Мастерим своими руками: расширительный бак для системы отопления. Расширительный бак для отопления своими руками
Как можно эффективно стабилизировать давление в системе отопления? Решение этой задачи заключается в применении комплексных мер, в том числе – установка специальных компонентов. Одним из них является расширительный бачок для системы отопления: закрытый, открытый, давление в которых должно быть стабильным при любых режимах работы.
Назначение расширительных емкостей отопления
Отопления с открытым расширительным баком" title="Гравитационная система отопления с открытым расширительным баком">
Прежде чем рассмотреть бачки расширительные для системы отопления нужно выяснить их назначение. Оно связано со свойством воды или аналогичного ей теплоносителя расширяться под действием температуры. В результате этого возрастает давление в системе. Его избыток должен компенсироваться.
Использование воздухоотводчика или подобной ему запорной арматуры эффективно, но имеет определенные отрицательные стороны. Главной из них является выход воды из системы, в результате чего велика вероятность образования воздушных пробок. Но как работает расширительный бачок в системе отопления при возникновении избыточного давления? Рассмотрим общий принцип работы на примере самой простой открытой модели:
- В нормальном состоянии расширительный бачок закрытого типа заполнен на 2/3;
- При возрастании объема теплоносителя уровень заполнения емкости увеличивается, тем самым стабилизируя систему;
- Как только температура воды опустится до оптимального уровня, – ее объем в системе снизится до нормального;
- Одновременно уровень теплоносителя в баке стабилизируется.
По такому же принципу работают закрытые модели. Разница заключается в конструкции – она разделена на 2 камеры. Первая подсоединяется к магистрали отопления и заполняется водой, а во второй создается давление, равное нормальному для данной системы. Причем обе камеры разделены эластичной мембраной. Как только объем теплоносителя в трубах превышает критический – давление в расширительном бачке отопления компенсирует этот процесс путем смещения мембраны. Таким способом временно увеличивается фактический объем отопления.
Для системы с принудительной циркуляцией запрещено ставить расширительный бак открытого типа. Он не сможет обеспечить требуемую герметичность.
Расширительный бак открытого типа
Самой простой разновидностью являются открытые модели. В большинстве случаев они представляют собой негерметичную емкость, устанавливаемую в самой верхней точке системы. Это важный момент, так как расположение расширительного бачка в системе отопления напрямую влияет на функциональные и эксплуатационные качества.
Основной принцип работы расширительного бачка в системе отопления гравитационного типа заключается в компенсации теплового расширения теплоносителя. Этот элемент можно изготовить самостоятельно, либо приобрести заводскую модель. Важными эксплуатационными параметрами для бака открытого типа являются:
- Устойчивость материала изготовления к постоянному воздействию воды и резким перепадам температур. Лучше всего себя зарекомендовали изделия из нержавеющей стали;
- Правильно рассчитанный объем, напрямую зависящий от количества воды в системе;
- Невозможность изменения месторасположения. Это обусловлено конструкцией.
До того как установить расширительный бачок в системе отопления открытого типа нужно ознакомиться с его преимуществами. Главным из них является доступная стоимость и простой монтаж. Помимо традиционной схемы можно сделать небольшую модернизацию. Для этого кроме патрубков соединения к магистрали монтируются дополнительные – контролирующий минимальный уровень жидкости и соединенный с трубой подпитки для пополнения системы.
Одним из недостатков такой конструкции является постоянное испарение теплоносителя из системы. На первый взгляд, это показатель незначителен, но если установка расширительного бачка отопления была выполнена на неотапливаемом чердаке – разность температур воздуха и теплоносителя пагубно скажется на КПД системы.
Выход из подобной ситуации – утепление стенок емкости и установка верхней крышки с плотным прилеганием. В таком случае скорость испарения воды значительно снизиться, а внешние факторы не будут влиять на температурный режим работы.
Для того чтобы сделать расширительный бачок для отопления своими руками можно подобрать соответствующую емкость и установить в нее соединительные патрубки.
Расширительный бак закрытого типа
Намного сложнее выбрать расширительный бачок закрытого типа. Это объясняется повышенными требованиями к конструкции, так как она рассчитана для эксплуатации в системах с повышенным уровнем давления.
Роль расширительного бачка в системе отопления более существенна, чем для открытых моделей. В процессе работы циркуляционного насоса в совокупности с температурными колебаниями возникают скачки давления. Изменяя свое месторасположение, эластичная мембрана бачков расширительных для системы отопления стабилизирует давление до нужного уровня.
Важно учесть следующие особенности конструкции и ее эксплуатации:
- Правильно рассчитанный объем расширительного бачка закрытого типа. Для этого необходимо воспользоваться рекомендованной методикой;
- Вид мембраны – баллонная или диафрагменная;
- Возможность установки манометра вместе с клапаном сброса давления в воздушной камере. Это необходимо для резкого уменьшения давления в системе отопления.
Но как будет работать расширительный бачок в системе отопления, если его параметры не соответствуют требованиям? В этом случае он просто не будет выполнять своих функций.
Замена мембраны
При выборе нужно обратить внимание на конструкционные особенности определенной модели. Так как сделать расширительный бак для отопления своими руками затруднительно – лучше всего приобрети уже готовый заводской. Важным моментом является возможность установки новой мембраны. Периодическое воздействие давления в расширительном бачке отопления со временем может привести ее в негодность – потеряется эластичность либо герметичность.
В таком случае нужно выполнить замену мембраны. Лучше всего изначально приобрести конструкцию с фланцевым креплением. Их корпус не монолитный, а состоит из 2-х частей, соединенных между собой с помощью фланца. Демонтировав этот элемент можно заменить дефектную мембрану на новую. Узнав основные принципы работы расширительного бачка в системе отопления, нужно придерживаться следующего порядка работ:
- На соединительном патрубке бака с системой отопления обязательно должна быть установлена запорная арматура. Перекрывается доступ теплоносителя в водяную камеру;
- Во время демонтажа из водяной камеры польется теплоноситель – нужно заранее подготовить емкость для его сбора;
- Активируется клапан сброса давления на воздушной камере.
Дальнейшие действия зависят от модели расширительного бака.
Даже в небольшой системе отопления роль расширительного бака важна. Для автономной схемы можно использовать небольшие емкости с горизонтальным или вертикальным монтажом.
Расширительный бак своими руками
Можно ли и как сделать расширительный бачок для отопления? В силу сложности конструкции закрытого типа в домашних условиях ее изготовить затруднительно. Поэтому рассмотрим технологию и порядок действий для сварки открытой емкости для отопления.
В качестве материала изготовления лучше всего выбрать листы нержавеющего железа. Однако могут возникнуть трудности с их сваркой. Поэтому для производства расширительного бачка для отопления только своими руками чаще всего используют оцинкованный металл. Толщина листов обычно составляет от 0,8 до 1,5 мм.
Объем конструкции должен составлять 5% от общего количества воды в системе. Также нужно учитывать степень расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 0,3% на каждые 10°, т.е. если общий объем теплоносителя составляет 300 л, то вместимость расширительного бака должна быть не менее 15 л. Исходя из этих данных, определяются габариты будущей конструкции.
Для того чтобы сделать расширительный бак для отопления самостоятельно нужно выполнить следующие действия:
- Составить чертеж с учетом рассчитанного объема емкости;
- С помощью «болгарки» вырезать из листов заготовки. Нужно помнить, что при формировании сварочных швов фактические размеры бака будут меньше;
- Вырезаются отверстия для последующей сварки патрубков, выполняется их монтаж;
- Соединение стенок конструкции, проверка герметичности.
Для защиты от попадания мусора и предотвращения испарения теплоносителя рекомендуется установить верхнюю крышку. С ее помощью можно осуществлять ревизию расширительного бачка открытого типа.
Установку самодельного расширительного бачка отопления можно делать только после монтажа всей системы. В противном случае велика вероятность несостыковки патрубков.
Расчет мембранного бака
Перед тем как установить расширительный бачок с мембраной в системе отопления нужно выполнить расчет его объема. Простая схема для отрытой емкости в данном случае не подходит. Для этого нужно воспользоваться другой методикой.
Определяющим параметром будет коэффициент заполнения расширительного бака закрытого типа. Сначала нужно вычислить максимальный объем расширения воды в системе по следующей формуле:
Где Е – Коэффициент теплового расширения, С – Общий объем теплоносителя в системе, Рмин – Начальное давление в системе, Рмакс – Максимально допустимая величина давления, Кзап – Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления. Данные берутся из таблицы.
Значения давления должны быть точными. В противном случае, независимо от расположения расширительного бачка в системе отопления, он не будет выполнять своих функций или быстро выйдет из строя. Рекомендуется к получившимся расчетным показателям прибавить 5% для запаса. Он может потребоваться при установке дополнительных секций радиаторов в системе и увеличения общего объема теплоносителя.
Перед приобретением мембранного бака нужно ознакомиться с инструкцией от производителя. В ней указаны особенности выбора и монтажа для этой модели.
Монтаж расширительного бака
После проведения просчетов можно приступать к установке расширительного бачка отопления. Важно правильно выбрать его месторасположение на общей схеме. Это напрямую зависит от типа системы – гравитационная или с принудительной циркуляцией. Несмотря на то, что роль расширительного бачка в отоплении останется неизменной – некорректный монтаж может привести к сбоям в работе.
Открытая конструкция
Установка расширительного бака открытого вида осуществляется в самой верхней точке системы.
Некоторые специалисты рекомендуют его монтаж сразу после разгонной вертикальной магистрали. При добавлении воды в систему через расширительный бак вероятность обратного хода уменьшается. Также в этом месте схемы обычно самая высокая температура теплоносителя и соответственно – его расширение. Можно также осуществить подключение к обратной трубе. Но тогда работа расширительного бачка в системе отопления будет менее эффективна.
- Допускаются небольшие отклонения по горизонтали и вертикали конструкции. Но они не должны превышать 2-3°;
- Утепление можно сделать с помощью базальтовой ваты. Она не боится влажности, а самое главное – высоких температур;
- При критическом превышении давления внутри расширительного бачка отопления часть жидкости может через верхнюю крышку попасть на пол чердака. Рекомендуется в этом месте сделать улучшенную гидроизоляцию пола.
Плановый осмотр состояния бака можно делать 2 раза в месяц при постоянной работе отопления и обязательно перед первым запуском системы.
Мембранный бак
Установка мембранного расширительного бачка в системы отопления осуществляется только на обратную трубу перед циркуляционным насосом.
Обязательным условием является соблюдение температурного режима в помещении. Уровень нагрева воздуха не должен быть менее +5°С. Монтажу не должны препятствовать посторонние предметы. Это же касается и обслуживания конструкции.
Корректная установка расширительного бачка в систему отопления заключается в соблюдении его уровня. Конструкция должна стоять строго вертикально. Даже небольшой наклон может стать причиной неправильной работы. Для безопасности обслуживания на воздушную камеру следует поставить воздушный клапан для быстрого снижения давления в ней в случае возникновения аварийной ситуации.
Нужно помнить, что расположение расширительного бачка в отопительной системе должно быть не только корректным в техническом плане, но и удобным для его обслуживания.
Принципиальное отличие работы расширительного бачка в системе отопления закрытого типа заключается в возможности его быстрого демонтажа. Поэтому рекомендуется установить 2 отсекающих крана во время установки – один на подводящий патрубок к системе отопления, а второй – на водяную камеру бака. Перекрыв их, можно быстро демонтировать емкость для выполнения ее ремонта или установки новой.
В видеоматериале представлены особенности конструкции расширительных баков и их роль в работе системы отопления:
Многие системы отопления подразумевают использование баков расширительного типа. Указанные элементы необходимы для того, чтобы излишки воды поступали туда. системы отопления осуществляется с учетом мощности котла, а также объема теплоносителя.
К основным параметрам модификаций следует отнести размер патрубков, а также предельное давление. Для того чтобы более детально разобраться в указанном вопросе, надо ознакомиться с устройством бака.
Устройство баков расширительного типа
Стандартный типа включает в себя защитный вентиль, мембрану, а также Вывод холодной воды, как правило, находится в верхней части конструкции. У многих моделей используется воздушная камера для стабилизации давления в корпусе. Подключение к отопительной системе осуществляется через входной патрубок. Предохранительный клапан, как правило, применяется с ограничителем.
Какие виды есть?
На сегодняшний день выделяют камеры открытого и закрытого типа. Также существуют устройства с защитными штуцерами. Модификации открытого типа производятся с одной или несколькими мембранами. Воздушные камеры у них довольно большие. Многие модификации способны похвастаться высоким параметром теплоотдачи. Устройства закрыто типа выпускаются разных размеров. Модели с двойными предохранителями на рынке встречаются редко.
Для газовых котлов модификации закрытого типа подходят замечательно. Циркуляционные насосы разрешается использовать на 5 кВт. Краны в устройствах применяются муфтового типа. Баки со штуцерным механизмом больше подходят для мощных электрических бойлеров. Устанавливаются устройства за смесителями. Модификации с удерживателями встречаются довольно редко. Стоит в среднем расширительный бак для системы отопления 2300 руб.
Модели серии Extrol
Указанный бак расширительного типа устанавливать разрешается только с радиатором. Если доверять отзывам экспертов и покупателей, то у модели используется хорошая мембрана. Вентиль предусмотрен с накладкой. Также стоит отметить, что модель выпускается разных цветов. Воздушная камера используется небольших размеров. Для модификация подходит неплохо. Отдельного внимания заслуживает качественная входная труба для холодной воды.
Соединение у нее предусмотрено винтового типа, и стойка сделана полностью их нержавеющей стали. Сливной вентиль не сильно широкий. Накладка у патрубка стирается очень редко. Непосредственно предохранитель рассчитан на давление в 4 Па. Если доверять отзывам экспертов, то теплоноситель переходит в камеру без проблем. Стоит указанный расширительный бак для в районе 2200 руб.
Отзывы о модификациях Sprut VT2
Модификация этой серии отзывы в основном получает хорошие. Установка расширительного бака в системе отопления осуществляется через выходной патрубок. у модели монтируется в верхней части конструкции. Для газовых бойлеров модификация подходит замечательно. Вентиль способен выдерживать большие нагрузки. Воздушная камера используется малых размеров.
Если доверять отзывам экспертов, то устанавливать модель через радиатор не рекомендуется. Термометр целесообразнее монтировать за бойлером на расстоянии 0,5 метра. В некоторых случаях можно использовать циркуляционный насос. Подбирать его следует небольшой мощности. Цена на данный бак расширительного типа колеблется в районе 2400 руб.
Мнения о баках Sprut VT3
Объем расширительного бака для системы отопления равняется 7 литрам. Водяная камера предусмотрена с защитным покрытием. Если доверять отзывам экспертов и покупателей, то клапан применяется высокого качества. Также стоит отметить, что у модели используется выход на 2,1 см. Ограничитель потока в данном случае отсутствует. Предельное давление в воздушной камере доходит до 5 Па. Устанавливаются устройства чаще всего за радиатором.
Система защиты от перегрева клапана в данном случае есть. Вентиль для заполнения системы применяется резьбового типа. Для дровяных котлов модификация подходит замечательно. Переключатель в устройстве отсутствует. Патрубок холодной воды установлен небольшого давления. Проблемы с поступлением теплоносителя возникают очень редко. рекомендуется использовать малой мощности. Цена на данный бак расширительного типа стартует от 1800 руб.
Устройства серии Aquasystem VRP 6
Указанный расширительный бак для пользуется большой популярностью. Наиболее часто его приобретают именно для газовых бойлеров. Система защиты клапанов применяется второго класса. Также стоит отметить, что у модели используется вентиль с резьбовой накладкой. Непосредственно насос разрешается устанавливать за смесителем.
Проблемы с избыточным давлением возникают очень редко. Предохранитель у модификации применяется с ограничителем. Выходной патрубок холодной воды рассчитан на высокое давление. Если доверять отзывам экспертов, то коррозии данный бак расширительного типа не боится. Радиаторы рекомендуется использовать небольшого размера. Циркуляционные насосы довольно часто применяются на 3 кВт. В магазинах указанный бак расширительного типа продается по цене от 2200 руб.
Отзывы о модификациях Aquasystem VRP 10
Этот бак подходит для отопительных котлов небольшой мощности. Показатель перегрева у него низкий. Также стоит отметить, что у модели используется вентиль зажимного типа. Предельную перегрузку клапан выдерживает на уровне 5 Н. Если доверять отзывам покупателей и экспертов, то накладка повреждается редко.
Проблемы с предохранителем возникают нечасто. Устанавливать модель рекомендуется за радиаторной решеткой. Термометр в данном случае использовать разрешается. Ограничитель у этого бака расширительного типа отсутствует. Непосредственно циркуляционный насос часто используют на 3 кВт. Для не большой отопительной системы этого вполне достаточно. Вентиль для заполнения у модификации установлен на стойке. Цена на данный бак колеблется в районе 2300 руб.
Мнения о баках Aquasystem VRP 12
Указанный бак расширительный для системы отопления рассчитан на 5 литров теплоносителя. Если доверять отзывам экспертов, то втулка у него применяется высокого качества. Непосредственно вентиль используется с зажимным механизмом. Циркуляционный насос разрешается использовать не большой мощности. Минимальное давление система поддерживает на уровне 3 Па.
Также стоит отметить, что в устройстве используется защитный слой. Воздушная камера производителем предусмотрена небольшого размера. Ограничитель потока в данном случае применяется реечного типа. Предохранитель установлен в воздушной камере. Заполнение бака теплоносителем осуществляется очень быстро. Мембрана у модели применяется тонкая и деформируется нечасто. Стоит указанный бак расширительного типа в районе 2600 руб.
Модели серии Zilmet ОЕМ-Pro
Этот бак расширительный для системы отопления отзывы, как правило, получает положительного характера. Многие покупатели его нахваливают за прочный корпус. Также в устройстве применяется неплохой предохранитель. Мембрана у бака используется только одна. Если доверять экспертам, то стирается она медленно. Устанавливать модель рекомендуется за радиаторной решеткой.
Также стоит отметить, что модификация не боится высокой температуры. Максимум допускается 10 литров теплоносителя. Воздушная камера применяется небольшого объема. Выходной клапан в устройстве рассчитан на большие нагрузки. Показатель предельного давления составляет не мене 2 Па. Термостат рекомендуется подключать за стойкой над смесителем. Для газовых котлов модификация подходит замечательно. Цена на нее колеблется в районе 1700 руб.
Для регуляции давления в системах водоснабжения и, в частности, в отопительных, применяют расширительный бак. Этот элемент принимает избыточный объем жидкости и таким образом снижает давление. Подобные устройства подразделяются на открытые и закрытые. Первый тип можно изготовить самостоятельно, а при эксплуатации оценить через него наличие воды и восполнить ее дефицит. На смену ему пришел закрытый или расширительный мембранный бак. Он исключает попадание в теплоноситель посторонних примесей, например, кислорода, вызывающего быструю коррозию, имеет меньший объем и не требует дополнительного утепления. Устанавливается в любом месте, не обязательно на пол - существуют, к примеру, мембранные навесные баки (до 30 л) для систем отопления.
Материал корпуса - сталь, покрытая порошковой краской. Данные устройства для отопления обычно красного цвета (реже - белого), для систем водоснабжения - синего. Внутри располагается резиновая прослойка-мембрана, которая делит полость на газовую и жидкостную емкости. Она изготавливается из технической резины для закрытых систем отопления или пищевой натуральной - для питьевого водоснабжения.
Теплоноситель при нагреве увеличивается в объеме - на этом основан принцип работы расширительных баков в системе отопления. Излишек воды попадает в устройство, при этом газ (воздух или инертный типа азота) с другой стороны мембраны сжимается. При охлаждении он вновь расширяется и давлением на мембрану отправляет жидкость в трубы. Мембрана может порваться при резком скачке данного параметра. Риск исключают за счет предохранительного клапана. Он определяет давление с помощью манометра и отключает систему при критических значениях (в частных домах это обычно 3,5–4 бар).
По варианту крепления мембраны делятся на:
- незаменяемые диафрагменные;
- заменяемые баллонные.
Первые «раскатывают» по внутренней стенке, а не растягивают. Внутри корпус мембранного расширительного бака такого типа покрыт антикоррозионным составом, в виду взаимодействия с жидкостью. По этой технологии изготавливают небольшие изделия, они немного дешевле, но сделаны из более долговечных материалов. Заменяемый баллонный крепят к верхнему фланцу. Он имеет форму груши, которая при заполнении водой, увеличиваясь, опирается на стенки бака, равномерно распределяя давление. Для систем большого объема их крепят к верхнему и нижнему фланцам, что обеспечивает помимо вышеуказанного еще и неподвижность мембраны.
Через жидкостную емкость с помощью штуцера (патрубка) осуществляется подключение мембранного бака к закрытой отопительной системе. А со стороны газовой расположен ниппель для измерения давления, через который закачивают газ. Конструкция бака позволяет монтировать его в котельной, хотя можно выбрать и другой участок системы. Между котлом и устройством не должна присутствовать запорная арматура или сужение водопровода. Главные критерии выбора места размещения: отсутствие вибрации, ударов и осадков.
Стоимость баков
Покупая конкретную модель, нужно знать, в каких условиях она будет эксплуатироваться. Соответственно, цены на расширительные баки для отопления или водоснабжения варьируются, в зависимости от изготовителя, объема и типа крепления мембраны, диапазона рабочих температур и давления. Наиболее популярными фирмами-производителями подобного оборудования являются Reflex (Германия) и Wester (Россия).
Reflex представляет серии N (отопление) и D (водоснабжение), с минимальным объемом 12 л, рабочей температурой –10…+70 °С и давлением 6 или 10 бар, при максимальном содержании гликоля в теплоносителе (50 %). В среднем, продукция этой фирмы обойдется от 1 500 рублей за 12 л, до 80 000 за 1 000 л линейки N (с диафрагмой); от 2 500 до 90 000 рублей при аналогичных параметрах за модели серии D (с фланцевой мембраной).
Фирма Wester предлагает линейки WRV для систем отопления (на 5 или 10 бар) и WAV/WAO для водоснабжения (10 бар) при диапазоне рабочих температур 0–100 °С. Цена WRV составит от 950 рублей за 8 л, до 80 000 рублей за 1 000 л; WAV/WAO - от 750 до 77 000 рублей за аналогичные объемы.
Перед определением расчетных характеристик нужно понять, из каких материалов требуется устройство. Главный вопрос при этом - для какой системы оно подбирается, какие задачи будет выполнять. Мембраны для баков производят либо из натурального бутилкаучука, либо из EPDM (синтетической этилен/пропиленовой эластичной резины). Для систем, в которых характерно большое количество запусков в короткий промежуток времени, основным свойством будет эластичность. Для централизованного отопления - высокая температурная устойчивость и долгий срок службы. Направленность мембранного бака (горизонтальный или вертикальный) выбирают, в зависимости от предполагаемого места врезки.
Для определения первоначальных количественных характеристик сначала нужно осуществить расчет рабочего объема мембранного расширительного бака, исходя из известной вместимости каждого элемента системы, которая указана в техпаспорте. Ориентируются на то, что 1 кВт мощности котла приходится на 15 л теплоносителя, если это вода.
Однако способ приблизителен и при покупке стоит воспользоваться услугами специалиста по компьютерному расчету, либо провести точные вычисления по справочной формуле:
V = 1,25 х E x C / (1 — Ро / Pmax), где:
- 1,25 - коэффициент запаса;
- С - общий объем системы;
- Е - показатель температурного расширения, он есть в соответствующей справочной литературе. Для воды это примерно 0,034 при 85 °С. Величина Е меняется с увеличением доли гликолевых примесей в жидкости;
- Ро - первоначальное давление в газовом отсеке расширительного устройства (либо смотрят по высоте системы: 5 м = 0,5 бар);
- Pmax - максимально возможное, при котором сработает клапан безопасности.
Коэффициенты заполнения мембранного бака теплоносителем:
Для окончательного расчета нужно умножить полученный объем на подобранный из таблицы коэффициент.
Выбор расширительного бака - ситуация, в которой знаний о самых популярных и надёжных производителях не достаточно. В этом случае придётся вспомнить и элементарную физику, которую одни не учили в школе, а другие - усердно пыталось забыть. Дело в том, что молекулы жидкости при нагревании изменяют свой объем в сторону увеличения, а при остывании возвращаются в прежний объем. Экспанзомат (профессиональное название расширительного бака) в отопительной системе играет роль своеобразного компенсатора, резервуара для расширяющейся и остывающей жидкости. Если в контуре вода горячая, бак удерживает излишки, а когда вода остывает - он возвращает воду в систему.
В профессиональной слесарной среде, где занимаются отопительным оборудованием, можно встретить такие виды отопительных систем – открытые и закрытые. Такая же классификация и у баков. В первом виде систем жидкость движется по естественным законам. Основной задачей является размещение бака выше любого элемента в контуре отопления. Это может быть и чердак, и место под потолком. В качестве расширительного бака в этом случае становятся готовые емкости, которые видоизменяются и дорабатываются, или свариваются конструкции из стального листа. Требований к такому баку немного, даже вместимость не так существенна - минимум 5 литров. Несмотря на всю простоту, у него много недостатков:- постоянный контакт жидкости с водой ускоряет процесс окисления радиаторов отопления и соединительных стальных труб;
- жидкость под действием температуры испаряется - необходимо постоянно следить за её уровнем;
- размеры открытых баков не только портят внутреннее убранство, но и доставляют неудобства;
- открытые баки, которые монтируют снаружи помещений, обязательно нужно утеплить.
- повышенная надёжность всей конструкции в целом;
- простота в креплении данного вида баков;
- исключен контакт теплоносителя с воздухом, что уменьшает процессы окисления металлических частей при контакте с водой;
- большая экономичность, если сравнивать их с баками другого типа;
- отсутствие какого-либо испарения благодаря мембранному механизму;
- расположить бак можно в любом удобном месте;
- нет необходимости в дополнительном утеплении бака.
V = ((e x C) / (1 – (P o /P m)))/ Кзап, где:
V - необходимый объем бака.
e - коэффициент расширения жидкости, которая находится в системе. Также необходимо учесть максимальную температуру теплоносителя. Для воды этот показатель при температуре 85°C составляет 0,034.
С - общий объем жидкости в отопительной системе. Здесь принимайте во внимание объем в радиаторах и трубах, объем резервуара котла и других элементов с теплоносителем.
P o - минимальное давление в баке. Этот показатель не должен быть меньше, чем давление всей системы отопления в месте расположения бака.
P m - максимальное давление, которое выдерживает предохранительный клапан.
Кзап - коэффициент использования внутреннего объема бака, в процентах. Его величина равна отношению объемов заполненного бака к максимально возможному объему теплоносителя.
На рисунке ниже представлены данные, которые помогут определить максимальную вместимость бака:
Выбор расширительного бака - это не самая трудная часть в проектировании собственного отопления. Вопросом следующего уровня сложности становится его правильная установка. Лучше этот вопрос доверить профессионалам, чтобы не укрываться холодной зимой ещё одним одеялом.
Отопление — ключевая система жизнеобеспечения частного дома и его стабильная работа очень важна. Один из параметров, которые необходимо отслеживать — давление. При слишком низком котел работать не будет, при высоком происходит слишком быстрый износ оборудования. Для стабилизации давления в системе необходим расширительный бак для отопления. Устройство несложное, но без него отопление долго работать не будет.
Для чего нужен расширительный бак для отопления
При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Понятное дело, при этом меняется объем жидкости. Он то увеличивается, то уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Так что назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.
Виды и устройство
Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.
Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.
В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.
Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.
Расчет объема
Есть очень простая методика определения объема расширительного бачка для отопления: высчитывается 10% от объема теплоносителя в системе. Его вы должны были высчитать при разработке проекта. Если этих данных нет, можно объем определить опытным путем — слить теплоноситель, а потом залить новый, измерив его при этом (пустить через счетчик). Второй путь — высчитать. Определить в системе, добавить объем радиаторов. Это и будет объем системы отопления. Вот от этой цифры находим 10%.
Формула
Второй способ определить объем расширительного бака для отопления — высчитать его по формуле. Тут тоже потребуется объем системы (обозначен буквой C), но еще нужны будут другие данные:
- максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
- начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
- коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);
Имея все эти значения высчитываем точный объем расширительного бака для системы отопления по формуле:
Расчеты не очень сложные, но стоит ли с ними возиться? Если система открытого типа ответ однозначен — нет. Стоимость емкости от объема зависит не очень сильно, плюс ко всему его можно сделать самостоятельно.
Расширительные баки для отопления закрытого типа стоит посчитать. Их цена от объема зависит сильно. Но, в данном случае, лучше все-таки брать с запасом, так как недостаточный объем приводит к быстрому износу системы или даже к выходу ее из строя.
Если в котле есть расширительный бак, но его емкости для вашей системы недостаточно, ставят второй. В сумме они должны давать необходимый объем (установка ничем не отличается).
К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка
При нагревании теплоноситель расширяется, его излишки оказываются в расширительном баке для отопления. Если весь излишек не помещается, он стравливается через клапан аварийного сброса давления. То есть теплоноситель уходит в канализацию.
Потом, когда температура понижается, объем теплоносителя уменьшается. Но так как его в системе уже меньше чем было, давление в системе падает. Если недостаток объема незначительный, такое понижение может быть некритичным, но если его слишком мало, котел может не работать. У этого оборудования есть нижний предел давления, при котором оно работоспособно. При достижении нижнего предела оборудование блокируется. Если вы в это время находитесь дома, сможете исправить ситуацию, добавив теплоносителя. Если же вас нет, система может разморозиться. Кстати, работа на пределе тоже ни к чему хорошему не приводит — оборудование быстро выходит из строя. Потому лучше слегка перестраховаться и взять чуть больший объем.
Давление в бачке
В некоторых котлах (обычно в газовых) в паспорте указано, какое давление необходимо выставить на расширителе. Если же такой записи нет, для нормальной работы системы давление в баке должно быть на 0,2-0,3 атм ниже, чем рабочее.
Система отопления невысокого частного дома обычно работает при 1,5-1,8 атм. Соответственно, в баке должно быть 1,2-1,6 атм. Измеряется давление обычным манометром, который подключается к ниппелю, который расположен в верхней части емкости. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, ее откручиваете, получаете доступ к золотнику. Через него можно также стравить излишки давления. Принцип работы такой же как у автомобильного золотника — чем то тонким отгибаете пластину, стравливая воздух до необходимых показателей.
Также можно давление в расширительном баке увеличить. Для этого нужен будет автомобильный насос с манометром. Его подключаете к ниппелю, накачиваете до необходимых показаний.
Все вышеописанные процедуры проводятся на баке отсоединенном от системы. Если он уже установлен, снимать его не надо. Проверить давление в расширительном баке системы отопления можно на месте. Только будьте внимательны! Проверять и корректировать давление в расширительном баке для отопления надо при неработающей системе и слитом из котла теплоносителе.
Для точности измерений и настройки бака важно чтобы на котле давление было нулевое. Потому воду спускаем тщательно. После чего подключаем насос с манометром и корректируем параметры.
Где поставить в системе
Расширительный бак в закрытой системе ставится после котла до насоса, то есть так, чтобы он создавал поток в противоположном направлении. Так система работает надежнее. Так что конкретное место установки зависит от того, где у вас стоит циркуляционный насос.
В систему он подключается через тройник. В трубу врезаете тройник, перпендикулярный выход направляете вверх, на него накручивается бак. Если стенка не дает поставить емкость, придется сделать колено, но бачок повернут вверх. Теперь можно считать, что расширительный бак установлен.
Но для удобства проверки, желательно после бака поставить еще один тройник, на свободный выход которого установить запорный кран. Это дает возможность проверять мембранный бак без слива всей системы — он отсекает бак. Кран перекрываете, с котла стравливаете воду. Проверяете давление на отключенной ветке (в котле). Оно должно быть нулевым. После можно проводить все остальные работы по настройке.
