Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расширительный бак для отопления открытого типа: устройство, назначение, основные виды + советы по расчету бачка

Выбор и установка расширительного бака для отопления открытого типа

Расширительный бак, используемый для системы отопления, служит для компенсации в случае расширения объема закипающего теплоносителя в результате его нагревания. Его функцией является снижение давления в самой разводке. По этой причине такой бак должен применяться для отопительных систем обоего типа. Бак для установки в закрытой системе вполне реально изготовляется как самодельный расширитель своими руками. Вторым вариантом является применение готовых емкостей.

Расположение

В основном такие бачки устанавливаются между котловым патрубком и самой первой от него батареей либо за напорным штуцером. Такое размещение расширяющего бака становится альтернативой предохраняющему водяному клапану. В случае перегревания котла избыточный пар не останется в системе, а уйдет наружу в воздух.

При оборудовании отопительных систем многоэтажных домов такие расширяющие баки располагаются в чердачной части постройки, а в котельных – под их потолками.

При этом такой бак должен стать самой верхней точкой тепловой системы. С этой целью обустраивается тройник. Его располагают в узле, где вертикальная часть напорного трубопровода сопрягается с его горизонтальной веткой. К верхнему резьбовому отводу этого тройника крепится отрезок арматуры для соединения системы с самим расширяющим баком.

Вот поэтому такие расширители в тепловых системах многоэтажек и стараются установить именно на чердаках либо в котельных повыше к потолку. Делается это тогда, когда габариты и объем бака позволяют разместить его таким образом. Поэтому перед началом установки следует рассчитать геометрию такой емкости, взяв за основу рекомендуемый объем.

Расчет объема

Габариты такого расширителя для отопительной системы открытого типа вычисляют на основе объема и температурного параметра теплоносителя. Простейшая схема такого расчета базируется на первом показателе. В данном вычислении объем бака должен составлять 5% от аналогичного показателя для системы.

К примеру, если система вмещает 200 л воды, то объем расширяющего бака составит 10 л воды.

Более точный и отличающийся большей сложностью способ вычисления вместе с вместительностью системы принимает в расчет и температурный показатель теплоносителя. Известно, что повышение температуры в системе на 10°C вызывает увеличение объема на 0,3%. Если взять за основу комнатную температуру воды и ее максимальную температуру, которая не может подняться выше точки кипения в 100°C, то и увеличение объема воды в системе не превысит 2,4%.

В практическом смысле лучше использовать либо максимальное значение, взятое из 5% пропорции, либо усредненный результат, полученный как половина суммы 5% + 2,4% объемов теплоносителя.

Самодельный бак из стального листа

Взяв за основу вышеприведенные расчеты емкости бака, можно приступить к его изготовлению.

Отопительные системы вместимостью свыше двухсот, а тем более трехсот литров воды встречаются крайне редко. Поэтому для расширительного бака объем порядка 10-15 л будет вполне приемлемой величиной. Для его изготовления берется стальной лист размером 500×756 мм с толщиной от 2 мм и выше.

Процесс изготовления начинается с раскроя стального листа. При наличии возможности и для большей точности лучше сделать это в заводских условиях на гильотинных ножницах. В противном случае лист разрезается болгаркой на два фрагмента размером 250×756 мм. Далее эти заготовки распускаются на 6 квадратов по 250×250 мм.

В одном из них газовым резаком прожигается отверстие. В него вваривается штуцер. Можно проделать это сварочным электродом. Его резьбовой сгон должен составлять порядка одного или половины дюйма.

Две заготовки прихватываются сваркой под 90 градусов. Та же процедура сваривания под прямым углом проделывается с двумя другими заготовками. Из полученных таким образом уголков сваривается квадрат, причем швы провариваются до герметичного состояния. Затем выполняется тестирование стыков с помощью мела и керосина.

Мел при этом наносится на наружную часть сварного шва, а керосин – на внутреннюю. Если через некоторый промежуток времени на полоске от мела не проступили жирные пятна, то шов является герметичным.

Дном изделия является деталь с вваренным в нее патрубком. Далее швы снова проверятся на герметичность по вышеописанному способу.

Газовым резаком или сварочным электродом в оставшейся заготовке прожигается отверстие Ø 50 мм. Эта заготовка с проделанным в ней отверстием приваривается в качестве крышки бака кубической формы.

В последнем моменте проверкой на герметичность швов можно пренебречь. Итогом проделанной работы должна стать емкость объемом 15,6 литра. В процессе ее изготовления весь металл расходуется по безотходной технологии, а бака такой емкости вполне достаточно для использования в трехсотлитровой системе.

Процесс изготовления бака таким способом весьма трудоемок и требует участия в нем опытного сварщика. Поэтому если нет подобной квалификации или возможности нанять соответствующего специалиста, то лучше воспользоваться иным способом, сделав бак из готовой емкости.

Расширительный бак из газового баллона

На изготовление расширителя можно затратить как 50-литровый, так и 27-литровый газовый баллон. В первом случае от него берется отрезок высотой 250 – 300 мм. Второй вариант означает использование всего баллона.

Поэтому с целью экономии материала целесообразнее задействовать емкости объемом 27 или даже 12 литров. Такой самодельный бак из 12-литрового баллона можно устанавливать в системы емкостью до 240 л.

Превращение баллона в расширяющий бак осуществляется следующим образом.

Перед началом работы из баллона следует полностью стравить весь остаток газа с отдушкой, придающей ему столь специфичный запах, полностью выкрутив из него вентиль. После этого через отверстие выкрученного вентиля баллон полностью заполняется водой на весь его объем. Эта вода сливается через 5-10 часов. Стравливание и слив воды всегда следует проводить подальше от человеческого жилья.

Читайте так же:
Система отопления ПЛЭН: специфика инфракрасного пленочного отопления

Когда баллон подготовлен таким образом, отрезается коническая часть его вентиля. Далее она сваривается со сгоном штуцера потребного диаметра для формирования входа в расширяющий бак. Если не удается воспользоваться сваркой, то можно использовать вентиль в виде входа, стыкуя его с системой посредством сильфонной подводки. Она обычно прикручивается к внешнему штуцеру вентиля.

Затем к поверхности корпуса баллона привариваются ножки, причем сама емкость устанавливается для этой операции вниз вентилем. За неимением сварки ножки изготавливаются из уголков и фиксируются к баллону винтами, просверлив в нем отверстия, и нарезав в них резьбу, или саморезами по металлу герметизированными шайбами из силикона.

На заключительном этапе работ в баллоне прорезается окошко 50×50 мм. Он проделывается со стороны баллонного дна. Оно теперь становится верхней точкой всего бака. Через такой маленький люк можно заливать в систему теплоноситель, стравливать из него пар или избыточный воздух из системы.

Таким образом, изготовление бака из газового баллона является не такой уж сложной операцией, но существует еще один более простой вариант получения расширительного бака.

Пластмассовый бак

Здесь просто берется пластиковая емкость. На роль бака подойдет и канистра 10-40 литров, и обычное ведро на 10 или 12 литров. Более предпочтительным вариантом будет основа прямоугольного сечения.

К ней следует приобрести резьбовой штуцер с резьбой на два сгона и резиновая шайба по диаметру штуцера, а также две гайки под диаметр и шаг резьбы сгонов.

Затем один из торцов штуцера нагревается на открытом огне паяльной лампы, газового резака или газовой плиты и этим нагретым штуцерным сгоном прожигается дно канистры, ведра либо какой-то другой емкости, предназначенной под расширительный бак. После этого следует обрезать верх изделия и прожечь с помощью раскаленного на открытом огне гвоздя три отверстия. Эти отверстия проделываются треугольником и служат для крепления бака к стене.

Теперь следует оснастить дно изделия штуцером. С этой целью на сгон наворачивается гайка, и сам он вводится в отверстие. С внутренней части емкости бака на резьбу сгона надевают резиновую уплотнительную шайбу и прикручивают, туго затягивая, вторую гайку. Задачей этой второй гайки является плотная фиксация резины к донной части с упором во вторую гайку, находящуюся с внешней стороны.

Последний этап работ заключается в креплении емкости повыше, где-то под потолком. Для этого применяются дюбели либо саморезы. Они вставляются в заранее прожженные раскаленным гвоздем или просверленные в пластике отверстия. Такой способ крепления подойдет для монтажа 5-литровой емкости, а вот для ее 10-литрового образца потребуется уже соорудить полку.

Подключение расширителя к отопительной системе

Для подключения бака, изготовленного по одному из вышеописанных способов, к системе отопления из нее надо слить воду, удалив 1/10 часть от ее общего объема так, чтобы уровень теплоносителя понизился до самого верхнего патрубка группы батарей.

Следует определить максимально высокую точку напорной системы и врезать тройник в это место. При этом если в системе применяются полимерные трубы, то можно воспользоваться цанговым фитингом. При сборке теплопровода из элементов стальной арматуры вваривается отвод с резьбовой торцевой частью. Он используется вместо тройника.

Расширительный бак оборудуется под потолком. В ином случае он монтируется на чердачном перекрытии. Для установки на чердаке придется делать окно на потолке для создания доступа к разводному тройнику.

Затем на штуцер расширительного бака накручивается гайка для фиксации сильфонного шланга, а второй конец этого сильфона опускается до уровня тройника. Последний прикручивается к отводу разводки в виде патрубка или тройникового штуцера.

Сильфонный шланг можно заменить полимерной или стальной трубой, но это создаст больше сложностей при монтаже. По этой причине предпочтение остается не конструкции жесткого типа, а гибкому шлангу.

О том, как правильно установить расширительный бак для отопления, смотрите в следующем видео.

Расширительный бак открытого типа для отопления помещения

Расширительный бак открытого типа для отопления

Одним из наиболее важных приборов, который помогает поддерживать оптимальные температурные условия в закрытом помещении, можно считать расширительный бак открытого типа для отопления. С его помощью можно быстро отопить загородный дом или дачу. Купить такое устройство можно в любом населённом пункте, но стоить оно будет довольно дорого. Для малообеспеченных людей оптимальным вариантом будет изготовление бака своими руками.

Расширительный бачок открытого типа продаётся в готовом виде. Его производители предлагают покупателям большой ассортимент изделий, которые отличаются не только материалами, но и объёмами. Это позволяет каждому владельцу помещения выбирать максимально подходящий агрегат, который будет качественно выполнять свою работу и использовать минимальное количество энергии.

Открытый расширительный бак представляет собой очень простое устройство, оснащённое небольшим количеством деталей. Обычно его стараются расположить максимально высоко. Для этих целей выбирают чердак загородного дома, где прибор будет эффективно работать и не создавать дискомфорт для находящихся в помещении людей.

Изделие состоит из следующих элементов:

Устройство бака

  • стальная ёмкость с люком в верхней части, выполняющая роль корпуса конструкции;
  • два патрубка, расположенных в средней и нижней части изделия;
  • 2 трубки в нижней части устройства, они используются для создания процесса циркуляции жидкости через бак;
  • трубка в средней части прибора, применяемая для определения уровня воды;
  • специальный кран, через который вода попадает в дренаж.

Расширительный бачок открытого типа для отопления считается одним из наиболее часто устанавливаемых приборов. Свою популярность он получил благодаря нескольким важным достоинствам. Среди них выделяются такие:

Основные преимущества бачка

  1. 1. Простота конструкции. Это преимущество позволяет не только самостоятельно собрать изделие, но и проводить его ремонт без посторонней помощи.
  2. 2. Лёгкость обслуживания. Все устаревшие или вышедшие из строя элементы аппарата очень просто меняются на новые. Для выполнения этой работы не нужно иметь определённые знания и навыки.
  3. 3. Низкий уровень шума. Это одно из главных достоинств бака, которое позволяет сохранять комфорт в помещении и не мешать его посетителям.
  4. 4. Равномерность отопления. С помощью бака можно нагреть не только отдельное помещение или часть комнаты, но и весь дом.
  5. 5. Быстрота запуска изделия и его остановки. Последний фактор особенно важен в случае возникновения непредвиденной ситуации или аварии.
  6. 6. Высокая степень надёжности. Установка способна прослужить владельцам помещения довольно длительный период. При этом она будет редко выходить из строя и становиться причиной каких-либо проблем.
  7. 7. Независимость от электроснабжения. Этот показатель очень важен в тех регионах, где наблюдаются частые перебои с электричеством.
  8. 8. Простота монтажа. Для выполнения работы не нужно иметь профессиональных навыков. В элементарной схеме устройства может разобраться не только опытный мастер, но и новичок.
Читайте так же:
Для чего нужен манометр в системе отопления

Несмотря на большое количество преимуществ, у расширительного бака открытого типа есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед выполнением подготовительных работ и установкой. В противном случае можно столкнуться с ситуацией, когда аппарат будет малоэффективным и затратным в финансовом отношении.

Недостатки следующие:

Недостатки системы

  1. 1. Без правильного ухода срок эксплуатации установки может значительно уменьшиться. Это происходит из-за попадания воздуха в систему. В результате снижается теплопередача, нарушается циркуляция жидкости, образовывается коррозия и появляются воздушные пробки.
  2. 2. Воздух, который неизбежно попадает в открытую систему, вызывает кавитацию (процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости, сопровождающийся шумом, а также гидравлическими ударами). При ней постепенно происходит разрушение различных частей устройства (поверхность труб, арматура).
  3. 3. При низких температурах теплоноситель может замёрзнуть, что приведёт к остановке всей системы.
  4. 4. Медленный нагрев. Бо́льшая часть баков требует длительного прогревания после запуска, что увеличивает время, затрачиваемое на создание комфортных температурных условий.
  5. 5. Необходимость частого контроля за уровнем жидкости в баке. Эту процедуру следует выполнять для того, чтобы избежать вероятности испарения.
  6. 6. Невозможность использовать в качестве теплоносителя антифриз.
  7. 7. Низкий коэффициент полезного действия, который обусловлен большими потерями тепла.
  8. 8. Большие габариты устройства, из-за которых оно может не поместиться в доме.

Расширительный бак нужно правильно смастерить с учётом всех требований и правил безопасности. Только в этом случае можно выполнить работу за минимальный промежуток времени.

Расширительный бак своими руками

Начинать работу над баком следует с расчётов размера необходимой ёмкости. Если всё правильно сделать, то можно исключить вероятность неправильной работы устройства и избежать возможных негативных последствий.

Объём бака можно определить одним из следующих способов:

Проведение расчётов

  1. 1. Первый метод наиболее простой, но требующий больших финансовых затрат. Он предусматривает привлечение специальных проектировочных компаний и высококвалифицированных специалистов для выполнения необходимых расчётов. В работе они используют новейшее программное обеспечение, которое позволяет учитывать даже самые незначительные факторы. Всё это поможет обеспечить качественную и бесперебойную работу устройства.
  2. 2. Расчёт требуемого объёма бака можно выполнить самостоятельно. Для этого следует воспользоваться специальными формулами, которые можно найти в различной литературе или интернете. За эту работу нужно браться только при наличии достаточного опыта в подобном деле. В противном случае можно легко допустить ошибку, которая повлечёт за собой искажение данных.
  3. 3. С поставленной задачей можно справиться при помощи многочисленных онлайн-калькуляторов. Важно не только получить итоговый результат, но и перепроверить его на аналогичных ресурсах.

Если нет желания проводить сложные расчёты, и отсутствуют деньги на услуги специалиста, то можно пользоваться примерными данными. Однако они не позволят получить точный результат, что приведёт к повышению риска возникновения ошибки.

Одним из самых важных подготовительных мероприятий считается выбор и покупка всех деталей конструкции. Их легко можно найти в любом специализированном магазине не только крупного населённого пункта, но и более мелкого.

Выбор основных элементов установки:

  1. 1. Выбор основных элементовКотёл. Эта составляющая часть прибора покупается отдельно от остальных. Её стоимость довольно высокая, поэтому нужно подойти к процессу со всей серьёзностью. Не менее важно выбрать хорошее место для установки котла. Идеальным вариантом станет отдельное помещение, имеющее прямой доступ к открытому воздуху. Кроме этого, оно не должно быть маленьким, так как в процессе эксплуатации котёл будет нуждаться в ремонте и обслуживании. Пол в помещении должен быть выполнен из бетона или любого другого материала, обладающего противопожарными свойствами. Устройство может работать на разных видах топлива (газ, уголь, дизельное топливо, дрова), что позволяет выбрать оптимальный вариант для каждого конкретного случая.
  2. 2. Радиаторы. Они производятся из самых разнообразных материалов, но наиболее предпочтительным является сталь. Детали должны устанавливаться на расстоянии не менее 3 сантиметров от стены. Чаще всего их располагают под окном, где они служат препятствием для проникновения холодного воздуха с улицы. Длина радиатора выбирается исходя из размеров комнаты и личных предпочтений владельца дома.
  3. 3. Покупка труб для отопленияТрубы. Выбор этих составляющих осуществляется на основании финансовых возможностей. В аппарате можно использовать стальные трубы, медные и специальные пластиковые (для отопления). Расширительный бак открытого типа будет эффективно работать с трубами из всех перечисленных материалов. Их диаметр может находиться в пределах от 25 до 32 миллиметров, а количество зависеть от типа системы. Специалисты рекомендуют прокладывать их открытым способом и не встраивать в стены.
  4. 4. Расширительный бак. Эта деталь конструкции помещается на максимально возможной высоте над уровнем пола. Оптимальным вариантом будет размещение бака на чердаке загородного дома.

Рекомендуется покупать его только у проверенных поставщиков, которые хорошо зарекомендовали себя. Объём ёмкости лучше выбирать с небольшим запасом, что обеспечит бесперебойную работу всей системы.

Во время монтажа аппарата будет использоваться большое количество материалов и инструментов. Их следует закупить заранее, чтобы не тратить время и не отвлекаться от работы.

Читайте так же:
Куда обращаться и звонить, если нет отопления: практические советы

Необходимые материалы и инструменты:

Необходимые материалы для отопления

  • отрезки труб разного диаметра;
  • уголки для более надёжного крепления;
  • листовой металл;
  • купленные элементы (котёл, труба, бак, радиаторы);
  • сварочный аппарат;
  • шлифовальная машинка (угловая);
  • электрическая дрель;
  • угольник;
  • рулетка;
  • набор слесарных инструментов.

После завершения всех подготовительных мероприятий можно приступать к установке изделия. При этом важно выдержать всю последовательность действий и соблюсти правила техники безопасности.

Последовательность действий:

  1. 1. На начальном этапе монтажа сваривается корпус из листового металла. Эту работу можно выполнить самостоятельно либо при помощи специалиста. Первый вариант более экономичный, но требует большого опыта подобной работы.
  2. 2. В расширительный бак аккуратно врезаются патрубки.
  3. 3. Затем они герметизируются при помощи сварного шва.
  4. 4. После этого делается неплотная крышка, которая будет способствовать попаданию воздуха во внутреннюю часть аппарата.
  5. 5. Сварочные швы проверяются на герметичность.
  6. 6. Бак устанавливается на выбранное место (чердак).
  7. 7. На следующем этапе оно утепляется минеральной ватой или пенопластом.

Монтаж отопления

Для того чтобы установка долго работала и не наносила вреда людям, необходимо соблюдать требования техники безопасности. Они помогут избежать каких-либо травм при возникновении аварийной ситуации.

Основные требования:

Требования техники безопасности

  1. 1. Запрещается подвергать самодельный бак дополнительной статической нагрузке.
  2. 2. Ремонтные работы следует выполнять только при отключённом и остывшем приборе. Лучше всего это дело доверить специалистам, имеющим соответствующий опыт.
  3. 3. Не рекомендуется включать аппарат, если у него есть видимые повреждения.
  4. 4. Рабочее давление не должно превышать предельно допустимое. В противном случае может возникнуть авария, которая повлечёт за собой множество других проблем.
  5. 5. Если в качестве источника энергии используется газ, то оптимальным вариантом будет применение азота.

Расширительный бак открытого типа — это качественное изделие, позволяющее нагреть воздух в помещении и создать в нём комфортные условия. При правильно проведённой подготовке можно самостоятельно смастерить такой прибор и снизить финансовые затраты на отопление.

Расширительный бак открытого типа для отопления — виды, типы, применение

Расширительные баки для систем теплоснабжения устанавливают для компенсации температурных изменений объема теплоносителя в замкнутых системах теплоснабжения. Еще в школе на уроках физики изучают, что вода при нагревании существенно увеличивает удельный объем, а поскольку контур замкнут, то ему необходимо куда-то деваться. Бак не только примет излишнюю жидкость, образовавшуюся при нагревании, но и восполнит ее недостаток при охлаждении.

расширительный бак для отопления открытого типа

Особенности применения расширительного бака

Применение расширительного бака, такого как на фото, обосновано тем, что нагрев воды на 10 градусов приводит к увеличению ее объема на 0,3%. Таким образом, когда температура теплоносителя в системе возрастает с 10-15°С до 80-95°С, тогда ее объем станет больше примерно на 2,4-2,8%. При количестве жидкости в системе, равной 100 – 300 литрам, разница может достичь от 2,5 до 8 литров воды. А это немалое количество теплоносителя, который спрятать в трубах и радиаторах невозможно.

Требуется дополнительная емкость, а точнее расширительный бак достаточного объема и подходящего типа. В него при нагревании будет направляться излишняя вода и наоборот из устройства в систему станет поступать теплоноситель в случае охлаждения жидкости.

расширительный бачок для отопления открытого типа

Назначение расширительного бачка

Расширительное устройство необходимо:

  • для временного удаления избытка теплоносителя из системы при нагревании воды и для водостока, когда превышен максимальный уровень бака;
  • для возврата теплоносителя в отопительную систему при его охлаждении;
  • для поддержания в контуре необходимого гидростатического давления путем регулировки объема воды;
  • для накопления и удаления воздуха и паров из жидкого теплоносителя, которые начинают появляться в процессе его нагрева. Так в воде содержится некий объем воздуха: он составляет на один литр до 40 миллиграммов. Когда вода прогревается, почти 90% этого воздуха имеет вид пузырьков. Расширительный бак отводит лишний воздух в атмосферу.

расширительный бак открытого типа для отопления

Типы расширительных баков

В зависимости от особенности конструкционного решения эти устройства бывают следующих типов:

  • открытый расширительный бак для отопления;
  • закрытый расширительный бак со сменной или несменной (диафрагменной) мембраной (прочитайте: «Делаем подбор расширительного бака для отопления»).

Открытые расширительные баки

Расширительный бак открытого типа для отопления имеет преимущества и недостатки. Эти устройства монтируют в верхней точке отопительной конструкции (главного стояка), как правило, в чердачных помещениях и они представляют собой емкость цилиндрической или прямоугольной формы открытого или полуоткрытого вида. Чаще всего бак выглядит как параллелепипед, сделанный из листовой стали и обязательно теплоизолированный от окружающего воздуха.

В расширительные баки для отопления открытого типа на определенном уровне вваривают или другим способом прикрепляют контрольную трубу, предназначенную для слива жидкости в канализацию или на улицу в случае превышения допустимого уровня (прочитайте также: «Открытая и закрытая система теплоснабжения — преимущества и недостатки в сравнении»).

Наличие открытой конструкции у расширительного бака приводит к дополнительному поступлению воздуха в отопительную систему, что вызывает повышенную коррозию отдельных ее элементов. Следует отметить, что такого типа устройства сейчас можно встретить в жилых постройках, эксплуатируемых на протяжении не одного десятка лет.

Чтобы смонтировать расширительный бак для отопления открытого типа и обеспечить его надежную теплоизоляцию потребуются дополнительные усилия и финансовые расходы, поскольку необходимо укрепление перекрытия и покупка материалов для утепления и прочее.

открытый расширительный бак для отопления

Закрытые расширительные баки

Закрытый мембранный расширительный бак системы отопления для конструкций, обеспечивающих теплоснабжение, представляет собой металлическую закрытую емкость, имеющую овальную или шарообразную форму. Внутри устройства располагаются две камеры, разграниченные герметичной мембраной. Одна из них предназначается для жидкого теплоносителя, вторая является воздушной – в ней имеется клапан, в функции которого входит поддержание в камере давления на нужном уровне.

Читайте так же:
Ремонт клапана газового котла: как починить агрегат, исправив характерные нарушения в работе

Расширительные устройства мембранного типа выпускают в двух конструкционных решениях:

  • в несменном варианте — с диафрагменной мембраной;
  • в сменном варианте — баки фланцевого типа.

расширительные баки для отопления открытого типа

Изначально вторая часть закрытого расширительного устройства заполнена воздухом таким образом, что он полностью на 100% занимает его объем. В процессе нагрева теплоносителя его излишки поступают в жидкостную камеру, а воздушная часть в это время сжимается. В ней возрастает давление, регулирующее объем жидкости в системе теплоснабжения. Некоторые производители заполняют воздушную камеру азотом под давлением, которое равно давлению воды в отопительной системе.

Фланцевого типа мембранный бак оснащают сменной мембраной, горловину которой закрепляют к конструкции отопления при помощи сланца с патрубком. У такого расширительного устройства отсутствует соприкосновение теплоносителя с внутренними стенками, поскольку жидкость поступает только в мембрану. По этой причине нет смысла использовать особое покрытие для внутренней части. При необходимости мембрану можно сменить на новое изделие. Читайте также: «Как подобрать расширительный бачок для отопления – виды, правила расчета».

Расширительные баки закрытого типа обладают следующими достоинствами:

Все про расширительный бак для отопления: зачем он нужен, как работает и как его подобрать?

Все про расширительный бак для отопления: зачем он нужен, как работает и как его подобрать?

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

Виды расширительных баков и их сравнение

В отопительной системе могут быть установлены разные виды расширительных баков.

Открытые расширительные баки

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

Схема открытого расширительного бака

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

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

Закрытые расширительные баки

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

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

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

Схема работы расширительного бака закрытого типа

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

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

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

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

Фланцевый расширительный бак имеет несколько преимуществ:

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

Какой лучше — открытый или закрытый?

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

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

Ну а вообще, конечно — выбирать вам.

Прежде чем покупать расширительный бак для отопления, нужно выполнить соответствующие расчёты и спроектировать систему. Более подробно об этом читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/voprosy/kak-rasschitat-rasshiritelniy-bak.html.

.

Место бака в системе отопления

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

Читайте так же:
Как заклеить пластиковую трубу отопления

Если циркуляция принудительная, то давление в точке подключения агрегата равно статическому давлению в этой точке при данной температуре (правило действуют только при наличии одного мембранника). Если предположить, что оно изменится, то получится, что в закрытой системе появилось из ниоткуда некоторое количество жидкости. Это противоречит здравому смыслу.

Открытая система отопления – это сосуд, имеющий сложную форму, со специфичными конвекционными потоками. Все узлы должны обеспечивать быстрый подъём горячего теплоносителя в верхнюю точку и последующий самотечный слив его через радиаторы в котёл. Помимо этого конструкция системы не должна препятствовать перемещению пузырьков воздуха вверх.

Располагают расширительный бак в этом случае всегда в самой высокой точке однотрубной системы, как правило, вверху разгонного коллектора.

Расчет объёма расширительного бака отопления

Определить объём расширительного бака можно несколькими способами. Во-первых, свои услуги предлагают многочисленные проектировочные бюро и отдельные специалисты. Они для расчётов используют специальное программное обеспечение, которое позволяет учесть все факторы, влияющие на стабильную работу системы отопления. Это всё, конечно, замечательно, но дорого.

Во-вторых, можно самостоятельно выполнить расчет расширительного бака по формулам. Здесь нужно быть особенно внимательным, так как малейшая ошибка может существенно исказить итоговые значения. Учитывается всё: объём системы отопления, вид теплоносителя и его физические характеристики, давление.

В-третьих, можно воспользоваться он-лайн калькуляторами для выполнения расчётов. Правда, в этом случае, лучше перепроверить результаты на нескольких ресурсах, дабы исключить вероятность некорректной работы страницы.

В-четвёртых, можно прикинуть на глаз – удельную ёмкость системы отопления приравнять к 15 л/кВт. Это ориентировочные цифры. Такой способ годится только на стадии технико-экономического обоснования. Уже непосредственно перед покупкой обязательно проводят более точные расчёты.

Способ #1 — расчёт по формулам

Основная формула для расчёта выглядит следующим образом:

Формула расчёта объёма бака

где С – общий объём теплоносителя в отопительной системе, л;
Pa min – настроечное (первоначальное) абсолютное давление в расширительном баке, бар;
Pa max – максимальное (предельное) абсолютное давление, которое возможно в расширительном баке, бар.

При расчёте общего объёма отопительной системы учитываются все трубы и радиаторы, тёплые полы и котёл, а также другие элементы. Примерные значения указаны в таблице:

Таблица со справочными данными

Примечание:
* без учёта объёма аккумулирующих жидкостей;
** усреднённая величина.

Таблица со справочными данными по расширению теплоносителя

В таблице приведены значения коэффициента βt – показателя температурного расширения теплоносителя, которые соответствуют максимальной разнице температур в работающей и неработающей системе.

Теперь рассчитываем Pa min и Pa max по формулам:

Формулы расчёта давления

По первой формуле рассчитывается абсолютное настроечное давление (h2 подставляется со знаком «минус» при расположении бака ниже точки врезки). По второй формуле определяется абсолютное максимально возможное давление в расширительном баке.

Способ #2 — онлайн калькулятор для расчёта

Для расчёта объёма расширительного бака можно воспользоваться он-лайн калькулятором. Их существует много (http://www.ktto.com.ua/calculation/brh, http://teplo-info.com/otoplenie/raschet_rasshiritelnogo_baka_online и другие). Разберём механизм работы на примере калькулятора, предложенного на сайте http://teplo-as.ru/text/podbor/bak.

Калькулятор расчёта расширительного бака

* — лучше брать максимально точную цифру. Если данных нет, тогда 1 кВт мощности равен 15 л;
** — должно равняться статическому давлению системы отопления (0,5 бар = 5 м);
*** — это давление, при котором срабатывает клапан безопасности.

Эта методика значительно упрощена и годится только для расчёта индивидуальных систем отопления. Поэтапно разберём схему на конкретном примере:

  1. определяем тип теплоносителя: в данном случае это вода. Коэффициент её температурного расширения составляет 0,034 при температуре 85С;
  2. рассчитываем объём теплоносителя в системе. Например, для котла мощностью 40 кВт объём воды составит 600 литров (15 литров на 1 Квт мощности). Можно, и это будет более точная цифра, суммировать объём теплоносителя в котле, трубах и радиаторах (если такие данные есть);
  3. максимально допустимое давление в системе задаётся пороговым значением, при котором срабатывает клапан безопасности;
  4. давление зарядки (начальное) расширительного бака может быть больше либо равно (но ни в коем случае не меньше) гидростатическому давлению отопительной системы в точке врезки мембранника;
  5. объём расширения (V) рассчитывается по формуле V = (C* βt)/(1-(Pmin/Pmax));
  6. расчётный объём округляем в большую сторону (это никак не скажется на работе системы).

Расширительный бак подбирается так, чтобы компенсировать этот самый расчетный объём (см. таблицу):

Справочные данные: значения начального и максимального давления

Коэффициент заполнения теплоносителем расширительного бака определяется по таблице исходя из комбинации значений максимального и начального давления. Далее расчётный объём умножается на коэффициент и полученная цифра является рекомендуемым объёмом мембранника

Мембранные расширительные баки могут быть использованы при монтаже закрытой системы отопления. Об этом читайте в нашей следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Несколько советов напоследок

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

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

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию