Розширювальний бак для опалення: установка розширювального бака за інструкцією. Розширювальний бачок для опалення: навіщо потрібен, де і який краще Розширювальний бак закритого типу принцип роботи

Якісно встановлена ​​та відрегульована система опалення працюватиме надійно з раціональним споживанням енергоресурсів. Одним з основних вузлів, від якого залежить бездоганна робота котла та контуру, є розширювальний бак.

Розрахунок параметрів бака здійснюється з урахуванням потужності котла та обсягу теплоносія. Відмінність модифікацій полягає у розмірі патрубків та граничного тиску.

Перегляньте відео про особливості роботи розширювального бачка

Основна функція конструкції полягає у гасінні підвищеного тиску рідини в системі. Якщо система не буде оснащена подібним пристроєм, може виникнути гідроудар, внаслідок якого станеться розрив труб або руйнується опалювальне обладнання.

Зовні бак являє собою металевий корпус з начинкою всередині і патрубком, що виходить назовні для приєднання до системи опалення.

Пристрій розширювального бака опалення

Пристрій розширювального бака складається з наступних елементів:

захисного вентиля;

Мембрани;

Запобіжний клапан;

Камери для води;

Газова камера;

Патрубки.

Залежно від виду може змінюватись комплектація конструкції.

При плануванні створення системи водяного опалення у власному будинку перед власником постає вибір з декількох варіантів. У списку найголовніших питань - тип системи (буде вона відкритого або закритого типу), і яким принципом буде здійснюватися передача теплоносія по трубах (природна циркуляція за рахунок впливу гравітаційних сил, або примусова, що вимагає установки спеціального насоса).

Кожна зі схем має свої переваги та недоліки. Але все-таки в даний час все частіше перевага надається закритій системі з примусовою циркуляцією. Така схема компактніша, легше і швидше монтується, має ряд інших експлуатаційних переваг. Одна з основних відмінних рис– це повністю герметичний розширювальний бак для опалення закритого типу, установка якого буде розглянута в даній публікації.

Але перш ніж придбати розширювальний бак і приступати до його монтажу, необхідно хоча б трохи ознайомитися з його пристроєм, принципом роботи, а також з тим, яка модель стане оптимальною для конкретної системи опалення.

У ніж переваги закритої системи опалення

Незважаючи на те щоостаннім часом з'явилося безліч сучасних приладів та систем обігріву приміщень, принцип передачі тепла через циркулюючу по трубах рідину з високою теплоємністю – без сумніву, залишається самим поширеним. Як переносник теплової енергії найчастіше застосовується вода, хоча за деяких обставин доводиться застосовувати й інші рідини з низькою температурою замерзання (антифризи).

Теплоносій отримує нагрівання від котла (Пічі з водяним контуром)та передає тепло опалювальним приладам (радіаторам, конвекторам, контурам «теплої підлоги»), встановленим у приміщеннях у необхідній кількості.

Як визначитися з типом та кількістю радіаторів опалення?

Навіть найпотужніший котел не зможе створити в приміщеннях комфортну атмосферу, якщо параметри точок теплообміну не відповідають умовам конкретної кімнати. Як правильно – у спеціальній публікації нашого порталу.

Але будь-яка рідина має загальні фізичні властивості. По-перше, при нагріванні вона значно збільшується в обсязі. А по-друге, на відміну від газів — це нестерпна субстанція, її температурне розширення необхідно якимось чином компенсувати, надавши для цього вільний обсяг. І при цьому необхідно передбачити, щоб у міру остигання та зменшення в об'ємі, в контури труб ззовні не потрапило повітря, яке створить «пробку», що перешкоджає нормальній циркуляції теплоносія.

Саме такі функції виконує розширювальний бачок.

Ще не так у приватному будівництві особливої ​​альтернативи і не існувало – у найвищій точці системи встановлювався відкритий розширювальний бак, який справлявся з поставленими завданнями.

1 – котел опалення;

2 – стояк подачі;

3 – відкритий розширювальний бачок;

4 – радіатор опалення;

5 – опціонально – циркуляційний насос. В даному випадку показаний насосний вузол з обвідною петлею та системою засувок. При бажанні або виникненні необхідності можна переключити примусову циркуляцію на природну, і навпаки.

Можливо, вас зацікавить інформація про те, як правильно здійснюється

Ціни на циркуляційні насоси

циркуляційні насоси

Закрита система – повністю ізольована від атмосфери. У ній підтримується певний тиск, а температурне розширення рідини компенсується установкою бачка герметичного особливої ​​конструкції.

Бачок на схемі показаний поз. 6, врізаним у трубу обратки (поз.7).

Здавалося б – чого «город городити»? Звичайний відкритий розширювальний бачок, якщо він повною мірою справляється зі своїми функціями, є більш простим і недорогим рішенням. Він, напевно, коштує небагато, а крім того, за певних навичок, його нескладно виготовити і самостійно - зварити зі сталевих листів, використовувати непотрібну металеву ємність, наприклад, старий бідон і т.п. Мало того, можна зустріти приклади застосуваннястарі пластикові каністр.

Чи є сенс витрачати гроші на придбання герметичного розширювального бачка? Виявляється, є, оскільки закрита система опалення має чимало переваг:

• Повна герметичність виключає процес випаровування теплоносія. Це відкриває можливості застосування, окрім води, спеціальних антифризів. Міра – більш, ніж необхідна, якщо заміським будинком у зимовий час користуються не завжди, а «наїздами», час від часу.
• У відкритій системі опалення розширювальний бак, як уже згадувалося, повинен бути змонтований у найвищій точці. Дуже часто подібним місцем стає горище, що не опалюється. А це спричиняє додатковий клопіт по термоізоляції ємності, щоб навіть у найсильніші морози теплоносій у ній не замерз.

А в закритій системі розширювальний бачок може бути встановлений практично на її ділянці. Найбільш доцільним місцем монтажу є труба звороту безпосередньо перед входом у котел – тут деталі бачка меншою мірою будуть піддаватися температурному впливу від розігрітого теплоносія. Але це - зовсім не догма, і змонтувати його можна з таким розрахунком, щоб він не створював перешкод і не дисгармонував своїм виглядом з інтер'єром приміщення, якщо, скажімо, в системі використовується настінний котел, встановлений в коридорі або на кухні.

• У відкритому розширювальному бачку теплоносій завжди перебуває у контакті з атмосферою. Це призводить до постійного насичення рідини розчиненим повітрям, що є причиною активізації корозії в трубах контуру і в радіаторах, підвищеного газоутворення в процесі нагрівання. Особливо нетерпимі до цього алюмінієві радіатори.
• Закрита система опалення з примусовою циркуляцією – менш інертна – вона набагато швидше прогрівається при запуску, набагато чутливіша до регулювань. Виключаються абсолютно невиправдані втрати у сфері розширювального бака відкритого типу.
• Різниця температур у трубі подачі та у зворотному струмі з'єднання з котлом – менша, ніж у відкритій системі. Це важливо для збереження та тривалості експлуатації опалювального обладнання.
• Закрита схема з примусових циркуляцій для створення контурів вимагатиме руби меншого діаметру - очевидний виграш і у витратах на матеріали, і у спрощенні монтажних робіт.
• За розширювальним баком відкритого типу необхідний контроль - для недопущення переливу при заповненні, і для виключення падіння рівня рідини в ньому під час експлуатації нижче критичної позначки. Звичайно, все це можна вирішити установкою додаткових пристроїв, наприклад, поплавкових клапанів, патрубків переливу і т.п., але це зайві складності. У закритій системі опалення таких проблем не виникає.
• І, нарешті, така система – найбільш універсальна, оскільки підходить до будь-яких типів батарей, що дозволяє підключати контури теплої підлоги, конвектори, теплові завіси. Крім того, за бажанням можна організувати і гаряче теплопостачання, змонтувавши в систему бойлер непрямого нагріву.

Із серйозних недоліків можна згадати лише один. Це — обов'язковість «групи безпеки», що включає контрольно-вимірювальні прилади (манометр, термометр), запобіжний клапан та автоматичний повітровідвідник. Втім, це швидше не недостаток, а технологічна витрата, що забезпечує безпечну експлуатацію системи опалення.

Одним словом, переваги закритої системи явно переважують, і витрати на спеціальний розширювальний герметичний бак виглядають цілком виправданими.

Як влаштований та як діє розширювальний бачок для опалення закритого типу?

Пристрій розширювального бачка для системи закритого типу не відрізняється великою складністю:

Зазвичай вся конструкція розміщена у сталевому штампованому корпусі (поз.1) циліндричної форми (зустрічаються бачки у формі «таблетки»). Для виготовлення використовується якісний метал, що має антикорозійне покриття. Зовні бачок покритий емаллю. Для опалення використовуються вироби з червоним корпусом. (Існують бачки синього кольору – але це водні акумулятори для системи водопостачання. Вони не розраховані на підвищені температури, а до всіх деталей пред'являються підвищені санітарно-гігієнічні вимоги).

З одного боку бачка розміщений різьбовий патрубок (поз. 2) для врізання в систему опалення. Іноді в комплект постачання входять фітинги для полегшення проведення монтажних робіт.

З протилежного боку є ніпельний клапан (поз. 3), що служить для попереднього створення необхідного тиску повітряної камери.

Усередині всю порожнину бачка розділена мембраною (поз. 6) на дві камери. З боку патрубка знаходиться камера для теплоносія (поз. 4), з протилежної – повітряна (поз. 5)

Мембрана виготовлена ​​з еластичного матеріалу із низьким показником дифузії. Їй надано спеціальну форму, яка забезпечує «упорядковану» деформацію при зміні тиску в камерах.

Принцип роботи – нескладний.

• У початковому положенні, при підключенні бачка до системи та заповнення її теплоносієм, певні об'єм рідини через патрубок надходить у водну камеру. Тиск у камерах вирівнюється, і ця замкнута система набуває статичного положення.
• При підвищенні температури відбувається розширення об'єму теплоносія в системі опалення, що супроводжується зростанням тиску. Надлишок рідини потрапляє в розширювальний бачок (червона стрілка) і своїм тиском згинає мембрану (жовта стрілка). При цьому обсяг камери для теплоносія збільшується, а повітряної відповідно зменшується, і тиск повітря в ній зростає.
• При зниженні температури та зменшенні загального об'єму теплоносія надлишковий тиск у повітряній камері сприяє переміщенню мембрани назад (зелена стрілка), і теплоносій переміщається назад у труби системи опалення (синя стрілка).

Якщо тиск у системі опалення досягає критичного порога, то повинен спрацювати клапан у «групі безпеки», який випустить надлишки рідини. Деякі моделі розширювальних бачків мають власний запобіжний клапан.

Різні моделі баків можуть мати власні особливості конструкції. Так, вони бувають нерозбірними або з можливістю заміни мембрани (для цього передбачено спеціальний фланець). У комплекті можуть бути кронштейни або хомути для кріплення бачка на стіні, або передбачені підставки - ніжки для розміщення його на підлозі.

Крім того, вони можуть відрізнятися і конструкцією самої мембрани.

Зліва показаний розширювальний бачок з мембранною - діафрагмою (вона вже була розглянута вище). Як правило, це нерозбірні моделі. Нерідко застосовується мембрана балонного типу (малюнок праворуч), виготовлена ​​з еластичного матеріалу. По суті вона сама по собі є водяною камерою. Принаймні наростання тиску така мембрана розтягується, збільшуючись обсягом . Саме такі бачки оснащені розбірним фланцем, що дозволяє самостійно проводити заміну мембрани у разі її виходу з ладу. Але основний принципроботи від цього не змінюється.

Відео: пристрій розширювальних бачків марки «Flexcon FLAMCO»

Ціни на розширювальні баки Flexcon FLAMCO

розширювальні баки Flexcon

Як розрахувати необхідні параметри розширювального бачка?

При виборі розширювального бачка для конкретної системи опалення основним моментом має стати його робочий об'єм.

Розрахунок за формулами

Можна зустріти рекомендації встановлювати бак, обсяг якого становить приблизно 10% загального обсягу теплоносія, що циркулює по контурах системи. Однак, можна провести і точніший розрахунок – для цього існує спеціальна формула:

Vб =Vз ×k / D

Символами у формулі є:

Vб- Необхідний робочий об'єм розширювального бачка;

Vс– загальний обсяг теплоносія у системі опалення;

k- Коефіцієнт, що враховує об'ємне розширення теплоносія при нагріванні;

D- Коефіцієнт ефективності розширювального бака.

Звідки взяти вихідні величини? Розбираємося по рядку:

1. Загальний обсяг системи ( Vз) можна визначити декількома способами:

• Можна засікти за водоміром, який загальний обсяг поміститься під час заповнення системи водою.
• Найточніший спосіб, який застосовується при розрахунках системи опалення – це сумування загального об'єму труб усіх контурів, місткості теплообмінника наявного котла (вона вказана у паспортних даних), та об'єм усіх приладів теплообміну у приміщеннях – радіаторів, конвекторів тощо.
• Цілком допустиму похибку дає найпростіший спосіб. Він ґрунтується на тому, що для забезпечення 1 кВт потужності опалення потрібно 15 літрів теплоносія. Таким чином, паспортну потужність казана просто множать на 15.

2. Значення коефіцієнта температурного розширення ( k) – це таблична величина. Вона нелінійно змінюється в залежності від температури нагрівання рідини та від процентного вмісту в ній антифризних. етиленгліколевихдобавок. Значення наведено в таблиці, що знаходиться нижче. Рядок величини нагріву беруть із розрахунку запланованої експлуатаційної температури системи опалення. Для води приймають значення відсоткового вмісту етиленгліколю – 0. Для антифризів – з конкретної концентрації.

Температура нагрівання теплоносія, °С	вміст гліколю, % від загального обсягу
	0	10	20	30	40	50	70	90
0	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0224	0.0288
10	0.00027	0.0034	0.0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0226	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.024	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0266	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0301	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0343	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0387	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0.0318	0.0348	0.0378	0.0438	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0494	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.0557	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0621	0.0729

3. Значення коефіцієнта ефективності розширювального бачка ( D) доведеться розрахувати за окремою формулою:

D = (Qm – Qб) / (Qm + 1 )

Qm- максимально допустимий тиск у системі опалення. Воно визначатиметься порогом спрацьовування запобіжного клапана у «групі безпеки», який обов'язково вказується у паспорті виробу.

Qб- Тиск попереднього накачування повітряної камери розширювального бака. Воно також може бути зазначено на упаковці та документації виробу. Є можливість його зміни - підкачування за допомогою автомобільного насоса або, навпаки, стравлювання через ніпель. Зазвичай рекомендують встановлювати цей тиск у межах 1.0 – 1.5 атмосфер.

Калькулятор для розрахунку необхідного обсягу розширювального бачка

Щоб спростити читачеві процедуру розрахунку, у статті розміщено спеціальний калькулятор, до якого внесено зазначені залежності. Введіть значення, що запитуються, і після натискання кнопки «РОЗРАХУВАТИ» отримайте необхідний обсяг розширювального бака.

Мембранний розширювальний бак для опалення закритого типу

Мембранний розширювальний бак призначений для компенсації температурного розширення теплоносія та підтримки необхідного тиску у закритих системах опалення.

Рідини, які використовуються в системах опалення, при нагріванні за рахунок теплового розширення збільшують свій обсяг. Наприклад, об'єм води при нагріванні до 90 про Ззбільшується на 3,55%. Якщо в якості теплоносія в системі опалення застосовують антифриз на основі етиленгліколю, обсяг рідини збільшується ще більше.

Мембранний розширювальний бак для опалення. Пристрій та схема роботи. Через повітряний клапан (ніпель) повітряну камеру наповнюють автомобільним насосом стиснутим повітрям.

У закритій системі опалення без розширювального бака навіть незначне підвищення температури призведе до різкого зростання тиску та спрацьовування запобіжного клапана. Надлишкова частина теплоносія через клапан виллється назовні.

Мембранний розширювальний бак для опалення є посудиною, розділеною на дві частини рухомою мембраною. Одна частина посудини з'єднана із системою опалення та заповнена теплоносієм. В іншу частину судини закачується повітря під певним тиском.

При зміні об'єму рідини в системі опалення мембрана в баку переміщається в той чи інший бік. В результаті обсяг, який займає рідина в баку, теж змінюється. Стиснене повітря по інший бік мембрани діє як пружина, підтримуючи робочий тиск теплоносія і не допускаючи спрацьовування запобіжного клапана.

Експлуатаційні обмеження та вимоги безпеки

Залежно від конструкції розширювального бака та матеріалів, що застосовуються, виробники накладають певні обмеження на їх використання в системах опалення.

Як правило, виробники висувають певні вимоги до складу та корозійних властивостей рідини – теплоносія в системі опалення. Наприклад, обмежують вміст етиленгліколю у розчині антифризу.

Забороняється використання розширювального бака при тиску, що перевищує допустимі величини, зазначені в технічній документації виробника. У місці приєднання розширювального бака до системи опалення обов'язково потрібна установка групи безпеки, яка контролює та обмежує тиск у баку.

У системах опалення приватних будинків та автономного опалення квартир використовують баки та інше опалювальне обладнання з робочим тиском не менше 3 бар.

Не допускається розширювальний бак для опалення використовувати у системах питного водопостачання.

Установка, монтаж та підключення розширювального бака

Розширювальний бак підключають до зворотного трубопроводу системи опалення з боку всмоктування циркуляційного насоса. 1 - мембранний розширювальний бак; 2 - приєднувальна запірна арматура та зливний кран; 3 - циркуляційний насос; 4 - кран підживлення

Розширювальний бак встановлюють в приміщенні, що опалюється. Бак розміщують у місці, легко доступному для обслуговування. Монтаж проводять так, щоб був доступ до повітряного ніпеля, фланця та приєднувальної арматури.

Розширювальні баки невеликого розміру зазвичай кріпляться до стіни за допомогою кронштейна. Деталі кріплення зазвичай в комплект виробу не входять і замовляються окремо. Баки великого розміру встановлюють на підлогу, ніжках.

Розширювальний бак підключають до зворотного трубопроводу системи опалення з боку всмоктування циркуляційного насоса.

Приєднувальна арматура для розширювального бака дозволяє відключати бак від системи, зливати воду з бака, пломбувати запірний кран.

У місці підключення на лінії до бака необхідно встановлювати запірну арматуру, захищену від випадкового закривання. Крім того, слід встановити зливний (дренажний) кран для випорожнення бака. Виробники баків зазвичай пропонують спеціальну приєднувальну запірно – дренажну арматуру для своїх виробів. Такі комплекти потрібно замовляти окремо.

Для приєднання бака до зворотного трубопроводу слід використовувати труби з внутрішнім діаметром, що дорівнює діаметру приєднувального патрубка бака.

Розширювальний бак з'єднують із системою опалення після промивання системи.

Вбудований мембранний розширювальний бак розташований на задній стінці двоконтурного газового казана

Мембранні розширювальні баки іноді вбудовують у казани. Наприклад, двоконтурні газові котли, зазвичай, вже мають вбудований розширювальний бак певної ємності. Якщо обсяг вбудованого розширювального бака виявився малим для опалювальної системи, необхідно встановити новий бак зовні перед котлом на зворотному трубопроводі. Об'єм нового бака вибирають як завжди, без урахування ємності вбудованого бака.

Налаштування тиску в розширювальному баку

Перед введенням в експлуатацію системи опалення, до заповнення бака теплоносіємв розширювальний бак через повітряний клапан - ніпель автомобільним насосом закачують повітря. Величину тиску повітря контролюють автомобільним манометром, вбудованим в насос або окремим приладом. Багато виробників продають розширювальні баки, що вже заповнені повітрям або азотом до певного тиску, зазначеного в техдокументації. У будь-якому випадку необхідно перевірити достатність тиску повітря в баку.

Початковий тиск у повітряній камерірозширювального бака - Ро :

P o > P ст + 0,2 бар ,

де Р ст- Статичний тиск системи опалення в місці установки бака - дорівнює висоті стовпа води від точки приєднання розширювального бака до верхньої точки системи опалення (висота стовпа 10 м = 1бар)

Початковий тиск у повітряній камері обов'язково перевіряють та регулюють за відсутності в баку рідини- Відкрити приєднувальний штуцер і вилити залишки теплоносія з бака. Вбудовані в казан розширювальні баки теж звільняють від рідини.

В системі опалення приватного будинку зручно встановлювати розширювальний бак із заводським наповненням повітряної камери повітрям чи азотом тиском Ро = 0,75 - 1,5 бар . Таку величину виставленого на заводі тиску можна залишити без зміни, навіть якщо вона буде значно більшою за розраховану за формулою Ро. Найчастіше такого тиску для систем опалення приватного будинку або квартири цілком достатньо.

Вбудовані в казан розширювальні баки зазвичай вже заповнені повітрям або азотом до тиску, вказаного в інструкції до котла. Перед встановленням котла необхідно перевірити тиск повітря в розширювальному баку і, при необхідності, відрегулювати закачати або спустити повітря.

Перевищення початкового тиску над статичним мінімум 0,2 бар. необхідно для створення в системі тиску, при якому знижується ризик утворення вакууму, пароутворення та кавітації.

На наступному етапібак приєднується до системи опалення. Потім відкривається вентиль підживлення та система опалення і бак заповнюються теплоносієм з початковим тиском підживлення. Р поч.:

Р поч > або = Р про + 0,3 бар

(наприклад, якщо Р о = 1 бар, то Р поч >= 1,3 бар)

Ро- Початковий тиск в повітряній камері розширювального бака.

Часто виробники котлів, наприклад газових, вказують у технічній документації початковий тиск, що рекомендується, підживлення теплоносія в системі. В інструкції також вказують мінімальний тиск теплоносія, нижче якого котел просто не включатиметься в роботу. У цьому випадку заповнюють систему з початковим тиском, вказаним в інструкції до котла.

Далі,включаємо котел і розігріваємо систему опалення до максимальної робочої температури (наприклад, 75 про З). При нагріванні з води виділяється розчинене у ній повітря. Видаляємо повітря із системи опалення. Слідкуємо за показаннями манометра і фіксуємо величину тиску в системі з водою, що розширилася. Р расш.

В ув'язненнівідключаємо циркуляційний насос і знову вмикаємо підживлення і доводимо тиск у системі при максимальній температурі теплоносія до кінцевого. Р кін:

Р кін< или = Р кл — 0,5 бар ,

де Р кл- Тиск відкриття запобіжного клапана системи опалення.

(наприклад, якщо Р кл = 3 бар, то тиск у системі доводимо до Р кон<= 2,5 барпри температурі теплоносія 75 про З)

Описана вище методика налаштування тиску розширювального бака дозволяє підняти максимум ефективний корисний обсяг розширювального бака. Бак буде здатний прийняти в себе найбільшу кількість води, а потім знову віддати її системі. Це буває корисно у разі, наприклад, невеликих протікань у системі. Бак зможе віддавати воду в систему тривалий час – тиск у системі знижуватиметься з меншою швидкістю. Працездатність системи опалення зберігатиметься більш тривалий час. Або, в результаті охолодження теплоносія, тиск в системі може знизитися нижче за мінімальний, необхідний для включення котла. У цьому випадку автоматика не зможе запустити опалення у роботу. При налаштуванні тиску за вищевказаною методикою ризик такого розвитку подій знижується до мінімуму.

Ці переваги, описаної тут, методики налаштування тиску є особливо актуальними для систем опалення заміських будинків, куди господарі заглядають не щодня.

Перевірка цілісності мембрани

Привести на короткий час повітряний клапан (ніпель). Якщо з клапана витікає вода, бак потрібно замінити, або, в баках зі змінною мембраною, необхідно провести заміну мембрани.

Якщо потрібно видалити газ з повітряної камери розширювального бака, перед цим обов'язково слід випорожнити його водяну камеру, а не навпаки!

Перед тим як знову наповнити бак водою, слід виставити необхідний попередній тиск у повітряній камері. У разі недотримання цих вказівок існує небезпека розриву мембрани.

Розрахунок обсягу розширювального бака для опалення

Об'єм розширювального бака вибирається таким чином, щоб при нагріванні теплоносія до максимальної робочої температури зростання тиску в системі опалення не перевищувало допустимої величини (залишався нижче тиску спрацьовування запобіжного клапана).

Об'єм розширювального бака для системи опалення ємністю до 150 літрів.

Для систем опалення, що містять невелику кількість теплоносія до 150 літрів, об'єм розширювального бака вибирають за спрощеною формулою:

V n = 10 - 12% x V s ,

де: V n- Розрахунковий обсяг розширювального бака; Vs- Повний обсяг системи опалення.

Розрахунок ємності розширювального бака для системи опалення об'ємом понад 150 літрів

Розрахунок починають з визначення збільшення обсягу теплоносія — додаткового обсягу, який утворюється в результаті нагрівання рідини до робочої температури. V e.

V e = V s x n%,

де, Vs- Повний обсяг системи опалення; n%- Коефіцієнт розширення рідини в системі опалення.

Значення коефіцієнта розширення n%, При максимальній робочій температурі теплоносія (води) в системі опалення, визначається з таблиці:

T o C	40	50	60	70	80	90	100
n v %	0,75	1,17	1,67	2,24	2,86	3,55	4,34

Коефіцієнт розширення для антифризу на основі водного розчину етиленгліколю (Тосол та ін.) визначається за формулою:

n a % = n v % x (1 + e a % / 100),

де n v %- Коефіцієнт розширення води з таблиці вище; e a %- Відсотковий вміст етиленгліколю в розчині антифризу.

На другому етапі розрахунку(другою дією) визначають об'єм водяного затвора в баку, V v- це обсяг теплоносія, який спочатку заповнює розширювальний бак під дією статичного тиску в системі опалення. Місткість водяного затвора визначають за формулою:

V v = V s x 0,5%, але не менше 3-х літрів.

На третьому етапізнаходимо початковий тиск у системі опалення P o. Воно дорівнює статичному тиску в системі опалення та визначається з розрахунку 1 бар= 10 м водяного стовпа. Висота водяного стовпа в системі опалення дорівнює відстані по вертикалі між крайньою нижньою і верхньою точкою системи, в яких знаходиться теплоносій. По кресленнях чи натурі визначають вертикальні позначки крайніх точок системи опалення. Різниця між верхньою і нижньою відмітками і дорівнюватиме висоті водяного стовпа рідини в системі.

На четвертому етапірозрахунку визначають величину максимального робочого тиску в системі опалення. P e. Максимальний робочий тиск повинен бути меншим за тиск спрацьовування запобіжного клапана в системі опалення на величину, мінімум 0,5 бар.

P e = P k - (P k x 10%)але обов'язково P k - P e => 0,5 бар .

де: P k- Тиск спрацьовування запобіжного клапана.

У висновку розрахункувизначають необхідний об'єм мембранного розширювального бака для опалення за формулою:

V n = (V e + V v) x (P e + 1)/(P e - Po)

Вибирають бак з номінальним обсягом більше за розрахунковий.

Приклад розрахунку розширювального бака

Виконаємо розрахунок розширювального бака для системи опалення з вихідними даними:

Загальний обсяг V s = 270 л.

Висота водяного стовпа 6 м., звідси початковий тиск P o = 6/10 = 0,6 бар.

Максимальна робоча температура теплоносія (води) 90 про З. За таблицею визначаємо коефіцієнт розширення n% = 3,55%.

Запобіжний клапан налаштований на спрацювання під час тиску P k = 3 бар .

Проводимо розрахунок:

V e = 270 л. x 3,55% = 9,58 л.;

V v = 270 л. x 0,5% = 1,35 л., оскільки 1,35< 3, то принимаем V v = 3 л. ;

P o = 0,6 бар. ;

P e = 3 бар. — (3 бар.х 10%) = 2,7 бар., так як обов'язкове виконання умови P k - P e => 0,5 бар., то приймаємо P e = 2,5бар.

Vn = (9,58 л. + 3 л.) х (2,5 бар. + 1) / (2,5 бар. — 0,6 бар.) = 23,18 л.

Результат:

Приймаємо до встановлення розширювальний бак із номінальним об'ємом 24 літри.

Крім обсягу, при виборі конкретного типу розширювального бака, необхідно враховувати максимальний робочий тискна яку розрахований бак.

Стійкість, безвідмовність, ефективність та довговічність роботи системи опалення залежать від того, наскільки правильно прораховані всі її параметри, наскільки гармонійно взаємодіють між собою її прилади, вузли та необхідні пристрої, наскільки якісно виконано монтаж та регулювання. І дрібниць у подібних питаннях просто не може бути.

Цілком нерозумним буде розділяти окремі прилади та вузли на «важливі» та «не дуже». Так, вартість елементів може відрізнятися дуже значно, функціональність одних - постійно на увазі, а інших - зовсім непомітна і навіть незрозуміла, з погляду недосвідченого користувача. Але кожен виконує свою «місію» у спільній роботі системи. Тому зовсім дилетантським виглядає, наприклад, питання – чи важливий розширювальний бак для системи опалення, і чи варто надавати значення проблемі його вибору і правильної установки? А тим часом, важливість цього нехитрого пристрою – важко переоцінити.

Навіщо в принципі необхідний розширювальний бак?

На це питання відповісти найпростіше. Навіть той, хто не дуже добре навчався в середній школі, напевно знає просто з досвіду життя – при нагріванні фізичні тіла збільшуються в обсязі. І вода у цьому плані не є винятком.

Цікаво, що вода має ще одну унікальну якість - починає збільшуватися в обсязі і при остиганні нижче порога в +4 ° З, тобто при замерзанні – переході у твердий агрегатний стан. Але це зараз до теми нашого розгляду не стосується.

Температурне розширення характеризується особливою величиною – коефіцієнтом. Це, саме для води – нелінійний показник, який багато в чому залежить від температури. Сам коефіцієнт показує, скільки разів збільшується обсяг при нагріванні рідини на 1 градус.

Не будемо тут наводити всю таблицю коефіцієнтів води. Найкраще проілюструвати це розширення відомим фізичним досвідом.

Отже, у лівій частині малюнка показаний резервуар, до якого до переливного отвору міститься рівно 1 літр (1 дм³) води, що має температуру + 4° З. Це значення є для води нульовою точкою відліку. Під переливним патрубком встановлена ​​мірна ємність.

Воду у баку починають нагрівати. При підвищенні температури щільність води знижується, тобто при рівній її масі, що зберігається, спостерігається розширення обсягу . При нагріванні до температури +90° Зв мірній ємності збирається близько 36 мл води - це об'єм, який став надлишковим і перейшов через переливний патрубок.

Чи багато це чи мало? Начебто - дрібниці. Але якщо розглядати в більш серйозному масштабі, то при зміні температур виходять дуже значні коливання обсягу . Посудіть самі – при 100 вихідних літрах мова вже йшла б про 3,5 літрах надлишку.

Якщо залишити воду в замкнутому обсязі, то розширюватися їй буде нікуди - вона є тілом, що не стискається. Отже, за законами термодинаміки за таких умов починає підніматися тиск. А ось це – вже серйозно. Якщо тиск у замкнутих контурах системи опалення перевищує допустимий поріг, то буде ще благополучним результатом, якщо все обмежиться протіканням на вузлах з'єднань труб або . Але неконтрольоване зростання тиску може принести і куди руйнівніші наслідки.

Щоб не доводити ситуацію навіть до незначних аварій, в опалювальній системі необхідно передбачити додаткову ємність, яка була б здатна приймати та віддавати надлишки води (або будь-якого іншого рідкого теплоносія), що утворюються під час її нагрівання. Саме таке завдання покладено на розширювальні баки. Втім, навіть їхня назва говорить сама за себе.

При спільності основної функції конструкція розширювальних баків може відрізнятися. І головна відмінність криється в особливостях самої системи опалення, яка може бути відкритою або

Розширювальний бак у системі опалення відкритого типу

Специфіка розташування відкритого бака

Особливості такої системи вже, мабуть, зрозумілі, виходячи з її назви. Контур, безумовно, замкнутий, але не ізольований від атмосфери, негерметичний, і надлишкового тиску у ньому може бути за визначенням. А розширювальний бак є звичайною ємністю, врізаною в контур. Головна умова - вона повинна розташуватися вище найвищої точки системи.

Ціни на розширювальні баки

розширювальний бак

Чому саме найвища точка? Все просто - в іншому випадку рідина просто буде виливатися за законом сполучених судин.

Крім того, таке розташування сприяє виконанню ще однієї важливої ​​функції - розширювальний бачок відкритого типу стає ефективним відвідником повітря. У воді завжди є розчинене повітря, яке здатне перейти у звичний для себе газоподібний стан. Крім того, до виділення газів можуть призводити і хімічні реакції між теплоносієм та матеріалом труб та теплообмінників. А скупчення газу здатне замкнути радіатор чи навіть цілу ділянку опалювального контуру. Тож своєчасне видалення газових бульбашок – надзвичайно важливе завдання.

Щоправда, іноді відкриті розширювальні баки врізаються в магістраль звороту (з тих чи інших компонувальних міркувань). Але все одно – це найвища точка системи, до якої просто прокладається вертикальна труба. У такому випадку функція газовідвідника не працює, і це вимагатиме встановлення додаткових клапанів на радіаторах і, знову ж таки, у найвищій точці системи на трубі подачі.

Варіанти конструкції

Яка конструкція відкритого розширювального бака? Вона може бути найпростішою або мати ті чи інші вдосконалення. У будь-якому випадку це ємність певного об'єму, що зазвичай зверху прикривається кришкою. Кришка потрібна виключно для захисту від потрапляння у воду сміття або пилу, і ніколи не є герметичною. Тобто, в баку завжди витримується поточний атмосферний тиск. А вСаму ємність врізані патрубки - від одного в найпростішому виконанні, до декількох, різного призначення.

Розширювальні баки відкритого типу можна придбати у готовому вигляді – у магазинах представлений досить широкий асортимент виробів різного обсягу. Найчастіше вони виготовлені з листової нержавіючої чи оцинкованої сталі – щоб не допускати розвитку корозії.

Але багато майстрів вважають за краще виготовляти такі баки самостійно. Місткість цілком можна з листового матеріалу, а нерідко в хід пускаються вже готові - наприклад, металеві або навіть пластикові бочки або каністри, старі газові балони і т.п. Все це обійдеться дуже недорогого, а зробити відповідне врізання патрубків - теж для хорошого господаря праці не складе.

Давайте подивимося на кілька можливих схем таких баків:

Найпростіша схема – в ємність просто врізаний знизу патрубок, який підключається до контуру опалення.

Зрозуміло, що при такій конструкції ніякої циркуляції теплоносіячерез бак нічого очікувати. При заповненні системи досягають того, що рівень води в баку розташовується приблизно посередині його висоти. І коливання обсягу рідини у системі відбиватимуться підвищенням і зниженням цього рівня.

Безумовно, за рівнем теплоносія в баку необхідний контроль – випаровування так чи інакше буде, і якщо не поповнювати воду, то можна викликати повітряну закупорку контуру системи або «заповітря» радіаторів. Так що заглядати в розширювальний бак такої простої конструкції доведеться регулярно, щоб при необхідності підживити.

Щоб полегшити візуальний контроль застосовують різні хитрощі. Зокрема, можна збоку бака врізати патрубок невеликого діаметру, на якийнадягає короткий відрізок прозорого шлангу. Зрозуміло, що рівень води у шланзі буде відповідати рівню в баку – досить швидкоплинного погляду, щоб оцінити ситуацію.

Але вже говорилося, що бак повинен розміщуватися у найвищій точці, і дуже часто цим місцем стає горищне приміщення. Тобто ємність розташовується не на увазі, і забиратися щоразу нагору, щоб перевірити рівень – вкрай незручно. Але цей контроль можна організувати й інакше. Приклад показаний на схемі нижче:

У бак з торцевої сторони врізані два патрубки.

Верхній (поз. 1) визначає максимально допустиме наповнення ємності і працює просто на перелив. Від нього проводиться труба (шланг) у каналізацію або навіть просто зі скиданням на ґрунт – у город.

До нижнього патрубка (поз. 2) підключена труба, яка йде до приміщення, де у зручному для господарів місці розміщений звичайний кульовий кран. Висота розташування патрубка, що врізає, визначає мінімально допустимий рівень води в баку. Тобто для контролю заповненості варто лише відкрити кран - якщо з труби піде вода, то все в нормі. В іншому випадку – проводиться підживлення, доки вода не піде через патрубок переливу.

Зручно для пунктуальних господарів, які пам'ятають необхідність здійснення регулярного контролю. А ось для забудькуватих і така схема навряд чи стане «помічницею». Але можна «автоматизувати» процес підтримки рівня баку на необхідному рівні. Для цього достатньо підвести до бака трубу підживлення (з водопроводу), але підключити її через поплавковий клапан, який зазвичай використовується в зливних бачках унітазів.

Тобто від переповнення захистить переливний патрубок (він необхідний у будь-якому випадку), а критичного падіння рівня не допустить така проста система підживлення.

Усі наведені вище схеми можна образно назвати «пасивними» - через розширювальний бак циркуляції теплоносія не відбувається. Просто таким чином створюється вільний простір для обсягу рідини, що розширюється. Нескладно та цілком працездатно. Але є і недолік – функція повітровідвідникау таких баках дуже непродуктивна. Велика кількість бульбашок повітря, захоплених потоком води при прямуванні по магістралі подачі, просто проскакуватимуть повз місце врізання патрубка, що відходить до розширювального бака. І щоб бак став ефективним сепаратором повітря, нерідко через нього замикають і циркуляцію. Тобто він стає ланкою у загальному контурі циркуляції води.

Це може виглядати приблизно так:

Подача теплоносія в бак здійснюється трубою 1 , а через патрубок 2 він знову надходить у магістраль подачі. Різке збільшення обсягу (на переході від діаметра труби до бака) відповідно викликає і різке зниження швидкості потоку, що сприяє випливу та виходу в атмосферу дрібних газових бульбашок. Положення труби 1 може бути іншим, наприклад, вона може підводитися і знизу. Але в будь-якому випадку її вварений патрубок усередині бака повинен розташуватися вище за вихідний.

Труби переливу (поз. 3) та підживлення у таких схемах – нічим не відрізняються від варіантів, показаних вище. Просто вказано не все, щоб не перевантажувати малюнок.

Безперечно, якщо використовується така схема підключення розширювального бака, то робляться крокиза дуже якісною його термоізоляцією. В іншому випадку можливі зовсім непродуктивні і великі втрати тепла, особливо якщо бак доводиться розташовувати в неопалюваному приміщенні.

До речі, наведена вище схема може мати і подальший розвиток. Можна зустріти приклади, коли на розширювальний бак покладається ще й функція колектора, що роздає, якщо система опалення організована за принципом стояків.

У цьому випадку добре утеплений бак намагаються розмістити якомога ближче до геометричного центру будинку. І вже від нього по врізаних патрубках проводиться роздача гарячого теплоносія по стоякам системи.

Який обсяг бака буде потрібно?

Тепер про те, яким має бути обсяг відкритого розширювального бака. Суворих правил із цього приводу немає. Кожен може знаючи значення коефіцієнта температурного розширення води, ємність своєї системи опалення і передбачуваний її температурний режим роботи, оцінити наскільки збільшиться обсяг рідини.

За наведеними вище значеннями можна було б припустити, що якщо нагрівання 100 літрів води до 90 градусів дає приріст обсягу в 3,5 літра (тобто, по суті, 3,5%), то можна виходити з норми 5% від ємності системи. Але практика показує, що цього явно обмаль. Не забуваймо, що бак повинен мати попереднє заповнення хоча б на чверть своєї висоти (це мінімум) – щоб система не "хопила" порцію повітря. Далі передбачається той самий «змінний обсяг», який компенсуватиме розширення. Приблизно верхній межі цього обсягу врізається патрубок переливу. Ну і вище за рівень води до кришки обов'язково повинен залишатися вільний простір. Тобто на 5 відсотків ніяк не вкластися.

Досвід майстрів, що займаються монтажем опалення, показує, що оптимальним рішенням виходитиме з такого зразкового співвідношення: об'єм бака ≈ 10% від об'єму системи.

Отже, необхідно знати обсяг своєї системи. Як його знайти?

• Якщо система опалення готова, то найпростіше буде засікти по водоміру, скільки в неї поміститься до повного заповнення. Прийом дуже точний, але мало коли допомагає. Погодьтеся, зазвичай ємність бака прораховується заздалегідь, а не після монтажу контурів.
• З дуже великою похибкою, але все ж таки можна прийняти співвідношення: 15 літрів води на кожен кіловат потужності котла. Зрозуміло, що при такому підході припуститися помилки – зовсім нескладно.
• Зрештою, об'єм системи опалення можна просто прорахувати. Потрібно вважати, що якщо планується установка розширювального бака, то в проекті системи вже намічені і контури труб, що монтуються, того чи іншого типу і діаметра, і модель котла, і типи радіаторів опалення, і їх кількість. Тобто, якщо підсумувати обсяги всіх елементів системи, можна знайти потрібну величину.

Завдання може здатися архіскладним. Але насправді це не так страшно – якщо скористатися нашим онлайн-калькулятором, до якого ведеться посилання (він відкриється на окремій сторінці).

Ціни на розширювальні баки ДЖІЛЕКС

розширювальний бак ДЖІЛЕКС

Як розрахувати загальний об'єм системи опалення?

Підбір розширювального бака - далеко не єдиний випадок, коли цей параметр буде необхідний. Наприклад, це потрібно при купівлі теплоносія-антифризу, при проведенні деяких розрахунків вузлів змішувачів і т.п. За допомогою нашого калькулятора розрахункуспільного обсягусистеми опалення читач виконає обчислення без особливих проблем.

Зверніть увагу - якщо обчислення проводяться з метою визначення оптимального об'єму розширювального бака, сам бак з розрахунків слід виключити. Це зробити нескладно - просто посуньте повзунок слайдера в положення "0".

Недоліки відкритої системи опалення

Отже, підіб'ємо підсумок по розширювальному баку у відкритій системі опалення.

Такі системи, до речі, ще недавно повністю переважали. Хоча б тому, що купити обладнання для системи закритого типу було просто неможливо. Але на сьогоднішній день їх, на жаль, доводиться визнавати застарілими.

• Явним гідністю бачиться простота конструкції. У ряді випадків взагалі практично не доведеться купувати якихось додаткових матеріалів. За бажання, цілком функціональний бак можна зробити «на коліні» з «хламу», що зберігається в гаражі.
• У відкритій системі апріорі не може виникнути небезпечного тиску, оскільки вона пов'язана з атмосферою. Це відкидає необхідність використання запобіжного клапана.
• Додамо до переваг ще й здатність розширювального бака виступати у ролі повітровідвідника.

Але недоліків у системи відкритого типу теж дуже багато:

• Вже неодноразово зазначалося, що бак має бути встановлений у найвищій точці системи. Добре, якщо в будинку є утеплене горище. Але це буває не завжди, і доводиться передбачати дуже якісне утеплення ємності, щоб її просто не прихопило в сильний мороз.
• Якщо бак доводиться встановлювати в приміщеннях (наприклад, горища взагалі немає), то він, розміщений під стелею, явно не стане прикрасою інтер'єру.

• За рівнем води у баку необхідний постійний контроль. Ця проблема, як ми бачили, вирішувана, проте.
• Мало того, що через негерметичність йде постійний процес випаровування води. Теплоносій від контакту з повітрям насичується киснем, що активізує корозію на металевих деталях контуру та теплообміннику котла.
• Якщо ви помітили, мова вище йшла виключно про воду в ролі теплоносія. У відкритих системах іншого і бути не може - випаровування дорогого антифризу виглядає марнотратством. Крім того, багато антифризів при випаровуванні – аж ніяк не безпечні для здоров'я. Отже, якщо відкрита система опалення планується в будинку, який часто взимку залишається порожнім, доведеться зливати з неї воду.
• Неможлива така система, якщо використовується електродний котел. Його робота ґрунтується на принципі електричної провідності теплоносія, тобто важливе значення має хімічний склад. А при неконтрольованому випаровуванні оптимальна концентрація швидко втрачатиметься.
• Стабільний низький тиск у системі не завжди є перевагою. Деякі опалювальні прилади, навпаки, показують свої переваги саме за підвищених показників тиску.

Як бачите, недоліків дуже багато. Тому більш досконалою вважається система опалення закритого типу. Але в ній застосовується вже зовсім інший розширювальний бак.

Розширювальний бак для системи опалення закритого типу

Основними перевагами такого бака можна вважати його компактність та можливість встановлення на будь-якій ділянці системи опалення. Те, що його часто малюють на схемах, змонтованих на трубі «обратки» в безпосередній близькості від насосного вузла – це рекомендоване положення. Але жодних серйозних обмежень немає і на вибір іншого місця.

Ціни на розширювальні баки Wester

розширювальний бак Wester

Те, що бак герметичний, означає, що тиск у системі може підвищуватися до значних показників. Це визначає необхідність наявності в контурі «групи безпеки». До складу такої групи традиційно включаються запобіжний клапан, налаштований на певний верхній поріг тиску, автоматичний повітровідвідникта контрольно-вимірювальний прилад – манометр чи манометр суміщенийіз термометром.

Навряд чи це можна повною мірою зарахувати до недоліків – швидше, це експлуатаційні особливості системи. Отже, єдиним «мінусом» закритого розширювального бака може вважатися необхідність його придбання. Але за комфортність у користуванні системою не гріх і заплатити.

До речі, багато сучасних котлів опалення, особливо настінного виконання, вже спочатку оснащені вбудованим розширювальним баком потрібного об'єму. Тож і купувати і встановлювати вже нічого не доведеться.

Пристрій та принцип роботи розширювального бака для закритої системи опалення.

Пристрій бака досить просте. Конструкція може дещо різнитися, але принцип зберігається у всіх моделях

А полягає принцип у тому, що герметично закупорений обсяг розділений на дві камери еластичною перегородкою. Одна камера водяна підключається через патрубок до контуру системи опалення. Друга – повітряна, у якій попередньо створюється певний рівень тиску.

Пристрій можна проілюструвати наступною схемою:

Корпус бака (поз. 1) зазвичай є збірною штампованою металевою конструкцією. Циліндрична форма є «класичною», але зустрічаються й інші варіанти, всередині стінки оброблені антикорозійним складом, зовні наноситься емалеве захисне покриття. Колір має бути червоним. Справа в тому, що у продажу представлені і баки-гідроакумулятори, які і зовні, і за своїм пристроєм мало відрізняються від розширювальних. Але їхній синій колір говорить про те, що вони не розрахованіпрацювати в умовах високих температур. Тож повної взаємозамінності тут немає.

На корпусі обов'язково є різьбовий патрубок (поз.2), через який розширювальний бак буде підключатися до контуру опалення. Деякі виробники відразу комплектують свої вироби та фітинги з накидною гайкою-американкою – так процес установки бака буде ще простіше.

З протилежного боку корпусу зазвичай є ніпель або золотник (поз. 3), дуже схожий на велосипедний, через який проводиться підкачування повітряної камери до рівня тиску в ній.

Головною деталлю цієї конструкції є мембрана (поз. 6), яка ділить внутрішній об'єм бака на дві камери. Вона виготовляється з матеріалу з високою еластичністю та гранично низьким показником дифузії. Раніше для цих цілей частіше застосовувався каучук, але такі мембрани все ж таки не відрізнялися довговічністю. У сучасних приладах зазвичай використовуються етилен-пропіленовічи бутилові.

Отже, мембрана ділить бак на водяну камеру (поз. 4), розташовану з боку патрубка, і повітряну (поз. 5) – з боку ніпеля. А об'єм цих камер – величина змінна.

• Як мовилося раніше, у повітряної камері попередньо створюється надлишковий тиск (зазвичай не більше від 1 до 1,5 атмосфер). Під його впливом мембрана опускається вниз і водяна камера до заповнення системи має мінімальний об'єм.
• Система заповнена теплоносієм та запущена. У контурі створюється певний робочий тиск (оптимальний для даної системи). Мембрана при цьому дещо згинається – обсяг водяної камери зріс.
• У міру нагрівання теплоносій збільшується в об'ємі . Єдине місце у системі, де цей «надлишок» може уміститися – це водяна камера бака. Значить, її обсяг збільшується ще більше, а в повітряній камері, яка через це значно зменшилася, зростає тиск газу.
• Теплоносій остигає, зменшуючись у загальному обсязі – тиск газу віджимає мембрану вниз. Тобто будь-якої миті досягається необхідний баланс, у системі підтримується оптимальне значення тиску.
• Ну а якщо щось пішло нештатно, і теплоносія розширюватися більше нікуди (наприклад, підвела термостатична автоматика системи), то спрацює запобіжний клапан «групи безпеки», стравивши надлишки рідини та відновивши рівновагу – доки не буде виявлено та усунуто причину.

До речі, в деяких моделях розширювальних баків у самої їх конструкції передбачено наявність запобіжного клапана.

Мембрана може мати іншу форму. Так, досить широко використовуються баки балонного типу. Особливості їхнього пристрою показано на схемі нижче.

У таких баках мембрана виконана у формі еластичного балона (поз.1), краї якого закріплені герметично у фланці з вхідним патрубком (поз. 2). По суті цей балон і стає водяною камерою бака. А решта простору – це повітряна камера (поз. 3) з встановленим у ній тиском. При розширенні теплоносія стінки балона розтягуються, він набуває грушоподібної форми (фрагмент праворуч). Об'єм повітряної камери зменшується, тиск у ній зростає – і далі все, як і вже описаномувище прикладі.

До речі, такі баки користуються досить широкою популярністю за те, що в них не важко замінити мембрану, що вийшла зі стоячи - завдяки фланцевому її кріпленню. Мембранні баки дуже часто ремонту просто не підлягають.

Який обсяг має бути у розширювального бака в закритій системі опалення?

У продажу представлені лінійки моделей розширювальних баків з широким розмаїттям об'ємів. Який вибрати для своєюсистеми? Щоб визначитися з цим параметром, краще зробити невеликий розрахунок.

Формула для обчислень така:

Vб =Vз ×k / D

Розшифровуємо позначення:

Vб- Об'єм бака, що шукається (мінімальний).

Vз- Загальний об'єм системи опалення. Про те, як його можна визначити, вже йшлося вище.

k- Коефіцієнт температурного розширення теплоносія.

Тут – трохи докладніше. Справа в тому, що якщо замість води застосовується антифриз, то показники розширення можуть бути зовсім іншими, і залежати від температури, і від концентрації гліколевих добавок.

Підібрати потрібне значення допоможе таблиця, розміщена нижче:

Температура нагрівання теплоносія, °С	Зміст гліколю, %
	0% (вода)	10%	20%	30%	40%	50%	70%	90%
0	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0224	0.0288
10	0.00027	0.0034	0.0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0226	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.024	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0266	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0301	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0343	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0387	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0.0318	0.0348	0.0378	0.0438	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0494	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.0557	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0621	0.0729

D- Коефіцієнт ефективності розширювального бака. Він, у свою чергу, визначається за такою формулою:

D = (Qm – Qб) / (Qm + 1)

Під літерними позначеннями криються такі величини:

Qm- верхній поріг допустимого тиску у системі опалення. Тобто це саме той показник, під який налаштовується зусилля спрацьовування запобіжного клапана в «групі безпеки».

Qб- попередньо створений тиск у повітряній камері розширювального бака. Якщо бак вже має таке підкачування, це значення буде вказано в паспорті. Але часто тиск задають самостійно за допомогою звичайного автомобільного насоса і з контролем за автомобільним манометром. Про величину вже йшлося – як правило, у діапазоні від 1,0 до 1,5 атмосфер.

Щоб не змушувати читача проводить обчислення вручну, нижче розміщено зручний калькулятор, який виконає розрахунок буквально за секунду.

Як відомо зі шкільного курсу фізики, рідина при нагріванні розширюється обсягом. Оскільки в опалювальних системах еластичність труб не така висока, щоб вміщати збільшений об'єм, тиск різко підвищується. Це часто призводить до розриву радіаторів та магістралей. Якщо не знайти спосіб вивести зайвий об'єм води, вся система може легко вийти з ладу лише за кілька годин. Для цього монтуються додаткові комунікації, що дозволяють накопичувати тиск у опаленні закритого типу.

Принцип роботи

Без цього допоміжного обладнання неможлива нормальна робота жодної системи обігріву приміщення. Найпростіші пристрої дають можливість компенсувати розширення рідини, що нагрівається, і уникнути гідроудару. З цієї причини під час використання обов'язково необхідно дотримуватись правил безпеки. Підібрати необхідний агрегат та провести монтаж досить просто. При правильному виборі обладнання тривалу стабільну роботу всієї системи опалення буде гарантовано.

Підбір бачка

При проектуванні надійної системи опалення кожному доведеться вибирати такий бачок і монтувати його в системі опалення. Характеристики пристрою залежатимуть від виконуваних функцій і типу конструкції, що встановлюється. На ринку доступні лише три можливі варіанти.

Закритий тип. Ціна на такі агрегати на вітчизняному ринку може змінюватись від 2500 до 75 000 рублів залежно від необхідного обсягу. Простий герметичний бачок заповнюється повітрям. При підвищенні тиску у системі простір бака заповнюється у вигляді стиснення повітря. У внутрішній частині ємності встановлюється спеціальна мембрана. Вона необхідна захисту захисту іржі після підвищення корозійної активності води в результаті змішування з киснем.

Відкритий бачок немає герметичної кришки. Середня вартість на вітчизняному ринку – близько 3000 рублів. Такі прилади застосовуються не тільки для компенсації розширення, а й для виведення повітряних пробок із системи. У конструкцію через такий бак можна додавати теплоносій для компенсації поступового випаровування.

Водяне опалення будинку може проектуватися за допомогою бачка з верхнім розливом. Це герметична ємність, забезпечена вентилем. За допомогою такого бачка можна максимально швидко стравлювати воду із домашньої системи опалення.

Інструкція із встановлення

Монтаж повинен виконуватися у суворій відповідності до технології для найбільш якісної роботи опалювальних приладів. Пристрій необхідно встановлювати над казаном, а водяні патрубки при цьому повинні бути спрямовані вниз для зручності зливу теплоносія на випадок поломки мембрани.

Така система ґрунтується на примусовій циркуляції енергоносіїв, тому вона має компенсуватися циркуляційними насосами. Плоский розширювальний бачок для опалення закритого типу вибрати та встановити значно важче, якщо порівнювати з іншими видами пристроїв, оскільки вони не мають компенсувати температурне розширення. Стабільне функціонування системи буде залежати від якості проведеного монтажу.

Такі бачки встановлюються на ділянках, де немає завихрень протягом теплоносія. Тому правильним буде варіант розташування на прямих ділянках трубопроводів перед циркуляційними насосами. Доведеться ознайомитися з деякими загальними правилами підбору та монтажу бачків, які обов'язково необхідно дотримуватись при проектуванні та складанні системи.

Розрахунок обсягу

У бачок повинна поміщатися десята частина теплоносія, що проходить системою. Менший розмір вибирати не можна в жодному разі, тому що тиск у розширювальному бачку опалення закритого типу буде занадто високим, і запобігти гідророзриву не вдасться. Такий розрахунок підходить тільки в тих випадках, коли вода застосовується як теплоносій. Потрібно вибирати більший обсяг ємності, якщо у системі циркулює етиленгліколь.

Такий розширювальний бачок повинен забезпечуватись спеціальним. Майже завжди він входить у заводський комплект. Якщо клапан у баку не передбачено, необхідно купити його та встановити. Тиск у розширювальному бачку опалення закритого типу можна буде знижувати завдяки такому пристрої.

Якщо розрахунок проводився неправильно, і було куплено агрегат із недостатнім обсягом, можна докупити ще один. Часте підвищення тиску в опалювальних системах стане очевидною ознакою допущеної помилки при виборі бачка.

Розміщення

Висота монтажу бака від підлоги не гратиме при цьому абсолютно ніякої ролі. Герметичність зберігатиметься, а повітря виведеться через спеціальні клапани. Під час монтажу бажано враховувати, що надходження теплоносія зверху буде найоптимальнішим варіантом. Це дає можливість позбавлятися повітря, що потрапляє у відділення для рідини.

Коли вибирається розширювальний бачок для опалення закритого типу, ціна на всю систему може виявитися вищою, якщо порівнювати з варіантом купівлі двоконтурних електричних або газових котлів, в яких передбачено механізм для зниження тиску.

Відповідна кількість води

У системах опалення необхідний об'єм води визначається залежно від розмірів приміщення, потужності котла та кількості обігрівальних елементів. У стандартних системах на 1 кВт напруги розраховується 14 літрів. Такої кількості має бути цілком достатньо для хорошої циркуляції та нормального теплообміну.

Способи обчислення

Не завжди легко підібрати потрібний розширювальний бачок для опалення закритого типу. Інструкція зі встановлення системи обігріву приміщення іноді може бути виконана лише завдяки сторонній допомозі. Кожен власник може скористатися кількома доступними способами вибору відповідного бачка. Найпростіше знайти в Інтернеті спеціальну програму калькулятор, яка полегшує розрахунок за вказаними параметрами та дає можливість визначити розмір ємності для повноцінної компенсації у системі.

Також можна звернутися з цим питанням до фахівців, які працюють у проектних бюро. Це найнадійніший і найвитратніший варіант. Завдяки такому способу можна уникнути помилок при проектуванні і підготувати її до стабільної тривалої експлуатації.

Деякі намагаються вирахувати необхідний обсяг бака за формулами самостійно. При цьому необхідно враховувати, наскільки може змінюватися тиск у розширювальному бачку опалення закритого типу. Коефіцієнт збільшення обсягу при температурі теплоносія 95 градусів дорівнює 0,04, а при 85 про - 0,034. Спеціалізовані програми дозволяють проводити розрахунки на основі загального об'єму води в системі, розрахованої за потужністю опалювальних котлів.

Точні розрахунки визначають загалом ефективність опалення, забезпечуючи безперебійне функціонування, виключаючи можливі несправності при порушеннях у процесі роботи устаткування.

Максимально допустимий тиск у розширювальному бачку опалення закритого типу визначається граничними значеннями Бажано, щоб вони могли регулюватися. Об'єми баків спочатку підбираються із запасом, щоб вони могли виконувати всі необхідні функції при неточності в розрахунках без створення загрози аварій. Заощаджувати при покупці не слід, і встановлення всього обладнання переважно довіряти лише професіоналам.

Не слід забувати, що від надійності системи опалення залежатиме рівень захищеності житла від холоду, оскільки будь-які несправності можуть залишити будинок без тепла повністю. Правильний монтаж дає можливість уникнути безлічі проблем, і будь-який будинок буде захищений у період найсуворіших холодів. Звичайно, згодом може пошкодитися кожен розширювальний бачок для опалення закритого типу. Несправності у роботі опалювальної системи іноді виникають. Для усунення несправностей краще звертатися за допомогою до кваліфікованих професіоналів.

Цей вид обладнання розділяється гумовими перегородками. У верхню частину їх закачується повітря подачі початкового тиску. У нижню частину подається теплоносій, і встановлення опалення запускається. При підвищенні температури кількість води збільшується і її надлишки виділяються в бак. При поверненні теплоносія до початкового об'єму в опалювальній системі відбувається автоматичне регулювання тиску. Мембрана при цьому набуває свого звичайного положення.

Резервуари із встановленням балона

Таке обладнання дозволяє регулювати тиск більш точно. Повітряна камера розміщується по всьому периметру бака. Гумовий відсік розширюється при вступі до нього теплоносія. Головною особливістю таких мембран є можливість заміни у разі зносу. Гумовий матеріал завжди повинен відповідати санітарним нормам та конкретним вимогам щодо еластичності, термостійкості, тривалості можливої ​​експлуатації, вологостійкості.

Висновок

Встановлення опалення завжди має бути укомплектовано розширювальним баком. Дане обладнання призначається для підтримки стабільного та постійного тиску, що забезпечує нормальне функціонування та справну роботу систем закритого типу та циркуляцію теплоносія в них.

Головним завданням таких бачків є зниження можливості гідророзриву через різке зростання тиску в трубах. Це може призвести до несправності окремих елементів системи опалення.