Для чего необходим расширительный бак в отопительной системе?

Система обогрева приватизированного дома – это инженерная сложная конструкция, состоящая из немалого количества компонентов, которые выполняют различные функции, а некоторые одновременно несколько. Этим прибором считается бак расширительный для обогрева закрытого типа, он считается важнейшей частью контура системы отопления. «Сантехник Портал» расскажет, для чего применяется этот компонент, как его установить и выбрать правильно.

Какие функции выполняет расширительный бак?

Расширительный бак для отопления регулирует объем воды и давление в системе, а также выполняют другие важные функции. Обычно, он красного цвета, но встречаются и серые модели.
Бачок нужен для того, чтобы компенсировать температурные изменения объема жидкости в замкнутых системах теплоснабжения. Еще из уроков физики известно, что при нагревании вода значительно увеличивается в удельном объеме, а так как система замкнутая, то объему нужно дополнительное место в отопительных элементах. Для этой задачи необходим расширительный бак.
Данное приспособление может не только принимать излишнюю жидкость, возникшую при нагреве теплоносителя, но и при охлаждении воды восполнит ее недостаток.
Использование бака расширительного для отопления необходимо из-за того, что при нагревании воды на 10 °C она увеличивается в объеме на 0,3 %. Из-за этого во время нагревания в системе с 10 – 15 °C до 80 – 95 °C, ее объем увеличится на 2,4 – 2,8%. А если системе количество теплоносителя равняется 100-300 литров, при нагревании разница в объеме может достичь от 2,5 до 8 литров. А это уже достаточно большое количество воды, которое может привести к разрыву труб.
Чтобы этого избежать необходимо, установить приспособление подходящего типа и достаточного объема. При нагревании в него должна будет поступать излишки воды и наоборот, при охлаждении из него теплоноситель будет поступать в систему.

Расширительный бак необходим:

• чтобы имелась возможность удалить излишек носителя тепла из системы во время его нагревания, а еще для водоотвода во время увеличения самого большого уровня бака;
• для поддержки в контуре нужного гидростатического давления с помощью регулировки объема носителя тепла;
• для накопления и убирания паров и воздуха из жидкого носителя тепла, которые появляются во время нагревания. В водной массе, в основном содержится до 40 миллиграммов воздуха на 1 литр. При нагреве фактически 90% этого воздуха принимают вид пузырьков. Расширительный бак помогает отвести лишний воздух в атмосферу.

При отсутствии расширительного устройства типа Valtec, во время увеличения температуры гидравлическое системное давление возрастает, а благодаря тому, что возле воды нет этого свойства как сжимаемость, это приведет к разрушению системы отопления. Компенсированное давление в баке расширительном оберегает систему от разрывов в водопроводе.

Конструкция и рабочий принцип

Конструкция закрытого расширительного бака для системы отопления смотрится, как цилиндрический резервуар с установленной в середине мембранной тканью из резинового материала, которая делит внутреннюю часть бака на воздушную и жидкостную камеры.
Типы мембранных тканей бывают следующими:

• баллонный мембранный бачок для обогрева, тепловой носитель в подобной конструкции находится в середине резинового баллона, а с наружной стороны воздух или азот под давлением;
• в виде диафрагмы, которая делит внутреннюю часть расширительного бака закрытой системы обогрева на 2 отсека – с водой и закачанным воздухом либо газом.

Газовое давление изменяется персонально для каждой системы, об этом можно прочитать в прилагаемой к аналогичным приборам руководствам. У конкретных красных баков предусматривается если понадобится возможность замены мембранные ткани. Это несколько повышает начальную стоимость прибора, но в дальнейшем при повреждении или разрушении мембранные ткани, ее можно будет просто заменить, что будет намного дешевле и выгоднее чем замена всего бака.
Форма мембранные ткани никоим образом не отражается на рабочие эффективности приборов, только необходимо сказать, что в закрытый баллонный расширительный бак для обогрева вмещается намного больше носителя тепла.
Для расширительных баков системы обогрева рабочий принцип абсолютно не выделяется – при росте давления носителя тепла в сети при нагреве за счёт увеличения, мембранная ткань тянется, таким образом сжимая газ, находящийся по обратную сторону и благодаря этому позволяет попасть вовнутрь бака излишнему объему носителя тепла.
Как только температура носителя тепла падает, процесс происходит в обратном порядке. Вследствие чего происходит автоматическая регуляция давления в сети.

Стоит подчеркнуть, что если купить расширительный бак для отопительной системы без соответствующих расчетов, тогда довольно трудно будет добиться стабильности работы отопительной системы.
Если установить больший по объему, чем необходимо, резервуар, то давления в расширительном бачке отопления закрытого типа будет недостаточно. А если взять меньший, тогда он не сможет вместить избыточный объем теплоносителя, что может привести к аварии.

Виды схем отопления с расширителем

Устройство расширительного бака бывает следующих типов:

• открытый расширительный бак для отопления;
• закрытый расширительный бак, оборудованный сменной либо несменной (диафрагменной) мембраной.

У каждой схемы есть как плюсы, так и минусы. Но, тем не менее, наиболее популярной в наши дни является закрытая система с принудительной циркуляцией. Данная схема отличается компактностью, малым весом и более быстрой установкой. У нее есть так же ряд других эксплуатационных преимуществ.
Главной отличительной особенностью это то, что в закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается при помощи циркуляционного насоса. Он не создает избыток давления, а просто проталкивает воду по трубам с определенной скоростью. В этой системе отопления установлен расширительный бак для отопления закрытого типа или же, как его еще называют мембранный расширительный бак системы отопления.
Свое название он заслужил из-за своей конструкции которая представляет собой герметичную емкость, разделенную на две части при помощи эластичной мембраны. В одной части находится воздух, другая служит для того размещения излишек теплоносителя. Из-за присутствия в баке мембраны его еще называют мембранным.

В открытой системе отопления не предусматривается установка насоса циркуляционного. В подобной системе расширительным баком для обогрева – может послужить любая емкость, даже ведро, к которому подводятся трубы от отопительной системы. Для аналогичного расширительного бака открытого типа не требуется даже крышка, хотя если появится желание его можно ей оснастить.
Самый обычный вариант для обогрева открытого типа собой представляет сваренную железную емкость, которая устанавливается на чердаке. У аналогичной конструкции есть довольно значительный минус. Благодаря тому, что бак не герметичный, в течении определенного времени тепловой носитель выветривается и необходимо регулярно контролировать его кол-во, иногда доливая его. В большинстве случаев это выполняется вручную с помощью ведра.
Это очень некомфортно, потому что есть вероятность забыть компенсировать залежи носителя тепла и это приведет к завоздушиванию и как последствие неполадке системы.

Более удобно смонтировать автоматизированный контроль уровня. Но в этом случае, кроме труб отопления на чердак нужно будет протягивать еще и водоснабжение, а кроме этого куда-нибудь необходимо вывести переливной шланг (трубу) в случае переполнения бака. Зато уже нет необходимости постоянно следить за количеством теплоносителя.

Расчет объема расширительных баков

Для того чтобы сделать расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, для начала нужно будет сделать расчет общего объема системы, который складывается из объемов трубопроводов контура, отопительного котла и приборов отопления.
Об объемах котла и радиаторов можно узнать в их паспортах, а объем трубопроводов определяется при помощи умножения площади внутреннего поперечного сечения труб на их протяженность. В случае если в системе есть трубопроводы разного диаметра, тогда необходимо вычислить их объемы по отдельности, а затем сложить.
Дальнейший расчет расширительного бака для закрытой системы отопления осуществляется по формуле:
Vс – объем теплонесущей жидкости в системе отопления, k – коэффициент объемного теплового расширения, принимаемый для воды 4%, для 10% этиленгликоля – 4,4%, для 20% этиленгликоля – 4,8%; D — показатель эффективности мембранного блока.
Обычно он указывается производителем или его можно определить по формуле:
Рм – максимально возможное давление в сети отопления, обычно оно равно предельному рабочему давлению предохранительного клапана, Рн – давление начальной накачки воздушной камеры расширительного бака, принимается как 0,5 атм. на каждые 5 метров высоты контура отопительной системы.
Задачей расширительных бачков для отопления является обеспечение увеличение объема теплоносителя в сети до 10%, что подразумевает, если в системе объем теплоносителя равняется 500 литрам, объем вместе с баком должен быть не менее 550 литров.
Согласно этому, расширительный бак должен иметь объем не меньше 50 литров. Данный способ расчета объема довольно приблизительный, что может повлечь дополнительные финансовые траты на приобретение агрегата больших объемов.
Цена за резервуар на 12 литров в среднем составляет 1 000 рублей, за емкость на 24 литра, рассчитанную на работу в системе с давлением от 1,5 до 6 бар, придется выложить около 1 800 рублей, за бак 30 и 50 заплатить нужно от 2 300 до 5 000 рублей

Особенности монтажа бачка мембранного типа

После того как выполнены все расчеты, можно начинать монтаж расширительного бачка. Довольно важным моментом является выбор его месторасположения в общей схеме. На это влияет тип системы – гравитационная или с принудительной циркуляцией. Невзирая на то, что суть задачи расширительного бака в отопительной системе не меняется – неправильная установка может вызвать сбои во время работы.
Монтаж мембранного расширительного устройства в отопительной системе, делается только на обратной трубе перед циркуляционным насосом. Одно из обязательных условий – это соблюдение в помещении температурного режима. Уровень нагревания воздуха не должен составлять не меньше +5°С. Установке не должны мешать посторонние предметы. Данное требование касается и обслуживания сооружения.

Профессиональный монтаж бака расширительного в систему обогрева состоит в соблюдении его уровня. Устройство должно находиться строго по вертикали. Даже небольшое отклонение может вызвать поломки в работе всей системы. Для того чтобы гарантировать безопасность при обслуживании, на камеру наполненную воздухом следует установить вентиляционный клапан Для того чтобы имелась возможность быстрее скинуть давление в момент непредвиденной ситуации.
Для того, у кого имеются особые навыки для проведения сантехнических операций, не понадобится множество усилий для установки расширительного бака. Как он должен врезаться, можно посмотреть на схеме:

На трубе обратки (позиция 1), как можно ближе ко входу в отопительный котел (позиция 2), но как правило – перед циркуляционным насосом (позиция 3), необходимо выполнить разрез, куда должен запаковываться тройник (позиция 4). Методы установки бывают разными – все зависит о того, какой тип труб используется – полипропилен, металлопластик либо металл.
На патрубок (позиция 6) непосредственно расширительного бачка (позиция 5) запаковывается шаровой кран (позиция 7). Он нужен для обеспечения возможности отключения расширительного бачка при необходимости осуществления профилактики или ремонта. Для подобных случаев также стоит между краном и бачком установить соединение с накидной гайкой – «американкой» (позиция 8). Во время работы кран должен всегда находиться в открытом положении.
К тройнику от крана идет соединительный участок трубы (позиция 9). Его длина и конфигурация (количество поворотов и изгибов) не имеют большого значения – но как правило это выполняется по более удобному и короткому пути от места монтажа бака до трубы с обраткой.
Главное отличие работы расширительного бака в закрытой отопительной системе заключается в том, чтобы была возможность его быстро демонтировать. Для этого необходимо установить 2 отсекающих крана в момент монтажа – один на подводящий патрубок к системе отопления, а второй — на водяную камеру бака. Их прикрытие позволит быстро демонтировать бак для выполнения ремонта либо замены на новый.

«>