Расширительный бак для отопления открытого типа: устройство, назначение, основные виды + советы по расчету бачка
Table of Contents
Расширительный бачок для систем отопления
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.
Принцип работы расширительного бака для отопления
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.
Закрытого типа
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.
Открытого типа
Обратите внимание
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 объем труб в системе, добавить объем радиаторов.
Это и будет объем системы отопления. Вот от этой цифры находим 10%.
Форма может быть разной
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:
Формула расчете объема расширительного бака для отопления
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.
Принцип работы в графическом изображении
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.
Где располагается ниппель для подкачки
Важно
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.
Схема установки расширительного бака для отопления
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.
Пример установки с краном
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.
Расширительный бак закрытого типа. Секреты устройства
Расширительный бак для отопления закрытого типа на сегодня общепризнанно считается самым удачным вариантом отопительной системы для частного дома.
Её преимущества очевидны при сравнении с аналогичной системой открытого типа, значительным недостатком которой является непосредственность контакта с атмосферой, в результате чего в теплоносителе присутствует воздух в виде пузырьков, с течением времени вызывающих коррозию металлических элементов отопительной системы и «шумность» самого теплоносителя. Правильный выбор – а именно, приобретение и установка закрытой конструкции — предотвратит возникновение этих проблем.
Особенность расширительного бака закрытого типа
Согласно напрашивающемуся на основе выше изложенной информации выводу, система закрытого типа с расширительным баком по своей структуре является полностью изолированной от окружающей среды и её негативного воздействия и может быть изготовлена своими руками.
Состав системы представлен баком и несколькими клапанами различного целевого назначения. В конструкции присутствуют также радиаторы, вентиль, насос и фильтр, манометр.
Совет
Эффективность циркуляции теплоносителя существенно повышается при применении насоса, что, однако, выглядит не так идеалистически, как может показаться на первый взгляд: прерывание подачи электроэнергии (или же изначальное её отсутствие) делают невозможным полноценное функционирование отопления с расширительным баком для отопления закрытого типа. Прибегнув к использованию «помпы», можно полностью компенсировать недостатки – жилое помещение может быть оснащено дополнительными обогревательными системами, например, тёплым полом.
Область размещения насоса, ответственного за циркуляционный процесс, — обратная труба, называемая также «обраткой», где осуществляется также монтаж расширительного бака. В итоге это даёт плюс в возможности некритичного отношения к диаметру применяемых в процессе монтажных работ труб и к уклону, являющемуся непременным для открытой системы.
Достоинства расширительного бака для отопления закрытого типа
К несомненным достоинствам стоит причислить небольшой расход времени, требующегося на установочные работы, и значительную экономию используемых материалов. Однако увлекаться и игнорировать определённые нюансы явно не стоит: так, например, соблюдение уклона при отключении электричества обеспечит в той или иной степени функционирование системы, без угрозы размораживания.
Несмотря на то, что самое определение закрытости для отопительной системы означает изолированность от проникновения воздуха, не стоит надеяться на абсолютную её герметичность: воздух может наличествовать в трубах, как следствие того, что совершают доливание теплоносителя, что влечёт за собой его скопление в верхних точках.
Устранить излишнее содержимое можно, прибегнув к такому устройству, как кран Маевского. С этой же работой успешно справятся поплавковые отводчики, функционирующие «на автомате».
Будучи растворённым в воде, воздух подвергается окончательному удалению посредством воздействия на него сепараторов, которые устанавливаются непосредственно в трубопроводе.
Для данной системы характерна также широта диапазона топлива, пригодного для её функционирования. В качестве такового можно выбрать как газ, так и электричество, а также дизельное или твёрдое топливо.
Большое значение имеет такой показатель котла, как его мощность. Так, для помещения высотой до трёх метров эта величина равна 1кВт на 10 квадратных метров. Данное значение очень является крайне относительным, так как здесь непременно нужно принять во внимание ряд многих других факторов, к которым относятся различные характеристики здания.
Почему нужно использовать расширительный бак?
Целесообразность использования расширительного бака для отопления закрытого типа заключается в том, что его функционирование позволяет создать баланс, компенсирующий тепловое расширение, то есть увеличение применяемого теплоносителя в объёме, что само по себе чревато повреждениями, наносимыми как котлу, так и трубопроводу.
Основное отличие бака данного типа от обычного – в наличии в нём диафрагмы, произведённой из такого материала, как резина пищевая, в то время, как в баке для отопительной системы используется диафрагма из резины технического типа.
Что касается объёма расширительного бака для отопления закрытого типа, то он составляет от 15% до 20% от объёма всей системы. Давление в баке составляет 1,5 бара
Выбор расширительного бака закрытого типа
Назначение расширительного бака для отопления открытого типа
В системе отопления дома постоянно создается давление, которое необходимо контролировать и стабилизировать. Данная ситуация вызвана склонностью воды к расширению при нагревании. Не найдя для себя места, жидкость может прорвать конструкцию отопительной системы, чтобы слить излишек.
Созданное повышенное давление нужно всегда компенсировать, для этого устанавливаются дополнительные элементы и компоненты. Такое явление встречается в системах теплоснабжениях как закрытого, так и открытого типа.
Назначение расширительного бака
Наиболее популярно на сегодняшний день использование расширительного бачка. Он не только вместит в себя излишек теплоносителя, но и восполнит недостаток при охлаждении. Через него выходит образовавшийся в трубах воздух, происходит непрерывный контроль уровня давления теплоносителя.
Обратите внимание, что вода – несжимаемая жидкость. То есть, при повышении давления она просто прорвет отопительную конструкцию в самом слабом месте. Дабы избежать таких последствий, нужно принять меры заблаговременно. Позаботиться, чтобы при расширении жидкость нашла, куда вылиться, не повредив целостности системы.
Расширительный бак, или экспанзомат, можно сделать собственноручно, не обладая специальными техническими знаниями. Конструкция не сложная, но важно соблюдать все технические мелочи и правила безопасности.
Типы расширительных баков
Основное разделение – по конструкционному типу. Существует два типа расширительных емкостей: открытые и закрытые. Они используются соответственно в открытых и закрытых системах отопления. Чтобы правильно решить, какой именно необходим, нужно разобраться с принципом действия обоих видов.
Бак открытого типа
Он используется в обязательном порядке в открытых системах отоплениях. Система считается открытой, когда в ней есть контакт с окружающей атмосферой. В этой конструкции дополнительная емкость необходима, потому что часто образовываются воздушные пробки, прослойки, которым нужно выходить.
Данный резервуар не отличается сложностью конструкции. Он выглядит как прямоугольная или цилиндрическая емкость с открытым верхом. Именно такие модели умельцы делают собственноручно. К нему приваривается контрольная труба, отведенная к канализации или стоку для отвода лишней жидкости, не помещающейся в бак.
Недостатки открытого бака
Из минусов такой системы можно выделить следующие:
- необходимость установки в самой высокой точке;
- контакт с окружающей средой;
- коррозия труб и испарение воды;
- разгерметизации теплообменника.
В некотором смысле бак открытого типа ограничивает пользователя, так как должен быть установлен в конкретном месте – в самой высокой точке всей отопительной системы. Такое место обусловлено необходимостью выхода, образованного внутри труб, воздуха.
Схема расширительного бака открытого типа
Так как в открытой отопительной системе не используется насос, а вода движется по законам природы, то именно сверху температура будет максимально высокой.
Привычное место для бачка – это между котлом и первой батареей, в самом начале конструкции. Такое расположение обеспечивает отвод пара при перегреве – он сразу вырвется наружу, не нарушив целостности отопительных коммуникаций.
Именно поэтому чердачные помещения идеально подходят для монтажа.
Главный недостаток – прямой контакт с окружающей средой. Вследствие такой связи может произойти окисление внутри системы, испарение воды. Поэтому необходимо постоянно контролировать уровень теплоносителя и состояние труб.
Обратите внимание
При недостатке жидкости – возобновлять запас и прочищать ее потоки. Если с испарением никак не справиться, то чтобы предотвратить коррозию можно установить пластиковый бак.
Тогда ржавчина не будет образовываться и попадать в трубы.
Излишек воздуха в системе приводит к разгерметизации теплообменника. Это еще один аргумент, чтобы установить экспанзомат у себя в жилье. Открытые постепенно выходят из употребления как изжившие себя, потому что на сегодня существуют более надежные, безопасные и комфортные способы обустройства системы отопления.
Принцип функционирования бака закрытого типа
Отопительные системы закрытого типа все чаще используются в наше время. Они более надежные, безопасные, полностью автоматизированные и по цене ненамного дороже предыдущего типа. Расширительный бак закрытого типа состоит из двух частей, разделенных диафрагменной мембраной.
Одну часть при изготовлении наполняют воздухом или азотом для создания давления. Уже готовый к применению бак закрытого типа подсоединяют к теплосети и подают в него теплоноситель в таком количестве, чтобы мембрана приняла свое «нулевое» положение.
Когда вода нагревается и расширяется, она поступает прямиком в резервуар. Далее происходит следующее:
- мембрана сдвигается, воздух сжимается, и давление внутри конструкции отопления нормализуется;
- как только объем жидкости уменьшается, давление в трубах падает, сжатый воздух толкает мембрану обратно в «нулевое» положение;
- остывшая жидкость возвращается в сеть, и давление восстанавливается;
- при чрезмерном давлении лишний воздух выходит через специальные клапаны, а потом возвращается, создавая необходимое давление.
В большинстве современных расширительных емкостей есть ниппель, через который можно закачать дополнительно воздух для создания большего давления внутри системы.
Преимущества закрытого бачка
На теплоноситель никак не влияет среда вокруг него. Не попадет мусор, вода не испаряется, трубы не ржавеют изнутри.
Теплоноситель никогда не перельется через края расширительного бачка, что довольно часто происходит в открытых системах. Пользователь неограничен местом монтажа, потому что вода заходит в бачок под воздействием насоса. Обратите внимание, что запрещена установка бака закрытого типа сразу за насосом. Наилучшее месторасположение – таким образом, чтобы жидкость поступала сверху.
Относительно небольшая стоимость и гарантированная долговечность службы, именно такие резервуары надежны и безопасны. Собственноручно соорудить его не получится, так как внутри должна быть особенная конструкция.
Обратите внимание, что некоторые электрические котлы уже имеют под корпусом расширительный бак.
На что влияет объем бачка
Определиться с необходимым объемом – невероятно важный пункт. Слишком маленький бачок не будет вмещать весь объем лишней жидкости, а чрезмерно большой – не будет создавать давления, необходимого для функционирования всей теплосети.
Объем устройства всегда напрямую связан с объемом теплосети. Если для отопления постоянно используются большие температуры, стоит установить расширительный бак большего размера, чем необходимо. Чем ближе экспанзомат к наивысшей точке всей теплосети, тем меньший объем понадобится.
Можно заметить в продаже расширительные емкости синего и красного цветов. Они по своей сути идентичны, лишь с той разницей, что красные – используются для отопления, а синие – для водоснабжения. Во втором случае мембрана сделана из пищевой резины, которая не будет оказывать на воду негативного влияния. Других конструкционных отличий у них нет.
Расчет необходимого объема
Изменение объема воды при нагреве
Для начала следует рассчитать общий объем теплосети. Если точно узнать объем невозможно, существует приблизительная схема – на каждый киловатт мощности котла – 15 л. теплоносителя. В доме с котлом, мощностью 30 кВт – 450 л. воды. Объем бачка рассчитывается простейшим образом как 5% от всего количества жидкости, находящейся в системе. То есть, 22,5 л. для 450 л. теплоносителя.
Более сложные формулы учитывают не только количество теплоносителя, но и его температуру, коэффициент расширения. Как правило, в качестве теплоносителя используется вода, она имеет коэффициент расширения около 4% при максимально возможной температуре использования в 95°С.
Все же, в точных расчетах не всегда есть необходимость, потому что погрешность будет такая же, как и при вычислениях по упрощенной формуле. Это максимально усредненный показатель, который подходит к любой системе отопления.
Если выбрать меньше чем нужно – будет постоянно срабатывать предохранитель. Тогда можно установить дальше по цепи еще одну емкость небольшого объема. А Экспанзомат большего объема не принесет каких-либо неудобств, кроме чуть большего размера.
Расширительный бак своими руками
Варианты открытого расширительного бака
В домашних условиях можно самостоятельно соорудить бак открытого типа. Подойдите к выбору металла со всей ответственностью. Нержавеющее железо хорошо подходит, но возникнут проблемы со сваркой листов. Чаще всего выбирают оцинкованные листы металла, толщиной 10 мм ± 3 мм.
Объем экспанзомата открытой системы должен составлять 5% от всего количества теплоносителя. Учитывайте константу расширения воды. Она равна 0,3% из расчета на каждые 10°С. Можно самим выбирать форму: прямоугольную или цилиндрическую.
Необходимо составить подробный чертеж, затем, приступайте к вырезанию заготовок. Нужно подбирать размер немного с запасом, потому что сварочные швы заберут немного объема. Предусмотрите крышку для бака, чтобы вовнутрь не попадал мусор, и вода не испарялась с большой скоростью.
Важно
Заранее следует продумать, куда будет смонтировано полученное устройство, где будут отверстия для сварки патрубков. Сварите между собой все стенки, присоедините к ним патрубки. Проверьте герметичность, чтобы вода не вытекала между стенками. И все, расширительный бак своими руками готов. Установите его на место, подключите к теплосети.
Несомненное достоинство такой конструкции – простота исполнения, низкие затраты. Если уже есть листы металла, то затрат, вообще, минимум. Вместо металлического устройства, можно сделать экспанзомат из полимерной емкости – обычной канистры необходимого объема.
Видео: Как подобрать объем и давление расширительного бака в системе отопления
Расширительный бак для отопления открытого типа
Оборудование для отопления
11.05.2017
13.7 тыс.
9.2 тыс.
6 мин.
1
Расширительный бак компенсирует увеличение объема нагретого теплоносителя, снижая давление в разводке. Поэтому такой узел должен присутствовать как в открытой, так и в закрытой системе отопления. Причем бак для закрытой системы можно сделать даже своими руками, используя самодельные или готовые емкости.
В большинстве случаев компенсатор для теплоносителя монтируется между напорным штуцером или патрубком котла и первой батареей. При таком месторасположении расширительный бак открытого типа заменяет предохранительный клапан – при перегреве котла пар пойдет не в систему, а вырвется наружу, сразу в атмосферу.
В многоэтажных домах расширительный бак монтируется в чердачной зоне или под потолком котельной
Но чтобы это случилось, бак нужно оформить в качестве наивысшей точки системы, подняв и над котлом, и над батареями, и над разводкой. Для этого в точке сопряжения вертикальной ветви напорного трубопровода с горизонтальным участком обустраивают тройник, к верхнему отводу которого крепят отрезок арматуры, соединяющей систему и бак.
Поэтому в многоэтажных домах расширители монтируют в чердачной зоне. Или под потолком в котельной, если, конечно, это позволяют габариты и объем бака. Следовательно, перед сборкой нам нужно попытаться вычислить геометрию емкости, отталкиваясь от рекомендуемого объема.
Габариты расширительного бака для системы отопления открытого типа вычисляют исходя из объема и температуры теплоносителя. Причем простейшая формула оперирует только первым параметром. В этом случае объем бака равен пяти процентам аналогичного параметра системы.
Например, если в разводку, котел и батареи залили 200 литров воды, то объем расширительного бака равен 10 литрам (200×5%).
Совет
Более точная и сложная формула оперирует не только вместительностью системы, но и температурой теплоносителя. Ведь нагрев на 10 градусов Цельсия масштабирует объем на 0,3 процента.
И поскольку начальная температура воды равна комнатной (20 °C), а максимальная температура нагрева доходит только до 100 °C, то и масштабирование объема залитой в систему жидкости возможно только до 2,4% (((100-20)/10)×0,3).
То есть, если в разводку залито те же 200 литров, то объем бака по уточненной формуле не превысит 4,8 литра (200×2,4%).
На практике лучше воспользоваться либо большим значением, вычисленным по 5-процентной пропорции, либо усредненным результатом, который определяется по половине суммы 5% и 2,4% объема теплоносителя. И для 200-литровой системы средний объем равен 7,4 литра ((10+4,8)/2).
Теперь, когда нам известен метод вычисления емкости бака, мы можем перейти к технологии сборки самого изделия.
В редкой отопительной системе вместится более 200-300 литров теплоносителя, следовательно, объем нашего бака будет равен 10-15 литрам. Чтобы сделать такой бак нам понадобится лист металла габаритами 50×75 сантиметров. Толщина листа может быть произвольной, но оптимальной считается 2-миллиметровый вариант.
Бак из листового металла может собрать только опытный сварщик
Ну а сам процесс сборки выглядит следующим образом:
- Режем болгаркой лист на две заготовки 25×75 сантиметров.
- Режем болгаркой эти полосы на шесть заготовок 25×25 сантиметров.
- Прожигаем резаком или электродом дыру в одной заготовке и ввариваем в этом месте штуцер с резьбовым сгоном на 1,0 или ½ дюйма.
- Прихватываем сваркой две заготовки под прямым углом друг к другу. Аналогичным образом поступаем и с еще двумя заготовками. Далее собираем куб без дна и крышки, соединив эти уголки сваркой.
- Провариваем швы до герметичного состояния. Тестируем стыки мелом и керосином.
- Привариваем к кубу дно – заготовку с вваренным патрубком. Проверяем швы на герметичность.
- Пропаливаем резаком или дугой от электрода в последней заготовке отверстие 5×5 сантиметров.
- Привариваем заготовку с отверстием со стороны крышки куба. Герметичность швов в данном случае проверять не обязательно.
В итоге у нас получается емкость на 15,6 литра (25×25×25= 15625 см3 = 15,625 л). Причем в процесс сборки мы расходуем металл без остатка, а общей емкости такого бака хватит на 300-литровую систему.
Единственный недостаток данного варианта – значительная трудоемкость процесса. Такой бак соберет только опытный сварщик. И если вы не умеете варить герметичные швы, то вам лучше обратиться к иной разновидности металлоконструкций, например, к баку на основе готовой емкости – баллона.
На расширительную емкость можно пустить и 50-литровый, и 27-литровый баллон. Только в первом случае будет достаточно отрезка высотой 25-30 сантиметров, а во втором – придется использовать весь баллон.
Обратите внимание
Поэтому с точки зрения экономии материала выгодно использовать 27-литровые или даже 12-литровые емкости. Ведь даже не самый большой 12-литровый вариант можно подключить к системе, в которую влили до 240 литров воды. А сам процесс трансформации баллона в бачок происходит по следующей схеме:
Во-первых, откройте вентиль и спустите остатки газа. Потом скрутите ваниль и слейте отдушку, которую добавляют в баллоны для формирования специфического аромата газа. Отдушку лучше сливать подальше от жилья.
Перед работой надо обязательно спустить остатки газа
Во-вторых, залейте сквозь отверстие вентиля в баллон воду, заполнив его до самого верха. Спустя 5-10 часов слейте воду, подальше от жилья.
В-третьих, обрежьте коническую часть вентиля и наварите ее на штуцер нужного диаметра со сгоном – так вы оформите вход в бак. Если со сваркой не сложилось – используйте вентиль как вход, применив для стыковки с системой сильфонную подводку, которую можно накрутить на внешний штуцер вентиля.
В-четвертых, приварите к корпусу баллона ножки, сориентировав емкость вентилем вниз. При этом ножки из уголков можно зафиксировать с помощью саморезов по металлу, используя для герметичности силиконовые шайбы.
В-пятых, прорежьте в верхней точке уже почти готового бака (со стороны дна баллона) люк габаритами 50×50 миллиметров. Сквозь люк можно залить воду в систему или стравить пар или воздух из теплоносителя. В открытых баках эта деталь должна присутствовать обязательно.
Как видите, собрать бак из баллона не так уж и трудно, но есть еще более простой способ изготовления, предполагающий использование в качестве основы полимерной емкости.
В этом случае вы просто берете пластиковый бак нужного объема. Это может быть и канистра на 10-40 литров, и 5-литровая емкость из-под масла или стеклоочистителя, и даже обычное 10- или 12-литровое ведро. Хотя основа с квадратными гранями в данном случае будет предпочтительнее.
Важно
Далее вы покупаете обычный резьбовой штуцер с двумя сгонами (резьбовыми участками на торцах), резиновую шайбу, внутренний диаметр которой совпадает с внешним диаметром штуцера, и две гайки (под резьбу сгонов).
Подойдет любой пластиковый бак нужного объема
На следующем этапе вы нагреваете один торец штуцера на огне (можно на газовой плите) и прожигаете им дно канистры, ведра или любой другой емкости. Далее вы обрезаете верх (если он закрыт) и прожигаете раскаленным гвоздем три отверстия, расположив их треугольников в верхней части. С помощью этих отверстий мы будем крепить канистру к стене, поэтому они должны располагаться подальше от дна.
На предпоследнем этапе вы монтируете штуцер в дно емкости. Для этого на сгон накручивается гайка, а сам он вставляется в отверстие. Потом, изнутри, на резьбу одевают резиновый уплотнитель (шайбу) и накручивают вторую гайку. Она должна придавить резину ко дну, упираясь во вторую (внешнюю) гайку.
На последнем этапе вы крепите емкость под потолком, используя саморезы или дюбели, которые вставляют в заранее просверленные или прожженные горячим гвоздем отверстия. Подобного крепления хватит для фиксации 5-литровой канистры. Для 10-литрового варианта придется строить полку.
После завершения строительства бака мы должны подключить расширитель к системе. И в этом случае нужно действовать по следующей схеме:
- Слейте воду из системы. Причем можно удалить далеко не весь объем, а только десятую часть, понизив уровень жидкости до верхнего патрубка батарей.
- Определите наивысшую точку напорной трубы и врежьте в это место тройник. Отметим, что для полимерных труб можно использовать цанговый фитинг, а если теплопровод собран из стальной арматуры, то вместо тройника можно вварить отвод с резьбовым торцом.
- Установите расширительный бак у потолка или на чердачное перекрытие. В последнем случае потолок придется рассверливать, открывая доступ к тройнику разводки.
- Накрутите на штуцер бака гайку сильфонного шланга. Опустите второй конец сильфона на уровень тройника. Накрутите его на отвод разводки (патрубок или штуцер тройника).
Вместо сильфонного шланга можно использовать полимерную или металлическую трубу, но этот шаг усложнит монтаж, поэтому мы выбираем не жесткую конструкцию, а гибкий шланг. Вентиль в точке врезки расширителя монтировать не нужно. Расширительный бак для отопления открытого типа
Для каких видов систем отопления применяют расширительный бачок и как он работает?
Расширительный бачок для системы отопления – устройство, которое используется для обеспечения стабильности работы системы отопления.
Существует большое количество моделей расширительных баков, которые применяются для обеспечения работы системы отопления частного дома.
По типу расширительные баки различаются на открытые и закрытые, для соответствующего типа системы отопления, открытые ныне считаются устаревшими, но все еще находят применение.
По варианту монтажа баки различаются на напольные и навесные.
Также расширительные баки используются для обеспечения стабильной работы систем холодного водоснабжения.
Принцип действия и устройство
Расширительный бак необходим ввиду существования определенных физических свойств воды.
При сжатии воды повышается давление в системе, при нагревании вода расширяется (ввиду уменьшения фактической плотности) и увеличивает объем занимаемого пространства.
Существующие условия могут быть губительными для систем отопления дома, где вода находится под давлением.
Задача расширительного бака – воспринимать излишек расширившейся жидкости и возвращать его в систему при остывании, либо удалять из системы при возникновении чрезмерного объема жидкости.
Совет
По своему устройству расширительный бак для отопления закрытого типа представляет собой емкость из высокопрочного металла, обычно яйцевидной формы, разного размера (навесные по форме напоминают плоские фляги).
Емкость состоит из двух завальцованных друг к другу половин, внутри емкости располагается мембрана (диафрагма) из высокопрочной жаростойкой резины, а также некоторый объем газа.
С одной стороны емкости имеется ниппель для закачки воздуха по мере необходимости, со второй стороны имеется горловина, предназначенная для подключения бака к системе отопления или водоснабжения.
Задача диафрагмы – разделять бак на часть, куда при нагреве системы отопления поступает излишек воды и часть, где располагается не вступающий в прямое соприкосновение с водой воздух или азот (последний закачивается на заводе производителем, первый может накачиваться в систему по необходимости).
При нагреве закрытой системы отопления жидкость начинает поступать в расширительный бак, проникая в мембрану, а во время остывания жидкости, газ за мембраной выталкивает жидкость обратно в систему.
При существующей механике необходимо поддерживать разницу давления между системой отопления и расширительным баком, обычно он устроен так, чтобы поддерживать равновесие самостоятельно, но в случае поломок – это можно сделать вручную.
Расширительный бак открытого типа представляет собой металлическую емкость, имеющую соединение с трубой системы магистрального отопления, а также дополнительно снабженную отводящей трубой (переливной).
Также в структуру открытого расширительного бака входит сигнальная труба, имеющая запорное устройство и циркуляционная труба, которая обеспечивает сохранение постоянной температуры бачка.
Преимущества баков закрытого типа
Сегодня в большинстве ситуаций предпочтение отдается закрытым системам отопления, снабжающимся соответственно расширительным баком закрытого типа.
Такая система имеет ряд существенных преимуществ относительно открытого варианта и, как правило, служит без поломок дольше.
- Закрытая система отопления полностью изолирована от атмосферы, что делает невозможным проникновение в нее воздуха, способного принести вред;
- Открытая система отопления требует установки расширительного бака в высшей точке магистрали (обычно на чердаке), для закрытой системы нет такой необходимости, мембранный бачок может устанавливаться где угодно, например – сразу в котельной;
- Отсутствие испарения воды в закрытой системе существенно снижает необходимость ее подпитки от внешних источников;
- Закрытая система экономичнее и технологичнее, имеет более долгий срок службы, меньше уязвимых точек.
Таким образом, расширительный бак закрытого типа является одним из элементов прогрессивной, более эффективной и автономной системы отопления частного дома.
Варианты расширительного бачка по принципу своего внутреннего устройства имеют основные различия в области применяемой мембраны, ее материала и принципа расположения в емкости, а также по принципу применяемого газа.
По газу расширительные бачки различаются:
- наполняемые воздухом;
- наполняемые азотсодержащей смесью;
- с другим газовым наполнением (более редкие варианты для эксклюзивных условий).
По составу мембраны:
- Из термостойкого натурального бутилкаучука – для систем отопления, где наибольшее значение имеет температурная сопротивляемость мембраны;
- Из натуральной пищевой резины – для применения в системах холодного водоснабжения питьевой водой;
- Из этиленпропиленового каучука – универсальный, более современный вариант с возможностью использования расширительного бака для водоснабжения и отопления;
- Из термостойкой высокопрочной резины – более дешевый вариант, использующийся, например, в баках китайского производства.
По принципу расположения мембраны:
- Незаменяемая мембрана – такой вариант мембраны снабжается специальным зажимным кольцом, обеспечивающим долгосрочное использование при поддержании постоянного необходимого давления в системе, а сама диафрагма раскатывается, а не растягивается по стенкам бака, тем самым также повышая надежность;
- Заменяемая грушевидная мембрана – крепится к верхнему фланцу бака, получая фактически совпадение с баком по длине, что дает возможность при получении мембраной избыточного теплоносителя опираться ей на стенки бака, более равномерно распределяя нагрузку структуры и нивелируя натяжение «шейки» груши;
- Заменяемая мембрана, которая располагается между двух фланцев с двух концов бачка, благодаря чему она остается неподвижной при наполнении жидкостью. Такая механика особенно применима при больших объемах поступающего теплоносителя в особо крупных отопительных системах.
Выбор
Выбор расширительного бака закрытого типа зависит от задач, для которых он требуется, в соответствии с существующими объемами системы отопления, составом воды, внутренними давлением и температурой.
Простой принцип выбора расширительного бака базируется на существующем объеме жидкости в системе.
- Объем расширительного бака должен быть приблизительно равен десяти процентам всего объема теплоносителя в системе (в радиаторах, трубах и котле);
- Объем радиатора можно определить +- 0,3 литра на одну секцию алюминиевого варианта, для вычисления общего объема по радиаторам необходимо просто посчитать количество секций;
- Дополнительно следует учесть объем теплоносителя в котле (он должен быть приблизительно известен по емкости котла) и в трубах системы;
- Общий объем также можно определить более точно, если система подразумевает ручное заполнение жидкостью.
Например, при объеме системы в 120 литров – понадобится бачок на 12 литров, но для перестраховки стоит приобрести бак размером крупнее.
Существует и более сложная система расчета объема и варианта расширительного бачка на основе:
- объема воды для системы отопления;
- статического давления;
- предварительного давления в расширительном баке применительно к системе;
- максимального давления;
- средней температуры рабочей системы.
Установка
Подобрав подходящий расширительный бак для системы отопления, можно приступать к его монтажу.
Предпочтительнее всего производить монтаж расширительного бака на положении между котлом и расположением циркуляционного насоса – на обратке.
В теории бак можно монтировать в любой точке системы, но на обратке функциональнее всего.
Присоединение расширительного бака к системе отопления производится посредством трубы, снабженной шаровым краном, соединение лучше производить посредством присоединительного размера, с участием фланца на болтах, так крепление будет максимально стабильным.
Обратите внимание
Давление в расширительном баке должно сохраняться на уровне 0,2 атмосфер меньше, чем во всей системе отопления, чтобы мембрана могла принимать расширяющийся теплоноситель.
При монтаже из бака ни в коем случае нельзя спускать воздух и тем более – заводской азот.
Расширительный бак, правильно подобранный и закрепленный становится одним из центральных элементов обеспечивающих стабильность работы и долговечность отопительной системы.
Расширительный бак открытой системы отопления: расчет и правила установки
Расширительные баки применяются во всех схемах систем индивидуального отопления. Главное назначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное тепловым расширением теплоносителя.
Особенности бака открытой системы отопления
Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.
Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой.
В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя.
Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.
Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака.
Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери.
Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.
Расчет объема открытого расширительного бака
Традиционно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления.
Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до 80 градусов ее объем увеличивается приближённо на 4%.
Прибавив к этому небольшое пространство чтобы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.
Если в открытой системе применяется другой теплоноситель, то следует скорректировать объем бака исходя из величины температурного расширения применяемого теплоносителя.
Важно
Больше всего сложностей возникает с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления.
Для подсчета объема системы необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы труб радиаторов, отопления и котла.
Так же объем системы можно определить косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла необходим для подогрева 15 литров теплоносителя.
Установка и подключение открытого расширительного бака
В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого существуют определенные правила. Самое важное правило – бак должен быть расположен выше всей системы отопления.
В противном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это обстоятельство и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к.
не всегда удается удобно установить расширительный бак.
Второй важной особенностью является то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, следовательно, вода будет медленнее испаряться. Кроме того, учитывая не высокую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно с помощью прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.
Дополнительно у расширительного бака могут быть предусмотрены специальные патрубки для исключения перелива и контроля уровня воды в баке.
Расширительный бак системы отопления один из важнейших элементов системы. Его главная функция — это предохранение системы отопления от избыточного давления теплоносителя.
Кроме того, через расширительный бак происходит наполнение системы и дозаправка, а также контроль уровня теплоносителя в системе.
Чтобы система отопления работала стабильно и не требовалось постоянного ухода необходимо правильно рассчитать объем расширительного бака и установить его в самой высокой точке системе, при этом оставив бак в доступности для обслуживания и доливки теплоносителя.
Расширительный бак в системе отопления – расчет объема и типы
Расширительный для отопления – типы и установка
Любая система отопления должна быть оснащена элементами, способными защитить её от гидроудара, поддерживать допустимое давление теплоносителя и компенсировать изменение его объёма. Этим задачам служит расширительный бак
Зачем нужен расширительный бак для отопления?
Для нормального функционирования отопительной системы и устойчивой циркуляции теплоносителя через все её элементы необходимо стабильное давление. Его резкие скачки приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов.
Чтобы этого избежать, в системе предусматривают расширительный бак. Его задача – компенсировать изменение объёма теплоносителя (воды или антифриза), вызванное изменением его температуры, снизить возможность гидроудара.
На изменение объёма теплоносителя влияет также его состав и соответственно температурный коэффициент. При использовании воды значение этого коэффициента в среднем составляет 4%, в случае антифриза, например этиленгликоля, – от 4,4 до 4,8% (в зависимости от концентрации гликоля в антифризе).
Совет
Именно расширительный бак и является той самой ёмкостью, куда сбрасываются излишки теплоносителя, чтобы поддержать необходимое давление в сети.
В зависимости от типа системы отопления (открытая или закрытая), применяют разные расширительные баки. Сразу отметим, что открытую систему (её ещё называют системой с естественной циркуляцией – самоточной) в новых домах используют нечасто, её можно встретить в основном в старых постройках.
Ссылка по теме: Котельная в доме: оборудование и устройство, расчеты и схемы
Бак в системе отопления открытого типа
В такой системе теплоноситель – простая вода – движется по законам физики естественным путём за счёт разной плотности холодной и горячей воды. Этому также способствует уклон труб.
Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый холодной водой, поступающей из обратного трубопровода снизу. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой и нагреваются радиаторы.
В самоточной системе использовать антифириз проблематично из-за того, что в расширительном баке теплоноситель находится в открытом состоянии и быстро испаряется, имен но потому в этом качестве выступает только вода. При нагревании она увеличивается в объёме, и её излишки поступают в бак, а при остывании возвращаются в систему.
Бак располагают в самой верхней точке контура, как правило на чердаке. Чтобы вода в нём не замерзала, его утепляют изоляционными материалами и соединяют с обратным трубопроводом во избежания закипания. На случай переполнения бака предусмотрен сброс воды в канализацию.
Расширительный бак не закрыт крышкой, отсюда и название системы отопления – открытая.
Уровень воды в ёмкости необходимо контролировать, чтобы в трубопроводе не возникало воздушных пробок, приводящих к неэффективной работе радиаторов.
Обратите внимание
Бак подключают к сети через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок. По мере заполнения системы вода достигает сигнального патрубка, на котором устанавливают
кран. Для контроля расширения воды служит переливной патрубок. Он отвечает за свободное перемещение воздуха внутри ёмкости. Для расчёта объёма бака открытого типа нужно знать объём воды в системе.
Бак в системе закрытого типа
Автономная система отопления, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, называется системой закрытого типа. Её особенностью является абсолютная герметичность и отсутствие контакта теплоносителя с окружающей средой. Расширительный бак в ней также закрытый, исключающий контакт теплоносителя с воздухом.
Ссылка по теме: Проектирование системы отопления дома
Конструкция расширительного бака
Расширительный бак представляет собой корпус из углеродистой стали с порошковым красным, серым или белым покрытием, внутри которого расположена резиновая мембрана по типу диафрагмы или в виде баллона. Первую в основном используют в небольших ёмкостях, вторую – в крупных.
Баки в заводской комплектации иногда снабжены предохранительным клапаном, защищающим систему от превышения допустимого давления. Если это происходит, клапан открывается, выпуская избыток воды. Лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть.
Если нет – докупить и смонтировать рядом с баком.
Расширительный бак с мембраной в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделённый надвое подвижной резиновой перегородкой. На производстве в верхнюю часть ёмкости закачивают воздух, который создаёт начальное давление. После подключения бака в его нижнюю камеру начинает поступать теплоноситель из сети.
В тот момент, когда эластичная мембрана становится в нулевое-, спокойное положение и как бы ложится на поверхность теплоносителя, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску. Когда температура теплоносителя растёт, его объём увеличивается, и избыток сбрасывается в расширительный бак.
За счёт сжатия воздуха мембрана отодвигается в воздушную камеру, благодаря чему внутреннее пространство бака становится больше, и туда поступает избыток теплоносителя.
Как только теплоноситель остывает и возвращается к первоначальному объёму, воздействие на мембрану прекращается и воздух в верхней камере, не испытывая противодействия, приводит мембрану в исходное, спокойное положение, тем самым происходит автоматическая регулировка давления в системе.
Баки с мембраной баллонного типа.
В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара и окружает резиновую камеру для теплоносителя. При его поступлении последняя начинает расширяться подобно надуваемому шарику. Благодаря такому устройству бака удаётся более точно контролировать давление в системе.
Хочется отметить, что баллонные мембраны можно заменять по мере износа, а диафрагменные замене не подлежат. Очень важен материал, из которого сделана мембрана.
Она должна обладать термоустойчивостью и при этом высокой эластичностью.
При выборе бака следует ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как долговечность, рабочая температура, водостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.
Схема работы расширительного бака
