Как установить расширительный бак для отопления

Если вы строите собственный дом, то после возведения стен наступает не менее ответственный этап – проведение коммуникаций. Одна из самых важных – система обогрева. Это сложная конструкция с множеством составляющих. Каждому из узлов этой системы нужно уделить должное внимание. В этом числе – расширительный бак для отопления. Как его выбрать, установить, а так же некоторые особенности баков для разных систем – обо всём этом сейчас в HouseСhief.ru.

Назначение, конструктивные и эксплуатационные особенности

Экспанзомат – это устройство, предназначенное для компенсации расширившегося при нагревании теплоносителя. Другими словами: если данный резервуар не будет предусмотрен, расширившейся под воздействием температуры жидкости будет некуда деваться и она разорвет трубы, радиаторы, теплообменник котлоагрегата, создав опасность взрыва.

Кроме этого, какой бы ни была герметичной СО, теплоноситель из нее все равно испаряется. Снижается его количество в контуре, что значительно уменьшает эффективность обогрева жилища. Мембранный расширительный бак для отопления позволяет пополнить объем жидкости, сохраняя необходимую герметичность в системе.

Виды — Открытые баки

Открытые расширительные баки характеризуются тем, что устанавливать их необходимо исключительно в самой высокой точке отопительной системы. Таким местом может быть, к примеру, чердак. Но вот препятствие расширению теплоносителя – это не единственная функция такого вида устройств, поскольку они также препятствуют закипанию воды в трубах и восполняют ее запасы в тех случаях, когда по какой-либо причине произошла утечка.

Бак может быть использован как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

  • Если циркуляция естественная, то бак необходимо подсоединять к магистрали, по причине чего он «по совместительству» будет еще и воздухосборником.
  • Если же теплоноситель движется по системе принудительно, то бак подсоединяется уже к обратной трубе, дабы вода в системе не закипала.

В целом, открытый бак представляет собой резервуар, из которого выходят четыре трубки:

  1. Расширительная.
  2. Циркуляционная.
  3. Переливная.
  4. Сигнальная.

К отопительной системе ведет расширительная трубка, которая располагается вверху емкости. Также есть переливная трубка, необходимая в тех случаях, когда емкость переполняется и нужно увести воду в канализацию. Снизу, соответственно, есть сигнальная трубка, оснащенная запором, а циркуляционная нужна для того, чтобы теплоноситель в баке не замерзал, да и общая температура чтоб поддерживалась перманентно. При желании можно принять еще одну дополнительную меру, которая «подстраховывала» бы циркуляционную трубу – утеплить бак термоизолирующим материалом.

Важно! На сегодняшний день подобные баки практически не используются в отопительных системах ввиду большого количества недостатков.

Среди таких недостатков хотелось бы выделить следующие:

  1. Такие системы не приспособлены к высокому давлению.
  2. Их конструкция весьма громоздка и габаритна.
  3. По причине того что система открытая, в трубопровод наряду с водой попадает еще и воздух, оказывающий самое негативное влияние на поверхность труб – в скором времени на них образуется коррозия. Это же касается и прочих металлических элементов.
  4. Такие баки следует устанавливать только в самой высокой точке, а это, согласитесь, дополнительные расходы.

Что это?

Выбор расширительного бака для систем отопления и водоснабжения

Что это?

Чтобы избежать гидроударов, инженеры придумали включать в систему небольшой резервуар, наполненный воздухом, то есть тем веществом, что, в отличие от воды, сжимается. И если давление в трубах во время нагрева воды будет увеличиваться, то благодаря этому бачку оно повысится совсем незначительно.                                                                                                   «Подбор расширительного бака онлайн, Вы можете прочитать в нашей статье».

На заметку! Расширительный бак часто устанавливается и в других системах, но цель его применения одна – снижение давления в трубопроводах и риска возникновения воздушных пробок.

Что это?

Схема работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения

Что это?

Водоснабжение частного дома из скважины с использованием расширительного бака

Еще такой бак порой применяется и для создания резервного запаса холодной воды и обеспечивает поставку жидкости в любое место системы за считанные минуты. При этом средний объем емкости – около 30 л.

Что это?

Мембранный расширительный бак

Для системы, обеспечивающей дом водой, чаще всего применяют баки, оснащенные мембранами. Это относительно небольшая емкость, внутри которой имеется диафрагма, изготовленная из эластичного материала и разделяющая устройство на две части – с воздухом и безвоздушную, вернее, водную. Когда система водоснабжения работает, то водная камера заполняется жидкостью и, воздействуя на мембрану, сжимает ее, уменьшая объемы части воздушной, увеличивая давление в ней. Как только давление достигнет определенного уровня, насос, нагнетающий воду, остановится. А его включение происходит, когда давление снизится до минимальных значений.

Что это?

Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной

Читайте также:  СОВЕТЫ: Инфракрасные обогреватели для ванной комнаты

На заметку! Давление внутри системы позволяет отслеживать установленный в ней манометр.

Что это?

Такой бак позволяет обеспечить бесперебойную работу системы водоснабжения и устойчивый расход воды в любом доме, даже в многоэтажном.

Открытый и закрытый тип бачка

По-другому расширительный бак называют «экспансомат», что с английского означает расширение. Ранее в системах отопления использовались исключительно открытые расширительные баки, более того, не имели они и циркуляционного насоса. Однако такая технология имеет огромное количество недостатков, что сделало ее менее популярной. Например, повышенная опасность к коррозии по причине доступа в систему кислорода, потребность в постоянном пополнении жидкости, по причине ее испарения. Кроме того, такие баки устанавливаются исключительно в высшей точке, что делать достаточно проблематично. Но если изготавливается отопление с насосом, тогда можно монтировать расширительный бачок закрытого типа. Он представляет собой герметичный бачок, внутри которого располагается эластичная мембрана. Эта мембрана, в свою очередь, может быть двух видов: баллонная и диафрагменная. Ими бак разделяется на две части. В одну из них поступает закаченный воздух. В качестве альтернативы можно использовать инертный газ. В другую – поступает излишек теплоносителя. При поступлении жидкости эластичная мембрана уменьшается, тем самым увеличивается давление. Это компенсирует общее давление во всей системе. Как только температура падает, осуществляется обратный процесс.

Работа предохранительного клапана

Также закрытые расширительные бачки бывают двух типов, а именно:

  • с несменной мембраной,
  • фланцевый со сменной мембраной.

Устройство закрытого расширительного бачка

Что касается первой, то она пользуются большей популярностью, так как по цене значительно дешевле. Однако фланцевая мембрана имеет больше преимуществ, что и делает ее дороже. Во фланцевых расширительных баках жидкость не контактирует с металлической поверхностью. Вся жидкость попадает внутрь мембраны. Для замены мембраны используется фланец. Немного другая конструкция расширительного бака с несменной мембраной. Она прикреплена к бачку по всему периметру. В исходном состоянии, диафрагма прижата к внутренней поверхности, так как она заполнена газом. В момент повышения давления, жидкость попадает внутрь бака. Мембрана может повредиться только в случае спуска воды с системы. Если отопительная система имеет большой объем теплоносителя, тогда для контроля в ней давления используется манометр, который регулируется при помощи предохранительного клапана.

Назначение расширительной ёмкости

В системах охлаждения различных автомобилей содержится от 5 до 20 и более литров незамерзающей жидкости — антифриза (тосола). В процессе эксплуатации двигатель, а вместе с ним и антифриз разогревается от низкой температуры зимой до высокой в летний период.

Перепад температур может достигать 100 °С и более. Например, при эксплуатации машины в северных регионах, где прогрев мотора начинается от минус 20 °С и заканчивается рабочей температурой 90 °С, эта разница составит 110 °С.

Назначение расширительной ёмкости

Во время работы двигателя в расширительном баке возникает давление около 1 Бар

Поскольку любая жидкость расширяется в объёме при нагревании, в охладительном контуре авто образуется излишек, который нужно куда-то направить. Антифриз является средой несжимаемой, поэтому при расширении он создаст в системе высокое давление, способное разорвать патрубки и соты радиаторов. И наоборот, при охлаждении жидкость уменьшится в объёме и создаст разрежение (вакуум), воздействующий с такой же силой.

Чтобы обеспечить нормальную работу системы охлаждения силового агрегата и избежать скачков давления, в неё интегрирован расширительный бачок. Его функции следующие:

  • воспринимать дополнительный объём антифриза, расширяющегося при нагреве;
  • сбрасывать излишки давления через пробку со встроенным предохранительным клапаном;
  • отдавать жидкость обратно в систему при остывании мотора, препятствуя возникновению воздушных пробок.

Назначение расширительной ёмкости

На грузовиках применяются расширительные баки больших размеров

Антифриз, являющийся смесью дистиллированной воды с этиленгликолем (иногда — пропиленгликолем), при нагревании от нуля до 100 °С прибавляет в объёме порядка 5%. В контуре, рассчитанном на 10 л тосола, после полного прогрева образуется целых 500 мл, которые уходят в расширительный бачок.

Вычисление объема расширительного бака

Вместительность расширительного резервуара должна быть рассчитана на самый интенсивный режим работы системы отопления. Дело в том, что в период первого пуска температура окружающего воздуха обычно еще достаточно высока, и котел работает на средних нагрузках. При наступлении холодов объем нагреваемой жидкости серьезно увеличивается, поэтому ей требуется гораздо больше места.

В качестве примера приведем алгоритм расчета объема расширительного бачка для одноэтажных строений:

  1. Определяем объем теплоносителя в трубах. Для этого используем эмпирическое правило: объем жидкости равен мощности котла, умноженной на 15. Например, для системы, использующей котел мощностью 24 кВт, требуется 360 литров воды.
  2. Считаем коэффициент эффективности бака. E = (Pmax-Pв)/(Pmax+1), где Pmax– максимальное давление теплоносителя, а Pв – давление воздуха в расширительном баке.
  3. Вычисляем объем расширительного бака. Для его расчета применяем формулу: Ve=V*B/E, где V – полный объем жидкости, B – коэффициент ее расширения. Для воды коэффициент расширения равен 0,0359, а для стандартного антифриза – 0,07. Отсюда следует, что если в качестве теплоносителя используется антифриз, для него необходимо предусматривать расширительный бачок примерно вдвое большего объема.
Читайте также:  Как самостоятельно сделать печку на отработанном масле?

Для рассматриваемого выше котла отопления мощностью 24 кВт потребуется установка резервной емкости объемом 360*0,0359/0,57=22,6 литра. Вместимость внешнего бака нужно подбирать, вычисляя разность между этой цифрой и объемом встроенного в котел расширителя.

Конструкционные особенности и принцип работы

Все бачки аналогичны по конструкции. У них имеется металлический корпус, разделенный изнутри на два завальцованных отсека. У бачка на одной стороне находится ниппель, а на второй – горловина, предназначенная для соединения с трубами.

Конструкционные особенности и принцип работы

Внутри корпуса располагается диафрагма. Когда емкость пустая, она заполняет ее большую часть, а оставшееся пространство занимает воздух. В процессе функционирования сети теплоноситель нагревается, его объем увеличивается, а излишки проникают в полость, имеющуюся между диафрагмой и корпусом.

После снижения температуры рабочая среда уменьшается в объеме, а закачанный ранее воздух выдавливает ее назад в систему.

Надёжные производители расширительных баков

Подбирая мембранный компенсатор, обратите внимание на производителя изделия. Вам не удастся визуально оценить качество закрытой конструкции, так что придется полагаться на практический опыт других покупателей.

Прежде всего, не рискуйте, приобретая такие приборы у малоизвестных производителей, особенно китайского происхождения. Не стоит приобретать изделия и на вторичном рынке.

Расширительные баки должны иметь паспорт с техническими параметрами и гарантийный срок.

Надёжные производители расширительных баков

А теперь о брендах, которым, по отзывам специалистов в отоплении, стоит доверять:

  • AQUASYSTEM – итальянское качество изделий заслужило высокую оценку у профессионалов и практиков;
  • ELBI – ещё один итальянский производитель, предлагающий баки с фиксированной мембраной высокой надёжности;
  • REFLEX – изделия из Германии имеют сменные мембраны.

Кроме перечисленных, обратите внимание на компенсаторы от VAREM, ZILMET и  WESTER.

Гидроаккумулятор для систем ХВС

Основные функции гидроаккомулятора в системах холодного водоснабжения следующие:

  • Снижение количества включений насоса;
  • Демпфирование гидроударов и пульсаций воды при работе насоса;
  • Поддержание давления в системе в заданном диапазоне;
  • Подача воды потребителям в период пиковых нагрузок, которые выше производительности насоса.

Принцип работы гидроаккумулятора следующий: при включении насоса вода закачивается в бак до максимально установленного значения, после чего насос отключается благодаря срабатыванию реле давления. В течение периода расхода воды объем воды в баке уменьшается, а, следовательно, падает и давление в баке. После того, как давление упадет до минимально установленного значения насос включается и цикл повторится.

Производительность насоса, как правило, подбирается по максимальному требуемому расходу. Если гидроаккумулятор подобран правильно, то можно понизить производительность насоса до среднесуточной часовой производительности. При этом дефицит подаваемой насосом воды в пиковые периоды будет покрываться из гидроаккумулятора.

Объем гидроаккумулятора можно рассчитывать по формуле:

VГА = 16,5 · Qmax · (Рmах + 1) · (Рmin + 1) / n · (Рmах – Рmin) · (Р0 + 1), л  (5) ,

Гидроаккумулятор для систем ХВС

где:

Qmax – средний расход насоса, равный расчетному расходу воду в системе, л/мин;

Рmах – избыточное давление выключения насоса, установленное на реле давления, бар;

Рmin – избыточное давление включение насоса, установленное на реле давления, бар;

Р0 – избыточное давление предварительной накачки воздушной полости бака, как правило, принимаемое (Pmin – 0,5), бар;

n – максимально допустимое число включений насоса, указываемое в паспорте насоса (обычно n = 12–15), 1/ч.

Давайте рассмотрим пример. Допустим, что требуется расчитать объем гидроаккумулятора для системы с расчетным расходом 22 л/мин, при максимальных и минимальных давлениях на реле соответственно 4,5 и 2,5 бара.

VГА = 16,5 22 (4,5 + 1) (2,5 + 1) / 15 (4,5 – 2,5) (2,0 + 1) = 77,6 л

Согласно российских СНиП , объем гидроаккумулятора должен подсчитываться по следующей формуле:

VГА = Qhmax / 4n, м3 (6),

где:

Qhmax – номинальная часовая подача насоса, м3/ч, n = 6–10 1/ч.

В этом случае полезный объем воды в полости гидроаккумулятора определяется по формуле:

Vв = VГА · (Рmах – Рmin) / (Рmах + 1), л .(7)

Рассмотрим пример, который мы просчитали выше. Необходимо определить объем воды в гидроаккумуляторе при максимальных и минимальных давлениях на реле соответственно 4,5 и 2,5 бара.

Vв = 80 · (4,5 – 2,5) / (4,5 + 1) = 29 л

Гидроаккумулятор для систем ХВС

Особенности монтажа гидроаккумулятора

Для правильной работы, гидроаккумулятор надо снабдить предохранительным клапаном, который должен устанавливаться на подводящем трубопроводе, на расстоянии не более 1 метра от бака. Допускается подключение к верхнему патрубку бака группы безопасности, включающую в себя предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр. При этом диаметр подводки к гидроаккумулятору должен быть не меньше диаметра магистрали, к которой она присоединяется.

Требования к мембране гидроаккумулятора по прочности предъявляются гораздо выше, чем для расширительных баков, так как здесь мембрана работает в условиях частых знакопеременных нагрузок. В то же время требования к термической стойкости материала мембраны в гидроаккумуляторах ниже, чем у расширительных баков.

Признаком неисправности гидроаккумулятора служат частые включения или выключения насоса. Причиной такой работы является разрыв мембраны или снижение давления воздушной подушки.

Установка гидроаккумулятора в системе холодного водоснабжения со скважинным насосом

1 – мембранный бак (гидроаккумулятор), 2 – обратный клапан, 3 – запорный кран, 4 – реле давления, 5 – прибор управления насосом, 6 – группа безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздухоотводчик).

Рекомендации специалистов

Расширительный бак закрытого типа необязательно устанавливать в наивысшей точке системы.

Главное преимущество мембранных компенсаторов как раз и заключается в возможности его размещения в месте, наиболее удобном для монтажа и эксплуатации.

Читайте также:  9 советов по дизайну маленькой гардеробной в квартире + фото

Маленькие бачки объемом 20-25 литров устанавливают обычно в системы с циркуляционным насосом, мощность которого составляет 1,2 кВт. Увеличения емкости до 20-60 литров приведет к увеличению мощности насоса до 2,0 кВт.

В продаже есть компенсирующие устройства объемом 100-200 литров. Помимо их прямого назначения они могут играть роль накопительного резервуара для теплой воды. Правда, использовать их в таком ключе можно лишь в случае отключения основного источника ГВС на короткий срок.

Типоразмеры расширительных баков занимают довольно широкий диапазон. Среди них попадаются модели с габаритами настолько большими, что стандартные дверные проемы не позволяют внести их внутрь помещения. В такой ситуации лучше одну огромную емкость заменить на несколько маленьких. Главное, чтобы их суммарный объем равнялся расчетному.

Обслуживание расширительного бака

Чтобы обеспечить длительный эксплуатационный срок расширительного бака, необходимо обеспечить правильные условия обслуживания:

  • регулярно следует обследовать бак на предмет внешних повреждений (трещин, вмятин, коррозии, протечек);
  • каждые шесть месяцев проверяется давление газового пространства, для чего оборудование отключается от системы, из него откачивается вода;
  • два раза в год проверяется целостность мембраны (для мембранных расширительных баков);
  • если отопительная система не будет использоваться в течение длительного времени, из нее и из бака необходимо обязательно слить воду.

Техническое обслуживание при эксплуатации

Нужно помнить, что при перерывах в использовании баки, как и другие компоненты системы отопления, следует опустошать с последующей просушкой. Игнорировать этот пункт не следует, так как его несоблюдение приведет к появлению коррозии и снижению сроков эксплуатации.

Основным элементом конструкции, который реагирует на изменение давления со стороны теплоносителя является эластичная мембрана. На которую с одной стороны воздействует нейтральный газ (к примеру, азот) или воздух, а с другой давление от теплоносителя. И мембрана принимает положение в зависимости от того с какой стороны более сильное воздействие

При использовании любого закрытого бака владельцам регулярно следует выполнять ряд несложных операций.

К которым относятся:

  • периодические осмотры на предмет выявления коррозии, механических повреждений – такая процедура должна производиться дважды в год;
  • проверка давления в системе, что выполняется через каждые полгода;
  • периодические осмотры целостности мембраны – такие операции производятся согласно рекомендациям производителя.

А кроме того, на протяжении всей эксплуатации пользователям придется соблюдать требования относительно допустимых норм температуры и давления.

Для ремонта резервуаров следует использовать исключительно оригинальные комплектующие, так как это обеспечит не только нужную производительность, но и безопасность использования.

С правилами и особенностями подбора расширительного бачка для отопительных систем открытого типа ознакомит следующая статья, прочитать которую стоит владельцам домов с открытыми контурами отопления.

Отопительная система закрытого типа в частном доме

Проектирование частного дома подразумевает расчет схемы отопительной системы, которая бывает открытой и закрытой (предполагающей установку расширительного бака). Второй вариант считается наиболее предпочтительным у владельцев коттеджей, так как дает возможность существенно экономить на потреблении ресурсов. Основное преимущество подобной системы заключается в том, что теплоноситель не контактирует с воздухом, значит, не подвергает оборудование коррозии.

Особенности и разновидности

Главным элементом системы отопления закрытого типа является котел, к которому подведены трубопровод. Также устанавливается бачок и циркуляционный насос. Обычно такой способ обогрева подразумевает, что носитель движется по трубам принудительно. Это энергозависимый метод, так как устройства работают от электричества. При отключении света необходимо позаботиться о продолжении деятельности в штатном режиме. Для этого устанавливают специальный переходник – байпас, который блокирует насос и преобразует в закрытую систему отопления с естественной циркуляцией.

Если речь идет об однотрубном варианте обогрева, важно обеспечить равномерное распределение носителя по радиаторам в частном доме. От котла по всем помещениям пускают трубу, к которой монтируют батареи

Без работы насоса горячими будут только элементы, находящиеся в непосредственной близости от нагревателя. В остальных комнатах сохранится холодный воздух. Эту проблему решает закрытая система отопления с принудительной циркуляцией. Благодаря схеме, создается давление, при котором носитель получает определенную скорость, достаточную для обеспечения всех радиаторов.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергиюОкупается за 2 месяца!

В двухтрубном варианте подход также является рациональным, особенно для обслуживания больших площадей. Такой вид отопления подразумевает подключение двух параллельных магистралей. По одной горячая жидкость расходится по батареям под давлением в случае, если действует принудительно. По другой трубе охлажденный носитель возвращается в котел, минуя расширительный бак.

Существует горизонтальная и вертикальная разводка магистрали. Первый тип подразумевает объединение всех батарей в единую линию, подключенную к общему стояку. Чаще всего такой способ применяется в многоквартирных зданиях. Второй вариант считается более эффективным, обычно монтируется в частном доме. Подводящие трубы расположены сверху, что обеспечивает хорошую теплоотдачу при закрытых системах.

От объема носителя зависит величина бачка. Параметр должен составлять 10% от всего оборудования для отопления. Котлы с автоматикой позволяют контролировать процессы, регулировать давление и температуру. Датчик от перегрева активирует предохранительный клапан в момент закипания жидкости, оберегая технику от поломок. Таким же образом работает аппаратура от промерзания.