Какая роль отводится расширительному баку в системе отопления?

Отопительная система дома функционирует за счет теплоносителя, который циркулирует по магистралям. Но при нагревании либо остывании теплоноситель может увеличиваться в объеме и уменьшаться, а так как система имеет только строго определенный объем, есть необходимость в установке специального компенсационного бака, т.е. расширительной емкости. Ответ на вопрос, для чего нужен расширительный бак, довольно прост. Для обеспечения бесперебойности отопительной системы, защиты от аварий, протечек и прочего.

Схема работы расширительного бака.

Устройство компенсационных емкостей позволяет выполнять такие функции:

• удаление излишков теплоносителя;
• восполнение объема при его нехватке;
• сохранение требуемого рабочего уровня гидростатического давления при помощи удаления либо добавления объема теплоносителя;
• сбор паров, воздуха, выделяющихся в процессе работы отопительного котла.

Сегодня расширительные бачки выпускаются самых различных моделей, но все их можно разделить на две большие группы. Это открытые и закрытые емкости, монтаж которых и эксплуатация сильно различаются. Открытые баки применяются все реже, так как использование их неудобно, требует дополнительных затрат.

Закрытые же емкости более компактны, экономны, их работа практически не требует постоянного участия человека.

Для загородных домов рекомендуются именно закрытые емкости.

Виды расширительных баков

Схема устройства закрытых расширенных баков.

Устройство открытых расширительных бачков производится на чердаках домов, то есть в самой высокой точке. Это цилиндрическая либо прямоугольная емкость, которая изготавливается из листовой стали. После монтажа емкость теплоизолируется, для отвода жидкости к нему подводится специальная труба.

Такие устройства сегодня применяются все реже, так как их эксплуатация связана со многими сложностями. Теплоноситель испаряется, его постоянно надо восполнять. Работает система при пониженном давлении, а это не всегда удобно. Сам бак надо постоянно осматривать, так как он сильно подвержен коррозии. Вес его значительный, значит, необходимо еще при строительстве предусмотреть укрепление того места, где он будет располагаться, а это финансовые затраты, и немалые.

Закрытый бак в системе

Схема однотрубной системы отопления.

Для системы отопления могут использоваться и закрытые компенсационные емкости. Это емкость, которая изготавливается из металла, имеет шарообразную либо овальную форму. Внутри емкость разделяется на две отдельные камеры: жидкостную и воздушную. Разделение происходит при помощи специальной мембраны. В воздушном отсеке есть клапан, при помощи которого можно спускать воздух, если давление повышается. При этом теплоноситель, то есть вода, заполняет второй отсек, тогда мембрана прогибается. Когда давление в системе приходит в норму, мембрана выпрямляется, воздух поступает назад в свой отсек.

Сегодня закрытый расширительный бачок в системе отопления может быть самым различным. Для некоторых моделей воздушный отсек полностью заполняется азотом либо другим носителем. Жидкостная камера обязательно соединяется с общей системой отопления.

Зачем использовать расширительную емкость и в чем ее предназначение? В зависимости от того, какую мембрану имеет расширительный бак в системе отопления, можно выделить два типа емкостей:

Схема подключения расширительного бака.

• экспансоматы, которые имеют несменную диафрагменную мембрану. Сама мембрана прочно крепится по периметру, внутренняя поверхность покрывается специальными красками, внешняя – эмалью. На стадии первого запуска емкость на сто процентов заполняется воздухом, который прижимает мембрану к поверхности внутренней стенки бака. Температура повышается, давление увеличивается, в емкость постепенно начинает поступает теплоноситель, который отжимает мембрану;
• фланцевый расширительный резервуар в системе отопления имеет смешанную мембрану. Подобные баки могут быть вертикальными или горизонтальными, теплоноситель в них не соприкасается с металлом.

Из плюсов таких закрытых бачков, которые сегодня применяются для отопительной системы, необходимо отметить:

• закрытые рекомендуется использовать в частных загородных домах;
• теплоноситель никак не контактирует с воздухом, то есть испарения не происходит;
• при пользовании таким бачком можно не беспокоиться, что теплоноситель перельется через край;
• в системе не появляется воздушных пробок, что часто происходит с открытыми баками;
• подпитка системы не нужна;
• закрытые отличаются экономичностью, высокой надежностью.

Как правильно выбрать бак для отопительной системы?

При выборе закрытого расширительного бачка необходимо обращать внимание на такой фактор, как объем. Правильно подобранное оборудование позволит системе отопления работать бесперебойно и четко, но слишком маленький бак вызовет больше проблем, чем принесет пользы.

Рассмотрим, как можно самостоятельно вычислить объем для расширительного компенсационного бака. Для этого надо знать следующие параметры:

Схема установки газового отопления.

• С – общий объем, включающий в себя объемы радиаторов системы отопления, котла, всех подводящих труб, прочих элементов, по которым поступает теплоноситель;
• Е – коэффициент расширения. Он определяется, исходя из того, какую максимальную температуру может иметь теплоноситель при работающем котле;
• Р_min – начальный уровень давления компенсационного бака. Этот параметр не может быть меньшим, чем общее гидростатическое давление всей системы в точке нахождения бака;
• Р _max – максимальное давление, соответствующее настройке специального предохранительного клапана, возникающего при перепадах высоты положения мембранного бака и клапана;
• К _зап – коэффициент полного заполнения компенсационной емкости при максимальном заполнении, определяется в процентах от общего объема емкости. Этот коэффициент рассчитывается по данным специальной таблицы, показывающей зависимость максимального давления и начального, выраженного в атмосферах (обычно принимается за 0,5, данные должны указываться производителем к определенной модели бака).

Объем компенсационного резервуара для системы отопления вычисляется по такой формуле, как:

V = (E x C / 1 – Рmin / Pmax.) / Кзап.

Ставим такие значения, как:

• теплоноситель в системе – вода;
• объем всего теплоносителя составляет 600 литров;
• коэффициент температурного расширения с учетом того, что температура воды составляет 85 градусов, – 0,034;
• начальное давление – 1,5, максимальное – 4, коэффициент заполнения составляет 0,5.

На основе данных вычисляем объем компенсационного бака для системы отопления:

V = (0,034*600/1 – 1,5/4)/0,5 = 65,2,

То есть полный необходимый объем для расширительной емкости с учетом коэффициента запаса 1,25 (то есть 25%), будет равен:

V _полный = 65,2*1,25 = 81,5.

Полный объем для компенсационной емкости для системы отопления с количеством теплоносителя в 600 литров составляет 81,5 литра.

Установка бака: общая схема

Установить расширительный бак в системе отопления не так сложно, необходимо только соблюдать некоторые условия. Предварительно следует составить проект. Лучше, если таким делом займется специалист, но вполне можно справиться и самостоятельно. Сама схема монтажа отопления должна включать в себя такие элементы:

Схема системы водяного отопления.

• нагреватель (газовый, электрический и другой котел, где происходит подогрев теплоносителя);
• от котла отходят такие узлы, как термостат, манометр, термометр (порядок соблюдается);
• расширительный мембранный бак, соединяемый трубопроводом с котлом и имеющий выходы к общей отопительной системе;
• с одной стороны бака устанавливается предохранительный клапан, затем идет кран для выпуска воздуха, с другой стороны – трубы и кран для заполнения теплоносителем (водой в нашем случае);
• в схему установки входят циркуляционный насос и ограничитель потока для теплоносителя;
• радиаторы в помещениях.

Расширительный бак для системы отопления с резьбовым соединением, располагающимся на дне, надо монтировать в самой верхней точке отопительной системы. Но это касается только открытого бака, закрытую емкость можно ставить в любом удобном месте, но не рекомендуется установка сразу после насосного оборудования. Внимание надо уделить креплениям, так как общая масса компенсационной емкости, наполненной водой, возрастает во много раз. Надо обеспечить наличие свободного доступа к баку для обслуживания, профилактики, ремонта при необходимости. Обязательно надо поставить манометр для контроля над давлением, рекомендуется установка фильтра, который продлит сроки службы всей системы.

Для нормализации работы отопительного контура частного дома рекомендуется установка специального компенсационного, так называемого расширительного, бака, который позволяет эффективно регулировать рабочее давление в системе. Такие баки бывают разного типа, установка их может несколько различаться, но ее можно выполнить и своими руками.