Содержание
В сегодняшних реалиях расширительный бак для отопления открытого типа давно и бесповоротно проиграл конкурентную борьбу более современной и эффективной закрытой емкости.
Тем не менее морально устаревшее оборудование активно используется. А в ряде ситуаций даже имеет некоторые преимущества перед технологичными мембранными резервуарами.
Указанное приспособление используется в системах отопления для предотвращения ее поломок при увеличении объема и давления теплоносителя, что происходит при нагревании.
Если быть точным, то при повышении температуры воды, циркулирующей в системе, от 5 до 100 °C ее объем становится на 4% больше. И это много, так как деться ей в трубах и радиаторах некуда — там нет свободного места.
В расширительный бак открытого типа выдавливаются излишки теплоносителя из системы отопления, что исключает поломку ее частей в результате возросшего давления.
Обратите внимание
Которое возникает потому, что воду нельзя сжать, а сама она заметно увеличивается в объеме при повышении температуры.
После остывания теплоноситель возвращается в систему отопления
В результате несколько сот грамм в небольшой системе отопления или несколько литров в достаточно крупной повышают давление до критических значений и приводят к возникновению мощных гидроударов.
Что влечет за собой выдавливание прокладок, поломку фитингов, радиаторов и дорогостоящий ремонт — все это в самый неподходящий момент.
А после того как температура теплоносителя снизится, его излишки опять становятся необходимыми для эффективного функционирования системы, поэтому они должны быть возвращены, причем в полном объеме. В случае испарения запасы жидкости необходимо пополнять.
Такие резервуары являются крайне простыми — в качестве расширительного бака всегда может использоваться обычное ведро, специально изготовленная емкость из подручных материалов, канистра, что-либо подобное.
Главными требованиями к конструкции являются:
То есть допускается даже отсутствие крышки, хотя она желательна — защищает от попадания в систему отопления частиц грязи.
Резервуар, который планируется использовать в качестве расширительного бака, должен быть оснащен патрубком, к которому подводится труба от системы отопления. Это единственное обязательное приспособление.
Конструкция любого расширительного бака крайне проста — он представляет собой обычную емкость, оснащенную одним или несколькими входами/выходами. Что позволяет излишкам жидкости накапливаться, сливаться.
Самые технологичные резервуары оборудованы подводом воды, сливным краном, который нужен для транспортировки воды в канализацию при слишком больших объемах ее излишков
Но для комфорта и исключения мелких неприятностей желательно использовать следующие аксессуары:
Поскольку расширительные емкости нередко устанавливаются на чердаках, то следует позаботиться о ее теплоизоляции. Что исключит замерзание жидкости и выход всей системы из строя.
В качестве теплоносителя может использоваться только обычная вода. Потому что современные эффективные антифризы в открытых резервуарах быстро испаряются. Что ведет к существенному удорожанию всей процедуры отопления помещения.
Кроме того, испарения антифризов почти всегда являются токсичными, что сказывается на здоровье жильцов.
Форма бака принципиального значения не имеет, поэтому может быть любой:
Материалом изготовления может быть любой металл или даже пластик, но поскольку теплоноситель может разогреваться до значительных температур, то он должен быть термостойким.
Этот рисунок помогает понять принцип работы расширительного бака. На изображении слева показан теплоноситель в холодном состоянии. Ему с избытком хватает предоставленного объема. Но, когда начинается разогрев (рисунок справа), то скоро возникает избыток воды.
Важно
На самом деле лишней жидкости немного, но этого вполне хватит для того, чтобы найти слабое место в системе и образовать течь или привести к поломке оборудования
В продаже есть различные варианты открытых расширительных бачков, среди которых несложно подобрать наиболее подходящий.
Или же смастерить из подручных материалов самодельный резервуар, который будет исполнять роль расширительного бака.
Расширительный бак является частью простейших систем отопления, работающих согласно законов физики. Когда перемещение жидкости по трубам, радиаторам осуществляется самотеком, энергию для этого обеспечивает перепад давления.
Чтобы не нарушать естественный теплообмен и кругооборот воды расширительный резервуар следует установитьв самой высокой точке всей системы отопления, при этом котел должен стать самой низкой.
В противном случае наличие бачка не будет давать нужного эффекта. Что не защитит от повышения давления, гидроударов и последующих за ними поломок.
Важным преимуществом открытых расширительных резервуаров является их доступность.
К примеру, бак получится изготовить даже из подручных материалов, которых хватает на дачных участках, в подсобных помещениях частных домов.
Расширительной может стать любая металлическая или пластиковая емкость нужного размера, о чем свидетельствует фото
Сам резервуар при холодном теплоносителе никакого участия в работе системы отопления не принимает.
Все меняется, когда жидкость разогревается до значительных температур и создает избыточное давление в трубах, радиаторах, так как в таких ситуациях ее излишек активно создается и выдавливается в расширительную емкость.
Где он находится до момента остывания теплоносителя, после чего самотеком опять попадает в трубы и радиаторы, котел.
Описанная процедура выполняется циклично, то есть на протяжении всего периода эксплуатации резервуара.
Совет
Из-за того, что система отопления, как и сам бак, является открытой, то компенсация последствий расширения не может выполняться без участия человека.
Причина в том, что теплоноситель, пребывая в прямом контакте с воздухом, испаряется, причем, чем больше он нагревается, тем активней происходит такая процедура.
В результате пользователю приходится регулярно осуществлять контроль наличного уровня воды. И по мере необходимости доливать ее.
Выполняется указанная операция с помощью ведра или другой емкости с водой. Это малоприятно, поэтому систему можно автоматизировать, организовав подачу воды от системы водообеспечения, причем от любой: локальной или централизованной.
Следует знать, что геометрические формы и точные расчеты в случае с открытой расширительной емкостью абсолютно не важны. Основным условием эффективной работы является размещение в самой верхней точке системы и наличие достаточного объема емкости до переливного патрубка
Кроме того, используя дополнительное оборудование описанную процедуру можно сделать полностью автономной.
Но в таком случае теряются важнейшие преимущества всех открытых баков и систем отопления:
Все процессы в открытом баке происходят согласно естественному круговороту, без помощи насосов и прочего оборудования.
В результате для того, чтобы расширительный резервуар гарантированно был полезным, габариты самой системы должны быть умеренными, то есть не стоит использовать ее для обогрева коттеджей и зданий, площадь которых превышает 100 м².
Оптимальным местом размещения расширительных емкостей являются теплые чердаки.
Обратите внимание
Так как там гарантированно будет самая высокая точка системы, а еще такое решение позволяет спрятать конструкцию с низкими эстетическими свойствами подальше от глаз
Если указанное правило игнорировать, то это может привести к существенным финансовым потерям, так как придется выполнять ряд переделок для обеспечения эффективности работы бака и всей системы, как одного целого.
Кроме того, должна быть ограничена высотность. Так как очень проблематично добиться ожидаемого результата при попытке обогрева таким способом более, чем двухэтажного здания.
Как указывалось выше, любой расширительный бачок, используемый для отопления открытого типа, отличается простотой конструкции, изготовления. А расчет габаритов такого изделия не более сложен.
Для чего можно воспользоваться формулами или же способом, заключающемся в приблизительном подсчете рабочего объема резервуара.
Пример использования формулы для вычисления нужного объема резервуара. Исходя из реального объема воды, циркулирующей в контуре, вычисляют лишь его увеличение при нагревании до определенной температуры, округляя в большую сторону.
Затем складывают полученный результат с объемом теплоносителя в отопительной системе и добавляют произвольное количество литров «про запас»
В реальности же, чтобы определить необходимую вместительность бака, владельцы небольшого дачного домика формулы используются крайне редко.
Чаще всего вычисляют приблизительный объем расширительной емкости, к которому для страховки можно добавить любое количество литров.
Причина: в случае с открытыми баками лишние объемы влияют на стоимость не существенно, а в ряде случаев к удорожанию вообще не приводят.
Важно
В результате весь расчет емкости сводится к определению 10% от объема всего теплоносителя, которые должны быть его минимальным значением расширительного бака.
Проще всего это сделать в момент проектирования и создания системы отопления, когда известны все параметры радиаторов, труб и других элементов конструкции или их легко узнать, выполнив измерения. А затем просто сложив объемы всех комплектующих.
Хотя открытые расширительные резервуары и системы, для которых они предназначены, давно изжили себя, но доступность, а главное высокая автономность делают их востребованными в условиях далеких от идеальных.
К примеру, если есть проблема со стабильными поставками электроэнергии или владельцы помещений не проживают там постоянно
Если исходные данные неизвестные, то самым практичным способом исчислений является опытный.
Для чего нужно слить всю воду из системы, а затем заполнить ее теплоносителем по новой.
При этом должен производиться замер, что можно делать с помощью счетчика или при использовании тары известного объема. После чего останется узнать нужные 10% объема теплоносителя, которые служат ориентиром при изготовлении или покупке бака.
Размещенный ниже ролик позволит лучше понять то, что представляют собой открытые расширительные емкости, как они изготавливаются, устанавливаются:
Следующий видеоролик посвящен самодельным бакам для системы отопления:
Открытый расширительный резервуар считается устаревшим приспособлением, как и вся разновидность отопительной системы, в которой он используется. То есть такое оборудование является малоэффективным, так как его работа сопровождается внушительными теплопотерями, а прогрев осуществляется крайне медленно.
Тем не менее полная автономность, независимость, простота в обслуживании, доступная стоимость делают открытый бак востребованным вдалеке от стабильных условий крупных городов — на дачах, в деревнях и т.д.
Система отопления, являясь сложной инженерной конструкцией, состоит из множества элементов, имеющих различное функциональное назначение. Расширительный бачок для отопления — одна из важнейших частей контура отопительной системы.
При нагревании теплоносителя, в котле и контуре системы отопления значительно повышается давление ввиду температурного увеличения объёма теплонесущей жидкости.
Учитывая, что жидкость является практически несжимаемой средой, а отопительная система герметична, данное физическое явление может привести к разрушению котла или трубопроводов.
Проблему можно было бы решить установкой простого клапана, который может стравливать избыточный объём горячего теплоносителя во внешнюю среду, если бы не один немаловажный фактор.
Совет
Жидкость при охлаждении сжимается и на место сброшенного теплоносителя в контур отопления проникнет воздух. Воздушные пробки – головная боль любой системы отопления, из-за них циркуляция в сети становится невозможной.
Поэтому необходимо спускать воздух из радиаторов отопления.
Постоянное же добавление нового теплоносителя в систему весьма затратно, подогрев холодной воды обходится гораздо дороже подогрева теплоносящей жидкости, пришедшей в котёл по обратному трубопроводу.
Эту проблему решает установка так называемого расширительного бака, который представляет собой резервуар, подключённый к системе одной трубой.
Избыточное давление в расширительном бачке отопления компенсируется его объёмом и позволяет обеспечить стабильную работу контура.
Внешне бачки расширительные для системы отопления, исходя из результатов расчёта и вида отопительного контура, различны по своим форме и размеру. В настоящее время выпускаются баки различных форм, от классических цилиндрических баков до так называемых «таблеток».
Существуют две схемы отопительных сетей здания — открытая и закрытая.
Открытая (самотёчная) система отопления используется в централизованных отопительных сетях и позволяет напрямую забирать воду на потребности горячего водоснабжения, что невозможно в частном домостроении.
Такой прибор располагают в верхней точке контура отопительной системы. Помимо нивелирования перепадов давления расширительный бачок отопления выполняет функцию естественной сепарации воздуха из системы, так как имеет возможность сообщения с наружной атмосферой.
Обратите внимание
Таким образом, конструктивно такое устройство представляет собой компенсационный бак системы отопления, не находящийся под давлением. Иногда по ошибке открытой могут называть систему с гравитационной (естественной) циркуляцией теплонесущей жидкости, что в корне неверно.
Иногда такой прибор могут называть расширительный бачок вакуумный для отопления, что тоже справедливо. Такая система предусматривает принудительную циркуляцию теплоносителя, воздух из контура при этом отводится через специальные краны (клапаны), установленные на отопительных приборах и вверху трубопроводов системы.
Конструктивно закрытый расширительный бак в системе отопления представляет собой резервуар цилиндрической формы с установленной внутри мембраной из резины, которая разделяет внутренний объём сосуда на воздушную и жидкостную камеры.
Мембраны бывают следующих типов:
Давление газа настраивается для каждой системы в индивидуальном порядке, который описывает прилагаемая к таким приборам как расширительный бачок для отопления закрытого типа инструкция.
Некоторые производители в конструкции своих расширительных баков предусматривают возможность замены мембраны.
Такой подход несколько повышает первоначальную стоимость прибора, зато впоследствии, при разрушении или повреждении мембраны стоимость её замены будет ниже цены нового расширительного бака.
С практической точки зрения форма мембраны никак не влияет на эффективность работы приборов, следует лишь отметить, что в баллонный расширительный бак закрытого типа для отопления вмещается несколько больший объём теплонесущей жидкости.
Принцип работы их также одинаков – при росте давления воды в сети за счёт расширения при нагревании, мембрана растягивается, сжимая находящийся по другую сторону газ и позволяет попасть внутрь бака излишкам теплоносителя. При остывании и, соответственно, падении давления в сети, процесс проходит в обратном порядке. Таким образом, регуляция постоянного давления в сети происходит в автоматическом режиме.
Нужно заострить внимание на том, что если купить расширительный бачок системы отопления наугад, без необходимого расчёта, то стабильности работы отопительной сети будет добиться весьма сложно.
Важно
При значительно большем, чем необходимо, размере бака не будет создаваться требуемое для системы давление.
В случае же если бак будет размера меньше требуемого, то он не сможет вместить избыточный объём теплонесущей жидкости, что может вылиться в создание аварийной ситуации.
Чтобы провести расчет расширительного бака для отопления закрытого типа сначала необходимо посчитать общий объём системы, складывающейся из объёмов трубопроводов контура, отопительного котла и приборов отопления.
Объёмы котла и радиаторов отопления указываются в их паспортах, а объём трубопроводов определяется методом умножения площади внутреннего поперечного сечения труб на их протяжённость.
Если в системе присутствуют трубопроводы разных диаметров, то следует определить их объёмы по отдельности, а затем сложить.
Дальнейший для таких приборов, как расширительный бачок для отопления закрытого типа расчет проводится по формуле V = (Vс х k) / D, где:
Vс – объём теплонесущей жидкости в системе отопления, k – коэфф. объёмного теплового расширения, принимаемый для воды 4%, для 10% этиленгликоля – 4,4%, для 20% этиленгликоля – 4,8%; D — показатель эффективности мембранного блока. Обычно он указывается производителем или его можно определить по формуле: D = (Рм – Рн) / (Рм +1), где:
Рм – максимально возможное давление в сети отопления, обычно оно равно предельному рабочему давлению предохранительного клапана (для частных домов редко превышает значения 2,5 – 3 атм.)
Рн – давление начальной накачки воздушной камеры расширительного бака, принимается как 0,5 атм. на каждые 5 метров высоты контура отопительной системы.
Как можно эффективно стабилизировать давление в системе отопления? Решение этой задачи заключается в применении комплексных мер, в том числе – установка специальных компонентов. Одним из них является расширительный бачок для системы отопления: закрытый, открытый, давление в которых должно быть стабильным при любых режимах работы.
Гравитационная система отопления с открытым расширительным баком” title=”Гравитационная система отопления с открытым расширительным баком”>Гравитационная система отопления с открытым расширительным баком
Прежде чем рассмотреть бачки расширительные для системы отопления нужно выяснить их назначение. Оно связано со свойством воды или аналогичного ей теплоносителя расширяться под действием температуры. В результате этого возрастает давление в системе. Его избыток должен компенсироваться.
Использование воздухоотводчика или подобной ему запорной арматуры эффективно, но имеет определенные отрицательные стороны.
Совет
Главной из них является выход воды из системы, в результате чего велика вероятность образования воздушных пробок.
Но как работает расширительный бачок в системе отопления при возникновении избыточного давления? Рассмотрим общий принцип работы на примере самой простой открытой модели:
По такому же принципу работают закрытые модели. Разница заключается в конструкции – она разделена на 2 камеры. Первая подсоединяется к магистрали отопления и заполняется водой, а во второй создается давление, равное нормальному для данной системы.
Причем обе камеры разделены эластичной мембраной. Как только объем теплоносителя в трубах превышает критический – давление в расширительном бачке отопления компенсирует этот процесс путем смещения мембраны.
Таким способом временно увеличивается фактический объем отопления.
Расширительный бак для гравитационной системы отопления
Самой простой разновидностью являются открытые модели. В большинстве случаев они представляют собой негерметичную емкость, устанавливаемую в самой верхней точке системы. Это важный момент, так как расположение расширительного бачка в системе отопления напрямую влияет на функциональные и эксплуатационные качества.
Основной принцип работы расширительного бачка в системе отопления гравитационного типа заключается в компенсации теплового расширения теплоносителя. Этот элемент можно изготовить самостоятельно, либо приобрести заводскую модель. Важными эксплуатационными параметрами для бака открытого типа являются:
Усовершенствованный открытый расширительный бак
До того как установить расширительный бачок в системе отопления открытого типа нужно ознакомиться с его преимуществами. Главным из них является доступная стоимость и простой монтаж.
Помимо традиционной схемы можно сделать небольшую модернизацию.
Для этого кроме патрубков соединения к магистрали монтируются дополнительные – контролирующий минимальный уровень жидкости и соединенный с трубой подпитки для пополнения системы.
Одним из недостатков такой конструкции является постоянное испарение теплоносителя из системы. На первый взгляд, это показатель незначителен, но если установка расширительного бачка отопления была выполнена на неотапливаемом чердаке – разность температур воздуха и теплоносителя пагубно скажется на КПД системы.
Выход из подобной ситуации – утепление стенок емкости и установка верхней крышки с плотным прилеганием. В таком случае скорость испарения воды значительно снизиться, а внешние факторы не будут влиять на температурный режим работы.
Для того чтобы сделать расширительный бачок для отопления своими руками можно подобрать соответствующую емкость и установить в нее соединительные патрубки.
Расширительный бак отопления закрытого типа
Намного сложнее выбрать расширительный бачок закрытого типа. Это объясняется повышенными требованиями к конструкции, так как она рассчитана для эксплуатации в системах с повышенным уровнем давления.
Роль расширительного бачка в системе отопления более существенна, чем для открытых моделей. В процессе работы циркуляционного насоса в совокупности с температурными колебаниями возникают скачки давления. Изменяя свое месторасположение, эластичная мембрана бачков расширительных для системы отопления стабилизирует давление до нужного уровня.
Важно учесть следующие особенности конструкции и ее эксплуатации:
Виды закрытых расширительных баков для отопления
При выборе нужно обратить внимание на конструкционные особенности определенной модели.
Так как сделать расширительный бак для отопления своими руками затруднительно – лучше всего приобрети уже готовый заводской. Важным моментом является возможность установки новой мембраны.
Периодическое воздействие давления в расширительном бачке отопления со временем может привести ее в негодность – потеряется эластичность либо герметичность.
Обратите внимание
В таком случае нужно выполнить замену мембраны. Лучше всего изначально приобрести конструкцию с фланцевым креплением.
Их корпус не монолитный, а состоит из 2-х частей, соединенных между собой с помощью фланца. Демонтировав этот элемент можно заменить дефектную мембрану на новую.
Узнав основные принципы работы расширительного бачка в системе отопления, нужно придерживаться следующего порядка работ:
Дальнейшие действия зависят от модели расширительного бака.
Чертеж открытого расширительного бака
Можно ли и как сделать расширительный бачок для отопления? В силу сложности конструкции закрытого типа в домашних условиях ее изготовить затруднительно. Поэтому рассмотрим технологию и порядок действий для сварки открытой емкости для отопления.
В качестве материала изготовления лучше всего выбрать листы нержавеющего железа. Однако могут возникнуть трудности с их сваркой. Поэтому для производства расширительного бачка для отопления только своими руками чаще всего используют оцинкованный металл. Толщина листов обычно составляет от 0,8 до 1,5 мм.
Объем конструкции должен составлять 5% от общего количества воды в системе. Также нужно учитывать степень расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 0,3% на каждые 10°, т.е. если общий объем теплоносителя составляет 300 л, то вместимость расширительного бака должна быть не менее 15 л. Исходя из этих данных, определяются габариты будущей конструкции.
Для того чтобы сделать расширительный бак для отопления самостоятельно нужно выполнить следующие действия:
Для защиты от попадания мусора и предотвращения испарения теплоносителя рекомендуется установить верхнюю крышку. С ее помощью можно осуществлять ревизию расширительного бачка открытого типа.
Коэффициенты заполнения расширительного бака
Перед тем как установить расширительный бачок с мембраной в системе отопления нужно выполнить расчет его объема. Простая схема для отрытой емкости в данном случае не подходит. Для этого нужно воспользоваться другой методикой.
Определяющим параметром будет коэффициент заполнения расширительного бака закрытого типа. Сначала нужно вычислить максимальный объем расширения воды в системе по следующей формуле:
Где Е – Коэффициент теплового расширения, С – Общий объем теплоносителя в системе, Рмин – Начальное давление в системе, Рмакс – Максимально допустимая величина давления, Кзап – Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления. Данные берутся из таблицы.
Значения давления должны быть точными. В противном случае, независимо от расположения расширительного бачка в системе отопления, он не будет выполнять своих функций или быстро выйдет из строя. Рекомендуется к получившимся расчетным показателям прибавить 5% для запаса. Он может потребоваться при установке дополнительных секций радиаторов в системе и увеличения общего объема теплоносителя.
После проведения просчетов можно приступать к установке расширительного бачка отопления. Важно правильно выбрать его месторасположение на общей схеме. Это напрямую зависит от типа системы – гравитационная или с принудительной циркуляцией. Несмотря на то, что роль расширительного бачка в отоплении останется неизменной – некорректный монтаж может привести к сбоям в работе.
Схема установки открытого расширительного бака
Установка расширительного бака открытого вида осуществляется в самой верхней точке системы.
Некоторые специалисты рекомендуют его монтаж сразу после разгонной вертикальной магистрали. При добавлении воды в систему через расширительный бак вероятность обратного хода уменьшается.
Также в этом месте схемы обычно самая высокая температура теплоносителя и соответственно – его расширение. Можно также осуществить подключение к обратной трубе.
Но тогда работа расширительного бачка в системе отопления будет менее эффективна.
Перед установкой рекомендуем ознакомиться с общими правилами и советами:
Плановый осмотр состояния бака можно делать 2 раза в месяц при постоянной работе отопления и обязательно перед первым запуском системы.
Схема установки мембранного расширительного бака
Установка мембранного расширительного бачка в системы отопления осуществляется только на обратную трубу перед циркуляционным насосом.
Обязательным условием является соблюдение температурного режима в помещении. Уровень нагрева воздуха не должен быть менее +5°С. Монтажу не должны препятствовать посторонние предметы. Это же касается и обслуживания конструкции.
Корректная установка расширительного бачка в систему отопления заключается в соблюдении его уровня. Конструкция должна стоять строго вертикально. Даже небольшой наклон может стать причиной неправильной работы. Для безопасности обслуживания на воздушную камеру следует поставить воздушный клапан для быстрого снижения давления в ней в случае возникновения аварийной ситуации.
Важно
Принципиальное отличие работы расширительного бачка в системе отопления закрытого типа заключается в возможности его быстрого демонтажа. Поэтому рекомендуется установить 2 отсекающих крана во время установки – один на подводящий патрубок к системе отопления, а второй – на водяную камеру бака. Перекрыв их, можно быстро демонтировать емкость для выполнения ее ремонта или установки новой.
В видеоматериале представлены особенности конструкции расширительных баков и их роль в работе системы отопления:
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.
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.
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.
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.
Из минусов такой системы можно выделить следующие:
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.
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.
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:
В большинстве современных расширительных емкостей есть ниппель, через который можно закачать дополнительно воздух для создания большего давления внутри системы.
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.
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.
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.
Совет
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.
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.
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.
Автономные отопительные системы пользуются большой популярностью при загородном строительстве. Их создание позволяет владельцу жилища чувствовать себя независимым от коммунальных служб, значительно экономить на счетах за отопление. Более того, в ряде случаев, подключение к магистральной системы теплоснабжения является попросту невозможным.
В общих чертах индивидуальная отопительная система в частном доме с жидким теплоносителем состоит из устройства, нагревающего воду (оно может работать на разных типах топлива) и системы оборота горячего теплоносителя. Проектирование и строительство системы оборота воды играет важную роль в создании качественной системы автономного отопления.
Она состоит из нескольких составных частей, а среди них расширительный бачок для отопления играет не самую последнюю роль, если не решающую! Для полноценного функционирования системы бачок просто необходим, он делает систему более целостной и без него функционирование невозможно в принципе! Это как автомобиль, который может ехать только в том случае, если все его узлы и агрегаты настроены и нормально функционируют!
Внешний вид расширительного бачка для отопления
На расширительный бачок в индивидуальных системах отопления возложена важная роль приема излишней части воды-теплоносителя. При нагреве вода может изменять свой объем, а в системах отопления температура теплоносителя не является постоянной величиной.
Таким образом, при создании полностью замкнутой герметичной системы оборота горячей воды возникает существенный риск разрыва соединительных элементов в следствии повышения давления.
Обратите внимание
Вода является практически несжимаемым веществом и перед ее напором не может устоять даже самое надежное соединение из паянного пластика, а также из любых металлов.
Рассмотрим, как работает в системе индивидуального отопления расширительный бачок, какие бывают типы расширительных бачков, как правильно выбрать данное оборудование и какие тонкости необходимо учесть при его установке в частном доме.
Приведем простой физический пример. Допустим температура жидкого теплоносителя-воды в нашей системе отопления поднялась всего лишь на 10 градусов. Это может быть связано с более интенсивной работой нагревающего устройства, вызванного пониженной температурой на улице. После такого подъема температуры объем воды, циркулирующей в замкнутой системе увеличиться на 0,3 процента.
Казалось бы – не очень-то большая величина. Однако вода (или антифриз, используемый в качестве теплоносителя) несжимаема, то-есть в системе постепенно возникает сильное избыточное давление.
Чтобы такое давление не разрушило соединительные элементы отопительной системы – воде необходимо дать пространство для расширения. Таким пространством и будет расширительный бачок.
При холодном теплоносителе он заполнен не полностью, а вот при нагреве уровень воды в нем увеличивается, что сохраняет давление в системе оборота воды на нормальном уровне.
В смонтированной и готовой к работе индивидуальной системе отопления с жидким теплоносителем расширительный бачок выглядит примерно так, как показано на приведенном рисунке (рис. 2). В некоторой литературе данное устройство называется «экспансоматом» — от английского термина «расширение» — экспансия).
рис. 2
Различают следующие основные типы расширительных бачков для систем отопления:
В старых системах отопления часто применялся расширительный бачок открытого типа. До сих пор такие устройства монтируют в системах, в которых отсутствуют циркуляционные насосы, обеспечивающие оборот теплоносителя.
Расширительный бачок открытого типа
Однако, бачок такой системы имеет свой недостатки:
В системах, в которых теплоноситель циркулирует по контурам посредством работающих насосов ставятся исключительно расширительные бачки закрытого типа.
схема работы бачка
Это уже более сложное устройство, в котором имеется специальная мембрана, расположенная в герметично закупоренной емкости для теплоносителя.
Мембраны в таких бачках разделяют на диафрагменные и баллонные. В любом случае мембрана делит емкость на две части. В первой находится закачанный под давлением инертный газ (для предотвращения коррозии) или обычный воздух, а во вторую при повышении давления в системе отопления поступают излишки теплоносителя.
Как только температура теплоносителя в такой системе увеличивается, то лишняя его часть устремляется в расширительный бачок. Мембрана меняет свою конфигурацию (примерно как воздушный шарик) и объем воздуха или газа в другой части расширительного бачка уменьшается. Газы, как известно довольно легко сжимаются, но и стремятся к расширению.
закрытый бачок
При остывании теплоносителя расширяющееся газы толкают мембрану и выталкивают излишки теплоносителя обратно в систему отопления.
При одинаковом принципиальном устройстве – расширительные бачки закрытого типа могут делиться еще на несколько видов:
Стоимость бачков второго типа ниже и они пользуются большей популярностью у потребителей. Однако бачки со сменяемой мембраной могут выдержать большие перепады давления в системе, что резко повышает их эффективность. Кроме того, они более ремонтопригодны и мембрана при повреждении может быть заменена.
Фланцевый расширительный бачок может исполняться в двух вариантах: в вертикальном и в горизонтальном. Отличительной особенностью расширительных бачков такого типа является отсутствие контакта теплоносителя с поверхностью бака.
Расширяющаяся жидкость находится внутри своеобразного кокона из мембраны, поэтому на поверхности бачка отсутствуют причины для коррозии. Такую мембрану достаточно легко менять.
: просто откручивается фланец и выполняются ремонтные работы.
Важно
В мембранных расширительных бачках наибольший риск повреждения мембранного элемента возникает в момент пуска системы, когда в ней скачкообразно возрастает давление.
При нахождении в системе больших объемов теплоносителя нормальный уровень давления производится посредством манометра. Такой прибор соединяется с предохранительным клапаном, пороговое значение срабатывания для которого в частом доме устанавливается на 3-4 бара.
Прежде всего – выбираемый расширительный бачок по своим геометрическим размерам должен соответствовать объему теплоносителя, находящегося в системе. Обратите на это особое внимание при выборе. Приобретение чрезмерно маленького бачка может свести всю его эффективность к нолю.
Особое внимание обратите на характеристики мембранного устройства. Оно должно сохранять свои рабочие свойства при всем диапазоне температур, планируемых в отопительной системе. Также мембрана должна выдерживать возможные скачки давления, для чего в ней должен иметься определенный запас гибкости.
Устанавливать расширительный бачок в отопительную систему частного дома необходимо согласно подготовленному проекту, если вы сами не с состоянии подготовить такой проект — обязательно обратитесь за помощью к профессионалам!
Помните, что открытые бачки для расширения теплоносителя могут устанавливаться исключительно в верхней части отопительной системы. Обычно в них присутствует резьбовое соединение, расположенное в нижней части устройства.
При этом расширительный бачок закрытого типа можно установить в любом месте системы отопления . Желательно, чтобы место его монтажа находилось непосредственно после циркуляционного насоса по ходу движения теплоносителя.
установка бачка
Обратите внимание, что расширительный бачок любого типа при наполнении его водой значительно увеличивает свою массу, что накладывает дополнительные требования к прочности системы его крепления. Предусмотрите наличие свободного доступа к отопительному бачку, особенно к устройствам со сменяемой мембраной.
Совет
При установке расширительного бачка в обязательном порядке в системе отопления также устанавливается манометр и защитный клапан, который будет служить «последним рубежом обороны» при незапланированном чрезмерном расширении теплоносителя.
Если вы тщательно выберите и грамотно всё смонтируете – можете быть уверены в долгой и бесперебойной работе контуров обогрева.
В мире строительства и промышленности каждая деталь имеет значение, и качественный металлопрокат – основа надежных…
В мире криптовалют новые проекты и платформы вспыхивают почти ежедневно, но только немногие из них…
Контрольные реле - это ключевой элемент в системах безопасности и контроля, обеспечивающий надежное функционирование различных…
LAN-кабели, или как их еще называют для локальной сети, есть важной частью в передачи давних…
Покупка собственного жилья является одним из самых значимых событий в жизни любого человека. В современном…
Стоимость копки колодца: важные факторы и практические рекомендации Копка колодца - важный этап в обеспечении…