Расширительный бачок для отопления открытого типа: устройство и принцип работы

Описание расширительного бак открытого типа для отопления помещения, его преимущества и недостатки. Как сделать устройство своими руками. Основные правила безопасности.

Расчет расширительного бака

Для начала немного уточним информацию: расширительные емкости открытого типа (атмосферные) могут ставиться и на системы с принудительной циркуляцией, это выбор домовладельца. Мы заострили на этом внимание, поскольку изготовить в домашних условиях мембранный бачок закрытого типа вряд ли получится, а вот открытый – без проблем.

металлический резервуар с открытым верхом

Но вначале надо понять, какие у него будут размеры, а для этого провести соответствующий расчет.Не вдаваясь в дебри формул, применим старый проверенный способ определения вместительности бачка. Зная, что при нагревании от 20 ºС до 80 ºС вода прибавляет в объеме ориентировочно 4—5%, посчитаем количество воды в системе. При этом следует учесть:

  • объем котлового бака – по технической документации производителя;
  • вместительность радиаторов – по паспорту на изделие;
  • количество теплоносителя в трубах.

Расчет объема воды в трубах достаточно прост. Измеряются длины всех магистралей и подводок с распределением по диаметрам. Затем просчитывается площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее протяженность. Все результаты складываются и получается общее количество воды, к которому прибавляется объем теплоносителя в котле и батареях.

Взяв 5% от общего количества и прибавив еще 5% запаса, определяем, что расширительные бачки открытого типа должны вмещать десятую часть от того, что есть в системе. Ну а зная объем, нетрудно определиться с размерами емкости.

Расширительные баки в различных системах отопления

В любом здании, будь оно административным или жилым, система отопления может быть представлена одним из следующих вариантов: централизованная, автономная открытого/закрытого типа.

Рассмотрим детальнее особенности конструкции расширительного бачка для наиболее распространенных систем, а также выполняемые им функции.

Централизованная система. Расширительный бак – герметичная емкость, наверху которой расположен вентиль, предназначенный для выпускания лишнего воздуха.

Внимание. Кран Маевского не следует использовать ввиду маленького проходного диаметра, который может привести к излишне долгому стравливанию воздуха из отопительной системы.

Бак монтируется в самой высокой точке верхнего разлива отопительной системы. Во время ее эксплуатации воздух стремится именно туда, вытесняемый источником тепла, движущимся вниз. Запуск системы осуществляется в подвале путем открытия задвижки контуров и стравливания воздуха из бака.

Автономная система открытого типа. В данной системе все устроено достаточно просто. Расширительный бак – негерметичная конструкция, закрываемая крышкой, чтобы внутрь не попала пыль и т.д.  Движение теплоносителя по открытой системе отопления возможно благодаря конвекции. При этом источник тепла вступает в контакт с воздухом непосредственно в расширительном бачке, который, в свою очередь, выполняет 2 функции: компенсирует расширение теплоносителя и одновременно является высшей точкой контура, в которую поступает стравленный воздух.

отопление в домеАвтономная система открытого типа

Автономная система закрытого типа. В такой системе бачок представлен емкостью, разделенной на две части специальной резиновой мембраной. В одной части бака находится воздух. В другой – жидкость из системы. Такая конструкция предотвращает накопление в системе отопления воздуха (обогащенного кислородом), разрушающего трубы и радиаторы.

Теплоноситель циркулирует по отопительной системе под действием циркуляционного насоса. Контур отопления в данном случае не имеет никакого контакта с окружающей средой, а бак – всего лишь емкость с резервным объемом, благодаря которому теплоноситель в состоянии расширяться в процессе эксплуатации отопительной системы.

автономная система отопленияАвтономная система закрытого типа

Зачем нужен расширительный бак

Жидкости, как известно, весьма неохотно сжимаются, но с ростом температуры их внутреннее энергетическое состояние растёт, расстояние между молекулами увеличивается, что вытекает в весьма значительное увеличение объёма.

Для справки: при нагреве 50 литров воды с 20 до 80 °С ее объём увеличится почти на полтора литра. Не так много, на первый взгляд, но подумайте о том, способно ли на такое же значение увеличиться водоизмещение вашей системы отопления или, другими словами, суммарный внутренний объём труб, радиаторов и теплообменника котла.

Регулировка температуры радиатора отопления

Подобная прибавка объёма на практике выливается в давление более 200 атмосфер, что в свою очередь зависит от способности «сосуда» растянуться до нужных размеров. Но конкретное давление, на самом деле, не так уж и важно, ведь критическая отметка для всей системы определяется прочностью наиболее слабого сантехнического соединения. А предел прочности для большинства фитингов и кранов редко превышает 5–7 МПа, то есть наглухо закупоренная система гарантировано выйдет из строя через несколько часов после включения котла.

Чтобы компенсировать объёмное расширение в системе, обязательно должен присутствовать расширительный бак. Его устройство может быть либо закрытым, либо открытым.

Расположение

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

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

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

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

Место установки

Установка открытого бачка осуществляется в наиболее высокой точке системы отопления. При этом существуют несколько вариантов установки:

  • На подаче. Классический вариант подразумевает установку резервуара над котлом. При такой схеме горячая вода (теплоноситель) не только идёт по контуру, но и проникает в бачок, создавая характерный шум, напоминающий закипающую воду в чайнике.

Внимание! При ошибочных расчётах теплоноситель может закипеть и в баке.

  • На обратке. Такой способ позволяет избежать проблем с кипением, благодаря сниженной температуре жидкости.
  • Комбинированно. Этот способ подразумевает установку двух расширительных баков — одного в месте подачи теплоносителя, а второго на обратке. Такая комбинация позволяет избегать, образующихся в системе, воздушных карманов.

Фото 6

Фото 2. Схема отопительной системы с расширительным баком. В данном случае он устанавливается на обратку.

Как правильно установить

При монтаже открытого расширительного резервуара есть несколько действенных рекомендаций, применяемых опытными специалистами для надёжного результата:

  • Врезание аварийной сливной трубки, во избежание перелива теплоносителя через верх бака.
  • Утепление корпуса бака.
  • Размещение резервуара прямо над котлом и соединение с ним вертикальной подающей магистралью.
  • Утепление трубки, соединяющей резервуар с общей системой. Это поможет избежать взрыва из-за того, что увеличенному объёму теплоносителя некуда будет деваться.
  • Утепление отводящей сливной трубки, чтобы при её замерзании избежать перелива воды через край или уберечься от вредных паров антифриза.
  • Установление трубки (гибкого шланга, находящегося внутри бака) до самого дна. Это будет способствовать использованию пространства бака по максимуму.

Особенности баков открытого и закрытого типа

Расширительный бакРасширительные баки открытого и закрытого типа, как и все существующее оборудование, имеют свои особенности и преимущества, благодаря которым их использование оставляет положительные мнения.

Рассмотрим для начала все достоинства и особенности расширительных баков открытого типа. Если учесть конструкцию, все характеристики и прочие данные подобных баков, можно сделать вывод, что главнейшими преимуществами такого оборудования является следующее:

  • Достаточно стандартные формы
  • Сравнительно простая конструкция
  • Отсутствие большого количества элементов управления

Все вышеуказанные параметры обеспечивают расширительным бакам открытого типа доступную цену, а также высокую надежность и прочность. И именно поэтому большая часть покупателей останавливает свой выбор именно на подобном оборудовании.

Расширительные баки закрытого типа. Чем же они порадуют покупателя во время приобретения и принесут ли они дальнейшее удобство в использовании?

Подобные баки имеют достаточно высокую стоимость, в сравнении с предыдущим видом. Такое оборудование отличается более сложной конструкцией и небольшими габаритами. Но благодаря всему этому, следующие преимущества принадлежат именно такому виду расширительных баков:

  • Данные баки никогда не контактируют с воздухом. Это обеспечивает отсутствие испарений, и коррозийных процессов в дальнейшем использовании. Также, при использовании расширительных баков закрытого типа, не появится необходимость периодической дозаправки системы отопления;
  • Также, подобное оборудование можно устанавливать в любом месте отопительной системы. Будь-то чердак, либо помещение внутри дома. Благодаря размещению около отопительной системы, у пользователей не появится необходимость проводить длинную трубу к баку;
  • Такие баки обеспечат долгий срок службы вашего котла и радиаторов;

Возможно, некоторые пользователи предпочтут более низкую стоимость расширительных баков открытого типа, но учтя все преимущества и достоинства баков закрытого типа, нужно задуматься и выбрать подходящий вариант.

Место бака в системе отопления

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

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

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

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

Конструкция емкости

Форму бака можно принять круглой или прямоугольной, это не имеет особого значения. Просто прямоугольный резервуар сделать немного проще. В то же время при больших объемах жидкости квадратный бак потребует усиления стенок, что утяжеляет всю конструкцию. А ведь ее надо поднять на чердак. Круглый сосуд можно изготовить из трубы, но к нему сложнее приладить крышку, да и вместительность его будет меньше. Выбирать вам.

Примечание. Часто домовладельцы, чтобы долго не возиться, делают расширительный бак открытого типа из всяких пластиковых емкостей – ведерок, обрезанных канистр и так далее. Но нам нужен добротный резервуар из металла, поэтому рассуждать о канистрах мы не будем.

пластиковая емкость для изготовления бачка

В общем случае бак представляет собой металлическую емкость с открытой верхней частью, закрываемой крышкой. В корпус изделия врезаны патрубки для присоединения отопительной системы и шланга перелива. Есть и более совершенная конструкция, где патрубков – 4, функции каждого из них обозначены на схеме:

конструкция расширительной емкости для отопления

Тут есть подающая и обратная ветка, присоединяемые к обратной магистрали, чтоб вода не застаивалась, а также контрольный патрубок минимального уровня. Последняя функция очень удобна в эксплуатации, не нужно лезть на чердак, чтобы убедиться в наличии воды. Правда, при таком варианте усложняется и монтаж, придется прокладывать своими руками дополнительные трубки через перекрытия.

Многие домовладельцы обходятся двумя патрубками – для теплоносителя и перелива. При добавлении в систему воды открывают кран и следят за шлангом, выведенным на улицу. Кран подпитки закрывают, когда из шланга побежит вода, но тогда бак полон до краев и при нагреве из него еще долго вытекает теплоноситель через перелив.

Существует и другая конструкция самодельной емкости, хотя ее трудно назвать открытой. Внутреннее пространство бака не сообщается с атмосферой и заполнено водой только наполовину. Оставшаяся часть занята воздухом, играющим роль демпфера при расширении теплоносителя. Этот бак системы отопления имеет трубу для пополнения воды, слива и присоединения к сети трубопроводов. Конструкция показана на рисунке:

схема расширительного бака

Изготавливать и применять такую емкость не стоит и вот почему. При работе системы внутри нее появится избыточное давление, так как выхода для воздуха нет, только аварийный клапан. Значит, под давлением начнется активная диффузия кислорода в теплоноситель, с чем постоянно борются производители полимерных труб. Насыщенная кислородом вода разрушает в первую очередь стальные детали котла.

Виды расширительных баков в системе отопления с открытым контуром

Расширительный бачок открытого типа представляет собой металлический резервуар, предназначенный для наполнения горячей водой, поверхность которой имеет свободный контакт с атмосферным воздухом. Данные агрегаты просты в исполнении и классифицируются по следующим критериям:

  • По форме – могут быть круглые, трапецевидные и прямоугольные. Данная характеристика не влияет на эффективность работы системы, но даёт потребителю возможность выбрать оптимальное устройство под имеющиеся габариты в помещении, где планируется его установка. В зависимости от формы также выбирается тип применяемого утеплителя при необходимости защиты расширительного бачка открытого типа от замерзания в холодном контуре подкровельного пространства.

Трапецевидный бачок Источник https://stroy-russia.ru

  • По объёму. В зависимости от геометрических размеров бака, в него входит определённое количество жидкости. Данная величина определяется как предельно возможное колебание уровня жидкости при её расширении от температурного воздействия. Величина является расчётной, но, как правило, составляет от 8% до 10% от общего объёма теплоносителя в трубопроводе.
  • По типу крепления – настенного или напольного исполнения.
  • Утеплённые или холодные. В продаже имеются ёмкости, изготовленные для установки в неотапливаемых помещениях. В таких случаях на поверхность резервуара с наружной стороны наносится слой вспененного ППУ при помощи специального оборудования.
  • Со съёмной или откидной крышкой. Все расширительные ёмкости открытого типа накрываются, чтобы снизить риск попадания пыли и загрязняющих частиц из атмосферы в теплоноситель, а также для снижения интенсивности испарения жидкости.

Резервуар с откидной крышкой Источник https://mtdata.ru

При выборе резервуара также следует учесть материал изготовления – чёрная, оцинкованная или нержавеющая сталь. Этот критерий влияет на цену оборудования, но изделия, не поддающиеся коррозии прослужат дольше и не будут выделять в воду вредных химических соединений, продуктов окислительных реакций. 

Типы расширительных баков

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

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

Расширительный бак из газового баллона

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

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

Превращение баллона в расширяющий бак осуществляется следующим образом.

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

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

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

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

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

Фото бачков

Фото 10

Фото 3. Расширительный бак открытого типа. Указаны размеры сторон агрегата, названия его частей.

Фото 11

Фото 4. Расширительный бачок открытого типа в системе отопления. Он расположен рядом с котлом.

Фото 12

Фото 5. Самодельный расширительный бачок, изготовленный из пластиковой канистры. Он расположен на чердаке.

Монтаж, настройка и ремонт

Технически бак может врезаться в любую точку системы и устанавливаться на произвольной высоте, но эти значения должны быть предварительно определены проектом. Для соединения с системой отопления обычно используется тот же материал, что использован в обвязке котельной, но это делается для снижения затрат.

Вариант размещения расширительного бака

Регулируемый клапан сброса обычно размещают сразу под баком, это существенно упрощает ведение расчётов. Во время заправки системы водой избыточное давление создаётся водяным насосом, а текущее давление в баке проверяется автомобильным манометром через золотник.

Измерение давления в расширительном баке

Если со временем бак приходит в негодность, это определяется по гидравлическому манометру, который врезают неподалеку от котла. При неисправном баке разница давлений системы в холодном и нагретом состоянии будет намного превышать рабочий диапазон в 1–1,5 атм. Решается проблема либо полной заменой бака, либо его ремонтом с удалением лопнувшей мембраны и установкой новой.

Замена мембраны в расширительном баке

Последнее, к слову, невозможно при отсутствии у бака фланца для технического обслуживания, иногда этот критерий очень важен при выборе, особенно если в качестве теплоносителя используются агрессивные жидкости. В любом случае рекомендуется монтаж бака через запорную арматуру, чтобы не спускать всю систему при его замене.

рмнт.ру

07.09.16

Надёжные производители расширительных баков

Подбирая мембранный компенсатор, обратите внимание на производителя изделия. Вам не удастся визуально оценить качество закрытой конструкции, так что придется полагаться на практический опыт других покупателей.

Прежде всего, не рискуйте, приобретая такие приборы у малоизвестных производителей, особенно китайского происхождения. Не стоит приобретать изделия и на вторичном рынке.

Расширительные баки должны иметь паспорт с техническими параметрами и гарантийный срок.Расширительные баки должны иметь паспорт с техническими параметрами и гарантийный срок.

А теперь о брендах, которым, по отзывам специалистов в отоплении, стоит доверять:

  • AQUASYSTEM – итальянское качество изделий заслужило высокую оценку у профессионалов и практиков;
  • ELBI – ещё один итальянский производитель, предлагающий баки с фиксированной мембраной высокой надёжности;
  • REFLEX – изделия из Германии имеют сменные мембраны.

Кроме перечисленных, обратите внимание на компенсаторы от VAREM, ZILMET и  WESTER.

Монтаж бачка расширения теплоносителя

Специалисты выполняют установку расширительного бака в системе отопления закрытого типа последовательно и при соблюдении определенных правил. Емкость монтируется так, чтобы входной патрубок с резьбой (6) находился снизу. Такое расположение позволяет удалять максимум газовых пузырьков из теплоносителя.

Классический монтаж – это установка резервуара (5) на обратной трубе. Расстояние до котельного агрегата (2) сокращается по возможности до минимума, но бачок врезается обязательно до насоса (3), чтобы его работу не нарушали завихрения потока.

Условная схема размещения закрытого бачка

Условная схема размещения закрытого бачка Источник cotlix.com

На обратной трубе обязательно врезается тройник (4). На метод его монтажа влияет вид труб. Между тройником и бачком устанавливается трубопроводная арматура (7). Она позволяет не сливать воду из сети, когда выполняется ремонт или демонтаж резервуара. Арматура монтируется на высоте, которая удобна домовладельцу. Для этого используется отрезок трубы (9), соединяющий обратную магистраль контура и, например, шаровый кран. Такой участок может быть параллельным или изогнутым. Между шаровым краном и резьбовым патрубком устанавливает американка (8), чтобы получить разъемное соединение. Это позволит при необходимости выполнить простой демонтаж и установку резервуара. После завершения всех операций открывается трубопроводная арматура, и проверяются на герметичность все созданные соединения.

Условное расположение закрытого бачка

Условное расположение закрытого бачка Источник samodelino.ru

В видео о том, как настроить правильно работу расширительного бака:

vozdushnoe-otoplenie-kak-vozdushno-klimaticheskaya-sistema-dlya-doma-chto-gde-i-kak-101295.jpg

Минимальные требования к расширительному бачку

Простота и функциональность открытой структуры позволяют обогревать дома даже с нестабильной подачей электроэнергии. Расширительный бачок — важное звено во всей цепочке отопления. Для нормальной эксплуатации он должен иметь некоторый запас, который обеспечит сохранность как теплоносителя, так и совместной системы в целом.

Монтажные работы

Точное соблюдение правил монтажа при оснащении расширителем отопительной системы открытого или закрытого типа обеспечит безопасность и эффективность работы оборудования.

Установка расширительного бака открытого типа

Выше уже было сказано о том, что расширительный бак для открытой системы монтируется в самой высокой точке. Это требование обусловлено двумя факторами:

  • Подъем теплоносителя в расширитель и слив его обратно в систему отопления должен осуществляться самотеком, ведь циркуляционный насос в таких системах как правило отсутствует.
  • Такое расположение расширительного бачка позволяет эффективно осуществлять и его дополнительную функцию – отведение воздуха. Пузырьки всегда поднимаются наверх.


Схема подключения мембранного бака в системе отопления открытого типа
Особенностью установки расширителя в открытой системе является отсутствие необходимости оснащать бак запорной арматурой. Как правило, резервуар снабжается только двумя патрубками, через один из которых в емкость поступает теплоноситель, а через другой он возвращается в систему. Даже наличие крышки у резервуара не является принципиальным, хотя ее отсутствие может привести к увеличению потерь объема воды от испарения, а также попаданию в систему мусора и пыли.

Установка бака закрытого типа

Установка расширительного бака для отопления в системах закрытого типа несколько сложнее, так как он является полностью герметичным прибором. В отличие от открытых расширителей, которые нередко пользователи изготавливают самостоятельно, такие агрегаты создаются только в заводских условиях, поэтому придется расширительный бак для системы отопления купить, если она у вас этого типа.


На фото расширитель в закрытой системе отопления

Существует несколько правил, следуя которым можно выполнить монтаж расширительного бака отопления грамотно.

  • В большинстве случаев расширители закрытых систем устанавливаются на обратной линии перед циркуляционным насосом, если рассматривать последовательность элементов по ходу движения теплоносителя. Если по какой-либо причине такая установка невозможна, выбирают участок, на котором параметры движения потока близки к ламинарному течению. Основное и обязательное требование горизонтальное расположение и прямолинейность участка обвязки.
  • Оптимальным вариантом станет приобретение и установка бачка с предохранительным клапаном. Такое дополнительное приспособление предназначено для сброса давления, если его значение превышает максимально допустимую величину. Таким образом повышается безопасность эксплуатации оборудования, однако, следует знать, что при ошибке в расчетах (в меньшую сторону) объема расширительного бака, предохранительный клапан станет срабатывать слишком часто. Решением проблемы может стать замена расширителя на более вместительный или параллельная установка дополнительного резервуара.


Принцип работы расширительного бака закрытого типа с предохранительным клапаном
Для удобства контроля за работой системы лучше всего оснастить расширительный бак при установке манометром.

О том, какие радиаторы отопления выбрать для частного дома и на что обращать внимание при покупке, вы можете узнать из отдельной статьи. Критерии выбора накопительных водонагревателей приведены здесь

Зачастую в частных домах предпочтение отдают именно им

Критерии выбора накопительных водонагревателей приведены здесь. Зачастую в частных домах предпочтение отдают именно им.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...