Схема и правила установки расширительного бака в системе отопления

Одно из преимуществ автономной системы отопления — это возможность поддерживать комфортную температуру в доме, вне зависимости от сроков начала и завершения отопительного сезона, и экономить на оплате счетов за коммунальные услуги. Схематично она состоит из нагревательного котла и контура, по которому циркулирует горячий теплоноситель. В качестве теплоносителя обычно используется вода. Важную роль в отопительном оборудовании играет система оборота горячей воды, которая состоит из нескольких частей. Правильность ее работы во многом зависит от такого элемента конструкции, как расширительный бачок.

Сравним системы отопления закрытого и открытого типа

Функционирование открытой системы отопления основано на законах термодинамики, за счет которых осуществляется движение теплоносителя. Из области высокого давления и соответствующей температуры на выходе котла вода перемещается по трубам в область более низкого давления, и ее температура при этом понижается. Охлажденный теплоноситель направляется обратно в котел, и процесс повторяется. Таким образом, происходит естественная циркуляция жидкости, согласно законам физики.

Так как при нагревании воды происходит увеличение ее объема, в конструкции открытой системы отопления предусмотрен расширительный бачок. Для эффективного движения теплоносителя открытого типа расширительный бачок устанавливают в самой высокой точке системы, а нагревательный котел – в самой низкой. Монтаж на чердаке расширительного бака представляется оптимальным вариантом. Устройство его не отличается сложностью.

С течением времени происходит испарение воды, поэтому ее уровень необходимо своевременно восполнять. При перерывах в использования отопления и при отрицательных температурах окружающей среды воду нужно сливать, иначе она замерзнет в трубах и разорвет их. Открытая система отопления имеет следующие преимущества:

  • независимость от источников электрической энергии;
  • отсутствие шума;
  • простоту обслуживания;
  • быстрый запуск и остановку.

В закрытой системе отопления испарения воды не происходит, так как она герметична. Движение теплоносителя осуществляется с помощью нагнетательного или циркуляционного насоса, с которым можно ознакомиться в статье «Какой циркуляционный насос выбрать для системы водяного отопления частного дома, технические характеристики». При этом для эффективной работы также необходим расширительный бак, изготовленный из прочного металла. Закрытая система отопления состоит из нагревательного котла, циркуляционного насоса, трубопроводной сети, радиаторов и расширительного бака. Замкнутая система отопления имеет следующие преимущества:

  • отсутствие необходимости постоянного контроля уровня теплоносителя;
  • возможность использования антифриза;
  • регулировка внутреннего давления;
  • возможность подключения дополнительных приборов.

При грамотном монтаже отопительного оборудования оба варианта будут работать отлично. Выбор между ними определяется условиями эксплуатации и особенностями размещения. Между двумя системами имеются следующие различия:

  • В открытой системе отопления расширительный бачок располагается в наивысшей точке. В закрытой отопительной системе он может располагаться практически в любом месте.
  • Вероятность образования воздушных пробок в закрытой системе отопления значительно ниже. Это обуславливается повышенным внутренним давлением и отсутствием прямого контакта с атмосферой.
  • Для функционирования открытой системы отопления необходимы трубы большого диаметра. Монтажные работы осложняются необходимостью учитывать правила гидравлики при распределении потоков, выполнении поворотов, уклонов и так далее.
  • Используемые в закрытой системе отопления трубы небольшого диаметра удешевляют ее стоимость. Здесь важно грамотно установить циркуляционный насос, чтобы при его работе создавалось как можно меньше шума.

Устройство и функции расширительного бака в отопительном контуре

Функцией расширительного бака в открытом отопительном контуре является прием излишков воды при ее расширении, вследствие нагревания, и возврат в систему при понижении температуры. Емкость не является герметичной, и теплоноситель напрямую контактирует с окружающей средой, поэтому в открытой системе отопления происходит испарение воды. Устройство отличается несложностью конструкции, при необходимости его можно сделать своими руками.

К недостаткам открытой системы можно отнести необходимость постоянного контроля уровня воды, так как она испаряется, опасность замерзания жидкости в расширительном бачке, невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя. Кроме того, попадающий в систему воздух вызывает образование воздушных пробок, коррозию внутренних частей и их кавитацию.

В закрытом отопительном контуре расширительный бак изготавливается из металла повышенной прочности. Устройство состоит из двух половинок, герметично завальцованных друг к другу. В конструкции предусмотрен приемный клапан и внутренняя мембрана. При повышении температуры теплоносителя клапан открывается, и в расширительный бачок поступают излишки увеличившегося объема жидкости.

Диафрагма, изготовленная из жаростойкой высокопрочной резины, разделяет его на две части. В верхнюю часть герметичной емкости закачивается газ, в нижнюю часть поступает горячий теплоноситель, сжимающий мембрану и расположенную за ней газовую среду. При остывании рабочей жидкости, вследствие расширения газовой среды, диафрагма выдавливает ее обратно в отопительный контур.

Устанавливать мембранный бак можно горизонтально или вертикально в любом положении.

Работоспособность расширительного бака закрытого типа не зависит от его ориентации в пространстве, чего нельзя сказать о сроке службы. Для продления эксплуатационного периода мембранного бака его лучше располагать таким образом, чтобы воздушная камера оказалась сверху. С течение времени в диафрагме появляются трещины, и пока их размер и количество не достигнет критического уровня, система будет исправно работать при вертикальном размещении емкости. При горизонтальном положении (в случае появления трещин в диафрагме) воздух со своей половины будет быстро проникать в теплоноситель и наоборот, в связи с чем потребуется срочная замена бака.

Подключение расширительного бачка

Место для монтажа такого бака выбирают там, где забор избыточного теплоносителя будет максимально эффективным.

Выясняя, как правильно установить расширительный бак в открытую систему отопления, нужно обратить внимание на три важных момента:

  • выбрать самую высокую точку контура;
  • поместить бак непосредственно над котлом отопления, чтобы их можно было соединить вертикальной трубой;
  • обеспечить перелив на случай аварии.

Требования объясняются особенностями функционирования самотечных систем отопления. Горячий теплоноситель перемещается от котла по трубам и достигает расширительного бака, потеряв значительную часть тепловой энергии.

Открытый расширительный бак нужно ставить в самой высокой точке отопительного контура, а также непосредственно над котлом отопления

Остывшая вода естественным образом перетекает по трубам в теплообменник для нового нагрева. Расположение бака в наиболее высокой точке позволяет удалять из теплоносителя пузырьки воздуха, попавшие в систему.

Рассчитать вместительность бака для открытой системы просто. Измеряют общий объем теплоносителя в контуре, 10% от этого показателя составит искомую цифру. Чаще всего расширительный резервуар устанавливают на чердаке.

Это особенно удобно, если нужна большая емкость, ведь для нормальной работы самотечной системы может понадобиться значительное количество теплоносителя. А расширительный бак малого размера можно поставить даже на кухне под потолком, если это позволяет правильным образом связать его с отопительным котлом.

Если расширительный бак установлен на неотапливаемом чердаке, его следует утеплить, чтобы максимально сохранить тепловую энергию в доме

Если же устройство пришлось поставить на чердаке, нужно позаботиться о его утеплении. Это особенно важно, если чердак не отапливается. Хотя теплоноситель и поступает в бак уже остывшим, не стоит пренебрегать возможностью сохранить часть тепловой энергии. В дальнейшем для нагрева понадобится меньше времени и топлива, что заметно сократит расходы на отопление.

Для подключения расширительного бака и перелива нужно провести в котельную две трубы. Перелив обычно подключают к канализации, но иногда владельцы дома решают просто вывести трубу наружу, аварийный сброс производится наружу.

Конфигурация расширительного бака может быть любой, такие устройства изготавливают из листового железа, пластиковых баков и других материалов, которые хорошо переносят нагрев

После того, как место для установки расширительного бачка выбрано и рассчитан его объем, нужно найти и установить подходящую емкость. Небольшие баки крепят на стене с помощью кронштейнов или хомутов.

Вместительные емкости нужно устанавливать на полу. Герметично закрывать такой бак не нужно, но крышка все же понадобится. Она необходима, чтобы защитить теплоноситель от мусора.

Часть воды из открытой системы испаряется, потерянный объем необходимо восполнять. Теплоноситель обычно доливают в открытый контур именно через расширительный бак.

Этот момент нужно учесть при выборе места для монтажа устройства. Не всегда удобно носить воду ведром на чердак. Проще заранее предусмотреть установку подающей трубы, которая ведет к расширительному баку.

Разновидности

В системе отопления можно монтировать разные типы расширительных баков.

Расширительный бак в системе отопления открытого типа

Расширительный бачок для отопления открытого вида — это тип незакрывающегося резервуара, имеющего свободный доступ, куда можно в любой момент долить воду. Для такого вида не нужно иметь запорную арматуру и мембран. Такой резервуар плотно закрывать не нужно, крышка здесь служит лишь защитой от мусора. Чаще всего туда доливают недостающий объем жидкости.

Определённое время назад повсеместно применялись открытые расширительные баки, где постоянно добавлялся необходимый объем жидкости при наличии циркуляции.

Расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Отрицательные моменты в работе открытых емкостей привели к тому, что на первый план стало выходить оборудование закрытого типа.

В данном типе бака применяется насос, который обеспечивает циркуляцию. Неофициально данный тип резервуаров называются «мембранниками».

Этот тип емкости представляет собой герметичный бак, с вмонтированной внутри мембраной, изготовленной из технической резины. Сама емкость окрашивается в красный цвет. В баках синего цвета монтируется пищевая резина, имеющая меньший срок службы.

Закрытый бак состоит из мембраны, типа баллона или диафрагмы, которая делит резервуар на два сегмента. В одной половине имеется воздух или газ, а вторая нужна для поступления излишков жидкости. Принцип работы системы заключается в том, что при нагревании, лишняя вода поступает в бак. Размер первой половинки становиться меньше, соответственно увеличивается воздушное давление, которое позволяет компенсировать большое давление в контуре. Когда температура падает, происходит обратная процедура.

Расширительный бак для отопления закрытого типа имеет ряд преимуществ перед емкостью открытого вида:

  • емкость не надо устанавливать вверху системы, что позволяет не только сэкономить на комплектующих, но и произвести более простую установку;
  • закрытые системы имеют меньший размер и занимают мало места;
  • состав, используемый в отопительном контуре, не испарится из закрытой емкости;
  • бак вакуумного типа имеет малые потери тепла, тогда как для расширительного оборудования открытого типа необходимо проводить дополнительные работы по его изоляции;
  • отсутствие воздуха в емкостях позволяет защитить обогрев от образования коррозии;
  • возможность работы как с низким, так и высоким давлением (открытый бак может только работать при низком давлении);
  • также резервуар обладает более низкими эксплуатационными расходами.

Как выбрать

Определиться с типом расширительного бачка на отопление нужно еще при планировании системы отопления. В этот же момент необходимо выбрать требуемый объем. Но обычно, выбор размера аппарата откладывается до того, как вся отопительная система уже смонтирована и объем известен. При выборе объема расширительного резервуара закрытого типа нужно принять во внимание некоторые тонкости:

  • Выбирая, нужно смотреть на размещение крепежных элементов, форму емкости, а также диаметр резьбовых соединений.
  • Объем бака необходимо определять, ориентируясь на температурное расширение жидкости в контуре отопления.
  • Перед покупкой желательно детально просмотреть инструкцию по монтажу и эксплуатации оборудования, что поможет избежать возможных ошибок при покупке.
  • Кроме того, при выборе стоит обратить на марку модели, ее производителя.

Расчет объема резервуара

Расчет необходимого объема емкости осуществляется по формуле. Произведя самостоятельные расчеты, можно обойтись без привлечения помощи специалистов и определиться с необходимым объемом.

Одна из простых формул для расчета объема является следующая:

Vn = (Ve + Vv) × ((Pe+1)/(Pe-Po))

Где:

Vn — это требуемый параметр емкости бака

Ve — это получающийся при тепловозом разрешении объем. Для проведения расчетов количество жидкости в литрах необходимо произвести умножение на температурный коэффициент. При заливке, как теплоносителя, антифриза для 10 и 20 процентного изменения необходимо 4%*1,1 и 4%*1,2.Изменение будет находиться в зависимости от части в объеме.

Vv — это объем жидкости в расширительном бачке, образовавшийся благодаря давлению. Также этот параметр называется водяным затором.

Pe — давление, установившееся благодаря действию предохранительного клапана. Если в документах на оборудование не установлены другие значения, то они равны: для менее 5 атм. от номинала вычитается 0,5 атм.; для более 5 атм. определяется произведением данного параметра на коэффициент 0,9.

Po — статическое давление в отопительном контуре. Показатели здесь одинаковы (водяной столб на 10 м.= 1 атм).

Есть много сервисов, где расчет нужной вместимости емкости можно произвести онлайн.

Самостоятельная установка

Перед началом монтажа необходимо изучить инструкцию. Рассчитать давление и сравнить с данными, указанными в справочнике по эксплуатации. Также потребуется определенный инструмент и оборудование:

  • ключ для пластиковых труб и разъемных соединений;
  • кронштейны для крепления, способные выдержать приспособления с большим объемом;
  • гаечный ключ.

Изучив инструкцию, нужно подобрать место установки, при этом оно должно быть доступным для дальнейшего обслуживания бака, чтобы можно было свободной достать рукой.

Обратите внимание! При монтаже нужно заранее учитывать возможность, дальнейшего демонтажа определенного участка трубопровода в случае возможной поломке оборудования отопительного оборудования при дальнейшей эксплуатации.

Монтаж производится в следующем порядке:

  1. Резьбовое соединение штуцера у емкости обматывается нитью.
  2. Переходник для крана закручивается на штуцер.
  3. Резьбовое соединение обматывается нитью и на него монтируется запорный кран.
  4. На резьбу быстроразъемного соединения («американки») устанавливается уплотнительная нить, и оно монтируется в кран.
  5. Резьба уголка обматывается уплотнительной нитью и соединяется с»американкой».
  6. Хомут для крепления, идущий в комплекте поставки, устанавливается на корпус резервуара.

Патрубки, с помощью которых будет происходить соединение с трубопроводом должны совпадать в диаметре. Для дальнейшего контроля давления в отопительном контуре необходима установка манометра. Кроме того, нужно смонтировать запорную арматуру.

Не допускается подключение между насосом и гидроаккумулятором элементов, оказывающих влияние на гидравлическое сопротивление. Перед гидроаккумулятором монтируется сливной клапан.

Важно! Установка мембранного расширительного бачка отопления должна производиться при положительных температурах.

Постановка воздушного клапана, обеспечивающего регулировку давления, надо производить в доступном месте для удобства проведения регулировок. То же самое необходимо провести при установке сливного крана, двух типов запорной арматуры и шильника. Для исключения нагрузок на систему, регулятор давления ставится после проведения мероприятий по закреплению измерительного счетчика.

Установка предохранительного клапана производится непосредственно перед проточной трубой.

Для того чтобы обезопасить систему от возможных непредвиденных случаев, с двух сторон бака монтируются два запорных клапана.

После установочных работ нужно провести настройку работы системы и проверить на протечки.

  1. Подкачивая воздух, выбирается необходимое давление на манометре.
  2. Производится включение насоса для подачи жидкости.
  3. Давление необходимо сбалансировать, а мембрана должна быть на плаву.

Мероприятия по установке мембранного бака завершена.

К чему приводит недостаточный объем встроенного бака котла

Недостаточный объем встроенного бака котла может привести к сбоям в работе системы отопления. При нагревании жидкость расширяется, и ее излишки поступают в расширительный бачок. Если его объем недостаточен, происходит переполнение емкости, и клапан аварийного сброса давления стравливает теплоноситель в дренаж. Остатки остывшего теплоносителя возвращаются в отопительный контур.

В результате уменьшения его количества происходит снижение внутреннего давления в системе. Если оно уменьшается на небольшую величину, котел будет функционировать, при значительном снижении давления работа отопительного оборудования будет блокирована.

Если своевременно не восполнить уровень теплоносителя до нормального, система может разморозиться, поэтому не следует допускать возникновения подобных аварийных ситуаций.

Расчет необходимого объема мембранного бака

Необходимый объем мембранного бака рассчитывается по несложной формуле. Его величина составляет десять процентов от общего количества теплоносителя, циркулирующего по системе, в том случае, если в этом качестве выступает вода. Общий объем теплоносителя можно определить по показаниям водяного счетчика при заполнении системы отопления.

Более точную цифру получаем суммированием объема всех труб, емкости котла и батарей. Считается, что на один киловатт мощности котельного оборудования требуется пятнадцать литров теплоносителя, то есть общий объем жидкости определяется умножением паспортной мощности котла на пятнадцать. Это значение будет лежать в пределах допустимой погрешности.

Например, если для работы обогревательного оборудования необходимо триста литров воды, то объем мембранного бака должен составлять тридцать литров. Этот параметр увеличивается на пятьдесят процентов при использовании в качестве теплоносителя незамерзающей жидкости, то есть в данном случае величина необходимого объема будет составлять сорок пять литров. Кроме того, надо учитывать возможность утечек и увеличить расчетное значение еще приблизительно на три процента. При правильном определении величины мембранного бака клапан аварийного сброса давления не срабатывает.

Устанавливаем оптимальное давление в бачке

Перед тем, как подключить расширительный бачок и заполнить его теплоносителем, в его воздушной камере необходимо установить оптимальное давление, соответствующее данному параметру в отопительной сети. Для выполнения этой процедуры с воздушного отсека снимается пластмассовая крышка, под которой находится ниппель, такой же, как в автомобильных покрышках. Измеренное манометром давление подгоняется под нужное значение подкачкой при помощи насоса или стравливанием при нажатии на шток ниппеля.

Оптимальное давление в бачке получается корректировкой в меньшую сторону внутреннего давления в закрытой системе отопления. Делается это для того, чтобы резиновая диафрагма была поджата со стороны теплоносителя. В противном случае, при его остывании произойдет затягивание воздуха сквозь автоматические отводчики, чего допускать ни в коем случае нельзя. Например, если внутреннее давление в сети составляет 1,2 атмосферы, то его оптимальная величина в расширительном бачке составит одну атмосферу. После установки этого значения можно открывать кран и заполнять систему теплоносителем.

С периодичностью в шесть месяцев в компенсационной емкости закрытого типа нужно проверять давление и производить визуальный осмотр на наличие механических повреждений. При резком изменении внутреннего давления и температуры в отопительной сети существует риск повреждения мембраны, и в таком случае потребуется ее замена. Для этого необходимо выполнить следующие манипуляции:

  • расширительный бак отсоединить от магистрали;
  • стравить в нем давление, нажав на шток золотника;
  • снять поврежденную мембрану, слить излишки воды и установить новую;
  • установив оптимальное давление, прикрепить емкость на место.

Выбираем место установки расширительной емкости

Монтаж расширительного бака зависит от типа системы отопления и назначения самого резервуара. Компенсационную емкость закрытого типа лучше устанавливать на возвратной магистрали перед нагревательным котлом и циркуляционным насосом.

При ее расположении на подающей магистрали срок службы мембраны уменьшится вследствие постоянного воздействия более высокой температуры теплоносителя. Кроме того, в этом случае при возникновении аварийной ситуации в расширительную емкость может проникнуть пар, в результате чего диафрагма перестанет компенсировать давление теплоносителя, так как смесь воздуха и пара является сжимаемой средой.

Подключение расширительного бачка осуществляется через отсекающий шаровой кран. Это делается для того, чтобы при необходимости можно было быстро заменить компенсационную емкость, не дожидаясь, пока произойдет остывание теплоносителя. Установка второго крана дает возможность предварительно слить горячую воду из бака.

Как правильно установить своими руками закрытый расширительный бак

Схема подключения не отличается особенной сложностью. Правильно монтировать закрытый расширительный бак своими руками можно, соблюдая следующую схему подключения. Предварительно нагревательный котел обесточивается, перекрывается подача теплоносителя, вода из радиаторов сливается.

Если для монтажа применяются полипропиленовые трубы, потребуется специальный паяльник для их монтажа. Понадобятся также муфты и уголки. Из фитингов лучше использовать «американку», так как она дает возможность без затруднений снимать емкость для проведения профилактических работ и ремонта. Ниже приводится последовательная схема действий по монтажу расширительного бака.

  1. На резьбовую часть штуцера бака наматывается уплотнительная нить.
  2. На штуцер заворачивается переходник для установки крана.
  3. На резьбовую часть переходника наматывается уплотнительная нить.
  4. На переходник устанавливается запорный кран.
  5. На резьбовую часть «американки» наматывается уплотнительная нить. «Американка» заворачивается в кран с помощью пассатижей и разводного ключа.
  6. На резьбовую часть уголка наматывается уплотнительная нить. Уголок заворачивается в «американку».
  7. На корпус бака надевается хомут для крепления бака, который входит в комплект поставки.
  8. На противоположной стороне бака находится ниппель для закачки воздуха, на который накручена пластиковая крышка.

После размещения расширительного бачка в выбранном месте проверяется качество всех соединений, и в систему осуществляется подача теплоносителя. После того, как внутреннее давление в батареях достигнет расчетных значений, из них стравливаются воздушные пробки, и отопительная система запускается на полную мощность. Компенсационная емкость устанавливается так, чтобы ее удобно было обслуживать, то есть между ней и стеной оставляется свободное пространство.

Уплотнять все соединения нужно герметиками, стойкими к воздействию высоких температур, иначе неизбежно возникновение протечек. Мембранный расширительный бак в закрытой системе отопления устанавливается со стороны подачи холодной воды. При выполнении всех манипуляций необходимо соблюдать требования техники безопасности.

Уважаемый читатель! Ваши замечания, предложения или отзыв послужат наградой автору материала. Спасибо за внимание! Следующий видеоролик тщательно подобран и поможет разрешить оставшиеся вопросы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *