;
• компания производит расширительные баки для отопительной системы и для системы водообеспечения;
• расширительные емкости для отопления выпускаются в двух сериях: Cal PRO - расширительные емкости для отопительной системы, ОЕМ PRO - плоские расширительные емкости для котлов;
• цена: от 30 до 2600 $.

3. Расширительный бак системы отопления Reflex (Германия)

Особенности:

• высокий уровень гидравлической устойчивости;
• отсутствие воздуха в системе отопления;
• защита от перепадов давления;
• разнообразие расширительных баков.

Разновидности расширительных баков Рефлекс:

• серия N, NG - представляет расширительные емкости с незаменимыми мембранами и покрытием из полимеров. Предельная рабочая температура составляет 70 °C. Объем бака варьируется от 8 до 1000 л;
• серия S представляет белые и красные расширительные баки для использования в системе отопления и водообеспечения. Предельная температура 70 °C. Минимальный объем 8 л, максимальный - 600 л;
• серия G представляет расширительные баки только в красном цвете, которые имеют заменяемую мембрану и пневмоманометр.

Цена: от 20 до 4000 $.

4. Бак расширительный для отопления Cimm (Италия)

Особенности:

• для системы отопления выпускают расширительные баки несменного типа;
• для изготовления мембран расширительных баков, предназначенных для установки в системе водообеспечения;
• минимальный объем расширительных баков 6 л, а максимальный - 1000 л.

Разновидности:

• Серия СР представляет плоские расширительные баки объёмом от 6 до 18 л, предельная рабочая температура +90 °C;
• Серия ERE представляет мембранные балонные расширительные баки, которые выдерживают температуру +100 °C.

5. Расширительные баки Gilex (Россия)

Особенности:

• назначение: отвод дополнительного объема теплоносителя;
• разновидности: расширительные баки открытого и закрытого типа;
• объем от 6 до 300 л;
• модели с объемом более 12 л выдерживают давление в 6 атмосфер.

6. Расширительный бак Flexcon (Нидерланды)

Особенности:

• разнообразие расширительных баков, согласно типу давления в системе: расширительные баки для высокого, среднего и низкого давления;
• надежная мембрана, которая покрывает стенки бака;
• специальное зажимное кольцо способно удерживать давления, не допуская снижения уровня воды;
• минимальное попадание воздуха в систему;
• отсутствие испарения воды;
• применение в системах отопления с этиленгликолевыми смесями;
• применение: закрытые системы обогрева, кондиционные системы;
• рабочая температура от -10 до 120 °C;
• объем от 6 до 12000 л.

Разновидности:

• модели серии С предназначены для систем обогрева с низким давлением до 3 бар, предельная температура для нормальной работы устройства +70 °C;
• серия СЕ предназначена для системы обогрева со средним уровнем давления, предельное давление 6 бар;
• серия СЕ для высокого давления представляет расширительные баки, которые выдерживают давление до 10 бар;
• серия PRO, M представлена разборными расширительными баками для обогрева вертикального или горизонтального исполнения, с предельным объемом наполнения в 62 % и рабочей температурой 70 °C.

Всем, кто учил в школе физику, прекрасно известно, что вода имеет одно весьма необычное свойство – при определенных условиях она может расширяться. Расширительный бак для отопления – это специальная емкость, основная задача которой сводится к поглощению избыточного объема накапливающейся жидкости. Вот зачем нужен экспансомат.

Отопительные системы обладают собственным уровнем вместимости. Учитывая тот факт, что данная система является замкнутой, появление дополнительного объема воды становится причиной повышенного гидравлического давления. Бездействие в таком случае может привести к непоправимым последствиям, вплоть до выхода приборов из строя.

Для предотвращения такого развития событий и используются расширительные баки для систем отопления. Подбор бака необходимого типоразмера осуществляется специалистами проектно-монтажных организаций в зависимости от типа отопления и количества циркулирующего в нем теплоносителя.

Задачи, функции и принцип работы

Чтобы понять необходимость установки подобных агрегатов, необходимо рассмотреть те функции, которые выполняют указанные экспансоматы. Повышение температуры внутри котла на каждые 10 градусов Цельсия приводит к увеличению объема нагревающейся жидкости приблизительно на 0,3%.

Простейшие математические подсчеты дают понять, что доведение жидкости-теплоносителя до температуры кипения (100 градусов) приведет к увеличению общего объема воды приблизительно на 3%. Это достаточно существенный объем, который может серьезно повлиять на функционирование всей системы в целом. Поэтому и используют специальное устройство, призванное компенсировать температурное расширение жидкости.

Устройство и принцип работы экспансомата.

Таким образом, расширительный бак для отопления выполняет сразу несколько важных функций:

• удаление лишних объемов воды в водосток при достижении определенного уровня наполняемости;
• пополнение объемов воды при ее утечке либо при падении температуры;
• сохранение необходимого уровня гидростатического давления посредством добавления или удаления соответствующих объемов теплоносителя;
• сбор воздуха и паров воды, которые выделяются в котле при повышении температуры жидкости.

В любой отопительной системе, которая в качестве жидкости-теплоносителя использует обычную воду, постоянно присутствует определенный процент воздуха. Как заявляют специалисты, в 1л трубопроводной воды содержится 40 мг воздуха, который находится в растворенном состоянии.

Однако при увеличении температуры растворимость его несколько ухудшается, что приводит к выделению порядка 90% в виде воздушных пузырьков. Бачки открытого типа позволяют вывести излишки воздуха в атмосферу.

Недостатки

При всем многообразии выполняемых функций, расширительный бак для отопления обладает некоторыми отрицательными качествами:

• большие размеры, что может затруднить их расположение в помещении;
• уменьшение стойкости различных приборов, труб и радиаторов к коррозии;
• стенки данного отопительного оборудования в определенных количествах расходуют тепло.

В зависимости от конструктивных особенностей расширительные баки подразделяются на две основные группы: открытые и закрытые. Как подобрать тот, который подходит вам, рассмотрим дальше.

Открытые

Относящиеся к первой группе, чаще всего монтируются на чердаках, то есть над верхней точкой системы отопления. Открытый расширительный бак представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость, для производства которой применяется листовая сталь. После их установки необходимо произвести теплоизоляцию. Перед включением не требуется настройка.

Пример: для отвода жидкости служит циркуляционная труба. К раковине примыкает контрольная труба, на которой установлен запорный кран для регулирования уровня воды в емкости. Нельзя не отметить расширительную трубу, посредством которой жидкость поступает непосредственно в бак. Все эти и другие трубы присоединяются при помощи специальных патрубков.

Открытые экспансоматы имеют определенные отрицательные качества.

К примеру, владельцам данной вспомогательной системы постоянно придется восполнять объем жидкость, поскольку она обладает повышенной испаряемостью.

Перед тем как проверить уровень теплоносителя, необходимо поднять защитную крышку открытого бака. Кроме этого, потребуются дополнительные денежные затраты на его установку, так как монтировать бак придется в верхней части отопительной системы.

Также необходимо предварительно утеплить то место, где будет произведена установка. По причине того, что открытый расширитель функционирует при пониженном давлении, управлять такой системой несколько затруднительно.

И последнее – в экспансомат, имеющий вышеописанное устройство, поступает воздух, что приводит к повышенному уровню коррозии основных элементов.

Закрытые

Переходим к закрытым экспансоматам. Закрытый бак представляет собой специальную емкость, изготовленную из металла, овальной или шарообразной формы. Особенность данного оборудования заключается в том, что внутри он разделен на две камеры – воздушную и жидкостную – при помощи герметичной мембраны. Именно по этой причине такие экспансоматы называются мембранными.

Принцип работы у бака такой: воздушный отсек оборудован клапаном, задача которого заключается в спускании воздуха при существенном увеличении уровня давления. Благодаря этому теплоноситель способен заполнять внутренний объем камеры. При увеличении давления воды мембрана, произведенная из термостойкой резины, прогибается и освобождает воздух из отсека.

После того как давление полностью нормализуется, мембрана приходит в начальное положение, позволяя воздуху вновь поступать в бак для отопления.

Стоит отметить, что расширительные баки мембранного типа выпускаются в различных конфигурациях. В некоторых случаях бачок имеет одну из камер, заполненную азотом под большим давлением, другой же отсек предназначен для заполнения водой или другим теплоносителем. Особенность такой системы – жидкостная камера соединена с системой отопления.

После этого давление в каждом из отсеков стремится к установлению на первоначальном уровне. Настройка расширительного бака закрытого типа осуществляется в заводских условиях, поэтому приобретая данную продукцию, покупатель получает изделие полностью готовое к работе.

Монтаж и размещение также просты, но может возникнуть проблема с отсутствием свободного пространства, поэтому при недостатке свободного места можно использовать плоский бачок, габариты которого оптимизированы для установки в небольших помещениях.

В зависимости от вида мембраны выделяют два основных типа закрытых баков.

Экспансоматы с диафрагменной несменной мембраной

Для создания углеродистого корпуса данного агрегата применяется метод глубокой холодной штамповки. По периметру отсеков прочно закрепляется мембрана. Внутренняя поверхность корпуса покрыта эпоксидными влагостойкими красками, которые защищают поверхность от вредного воздействия воды.

Для покрытия внешней части корпуса применяется эмаль. В начальной стадии вакуумный бак на 100% заполняется воздухом, который под высоким давлением прижимает мембрану к внутренней поверхности.

По мере того как температура внутри бака возрастает, начинает увеличиваться давление и поступать теплоноситель, который отжимает мембрану в обратную сторону. В это же время воздух, находящийся во втором отсеке, начинает сжиматься.

Фланцевый со сменной мембраной

Такие устройства изготавливаются как в горизонтальном, так и вертикальном исполнении. К числу ключевых конструктивных особенностей модели можно отнести то, что теплоноситель не соприкасается с металлической частью расширительного бака, поскольку полностью расположен внутри мембраны.

Как следствие, использовать специальное покрытие для защиты его поверхности от воздействия жидкости не потребуется. Кроме этого, имеется возможность при необходимости проводить замену мембраны.

Зачастую закрытые устройства монтируются неподалеку от котлов. В систему отопления можно установить второй расширительный бак, поставив его рядом с бойлером, если схема также поддерживает аппарат горячего водоснабжения.

Основные преимущества закрытых экспансоматов

В зависимости от мощности котла, а также от объема используемой жидкости объем мембранного бака для отопления немного отличается.
Такое оборудование рекомендуется устанавливать в загородных домах, поскольку они обладают многочисленными положительными качествами, если сравнивать их с открытыми баками.

Теплоноситель не контактирует с воздухом, в результате чего не происходит испарение жидкости, по этой же причине трубы и радиаторы не окисляются воздухом, что способствует увеличению их срока службы.

В закрытых баках вероятность того, что жидкость выльется за пределы, равняется нулю, поэтому можно не переживать за отделку стен и полов. Установка может осуществляться в любом месте коттеджа, отсутствует вероятность появления воздушных пробок, которые в открытых устройствах возникают в результате повышенного давления в верхней точке отопительной системы.

Также отсутствует необходимость в подпитке отопительной системы теплоносителем. Вывод – эксплуатировать мембранный расширительный бак очень легко.

Закрытые баки – это экономичность, безопасность и надежность.

Установка

Монтаж расширительного бака осуществляется на любом участке отопительной системы, но предпочтительной является его установка перед насосом принудительной циркуляции. Монтаж может быть выполнен как с верхним, так и с нижним подключением.

Если в процессе работы окажется, что проектировщик допустил ошибку и принятого объема бака недостаточно для компенсации теплового расширения жидкости, вместо замены экспансомата на более объемный осуществляется монтаж второго бака меньших размеров.

В случае установки в системе отопительного котла со встроенным расширителем монтаж отдельного бака может не потребоваться. Также при рассмотрении различных вариантов установки следует помнить, что для снижения теплопотерь лучше выбирать то крепление, при котором подводящая магистраль будет иметь наименьшую длину.

Любая автономная система отопления имеет расширительный бак. Это устройство необходимо для компенсации избытка теплоносителя вследствие его температурного расширения. Расширительные баки для отопления предупреждают гидродинамическое повреждение трубопроводов и кранов.

Современные проекты сантехнических систем и инженерных коммуникаций предусматривают чаще всего закрытую отопительную систему. Расширительный бак на отопление является одним из обязательных элементов таких систем.

Повсеместное внедрение закрытых систем стало происходить благодаря очевидным их преимуществам:

• Полная изолированность от внешней среды, что препятствует попаданию воздуха в отопительную сеть;
• Возможность установить мембранный расширительный бак системе отопления в помещении котельной или другом удобном помещении;
• Сниженная потребность в пополнении теплоносителем системы.

Назначение расширительных баков

Расширительные баки для систем отопления всех типов имеют одну главную задачу – обеспечить работу всех элементов отопительной сети и сделать ее безопасной, надежной и долгой. Как эта задача будет выполняться, зависит от того, правильно ли был выбран и установлен этот бак. Расширительный бак системы отопления имеет такую конструкцию, которая позволяет перераспределять избыточный объем теплоносителя по трубопроводу .

Эти устройства имеют много полезных свойств. Например, расширительные бачки для отопления можно устанавливать в любом помещении, а также они позволяют избегать попадания воздуха в систему. Расширительный бак в системе отопления препятствует образованию коррозии. Кроме этого не происходит потеря тепла из-за испарения воды из системы.

Принцип подбора

Подбор расширительного бака для отопления осуществляется таким образом, чтобы компенсировать дополнительный объем теплоносителя, который образуется при температурном расширении. В точке подключения аппарата, давление необходимо устанавливать на уровне статического давления в этой точке сети при неизменной температуре.

По этой причине правильное функционирование элементов сети отопления напрямую связано с тем, где установлен расширительный бак.

Важно!
Открытый бачок следует устанавливать в самой высокой точке системы, чтобы устранить возможность попадания воздуха в систему.

Если расширительный бак был установлен неправильно или его объем недостаточен, то это может привести к выходу из строя всей системы. Поэтому важен его правильный выбор.

Важно!
Давление в баке должно быть выше, чем гидродинамическое давление в его середине.
Если давление будет ниже, то теплоноситель будет проникать внутрь бака при заполнении системы.
В результате при увеличении объема теплоносителя не будет возможности для компенсации избыточного объема.

Чтобы компенсировать необходимое большее гидростатическое давление внутри системы, перед установкой бачка для повышения давления можно использовать обычный пневматический насос.

Типы расширительных баков

Расширительные баки бывают двух типов:

• открытые;
• закрытые (мембранные).

Из расширительных баков открытого типа теплоноситель испаряется и, следовательно, возникает необходимость регулярного пополнения теплоносителя.

Цена открытого бака существенно выше, чем закрытого, поскольку он требует специальной установки вверху сети и дополнительное утепление, чтобы предотвратить замерзание воды зимой. При использовании бака такого типа воздух попадает в систему. Это приводит к коррозии. Срок службы системы при этом становится меньше.

Закрытый расширительный бак лишен этих недостатков. В баке такого типа обязательно наличие манометра, который помогает контролировать давление теплоносителя и его объем.

Конструкция расширительных баков закрытого типа

Методика расчета объема расширительного бака

• V = (Vsys x k) / q, в которой:
• Vsys – объем теплоносителя;
• k — коэффициент расширения жидкости;
• q — коэффициент эффективности мембранного бака.

Для правильной работы системы расчет объема расширительного бачка производится с допустимым приближением. Обычно рассчитывают 15 л на каждый 1 кВт мощности котла. Среднее значение мощности для частного дома составляет около 50 кВт.

Подставляя значения в формулу, получаем:

• Vsys = 15 х 50 = 750 л.

Коэффициент расширения жидкости теплоносителя составляет около 5%, если применяется обычная вода с температурой нагрева не выше +93 градусов Цельсия. Иногда в применяется не вода, а этиленгликоль с различным процентным содержанием.

В этом случае коэффициент расширения определяется так (для 10% и 20% содержания):

• 10% — 5% х 1,1 = 5,5%;
• 20% — 5% х 1,2 = 6,0%.

Как правило, производитель указывает коэффициент эффективности мембранного бака, но этот показатель можно рассчитать и самому по формуле:

• q = (Pmax — Pn) / (Pmax + 1) где:
• Pmax – это максимально допустимое давление в сети.. Для обычных систем не превышает 2,6 бар.
• Pn — это начальное давление мембранного бака при зарядке. Рассчитывается исходя из 1,0 бар на каждые 10 метров системы.

Итак, чтобы определить как подобрать оборудование для помещения общей площадью 400 м2 с максимальной высотой сети 6 м и расчетной мощностью оборудования 50 кВт, объем бака будет рассчитываться следующим образом:

• Vsys = 15 х 50 = 750 л;
• Pmax = 2,6 бар;
• Pn = 0,6 бар;
• q = (2,6 – 0,6)/(2,6+1) = 0,56
• V = 750 х 0,04/0,57 = 53,6 м3.

Таким образом, расчетный объем расширительного бака составляет 53,6 м3.

Для упрощения расчетов существует перечень стандартных примерных значений:

• Радиаторы или батареи отопления — 11 л;
• Система «теплый пол» — 15 л;
• Конвектор — 8 л.

Видео показывает, как произвести такой подбор.

Выводы

Зачем нужен расширительный бак и нужен ли он вообще, зависит от типа системы отопления, которую вы используете. Современные закрытые системы отопления нуждаются в установке такого оборудования, которое сделает работу отопления более эффективной и надежной. Установка расширительного бака своими руками, как правило, не составляет труда, если при этом соблюдается инструкция изготовителя.