Система охлаждения современного автомобиля включает в себя несколько элементов, без которых её нормальное функционирование невозможно. К таковым относится и расширительный бачок, устанавливаемый в разных местах подкапотного пространства в зависимости от марки авто. Незамысловатый пластиковый резервуар с пробкой играет важную роль в работе охлаждающего контура двигателя и требует периодического контроля со стороны владельца машины.
Назначение расширительной ёмкости
В системах охлаждения различных автомобилей содержится от 5 до 20 и более литров незамерзающей жидкости — антифриза (тосола). В процессе эксплуатации двигатель, а вместе с ним и антифриз разогревается от низкой температуры зимой до высокой в летний период.
Перепад температур может достигать 100 °С и более. Например, при эксплуатации машины в северных регионах, где прогрев мотора начинается от минус 20 °С и заканчивается рабочей температурой 90 °С, эта разница составит 110 °С.
Во время работы двигателя в расширительном баке возникает давление около 1 Бар
Поскольку любая жидкость расширяется в объёме при нагревании, в охладительном контуре авто образуется излишек, который нужно куда-то направить. Антифриз является средой несжимаемой, поэтому при расширении он создаст в системе высокое давление, способное разорвать патрубки и соты радиаторов. И наоборот, при охлаждении жидкость уменьшится в объёме и создаст разрежение (вакуум), воздействующий с такой же силой.
Чтобы обеспечить нормальную работу системы охлаждения силового агрегата и избежать скачков давления, в неё интегрирован расширительный бачок. Его функции следующие:
- воспринимать дополнительный объём антифриза, расширяющегося при нагреве;
- сбрасывать излишки давления через пробку со встроенным предохранительным клапаном;
- отдавать жидкость обратно в систему при остывании мотора, препятствуя возникновению воздушных пробок.
На грузовиках применяются расширительные баки больших размеров
Антифриз, являющийся смесью дистиллированной воды с этиленгликолем (иногда — пропиленгликолем), при нагревании от нуля до 100 °С прибавляет в объёме порядка 5%. В контуре, рассчитанном на 10 л тосола, после полного прогрева образуется целых 500 мл, которые уходят в расширительный бачок.
Видео: зачем нужен расширительный бачок
Конструкция и принцип действия
Современные расширительные ёмкости для автомобилей представляют собой резервуар, изготовленный из прочной толстостенной пластмассы с заливной горловиной и штуцерами для подключения к элементам охлаждающей системы. Форма резервуара не имеет значения в функциональном плане, так что производители подгоняют её под место установки резервуара.
Форма бачка зависит от места его установки и может быть разной — круглой, прямоугольной или плоской
Вместительность сосуда для расширяющегося тосола рассчитывается для каждой модели авто и зависит от полного объёма жидкости в патрубках и агрегатах. Причём в холодном состоянии бачок заполняется антифризом только наполовину, остальное пространство занимает воздух, способный сжиматься под давлением. Горловина резервуара закрыта пробкой со встроенным воздушным клапаном. Принцип работы ёмкости следующий:
- При «холодном» моторе бачок наполовину пуст — уровень антифриза находится между минимальной и максимальной отметкой на корпусе.
- После запуска двигателя тосол начинает расширяться и его уровень в сосуде повышается, а воздушная прослойка сжимается. Клапан крышки остаётся герметичным.
- При достижении жидкостью рабочей температуры 90—95 °С и максимального увеличения в объёме давление в баке достигает порога срабатывания воздушного клапана (1—1,2 Бар или 120 кПа). Он открывается и сбрасывает воздух в атмосферу.
- В процессе остывания мотора наблюдается обратная картина — клапан пропускает воздух в обратную сторону до тех пор, пока количество антифриза не перестанет уменьшаться. Это предотвращает появление воздушных пробок в шлангах и радиаторах.
Устройство ёмкости довольно простое — корпус бачка закрыт пробкой со встроенным клапаном
В аварийной ситуации, когда тосол или вода по разным причинам начинает кипеть, предохранительный клапан сбрасывает не только воздух, но и пар.
Встроенный датчик подаёт сигнал о недостаточном уровне жидкости на панель приборов
В некоторых моделях автомобилей, например, ВАЗ 2110—2115 ёмкость оснащена второй горловиной, куда вкручивается датчик уровня охлаждающей жидкости. Если в силу поломки либо протечки какого-то узла антифриз начнёт вытекать наружу и его уровень в ёмкости упадёт до минимума, датчик сработает и предупредит водителя сигналом соответствующей лампочки на панели приборов.
Существуют автомобили (как отечественного производства, так и импортного), в которых расширительный бачок закрывается простой пробкой, не оснащённой клапаном и сообщающейся с атмосферой. В подобных системах функцию сброса давления и обратного впуска воздуха выполняет крышка основного радиатора, а резервуар только компенсирует расширение жидкости.
Крышка радиатора снабжается перепускным клапаном, направляющим излишек тосола в расширительный бак
Место бачка в охладительной системе
Ёмкость для компенсации расширяющегося антифриза может устанавливаться в разных местах, расположение зависит от марки автомобиля. Резервуар крепится к деталям кузова — лонжеронам и салонной перегородке с помощью резинового хомута либо специального кронштейна. Как правило, бачок ставится с той стороны, где находится верхний патрубок радиатора для его подключения.
Обычно ёмкость устанавливается ближе к патрубку радиатора
Существуют ёмкости на 2 и 3 штуцера. Последние присоединяются тремя шлангами к следующим агрегатам:
- Толстый патрубок, подключённый к нижнему штуцеру сосуда, соединяет его с основной магистралью контура охлаждения — малым кругом циркуляции жидкости, который всегда открыт. Увеличивающийся в объёме тосол поступает в бак именно по этому шлангу.
- Тонкая трубка, идущая от радиатора к верхнему штуцеру. Предназначена для сброса жидкости и пара из радиатора напрямую.
- Второй тонкий патрубок, подсоединённый к среднему штуцеру, идёт от радиатора салонного отопителя. Его задача такая же — отвод излишков антифриза и пара в ёмкость.
В резервуар на 3 штуцера поступают излишки антифриза из трёх агрегатов
Бачки, оснащённые двумя штуцерами, присоединяются к малому контуру циркуляции и основному радиатору охлаждения, подключение к печке отсутствует.
Расширительный резервуар является самой высокой точкой системы охлаждения мотора. Это сделано для того, чтобы жидкость из бачка могла перетечь в контур по закону сообщающихся сосудов. Когда уровень антифриза в ёмкости находится на 3—4 см выше риски Min на корпусе, все патрубки и агрегаты заполнены тосолом. В том числе самый высокий из них — контур охлаждения дроссельной заслонки.
Остатки воздуха из системы удаляются через патрубки подогрева дросселя
При заливке жидкости в водяную рубашку силового агрегата через расширительный бачок рекомендуется снимать патрубок охлаждения дросселя. Это позволяет вытолкнуть из магистралей и радиатора печки воздушные пробки.
Жидкости для заливки в бак
Нынешние автомобили, строящиеся с широким применением новых технологий, весьма требовательны ко всем технологическим жидкостям, в том числе и охлаждающей. Перечень требований такой:
- жидкость должна закипать при температуре не ниже 110 °С;
- порог замерзания — от минус 20 до —60 °С в зависимости от условий окружающей среды;
- отсутствие пенообразования при контакте с крыльчаткой насоса, минимальная вязкость;
- в составе жидкости должны быть неагрессивные присадки, препятствующие появлению накипи на металлических частях;
- химический состав не должен меняться в течение 3 лет или 60 тыс. км пробега.
Тосол — чисто отечественный продукт, синтезированный во времена СССР
Всем перечисленным требованиям соответствует антифриз или тосол, что суть одно и то же. Название антифриз пошло от английского слова antifreeze, что в переводе означает «незамерзающая». Тосол — вещество, созданное на той же основе из этиленгликоля в бывшем СССР. Слово состоит из аббревиатуры ТОС (технология органического синтеза) и окончания «ол», присущего названиям химических препаратов.
Основа антифриза и тосола одинакова — вода + этиленгликоль в различных соотношениях. Отличия изделий от разных производителей может заключаться в пакете ингибирующих присадок, поэтому путать жидкости нежелательно. Фатальных последствий не наступит, но одни вещества могут нейтрализовать действие других и свойства «незамерзайки» ухудшатся. При этом цвет жидкости не играет роли — это всего лишь краситель.
Для заливки в бачок можно использовать дистиллированную воду в следующих ситуациях:
- для разбавки концентрата антифриза до нужной температуры замерзания;
- при аварийной ситуации — полной либо частичной потере охлаждающей жидкости в пути;
- с целью промывки.
Окраска антифриза не влияет на его свойства, важен пакет присадок
Дистиллированная (обессоленная) вода не отвечает указанным выше требованиям: она замерзает при нулевой температуре и кипит при 100 °С. Поэтому она заливается временно либо в качестве растворителя для антифриза.
Воду из-под крана, насыщенную солями, заливать в расширительный бачок недопустимо. Исключение — поломка и потеря тосола в пути и отсутствие поблизости автомагазина. Устраните течь, заполните охлаждающую систему водопроводной водой и доберитесь до гаража или СТО, после чего её немедленно слейте. Иначе на внутренних стенках водяной рубашки двигателя и других агрегатов образуются отложения, ухудшающие теплообмен.
Видео: жидкости для заливки в контур охлаждения автомобиля
О неисправностях и ремонте ёмкости
Во время эксплуатации машины могут возникнуть следующие поломки расширительного бачка;
- загрязнение или выход из строя перепускного клапана пробки;
- разрыв корпуса бачка;
Стенка бачка разрывается при слишком высоком давлении изнутри
- подтекание тосола из-под крышки.
Неплотность крышки характеризуется появлением разноцветных потёков на корпусе
Большинство автолюбителей при поломке клапана или корпуса попросту меняют деталь на новую. Это оправдано отсутствием времени на ремонт и дешевизной данных запчастей. Хотя при желании лопнувший пластик резервуара можно запаять, а крышку — разобрать и прочистить.
Потёки из-под пробки возникают при неплотном прилегании либо из-за конструктивных особенностей ёмкости. К примеру, на автомобилях ВАЗ 2110 струя из верхнего малого штуцера, подключённого к радиатору, бьёт прямо в горловину, отчего возникает протечка. Способ устранения — установка более совершенного бачка от «Приоры».
Видео: ремонт корпуса бачка
Расширительный бачок автомобиля считается одной из самых надёжных деталей. Нередко они служат весь срок эксплуатации машины, особенно на иномарках. Чтобы не пришлось менять ёмкость раньше времени, рекомендуется периодически проверять состояние клапана в крышке. Если он в порядке, то и пластик сосуда не лопнет от высокого давления.
- Распечатать
Оцените статью:
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
(20 голосов, среднее: 4.2 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Устойчивость, безотказность, эффективность и долговечность работы системы отопления и горячего водоснабжения зависят от того, насколько правильно просчитаны все ее параметры, насколько гармонично взаимодействуют между собой ее приборы, узлы и необходимые устройства, насколько качественно выполнены монтаж и регулировка. И мелочей в подобных вопросах быть попросту не может.
Совершенно неразумным будет разделять отдельные приборы и узлы на «важные» и «не очень». Да, стоимость элементов, в том числе фильтра и конвекторов, может отличаться очень значительно, функциональность одних – постоянно на виду, а других – совершенно незаметна и даже непонятна, с точки зрения неискушённого пользователя. Но каждый выполняет свою «миссию» в общей работе системы горячего водоснабжения и отопления. Поэтому совсем дилетантским выглядит, например, вопрос – так ли уж важен расширительный бак для системы отопления, в том числе для теплого пола, и стоит ли придавать значение проблеме его выбора и правильной установки? А между тем, важность этого нехитрого устройства – сложно переоценить.
Для чего в принципе необходим расширительный бак для газового котла?
На этот вопрос ответить проще всего. Даже тот, кто не особо хорошо учился в средней школе, наверняка знает просто по опыту жизни – при нагревании физические тела увеличиваются в объеме. И вода в этом плане не является исключением.
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.
Инженер.
Задать вопрос эксперту
Интересно, что вода обладает еще одним уникальным качеством – начинает увеличиваться в объеме и при остывании ниже порога в +4 °С, то есть при замерзании – переходе в твёрдое агрегатное состояние. Но это сейчас к теме нашего рассмотрения не относится.
Температурное расширение характеризуется особой величиной – коэффициентом. Это, именно для воды – нелинейный показатель, во многом зависящий от температуры. Сам коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается объем при нагревании жидкости на 1 градус.
Не будем здесь приводить всю таблицу коэффициентов для воды. Лучше проиллюстрировать это расширение известным физическим опытом.
Итак, в левой части рисунка показан резервуар, к котором до переливного отверстия помещается ровно 1 литр (1 дм³) воды, имеющей температуру + 4 °С. Это значение является для воды нулевой точкой отсчета. Под переливной трубой с фитингами установлена мерная емкость.
Воду в баке начинают нагревать. Есть регулирующие вентили для установки температуры. При повышении температуры плотность воды снижается, то есть при сохраняющейся равной ее массе наблюдается расширение объема. При нагреве до температуры + 90 °С в мерной емкости собирается порядка 36 мл воды – это объем, который стал избыточным и перешел через переливную трубу с фитингами.
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.
Инженер.
Задать вопрос эксперту
Много это или мало? Вроде бы – пустяки. Но если рассматривать в более серьезном масштабе, то при изменении температур получаются уже весьма значительные колебания объема. Посудите сами – при 100 исходных литрах речь бы уже шла о 3,5 литрах избытка.
Если оставить воду в замкнутом объеме, то расширяться ей будет некуда – она является несжимаемым телом. Стало быть, по законам термодинамики в таких условиях начинает подниматься давление. А вот это – уже серьезно. Если давление в замкнутых контурах системы отопления превышает допустимый порог, то будет еще благополучным исходом, если все ограничится протеканием на узлах соединений стальных труб или биметаллических радиаторов. Но неконтролируемый рост давления может принести и куда более разрушительные последствия.
Чтобы не доводить ситуацию даже до незначительных аварий, в отопительной системе необходимо предусмотреть дополнительную емкость, которая была бы способна принимать и отдавать излишки воды (или любого иного жидкого теплоносителя), образующиеся при ее нагреве. Именно такая задача возложена на расширительный баки. Впрочем, даже их название говорит само за себя.
UNIPUMP — расширительные баки
Расширительные баки для газового или твердотопливного котла (экспанзоматы) с брендом UNIPUMP — рассчитаны для компенсации повышенного температурного расширения теплоносителя в замкнутых системах отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Также могут быть установлены водонагреватели.
В изготовлении корпуса расширительного бака для системы отопления, в том числе для теплого пола, присутствует углеродистая сталь, а внешняя оболочка бака для газового котла или проточного, накопительного водонагревателя (бытового бойлера, в том числе косвенного нагрева) окрашена эмалью. Внутри корпуса находится мембрана из EPDM (синтетическая этилен/пропиленовая эластичная резина). В полость между корпусом бака и внешней поверхностью мембраны накачивается воздух.
Ознакомиться с инструкцией по монтажу и эксплуатацией разных моделей, которыми наполнен каталог, вы можете здесь.
При повышении температуры теплоноситель расширяется и внутренняя эластичная мембрана растягивается, а при охлаждении — выдавливается из этой мембраны.
- диапазон рабочих температур составляет от 0 до +90оС;
- давление сжатого воздуха внутри расширительного бака составляет 1.5 bar;
- присоединительный размер — 1 дюйм (25 мм);
- расширительные баки UNIPUMP бывают объёмом 5, ,8, 12, 19, 24, 36, 50, 80 и 100 л. Оборудование устанавливается в вертикальном и горизонтальном положении. На заказ могут изготавливаться расширительные баки для газового котла или водонагревателя с автоматикой объёмом до 500 л.
Оборудование UNIPUMP — расширительные баки
Объем, л | Диаметр, мм | Высота, мм | Присоед. размер | Рабочее давление, max |
---|---|---|---|---|
5 л вертикальный | 152 | 305 | 1″ | 6 bar |
8 л вертикальный | 202 | 310 | 1″ | 6 bar |
12 л вертикальный | 260 | 290 | 1″ | 6 bar |
19 л вертикальный | 265 | 395 | 1″ | 6 bar |
24 л вертикальный | 265 | 435 | 1″ | 6 bar |
35 л вертикальный | 375 | 460 | 1″ | 6 bar |
50 л горизонтальный | 350 | 380 | 1″ | 6 bar |
50 л вертикальный | 375 | 560 | 1″ | 6 bar |
80 л вертикальный | 375 | 720 | 1″ | 6 bar |
100 л горизонтальный | 440 | 470 | 1″ | 6 bar |
100 л вертикальный | 440 | 730 | 1″ | 6 bar |
При общности основной функции, конструкция расширительных баков для системы отопления может различаться. И главное различие кроется в особенностях самой системы отопления, которая может быть открытого или закрытого типа. Последние схожи с гидроаккумуляторами.
Расширительный бак в системе отопления открытого типа
Специфика расположения открытого расширительного бака
Особенности такой системы уже, наверное, понятны исходя из ее названия. Контур, безусловно, замкнут, но он не изолирован от атмосферы, негерметичен, и избыточного давления в нем не может быть по определению. Насоса нет, как и запорной арматуры. А расширительный бак представляет собой обычную ёмкость, врезанную в контур. Главное условие – она должна расположиться выше самой высокой точки системы.
Цены на расширительные баки (в руб.)
расширительный бак
Почему именно высшая точка? Все просто – в противном случае жидкость просто будет выливаться по закону сообщающиеся сосудов.
Кроме того, такое расположение способствует выполнению еще одной важной функции – расширительный бачок открытого типа без запорной арматуры становится эффективным воздухоотводчиком. В воде всегда имеется растворенный воздух, который способен перейти в привычное для себя газообразное состояние. Кроме того, к выделению газов могут приводить и химические реакции между теплоносителем и материалом труб (например, сшитые полипропиленовые, ПНД), фитингов и теплообменников, теплоизоляцией. А скопление газа способно запереть радиатор или даже целый участок отопительного контура с фильтрами. Так что своевременное удаление газовых пузырьков – чрезвычайно важная задача. Насосы здесь не устанавливаются, как и запорная арматура.
Правда, иногда открытые расширительные баки с фитингами для системы отопления врезаются в обратную магистраль (по тем или иным компоновочным соображениям). Но все равно – это высшая точка системы, к которой просто прокладывается вертикальная труба. В таком случае функция газоотводчика не работает, и это потребует установки дополнительных клапанов на радиаторах и, опять же, в самой высокой точке системы на трубе подачи без насоса.
Варианты конструкции
Какова конструкция открытого расширительного бака для системы отопления без насоса? Она может быть простейшей или иметь те или иные усовершенствования. В любом случае это емкость определённого объема, которая обычно сверху прикрывается крышкой. Крышка нужна исключительно для защиты от попадания в воду мусора или пыли, и никогда не является герметичной. То есть в баке с фитингами для системы отопления всегда выдерживается текущее атмосферное давление. А в саму емкость врезаны фитинги и трубы – от одной в самом простом исполнении, до нескольких различного предназначения.
Расширительные баки открытого типа для системы отопления без насоса можно приобрести в готовом виде – в магазинах представлен довольно широкий ассортимент изделий различного объема. Чаще всего они изготовлены из листовой нержавеющей или оцинкованной стали – чтобы не допускать развития коррозии в баке и радиаторах.
Но многие мастера предпочитают изготавливать такие баки с фитингами самостоятельно. Независимую от электрической сети емкость вполне можно сварить из листового материала, а нередко в ход пускаются уже готовые – например, металлические или даже пластиковые бочки или канистры, старые газовые баллоны и т.п. Все это обойдется очень недорогого, а сделать соответствующую врезку труб и фитингов — тоже для хорошего хозяина труда не составит. Подходящие трубы также можно подобрать. Дополнительно устанавливаются фильтры, независимые от электрической сети.
Давайте посмотрим на несколько возможных схем таких расширительных баков:
Самая простая схема – в емкость просто врезана снизу труба, которая подключается к контуру отопления.
Понятно, что при такой конструкции никакой циркуляции теплоносителя через расширительный бак не будет даже с мощным насосом. При заполнении системы добиваются того, что уровень воды в баке располагается примерно посередине его высоты. И колебания объёма жидкости в системе с фильтром будут отражаться повышением и понижением этого уровня.
Безусловно, за уровнем теплоносителя в баке в системе отопления необходим контроль – испарение, так или иначе, будет, и если не пополнять воду, то можно вызвать воздушную закупорку контура системы или «завоздушивание» радиаторов. Так что заглядывать в расширительный бак такой простой конструкции придется регулярно, чтобы при необходимости произвести подпитку и исключить проблемы с радиаторами или насосом.
Чтобы облегчить визуальный контроль за работой всей системы и радиаторов, применяют различные хитрости. В частности, можно с боковой стороны бака врезать трубу небольшого диаметра, на которую надевается фитинг и короткий отрезок прозрачного шланга. Понятно, что уровень воды в шланге будет соответствовать уровню в баке – достаточно мимолетного взгляда, чтобы оценить ситуацию.
Но уже говорилось, что бак для системы отопления должен размещаться в самой высшей точке, и очень часто этим местом становится чердачное помещение. То есть емкость располагается не на виду, и забираться каждый раз наверх, чтобы проверить уровень – крайне неудобно. Но этот контроль можно организовать и по-иному. Пример показан на схеме ниже:
В бак в системе отопления с торцевой стороны врезаны два патрубка.
— Верхний (поз. 1) определяет максимально допустимое наполнение емкости, и работает просто на перелив. От него проводятся стальные трубы (канализационный шланг) в канализацию или даже просто со сбросом на грунт – в огород.
— К нижнему патрубку (поз. 2) подключена труба, уходящая в помещение, на которой в удобном для хозяев месте размещен обычный шаровой кран или другая запирающая арматура. Высота расположения врезанной стальной трубы определяет минимально допустимый уровень воды в баке. То есть для контроля заполненности стоит лишь приоткрыть шаровые краны – если из трубы пойдет вода, то все в норме. В противном случае – проводится подпитка, пока вода не пойдет через стальную трубу перелива.
Удобно для пунктуальных хозяев, которые помнят о необходимости осуществления регулярного контроля. А вот для забывчивых и такая схема вряд ли станет «помощницей». Но вполне можно «автоматизировать» процесс поддержания уровня в баке на требуемом уровне. Для этого будет достаточно подвести к баку трубу подпитки (из водопровода), но подключить ее с помощью фитингов — через поплавочные клапаны, который обычно используется в сливных бачках унитазов.
То есть от переполнения защитит переливная труба (она необходима в любом случае), а критического падения уровня не допустит вот такая простейшая система подпитки.
Мнение эксперта:
Афанасьев Е.В.
Главный редактор проекта Stroyday.ru.
Инженер.
Задать вопрос эксперту
Все показанные выше схемы для системы отопления можно образно назвать «пассивными» — через расширительный бак циркуляции теплоносителя даже при наличии качественного насоса не происходит. Просто таким образом создаётся свободное пространство для расширяющегося объема жидкости. Несложно и вполне работоспособно. Но есть и недостаток – функция воздухоотводчика в таких баках в системе отопления весьма непродуктивна. Немалое количество пузырьков воздуха, увлеченных потоком воды при следовании по магистрали подачи, будут просто проскакивать мимо места врезки трубы и фитинга, отходящей к расширительному баку. И для того, чтобы бак в системе отопления стал эффективным сепаратором воздуха, нередко через него замыкают и циркуляцию. То есть он становится звеном в общем контуре циркуляции воды.
Это может выглядеть примерно так:
Подача теплоносителя в бак в системе отопления с фильтром осуществляется по трубе 1, а через патрубок 2 он опять поступает в магистраль подачи. Резкое увеличение объема (на переходе от диаметра трубы к баку) соответственно вызывает и резкое снижение скорости потока, что способствует всплытию и выходу в атмосферу мельчайших газовых пузырьков. Положение трубы 1 может быть и иным, например, она может подводиться и снизу. Но в любом случае ее вваренная труба внутри бака в системе отопления с фильтром должна расположиться выше выходного
Трубы перелива (поз. 3) и подпитки в таких схемах – ничем не отличаются от вариантов, показанных выше. Просто здесь указано не всё, чтобы не перегружать рисунок.
Безусловно, если используется такая схема подключения расширительного бака в системе отопления с фильтром, то предпринимаются шаги по очень качественной его термоизоляции. В противном случае возможны совершенно непродуктивные и весьма большие потери тепла, в особенности если бак приходится располагать в неотапливаемом помещении.
Кстати, показанная выше схема может иметь и дальнейшее развитие. Можно встретить примеры, когда на расширительный бак возлагается еще и функция раздающего коллектора, если система отопления, в которой есть коллекторы, организована по принципу стояков.
В этом случае хорошо утепленный бак стараются разместить как можно ближе к геометрическому центру дома с радиаторами. И уже от него по врезанным патрубкам производится раздача горячего теплоносителя по стоякам системы с фильтром, радиаторам с клапанами.
Какой объем бака для системы отопления потребуется?
Теперь о том, каким должен быть объем открытого расширительного бака в системе отопления без насоса. Строгих правил на этот счет не существует. Каждый может, зная значение коэффициента температурного расширения воды, емкость своей системы отопления с фильтром и предполагаемый ее температурный режим работы, оценить насколько увеличится объем жидкости.
По приведенным выше значениям можно было бы предположить, что раз нагрев 100 литров воды до 90 градусов дает прирост объема в 3,5 литра (то есть, по сути, 3,5 %), то можно исходить из нормы 5 % от емкости системы. Но практика показывает, что этого явно маловато. Не забываем, что бак в системе отопления должен иметь предварительное заполнение хотя бы на четверть своей высоты (это минимум) — чтобы система не «хапнула» порцию воздуха. Далее, предусматривается тот самый «переменный объем», который будет компенсировать расширение. Примерно на верхней границе этого объема врезается труба перелива. Ну и выше уровня воды до крышки обязательно должно оставаться свободное пространство. То есть в 5 процентов никак не уложишься.
Опыт мастеров, занимающихся монтажом отопления, показывает, что оптимальным решением будет исходить из такого примерного соотношения: объем бака ≈ 10% от объема системы.
Значит, необходимо знать объем своей системы. Как его найти?
- Если система отопления готова, то проще всего будет засечь по водомеру, какое количество в радиаторы поместится до полного заполнения. Прием очень точный, но мало когда помогающий. Согласитесь, обычно емкость бака с фитингами просчитывается заранее, а не после монтажа радиаторов, где в системе есть обратные клапаны.
- С весьма большой погрешностью, но все же можно принять соотношение: 15 литров воды на каждый киловатт мощности газового котла. Понятно, что при таком подходе допустить ошибку – совсем несложно. Радиаторы могут остаться холодными.
- Наконец, объем системы отопления с фильтром можно просто просчитать с учетом радиаторов. Надо полагать, что если планируется установка расширительного бака в системе отопления, то в проекте системы уже намечены и монтируемые контуры труб того или иного типа и диаметра, и модель газового или другого типа котла, и типы радиаторов отопления с клапанами, и их количество. То есть если просуммировать объемы всех элементов системы, в том числе газового котла с автоматикой, конвектора и фильтра, можно найти искомую величину.
Задача может показаться архисложной. Но на деле это не так страшно – если воспользоваться нашим онлайн-калькулятором, к которому ведет ссылка ниже (он откроется на отдельной странице).
Цены на расширительные баки ДЖИЛЕКС в интернет-магазине
расширительный бак ДЖИЛЕКС
Как рассчитать общий объем системы отопления?
Подбор расширительного бака для системы отопления с радиаторами – далеко не единственный случай когда этот параметр станется необходим. Например, это требуется при покупке теплоносителя-антифриза, при проведении некоторых расчетов смесительных узлов и т.п. С помощью нашего калькулятора расчета общего объема системы отопления читатель выполнит вычисления без особых проблем.
Обратите внимание – если вычисления производятся с целью определения оптимального объёма расширительного бака для системы отопления с радиаторами, то сам бак из расчетов следует исключить. Это сделать несложно – просто передвиньте ползунок слайдера в положение «0».
Недостатки открытой системы отопления
Итак, подведём итог по расширительному баку для газового котла с автоматикой в открытой системе отопления без насоса.
Такие системы, кстати, еще не столь давно полностью преобладали. Хотя бы по той причине, что купить оборудование для системы закрытого типа было попросту невозможно. Но на сегодняшний день их, увы, приходится признавать устаревшими.
- Явным достоинством видится простота конструкции. В ряде случаев вообще практически не придется приобретать каких-то дополнительных материалов. При желании, вполне функциональный бак можно сделать «на коленке» из хранящегося в гараже «хлама».
- В открытой системе с фильтром априори не может возникнуть опасного давления в радиаторах с клапанами, так как она связана с атмосферой. Это отметает необходимость использования предохранительного клапана.
- Добавим к преимуществам еще и способность расширительного бака выступать в роли воздухоотводчика из радиаторов с клапанами.
Но недостатков у системы открытого типа с фильтром тоже весьма немало:
- Уже не раз отмечалось, что бак в системе отопления должен быть установлен в самой высокой точке системы с фильтром, а не на пол. Хорошо, если в доме есть утепленный чердак. Но это бывает не всегда, и приходится предусматривать очень качественное утепление емкости, чтобы ее попросту не «прихватило» в сильный мороз.
- Если бак в системе отопления приходится устанавливать в помещениях (например, чердака и вовсе нет), то он, размещенный под потолком, а не на полу, явно не станет украшением интерьера.
- За уровнем воды в баке необходим постоянный контроль. Эта проблема, как мы видели, решаема, но тем не менее.
- Мало того что из-за негерметичности идет постоянный процесс испарения воды. Теплоноситель от контакта с воздухом насыщается кислородом, что активизирует коррозию на металлических деталях контура и в теплообменнике котла, а также в радиаторах.
- Если вы заметили, речь выше шла исключительно о воде в роли теплоносителя. В открытых системах иного и быть не может – испарение дорогостоящего антифриза выглядит расточительством. Кроме того, многие антифризы при испарении – отнюдь не безопасны для здоровья. Так что если открытая система отопления планируется в доме, который часто зимой остается пустым, придётся сливать из нее воду, в том числе из фильтров.
- Невозможна такая система с фильтром, если используется электродный котел с автоматикой. Его работа основана на принципе электрической проводимости теплоносителя, то есть важное значение имеет химический состав. А при неконтролируемом испарении в случае с таким котлом оптимальная концентрация будет быстро теряться.
- Стабильное низкое давление в системе с радиаторами и фильтром не всегда является преимуществом. Некоторые отопительные приборы, наоборот, показывают свои преимущества именно при повышенных показателях давления, в том числе и фильтры.
Как видите, недостатков – очень много. Поэтом более совершенной считается система отопления закрытого типа с необходимыми отопительными приборами. Но в ней применяется уже совсем другой расширительный бак и фильтры в системе отопления.
Расширительный бак для системы отопления закрытого типа
Основными преимуществами такого бака в системе отопления можно считать его компактность и возможность установки на любом участке системы отопления. То, что его часто рисуют на схемах, смонтированным на трубе обратной магистрали в непосредственной близости от узла с насосом – это, действительно, рекомендуемое положение. Но никаких серьезных ограничений нет и по выбору иного места.
Цены на расширительные баки Wester
расширительный бак Wester
То, что бак в системе отопления герметичен, означает, что давление в системе может повышаться до весьма значимых показателей. Это предопределяет необходимость наличия в контуре «группы безопасности». В состав такой группы традиционно включаются предохранительный клапан, настроенный на определенный верхний порог давления, автоматический воздухоотводчик и контрольно-измерительный прибор – манометр или манометр совмещенный с термометром.
Вряд ли наличие группы безопасности можно в полной мере отнести к недостаткам – скорее, это эксплуатационные особенности системы. Так что единственным «минусом» закрытого расширительного бака может считаться необходимость его приобретения, как и, например, клапана. Но за комфортность в пользовании системой с группой безопасности не грех и заплатить.
Кстати, очень многие современные электрические и газовые котлы, конвекторы в системе отопления с автоматикой, особенно – настенного исполнения, уже изначально оснащены встроенным расширительным баком в системе отопления нужного объема. Так что и покупать и устанавливать, кроме качественного котла с автоматикой, уже ничего не придется.
Устройство и принцип работы расширительного бака для закрытой системы отопления.
Устройство бака – довольно простое. Конструкция может несколько различаться, но принцип сохраняется во всех моделях
А заключается принцип в том, что герметично закупоренный объем разделен на две камеры эластичной перегородкой. Одна камера, водяная, подключается через трубу к контуру системы отоплена. Вторая – воздушная, в которой предварительно создаётся определенный уровень давления.
Устройство можно проиллюстрировать следующей схемой:
Корпус бака (поз. 1) обычно представляет собой сборную штампованную металлическую конструкцию. Цилиндрическая форма является «классической» но встречаются и другие варианты, внутри стенки обработаны антикоррозионным составом, снаружи наносится защитное эмалевое покрытие. Цвет должен быть красным. Дело в том, что в продаже представлены и баки-гидроаккумуляторы, которые и внешне, и по своему устройству мало отличаются от расширительных. Но их синий цвет говорит о том, что они не рассчитаны на работу в условиях высоких температур. Так что полной взаимозаменяемости здесь нет.
На корпусе обязательно имеется установленный резьбовой патрубок (поз.2), через который расширительный бак будет подключаться к контуру отопления. Некоторые производители (Reflex, Flamco) сразу комплектуют свои изделия и фитингами с накидной гайкой-американкой и предлагают их с гарантией. Процесс установки бака с необходимыми комплектующими и аксессуарами будет еще проще.
С противоположной стороны корпуса обычно имеется ниппель или золотник (поз. 3), очень похожий на велосипедный, через который производится подкачка воздушной камеры до требуемого уровня давления в ней. Эти комплектующие также входят в комплект.
Главной деталью этой конструкции является мембрана (поз. 6), которая делит внутренний объем бака на две камеры. Она изготавливается из материала с высокой эластичностью и предельно низким показателем диффузии. Ранее для этих целей чаще применялся каучук, но такие мембраны все же не отличались долговечностью. В современных приборах обычно используются этилен-пропиленовые или бутиловые.
Итак, мембрана делит бак на водяную камеру (поз. 4), расположенную со стороны трубы, и на воздушную (поз. 5) – со стороны ниппеля. А объем этих камер – величина переменная.
- Как уже говорилось, в воздушной камере предварительно создается избыточное давление (обычно в пределах от 1 до 1,5 атмосфер). Под его воздействием мембрана опускается вниз, и водяная камера до заполнения системы имеет минимальный объем.
- Система заполнена теплоносителем и запущена. Насос работает. В контуре при этом создаётся определенное рабочее давление (оптимальное для данной системы, особенно с теплым полом). Мембрана при этом несколько изгибается – объем водяной камеры возрос.
- По мере нагрева, теплоноситель увеличивается в объеме. Единственное место в системе, где этот «излишек» может вместиться – это водяная камера бака. Значит, ее объём увеличивается еще больше, а в воздушной камере, значительно из-за этого уменьшившейся, возрастает давление газа.
- Теплоноситель остывает, уменьшаясь в общем объеме – давление газа отжимает мембрану вниз. То есть в любой момент достигается необходимый баланс, в системе поддерживается оптимальное значение давления.
- Ну а если что-то пошло нештатно, и теплоносителю расширяться больше некуда (например, подвела термостатическая автоматика системы), то сработает предохранительный клапан «группы безопасности», стравив излишки жидкости в канализационные сливы и восстановив равновесие – пока не будет выявлена и устранена причина.
Кстати, в некоторые моделях расширительных баков у же в самой их конструкции предусмотрено наличие предохранительного клапана.
Мембрана может иметь и другую форму. Так, достаточно широко применяются баки баллонного типа. Особенности их устройства показано на схеме ниже.
В таких баках мембрана выполнена в форме эластичного баллона (поз.1), края которого герметично закреплены во фланце с входной трубой (поз. 2). По сути, этот баллон и становится водяной камерой бака. А все остальное пространство – это воздушная камера (поз. 3) с предустановленным в ней давлением. При расширении теплоносителя стенки баллона растягиваются, он приобретает грушевидную форму (фрагмент справа). Объем воздушной камеры уменьшается, давление в ней растет – и далее все, как и в уже описанном выше примере.
Кстати, такие баки пользуются довольно широкой популярностью за то, что в них не составляет труда заменить вышедшую из стоя мембрану – благодаря фланцевому ее креплению. Мембранные же баки очень часто ремонту просто не подлежат.
Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления?
В продаже представлены линейки моделей расширительных баков с широким разнообразием объемов. Какой выбрать для своей системы, особенно если будет устанавливаться теплый пол? Чтобы определиться с этим параметром, лучше всего произвести небольшой расчёт.
Формула для вычислений такова:
Vб = Vс × k / D
Расшифровываем обозначения:
Vб — искомый объем бака (минимальный).
Vс — общий объем системы отопления. О том, как его можно определить, уже говорилось выше.
k — коэффициент температурного расширения теплоносителя.
Здесь – чуть подробнее. Дело в том, что если вместо воды применяется антифриз, то показатели расширения могут быть совершенно иными, и зависеть и от температуры, и от концентрации гликолевых добавок.
Подобрать нужное значение поможет таблица, размещенная ниже:
Температура нагрева теплоносителя, °С | Содержание гликоля, % | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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 — коэффициент эффективности расширительного бака. Он, в свою очередь, определяется по следующей формуле:
D = (Qm – Qб) / (Qm + 1)
Под буквенными обозначениями кроются следующие величины:
Qm — верхний порог допустимого давления в системе отопления. То есть это — именно тот показатель, под который настраивается усилие срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности».
Qб — предварительно созданное давление в воздушной камере расширительного бака. Если бак уже имеет такую подкачку, то это значение будет указано в паспорте. Но часто давление задают самостоятельно с помощью обычного автомобильного насоса и с контролем по автомобильному же манометру. О величине уже говорилось – как правило, в диапазоне от 1,0 до 1,5 атмосфер.
Чтобы не заставлять читателя проводит вычисления вручную, ниже размещен удобный калькулятор, который выполнит расчет буквально за секунды.
Калькулятор расчета минимального объема расширительного бака для закрытой системы отопления
Перейти к расчётам
В программу калькулятора уже внесены значения коэффициентов температурного расширения при среднем уровне нагрева воды или антифризов разной концентрации до 75 градусов.
Пользователь может сам решить, как ему провести расчет – или с указанием точного объема системы отопления (ссылка на калькулятор давалась выше), или примерно отталкиваясь от мощности отопительного котла с автоматикой.
Полученное значение будет минимальным. То есть при выборе бака рассматривают модели с объёмом выше (или о крайней мере – не ниже) полученного результата.
Еще одна небольшая рекомендация. В системах, где циркуляция осуществляется по принудительному принципу (а так чаще всего и практикуется), желательно не ставить бак объемом менее 12 ÷ 15 литров, независимо от полученного результата.
Ознакомьтесь с важнейшим элементом системы, а именно с расширительным баком для холодной воды, из нашей новой статьи на нашем портале.
Сложно ли установить мембранный расширительный бак самостоятельно?
Нет, никаких трудностей у хозяина, владеющего азами сантехнического монтажа, возникнуть не должно при установке бака мембранного типа.
Смотрим на схему подключения мембранного бака – по ней все должно стать понятно:
Положение мембранного бака в пространстве может быть любым. Но все же наиболее предпочтительным является именно такое – с трубой входа снизу. Это позволяет более эффективно бороться с пузырьками газа в теплоносителе и радиаторах.
«Классическое» расположение мембранного расширительного бака (поз. 5) – на трубе обратной магистрали, как можно ближе к ее входу в котёл отопления (поз. 2). Но при этом – до циркуляционного насоса (поз. 3), чтобы возможные завихрения потока не мешали корректной работе мембранного бака.
На трубе обратной магистрали врезается тройник (поз. 4). Каким образом – это уже в зависимости от вида применяемых в контуре труб.
Между тройником и мембранным баком необходимо предусмотреть установку шарового крана (поз. 7). С помощью шарового крана можно в случае необходимости провести демонтаж прибора, не прибегая к сливу теплоносителя изо всей системы. Высота расположения этого крана – как удобно владельцу, и ее можно легко установить монтажом соединительного отрезка трубы соответствующей длины (поз. 9). На этом участке возможен и изгиб или поворот – если это видится необходимым. На работоспособности мембранного бака это не скажется.
А вот между краном и патрубком бака с фитингами (поз. 6) лучше всего предусмотреть разъемное соединение (поз. – с накидной гайкой—«американкой». Тогда демонтаж и обратная установка мембранного бака вообще не будут представлять никакой сложности.
На самом же мембранном бачке «вмешательства» мастера – минимальные. Однако рассмотрим некоторые нюансы:
Иллюстрация | Краткое описание выполняемых операций |
---|---|
Приобретённый расширительный бак извлечен из заводской упаковки. На столе разложены необходимые инструменты, сантехнические комплектующие и материалы. |
|
В данной модели бака резьбовой патрубок – на ¾ дюйма. Тянуть такую трубу для врезки в систему, приобретать для нее более крупный кран и другие детали – нет никакого смысла. Лучше всего сразу перейти на ½ дюйма, и это никак не скажется на работе бака. Наматывается подмотка – в данном случае это специальная нить с пропиткой. Впрочем, у каждого мастера свои предпочтения в этом вопросе. Главное, чтобы обеспечивалась герметичность соединительного узла. |
|
Переходник на ½ дюйма запакован. | |
Выполняется подмотка под установку следующего элемента обвязки. | |
А вот на этом этапе мастера можно подвергнуть нелицеприятной критике. Он решил жестко запаковать кран с баком. Какой в этом смысл – неясно. Учитывая то, что бак, суда по кронштейнам, будет закрепляться к стене неподвижно, то есть провернуть его не будет никакой возможности, совершенно непонятно, как же можно произвести лёгкий и быстрый демонтаж, например, для смены мембраны. И что в этом случае нам даст кран? Правильнее все же выглядит схема, показанная выше. То есть жёсткая запаковка крана с патрубком из обратки, и затем – разборное соединение с баком через «американку». |
|
А вот между краном и дальнейшим участком для подключения к «обратке», зачем-то установлена «американка». Но все, разобрались, она должна по всем правилам поменять свое место – как показано стрелкой. Кстати, при установке крана необходимо сразу проследить, чтобы его барашек оказался удобном для доступа месте. В тесных условиях котельной бывает всякое. |
|
Сантехнический монтаж почти закончен – осталось лишь подключить бак к «выделенному» для него патрубку «обратки». Но перед окончательным монтажом желательно сразу навести ясность и с воздушной камерой. В данной модели воздушный клапан для подкачки или стравливания воздуха закрыт предохранительным пластиковым колпаком. Он легко скручивается усилием руки. |
|
Под колпаком – обычный ниппель. С помощью автомобильного манометра проверяется давление. При необходимости производится или подкачка, или стравливание воздуха. Автомобилистам или велосипедистам объяснять излишне. |
|
В демонстрируемом примере расширительный бак оснащен расположенными на корпусе кронштейнами, предусматривающими или настенное, или напольное крепление. Бак устанавливается в удобном положении в выбранном месте, а затем окончательно соединяется с контуром обратки соединительным участком. Если правильнее, то сначала – соединительный участок с краном, затем к нему – бак через американку – об этом уже говорилось. На этом установка может читаться законченной. Естественно, и при заполнении системы, и в ходе эксплуатации кран всегда находится в открытом положении. |
|
Другой пример показан лишь для того, чтобы продемонстрировать иной способ крепления бака к стене – такие модели встречаются весьма часто. На корпусе – никаких кронштейнов нет. |
|
Но зато в комплект бака входят монтажная площадка особой конфигурации… | |
… и длинный ленточный металлический хомут с затяжным винтом. | |
Лента расправляется и проводится через прорези в монтажной площадке. Сам бак соединяется с площадкой так, чтобы выступающий по месту соединения его половинок бортик вошел в паз монтажной площадки. |
|
Затем производится соединение ленты хомута и его затяжка винтом. Вначале операция производится вручную … | |
… а затем окончательно натяжение ленты обеспечивается ключом или отверткой. | |
Всё, бак можно подващивать за отверстия монтажной площадки на вкрученные в стену саморезы или крючки. | |
Но прежде, конечно, все так же выполняется необходимый сантехнический монтаж… | |
…и проверка давления в воздушной камере. У данной модели ниппель и вовсе прикрыт только маленьким колпачком – точно, как на велосипедном колесе. |
|
Нередко расширительные мембранные баки уже поступают в продажу с предустановленным давлением в воздушной камере. В этом случае оно будет указано в паспорте или даже на упаковке. Но если требуется его изменить – труда это не составляет (если запрет на подобные действия специально не оговорен производителем – такое тоже встречается). |
Все, можно открывать кран и заполнять систему с фильтрами. Безусловно, сразу проверяется герметичность соединений, если нужно – производится их подтяжка. На этом работу с мембранным баком можно считать законченной.
В завершение – видеосюжет, в котором мастер делится своим опытом установки расширительного бака и объясняет, почему считает этот способ оптимальным.
Видео: Как правильно установить расширительный бак мембранного типа.
На чтение 11 мин Просмотров 1.8к. Опубликовано 19.06.2022
Бак оберегает батареи и трубы от лишних нагрузок, а также продлевает жизнь других элементов системы. Хоть он требуется и открытым схемам, но разбираться будет расширительный бачок для отопления закрытого типа. Ее компактность с быстротой и легкостью монтажа отодвигает открытые варианты на задний план. Установка расширительного устройства вполне выполняется самостоятельно, но без изучения информации о нем ее правильность невозможна.
Содержание
- Где устанавливается расширительный бак на отопление
- Установка расширительного бака для отопления закрытого типа своими руками
- Как выбрать и установить расширительный бачок
- Как заполнить систему отопления закрытого типа
- Как проверить и накачать расширительный бак
- Устройство и принцип действия расширительного бака для отопления закрытого типа
- Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления
- Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка
- Расчет по формулам
- В чем преимущества закрытой системы отопления
- Разновидности емкостей для расширения теплонесущей жидкости
Где устанавливается расширительный бак на отопление
Его главное направление – эффективный прием излишков теплоносителя. Также он может идти в дополнение к имеющемуся баку отопительного котла. Поэтому, где устанавливается агрегат, зависит от его задач и самой системы.
В любом случае подбор места должен учитывать следующие требования:
- Не может прилегать к стене, необходимо оставить расстояние между ней и прибором;
- при настенной вариации установки не стоит брать чересчур большие высоты. Взаимодействующие с баком трубы в данном случае также крепятся к стене. Это освободит патрубок аппарата от лишней нагрузки;
- место установки должно позволить расположить между устройством и трубами запорный кран. Так не потребуется полный слив жидкости из системы при его снятии;
- понадобится постоянное обслуживание и возможно ремонт или даже замена расширительного бачка, поэтому добраться до него не должно быть проблемой.
Мембранный бак – наиболее используемый в закрытых схемах. Чаще всего он устанавливается на обратке между отопительным прибором и насосом для циркуляции. С теоретической точки зрения на трубе подачи он тоже может монтироваться. На практике же слишком горячая жидкость повредит устройство и снизит ее продолжительность жизни.
Если говорить о выборе помещения, то для закрытых схем это обычно котельная. При маленьких площадях здания можно встретить расширительный бачок в системе отопления у котла на кухне. В домах загородного типа стабилизация сети осуществляется иногда монтажом сразу нескольких бачков.
Установка расширительного бака для отопления закрытого типа своими руками
Если опыт в сантехнике имеется, установка расширительного приспособления не вызовет сложностей. При этом сама подготовка к выполнению не столь проста, поскольку при выборе места и дальнейшем монтаже необходимо учесть много нюансов.
Еще нельзя ошибиться при подборе емкости. На этом дело не заканчивается – после установки потребуется залить систему и расширительный бак для отопления закрытого типа, а также проверить давление и накачать при необходимости. Поэтому каждый шаг требует подробного разбора.
Как выбрать и установить расширительный бачок
Первым делом предстоит выбрать бак, а потом разбирается задача как установить расширительный бак в системе отопления. Для закрытых мембранный вариант является лучшим.
Объясняется это мембраной: устойчива к высоким температурам, снижает возможность попадания кислорода в теплоноситель и не допускает коррозию системы. К этому добавляется влагоустойчивость и компактность прибора.
Во время подбора и покупки следует обратить внимание на 2 вещи:
- мембрана. Она недолговечна – потеряет эластичность и начнет трескаться. Поэтому предпочтение отдавать стоит моделям со сменной мембраной, которая позволит заменить одну деталь вместо всего бака;
- маркировка. Приобретение может оказаться ошибочным, поскольку гидроаккумулятор обладает схожей формой, а иногда и идентичным цветом. Во избежание ошибки смотрится рабочее давление и температура устройства – у бака до 3 бар и 120°С.
Еще один плюс мембранного варианта заключается в установке расширительного бачка, которая выполняется по горизонтали и вертикали. На эффективности никак не сказывается. Маленькие крепят на кронштейн либо хомутами. С крупными куда проще – их ставят на пол. А вот на срок службы расположение влияет довольно сильно.
Лучший выбор – вертикальное размещение с камерой для воздуха кверху. При горизонтальном варианте теплоноситель и воздух поменяются местами за короткий промежуток времени. Установка «вниз головой» кронштейнами только ускорит этот процесс.
Поэтому обычное вертикальное положение – самое подходящее. Нижняя камера будет заполняться воздухом за счет трещин. То же самое и с водой. Замена нужна любому элементу рано или поздно, но до критичного момента этот случай доходить будет очень долго. А узнать этот момент поможет манометр – давление домашней сети отопления частного дома начнет падать.
Последовательность действий при монтаже следующая:
- Выбирается место. В данном случае – на обратке, перед циркуляционным насосом;
- Делается разрез и монтируется тройник в трубопровод;
- На патрубок бака устанавливается шаровой кран для возможности отключить устройство при необходимости;
- Между баком и краном располагается «американка» (накидная гайка);
- От крана к тройнику идет маленький отрезок трубы;
- Подключается бак.
Главная часть завершена. После этого остается еще два действия и тогда весь процесс можно считать оконченным.
Как заполнить систему отопления закрытого типа
Монтаж выполнен, подключение расширительного бака к закрытой системе отопления осуществлено на обратке за счет шарового крана и американки. Затем необходимо проверить соединительные узлы. Для этого заносится теплоноситель. При отсутствии подтеканий процесс считается завершенным.
Выполняется проверка двумя способами:
- Автоматический.
Для этого понадобится манометр, автоматический воздухоотводчик, краны Маевского и перемычка. Первые два элемента входят в группу безопасности котла.
Перемычка располагается между отоплением и холодным водоснабжением с краном. Перед заливом открывается кран и закрываются все клапаны сброса. Воздушник забирает выходящий из ХВС воздух. За давлением следит манометр. Оставшийся после заполнения воздух ликвидируется кранами Маевского.
- Ручной.
В данном случае устанавливается сбросник. Его расположение – наивысшая точка контура. Также понадобится ручной насос. Золотниковым клапаном стравливается воздух. После вставленной в сбросник лейкой заливается жидкость. Насосом в этот момент обеспечивается давление до полутора бар.
Как проверить и накачать расширительный бак
Второй либо заключительный этап монтажа расширительного бака отопления закрытого типа. Выполняется перед или после заливания воды. Задачей является проверка давления – соответствует ли бочковое и системное. Последнее должно быть 1,5. Оптимальное значение для бака равно 1,2-1,3 бар.
Измерение проводится внутри воздушной части бака с помощью манометра. При избытке воздух стравливается. Если же возникает вопрос как накачать расширительный бак, то потребуется компрессор либо же обыкновенный насос.
Повышать давление предстоит через ниппельное соединение, к которому подключается устройство. Большинство моделей не требуют снятия крышки, поэтому задумываться о том, как открыть расширительный бачок, не придется.
Хоть технический паспорт и обладает показателями установленного производителем давления, самостоятельная проверка обязательна. Вероятнее всего за период хранения и перевозки оно упало.
Во время накачки вся внимательность направлена на манометр насоса. Если показатель в 1,2 атмосферы превышен, снижается обратно. Иначе система будет функционировать менее эффективно либо вовсе не заработает.
Устройство и принцип действия расширительного бака для отопления закрытого типа
Подключение расширительного бака к системе отопления вместе со всеми проверками изучено. Также будет полезно подробно разобрать, что из себя представляет данный резервуар и как он работает.
Данная конструкция обладает двумя камерами, разделяемыми мембраной. Первая предусмотрена для воды, вторая – для воздуха под давлением. С внешней стороны зачастую это красный цилиндр. Существуют вариации для горизонтального или вертикального размещения. Создается из металла с антикоррозийным покрытием.
Конструкция расширительного прибора имеет следующее:
- Резьбовой патрубок. Расположен на одной из сторон устройства, требуется для подключения к контуру;
- ниппель. Занимает противоположную сторону. Необходим клапан для образования нужного давления во второй камере;
- мембрана. Эластична и деформируется во время перемен в давлении;
- камеры. Для воды находится у патрубка, воздушная – противоположно.
Дальше уже следуют различия моделей. Так, комплектация подразумевает разные крепления: кронштейны, хомуты либо ножки.
Различается и сама мембрана: диафрагменная и баллонная. Первая относится к неразборным бакам. Другая как раз эластичная и обладает разборным фланцем. При этом принцип действия у них одинаков:
- При заливе в систему теплоносителя через патрубок часть попадает в водную камеру. Получается статичность после выравнивания давления;
- Повышается температура – увеличивается объем воды и давление. Излишки отправляются в бак и влияют на мембрану – водная камера возрастает в объеме, а воздушная уменьшается с попутным увеличением давления воздуха:
- Понижается температура – уменьшается объем жидкости. То увеличенное давление возвращает мембрану в исходное положение и выталкивает воду в трубы.
Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления
На выбор расширительного агрегата может влиять сколько угодно факторов, но главным является объем. Требуемый размер подбирается в зависимости от нескольких параметров:
- Объем всей системы. При большом количестве теплоносителя и прибор необходим крупнее;
- температура. Сильный нагрев воды требует вместительный резервуар;
- расстояние. С отдалением расположения бака от верхней точки контура увеличивается его объем;
- давление. Допускается высокий уровень – маленький размер устройства, и наоборот.
Рекомендуемый минимум у бака при его выборе – 12 л. Но показатель индивидуален, поэтому без расчетов обойтись не удастся. При наличии у котла встроенного бачка, посчитать объем все равно нужно – имеющегося может оказаться недостаточно. И тогда понадобится еще один.
Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка
Объем определяется с помощью калькулятора, либо же формулами. Первый вариант требует лишь внесения данных. Результат выдается минимальный, дальше предстоит подобрать под него модель.
Второй способ сложнее, но именно его рекомендуется использовать. Для этого потребуется формула V = (Vc*k) / D:
- k – коэффициент расширения жидкости по мере нагревания. Берется из таблиц в справочной литературе;
- Vc – объем всей системы;
- D – эффективность бака.
Первый достаточно выбрать в таблице, а последние два при этом считаются отдельно. Емкость всей системы может определяться по-разному:
- Мощность котла, указанная в техпаспорте, умножается на 15. Наиболее легкий и быстрый способ. Число 15 – это количество литров, необходимое для 1 кВт мощности контура;
- Суммируется объем каждого элемента, взаимодействующего с теплоносителем. Используется именно такой подход, поскольку дает наиболее точные показатели.
Для определения эффективности же существует D = (Pm – Ph) / (Pm + 1):
- Pm – максимальное давление отопительной системы. Узнается предохранительным клапаном. В основном не переходит за 3 атм;
- Ph – давление в камере для воздуха. Создано там заранее. Узнается в документах, рекомендуется держать его в районе 1-1,5 атм. Можно посчитать самостоятельно – каждые 5 м равняются 0,5 атм.
Настоятельно рекомендуется проводить монтажные работы расширительного бака, прошедшего расчет с формулами. Итоговое значение должно быть приближено к 1/10 всей жидкости. Если еще раз упомянуть калькулятор, то одного недостаточно – для точности лучше провести вычисления хотя бы на трех разных сайтах.
Расчет по формулам
Сухая информация с формулами не окажет должного эффекта и может привести к ошибкам в подсчетах. В таком случае установка расширительного бака в системе отопления уже будет неправильной. Для лучшего понимания стоит разобрать пример использования каждой формулы.
Частный дом. Площадь – 250 м². Мощность котла равна 25 кВт. В это время частью обогревательной сети высотой в 5 м является теплоаккумулятор на 500 л.
В ход идет формула V = (Vc*k) / D:
- Для ее расчета вначале узнается количество всей жидкости (Vc): 25 кВт перемножается на 15 л, к полученному числу прибавляется 500. Итого – 875 л;
- Коэффициент равен 0,04 – именно столько у обычной воды;
- Остается узнать эффективность резервуара. Pm в частном доме имеет показатель 2,5. Ph же в данном случае – 0,5 бар. Получается (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.
После этого все полученные значения подставляются в формулу: V = 875 * 0,04 / 0,57 = 61,4 л.
Во время приобретения находка устройства с идентичным расчетам объемом – большая редкость. На основании этого размер округляется к большему. Объясняется легко – запас никак не повлияет на функционирование, чего не скажешь при нехватке.
В чем преимущества закрытой системы отопления
Сейчас существует много различных отопительных схем. Но закрытая остается наиболее предпочтительным вариантом. Объясняется это такими преимуществами:
- Абсолютная герметичность. Таким образом испарение жидкости исключено, а это позволяет использовать вместо воды антифризы;
- монтаж. Установка расширительного бака для отопления закрытого типа может осуществляться практически где угодно. В открытой схеме, например, требуется наивысшая точка здания;
- слабая инертность. Прогрев недолгий, высокая чувствительность к регулировкам;
- эксплуатация. Срок больше остальных из-за не столь разных температур в подаче и обратке;
- экономия. Диаметр труб меньше, чем в открытой системе отопления. Также это упрощает монтаж;
- контроль. Он не требуется, поскольку давление регулируются само, а за теплоносителем не нужно приглядывать на постоянной основе;
- универсальность. Может работать с любыми радиаторами. Позволяет иметь теплый пол и даже бойлер косвенного нагрева, который даст дорогу ГВС.
Недостатка можно выделить два: зависимость от электропитания и необходимость группы безопасности. Последнее может показаться лишней тратой, но появляющаяся с ней безопасность сэкономит немало средств.
Разновидности емкостей для расширения теплонесущей жидкости
Расширительный бак закрытого типа не единственное существующее устройство. Помимо него также есть открытый вариант и закрытый агрегат без мембраны.
Последний вообще нежелателен – они плохо продуманы. В них воздух регулярно попадает в теплоноситель, а сама вода увеличивается. Итогом будет невозможность помочь с расширением жидкости во время нагрева, поскольку объем уже будет заполнен.
Расширительные бачки для отопления открытого типа подходят для негерметичных контуров. Они замкнутые, но атмосфера внутрь попадает. Из-за этого трубы и батареи подвержены коррозии. Но избыточное давление в таких случаях не возникает. При этом требуется постоянно следить за уровнем теплоносителя.
Отопление — ключевая система жизнеобеспечения частного дома и его стабильная работа очень важна. Один из параметров, которые необходимо отслеживать — давление. При слишком низком котел работать не будет, при высоком происходит слишком быстрый износ оборудования. Для стабилизации давления в системе необходим расширительный бак для отопления. Устройство несложное, но без него отопление долго работать не будет.
Содержание статьи
- 1 Для чего нужен расширительный бак для отопления
- 1.1 Виды и устройство
- 2 Расчет объема
- 2.1 Формула
- 2.2 К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка
- 3 Давление в бачке
- 4 Где поставить в системе
Для чего нужен расширительный бак для отопления
При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Понятное дело, при этом меняется объем жидкости. Он то увеличивается, то уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Так что назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.
Виды и устройство
Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.
Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.
В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.
Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.
Расчет объема
Есть очень простая методика определения объема расширительного бачка для отопления: высчитывается 10% от объема теплоносителя в системе. Его вы должны были высчитать при разработке проекта. Если этих данных нет, можно объем определить опытным путем — слить теплоноситель, а потом залить новый, измерив его при этом (пустить через счетчик). Второй путь — высчитать. Определить объем труб в системе, добавить объем радиаторов. Это и будет объем системы отопления. Вот от этой цифры находим 10%.
Формула
Второй способ определить объем расширительного бака для отопления — высчитать его по формуле. Тут тоже потребуется объем системы (обозначен буквой C), но еще нужны будут другие данные:
- максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
- начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
- коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);
Имея все эти значения высчитываем точный объем расширительного бака для системы отопления по формуле:
Расчеты не очень сложные, но стоит ли с ними возиться? Если система открытого типа ответ однозначен — нет. Стоимость емкости от объема зависит не очень сильно, плюс ко всему его можно сделать самостоятельно.
Расширительные баки для отопления закрытого типа стоит посчитать. Их цена от объема зависит сильно. Но, в данном случае, лучше все-таки брать с запасом, так как недостаточный объем приводит к быстрому износу системы или даже к выходу ее из строя.
Если в котле есть расширительный бак, но его емкости для вашей системы недостаточно, ставят второй. В сумме они должны давать необходимый объем (установка ничем не отличается).
К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка
При нагревании теплоноситель расширяется, его излишки оказываются в расширительном баке для отопления. Если весь излишек не помещается, он стравливается через клапан аварийного сброса давления. То есть теплоноситель уходит в канализацию.
Потом, когда температура понижается, объем теплоносителя уменьшается. Но так как его в системе уже меньше чем было, давление в системе падает. Если недостаток объема незначительный, такое понижение может быть некритичным, но если его слишком мало, котел может не работать. У этого оборудования есть нижний предел давления, при котором оно работоспособно. При достижении нижнего предела оборудование блокируется. Если вы в это время находитесь дома, сможете исправить ситуацию, добавив теплоносителя. Если же вас нет, система может разморозиться. Кстати, работа на пределе тоже ни к чему хорошему не приводит — оборудование быстро выходит из строя. Потому лучше слегка перестраховаться и взять чуть больший объем.
Давление в бачке
В некоторых котлах (обычно в газовых) в паспорте указано, какое давление необходимо выставить на расширителе. Если же такой записи нет, для нормальной работы системы давление в баке должно быть на 0,2-0,3 атм ниже, чем рабочее.
Система отопления невысокого частного дома обычно работает при 1,5-1,8 атм. Соответственно, в баке должно быть 1,2-1,6 атм. Измеряется давление обычным манометром, который подключается к ниппелю, который расположен в верхней части емкости. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, ее откручиваете, получаете доступ к золотнику. Через него можно также стравить излишки давления. Принцип работы такой же как у автомобильного золотника — чем то тонким отгибаете пластину, стравливая воздух до необходимых показателей.
Также можно давление в расширительном баке увеличить. Для этого нужен будет автомобильный насос с манометром. Его подключаете к ниппелю, накачиваете до необходимых показаний.
Все вышеописанные процедуры проводятся на баке отсоединенном от системы. Если он уже установлен, снимать его не надо. Проверить давление в расширительном баке системы отопления можно на месте. Только будьте внимательны! Проверять и корректировать давление в расширительном баке для отопления надо при неработающей системе и слитом из котла теплоносителе. Для точности измерений и настройки бака важно чтобы на котле давление было нулевое. Потому воду спускаем тщательно. После чего подключаем насос с манометром и корректируем параметры.
Где поставить в системе
Расширительный бак в закрытой системе ставится после котла до насоса, то есть так, чтобы он создавал поток в противоположном направлении. Так система работает надежнее. Так что конкретное место установки зависит от того, где у вас стоит циркуляционный насос.
В систему он подключается через тройник. В трубу врезаете тройник, перпендикулярный выход направляете вверх, на него накручивается бак. Если стенка не дает поставить емкость, придется сделать колено, но бачок повернут вверх. Теперь можно считать, что расширительный бак установлен.
Но для удобства проверки, желательно после бака поставить еще один тройник, на свободный выход которого установить запорный кран. Это дает возможность проверять мембранный бак без слива всей системы — он отсекает бак. Кран перекрываете, с котла стравливаете воду. Проверяете давление на отключенной ветке (в котле). Оно должно быть нулевым. После можно проводить все остальные работы по настройке.
Содержание
- Материалы
- Где устанавливается расширительный бак
- Монтаж бачка в закрытой системе отопления
- Общие рекомендации
- Где ставить?
- Виды
- Несколько советов напоследок
- Особенности монтажа
- Плюсы закрытой системы отопления
- Как подключить расширительный бак
- Способы подключения
- Самостоятельная установка
- Место установки
- Как правильно установить
- Разновидности расширительных бачков
- Расширительные баки для открытых систем
- Бачки для закрытых систем
- Встроенные бачки
- Общие правила
- Конструктивные особенности
- Особенности бака открытой системы отопления
Материалы
При изготовлении расширительных бачков применяются различные материалы, однако самыми распространенными считаются модели со стальным корпусом.
В настоящее время многие люди в стремлении сэкономить конструируют такие агрегаты самостоятельно. Для этого они зачастую используют листовые материалы, которые впоследствии собирают в единую конструкцию при помощи сварки. Также для изготовления бака расширения можно использовать самые неожиданные предметы, например, пластиковые бочки и канистры или же старые газовые баллоны. Применение подобных материалов значительно удешевляет создание расширительного бака. Несмотря на столь большой выбор подходящего сырья, специалисты все-таки рекомендуют обращаться к нержавейке, если вы планируете собирать бачок своими руками.
Что касается перегородки в таких агрегатах, то здесь большинство производителей используют высококачественную резину, синтетическую резину, сырье из бутилкаучука натурального происхождения или EPDM. Мембранные элементы для подобных агрегатов производят из различных материалов, которые по ходу использования беспроблемно переносят самый разный температурный диапазон.
Если рассматривать конкретные случаи, то:
- для бачков до 2 тысяч литров чаще всего применяются мембраны маркировки EPDM DIN 4807;
- баки, имеющие объем, превышающий вышеуказанную отметку, укомплектовываются мембранными элементами марки BUTYL.
Где устанавливается расширительный бак
Выбор места для расширительного бака зависит как от вида отопительного контура, так и от функций самой ёмкости. Располагают резервуар так, чтобы он эффективно компенсировал расширение жидкости.
Возможна даже установка нескольких ёмкостей, это касается частных домов, для стабилизации работы сети.
Кроме компенсации расширения из-за повышения температуры (как в закрытых, так и в открытых отопительных контурах), расширители также дополняют штатные расширительные баки газовых котлов и принимают излишнюю жидкость в сети.
В открытых отопительных системах, где происходит непосредственный контакт теплоносителя с воздухом, бак устанавливают в самой высокой точке отопительного контура дома. При этом объём ёмкости должен составлять не менее 10% от жидкости. Чаще всего, подобные сооружения самотёчные с большим объёмом циркулирующей жидкости, поэтому удобнее разместить их на чердаке.
Если нет такой возможности, некоторые монтируют баки под потолком, недалеко от напольного газового котла. Это удобно, так как более лёгкий доступ к резервуару даёт возможность постоянно контролировать его функциональность, но такое устройство имеет и негативную сторону, так как портит интерьер комнаты.
Что касается систем закрытого типа — место расширительной ёмкости совершенно не играет роли. Чаще резервуары устанавливают в котельной, или другом помещении, где находятся остальные элементы отопления. В небольших домах, где пространство ограничено, баки монтируют прямо на кухнях, рядом с котлом.
Монтаж бачка в закрытой системе отопления
Установка расширительного бака в данном случае будет сложнее. В процессе выполнения операций с баком не следует прикладывать к емкости слишком сильные механические воздействия. Надо убедиться в отсутствии статических нагрузок на него со стороны других элементов системы отопления. После завершения работ должен быть сохранен свободный доступ к защитному воздушному клапану, крану, иным функциональным частям буферной емкости.
Для корректного присоединения гидроаккумулятора заранее подбирают необходимый инструмент. Чтобы соблюдать технологии работы с металлопластиковыми трубопроводами используют специальные ключи. Соединения расширительного бачка уплотняются с помощью герметиков. Эти расходные материалы должны быть предназначены для сантехнических систем, функционирующих под давлением, в соответствующем диапазоне температур.
Когда монтаж бачка завершен, установлены все другие элементы инженерной системы, производят пробный пуск. Устраняются выявленные течи. Проверяется работоспособность воздушного клапана буферной емкости. Чтобы последующее использование не сопровождалось проблемами, обязательно надо выполнять официальные инструкции производителя расширительного бака.
Общие рекомендации
Установка расширительного бачка не требует специализированных знаний, с этим вполне можно справиться самостоятельно. Понятие того, как работает система, поможет справиться с неисправностями, когда такие возникнут. Если появились резкие скачки давления или его внезапное снижение, из-за которого погасло пламя горелки, это может быть связано с изменением давления внутри резервуара или появлением протечек в отопительной системе. В таких случаях нужно измерить давление и отрегулировать его, или же заняться ликвидацией протечки.
Закрытый тип отопительного контура приобретает всё большую популярность. Это происходит потому, что такая система проста в монтаже, компактна и имеет некоторые эксплуатационные преимущества.
Кроме того, при правильных расчётах, можно подобрать оптимальную модель расширительного закрытого бака, которая позволит отопительной системе функционировать максимально эффективно.
Кроме того, роль бака в системе отопления крайне важна, для его нормальной работы выполняют правила эксплуатации. Раз в полгода проводят следующие мероприятия:
- профилактический осмотр на наличие повреждений;
- измерение начальное давление газового пространства;
- проверка мембраны на целостность.
При необходимости бак снимают и ремонтируют. Это позволяет повысить эксплуатационные качества устройств и обеспечить нормальную функциональность системы.
Где ставить?
Если в системе имеет место принудительная циркуляция, то давление на участке подключения устройства будет равняться статическому давлению в этой точке и при данном температурном режиме (учтите, что это правило работает только в том случае, если присутствует один мембранный элемент). Если допустить, что она переменится, то в результате получится, что в закрытой системе образуется непонятно откуда взявшаяся жидкость, что является в корне неправильным.
Открытая же отопительная система представляет собой емкость сложной конфигурации, имеющую особенные конвекционные потоки. Абсолютно все узлы должны гарантировать максимально скорый подъем горячего теплового носителя к верхней точке. Кроме того, они должны обеспечить самотечный слив в котел с вовлечением радиаторов. Также, конструкция подобной системы не должна мешать прохождению воздушных пузырьков к верхней точке.
Виды
Не стоит думать, что все расширительные баки обладают идентичными конструкциями и эксплуатационными характеристиками. На самом деле существует несколько разновидностей таких агрегатов. Каждая из них имеет определенные отличительные черты и особенности строения. Познакомимся с ними поближе.
В зависимости от определенного способа работы баки подразделяются на:
- отопительные емкости открытого типа;
- закрытые сосуды расширения.
Не самыми популярными считаются открытые варианты расширительных бачков. Эти агрегаты ставят в системах, в которых циркуляция жидкости осуществляется не в принудительном режиме (то есть, без использования помпы)
Главным минусом такого агрегата является то, что в нем теплоноситель связан с кислородом, а это провоцирует появление коррозии в отопительной системе. Если нет достаточной герметичности в баке открытого типа, то вода испаряется в разы быстрее, поэтому ее приходится постоянно доливать. По словам специалистов, монтировать подобный агрегат необходимо на самом высоком участке системы отопления. Нужно учесть, что проведение таких работ не всегда является доступным.
Закрытый (или мембранный) расширитель фиксируют в системе, где передвижение теплового носителя происходит в принудительном порядке – с использованием помпы. Сосуд закрытого вида обычно производят в форме резервуара из стали (в нем нет крышки). Он оснащается перегородкой внутри в виде мембраны из резины. Одна половина в подобной модели нужна, чтобы заполнить ее тепловым носителем, а вторая является местом для воздуха и азота.
Одной из сторон сам бак прикрепляется непосредственно к системе при помощи штуцера или фланца. Противоположная же сторона призвана закачивать воздух. Показатель давления в модели закрытого типа дает возможность автоматически изменять подачу теплового носителя в систему и сам резервуар.
Закрытые бачки подразделяются на:
- сменные;
- несменные.
Так, бачки сменного вида имеют более высокую стоимость, однако имеют существенные преимущества, к которым можно отнести:
- возможность смены мембраны, если она была повреждена или порвалась;
- возможность сэкономить на трубах, поскольку нет надобности монтировать закрытый бак в верхней части отопительной системы;
- сменные варианты отвечают за минимальные тепловые потери;
- поскольку тепловой носитель никак не «соприкасается» с кислородом, трубы и вся система в целом не подвергается образованию коррозии;
- мембрана может располагаться как вертикально, так и горизонтально;
- в данном случае нет связи со стенкой внутри бака из металла;
- мембраны можно заменить очень легко и быстро (делается это через фланец).
Несменные же разновидности емкостей стоят дешевле, но в них нельзя поменять мембрану, если это будет необходимо. Этот элемент в расширителе устанавливается максимально плотно и надежно прижимается к внутренним стенкам бачка. Повреждение или разрыв мембраны в данном случае может произойти только тогда, если система была запущена неправильно (давление растет слишком быстро и выходит за пределы нормы).
В зависимости от вида мембранной детали расширительные бачки разделяют на модели с:
- баллонной мембраной;
- диафрагменной мембраной.
Так, расширитель с баллонной мембраной является весьма прочным и надежным. Кроме того, он отличается внушительным объемом. При этом тепловой носитель никак не контактирует со стенками бака, поэтому появление ржавчины на таких изделиях исключено.
Плоский отопительный бак расширения оснащается разделяющей перегородкой, выполненной в форме диафрагмы.
Несколько советов напоследок
Важным критерием выбора расширительного бака является настройка клапана безопасности (предохранительного), который является элементом обязательным для экспанзомата (СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»). Пороговое значение, после которого срабатывает защита, больше допустимого для самого «слабого звена» системы на 10% (такие настройки учитывают разницу высот мембраны и клапана).
Чтобы иметь возможность регулировать предельно допустимое давление в системе, отдавайте предпочтение клапанам с возможностью регулировки. Обязательным требованием ко всем таким защитным устройствам является наличие устройства «подрыва» (принудительного открывания). Оно позволяет периодически проверять работоспособность клапана и не допустить залипания золотника.
Подбор расширительного бака осуществляется с учётом качества, устойчивости к диффузии и эксплуатационных характеристик мембраны (диафрагмы), диапазона рабочих температур, срока эксплуатации. Обязательно убедитесь, что пороговые значения давления в котле и баке совпадают, а также проверьте соответствие мембранника требованиям безопасности и качества, предъявляемым к таким агрегатам.
Особенности монтажа
-
Подготовительные мероприятия. До начала работ, котёл отключают от электросети. А также перекрывают подачу воды и сливают из системы всю жидкость.
Обычно для соединения частей системы используют полипропиленовые трубы, их сваривают специальным паяльником с дополнительной фурнитурой в виде муфт и уголков для фитинга.
Предпочтительнее всего взять «американку», её преимущество в том, что можно будет легко снять бак в случае необходимости. «Американка» состоит из двух частей: одна крепится к резьбе на расширительном баке, вторая — к первой. Затем ко второй части припаивают трубу. Для обеспечения надёжности соединения фитинга с баком, на резьбу наносят уплотнитель в виде пасты или льна, фитинг закрепляют на резьбе газовым ключом.
- Монтаж труб. После удаления воды из сети, паяют и укладывают трубы, обязательно добавляя запорный кран, который позволит в будущем провести профилактические или иные работы с баком без полного слива жидкости.
- Подключение резервуара. После присоединения «американки» к бачку, его помещают в заранее выбранное место так, чтобы к расширительной ёмкости всегда был открыт свободный доступ.
- Прежде чем запускать систему, обязательно проверяют водяной фильтр, моют его, если необходимо выполняют замену. Меняют картридж магистрального фильтра.
- Запуск. После фиксации всех элементов пробуют запустить систему, для этого её заполняют водой и включают котёл.
При монтаже следует придерживаться некоторых правил:
- не ставить бачок вплотную к стенам или в труднодоступных местах;
- высота крепления такая, чтобы легко можно было дотянуться до золотника или отсекающего крана;
- на патрубок резервуара не должны давить трубы или арматура;
- нельзя помещать подводящую трубу в проходе на полу или над головой;
- если ёмкость будет находиться на чердаке, её рекомендуют обернуть утеплителем;
- организуют перелив, иначе вода может залить потолок в случае поломки.
Плюсы закрытой системы отопления
Обычный открытый расширительный бачок является более простым вариантом, если в полной мере справляется со своей задачей. Он гораздо дешевле, чем расширительный бачок системы отопления закрытого типа. Кроме того, открытую конструкцию можно сделать и самостоятельно. Иногда для этого используют лист металла или даже пластиковые канистры.
Поэтому многие могут задаться вопросом, а есть ли смысл устанавливать закрытую конструкцию. Оказывается, что есть, так как она имеет ряд значительных преимуществ:
- Закрытая (герметичная) система отопления исключает возможность испарения воды. Кроме того, можно заливать и другие теплоносители (антифриз). Это необходимо, если в доме проживают не постоянно, а время от времени.
- В открытой системе бак должен располагаться на чердаке или в другой самой высокой точке относительно всей конструкции. Это требует дополнительных работ по изоляции расширительного бака, чтобы в зимнее время теплоноситель не замёрз. Вопроса, куда ставится бачок, тоже не возникает, так как он может устанавливаться в любом месте помещения. Идеальный вариант — система обратки перед входом в котёл. Таким образом бачок в меньшей степени подвергается температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но в то же время месторасположение конструкции не должно создавать дисбаланс в интерьере помещения в том случае, к примеру, если бачок находится в коридоре.
- Трубы и радиаторы системы при открытом типе подвержены коррозии и повышенному газообразованию. Происходит это из-за постоянного контакта теплоносителя с воздухом.
- Закрытая система гораздо быстрее прогревает теплоноситель. Регулировки температуры очень точные и чувствительные. Теплопотери в области расширительного бака вовсе нет, в отличие от открытой системы.
- Температурная разница теплоносителя при выходе из котла и при входе с обратки намного меньше, чем в системах открытого типа. Это существенно влияет на срок службы системы.
- Для создания закрытой конструкции необходимо закупать трубы меньшего диаметра, что влечёт меньшие финансовые и трудовые затраты. Возможно это при монтаже конструкции с принудительной циркуляцией.
- В бачке открытого типа необходимо постоянно следить за уровнем теплоносителя. Нужно регулировать уровень, чтобы не было перелива при заполнении, а также чтобы жидкость не опустилась ниже критической точки. Такие проблемы можно решать установкой дополнительных элементов, таких как патрубки перелива, поплавковые камеры и прочее. В закрытой конструкции этих проблем нет.
- Главным преимуществом расширительного бака отопления закрытого типа является возможность подключения различных батарей, конвекторов, тёплого пола, а также бойлера.
Из минусов можно считать необходимость установки систем безопасности: манометра, термометра, предохранительной системы и автоматических воздухоотводчиков. Хотя это сложно назвать недостатком, поскольку эти элементы обеспечивают безопасность и являются необходимыми согласно государственным нормам.
Как подключить расширительный бак
После того как емкость надежно закреплена на стене или зафиксирована на полу, необходимо правильно подключить расширительный бак к трубопроводам отопления. Для этого нужно наметить трассу для трубы, проходящую кратчайшим путем к месту присоединения. Считается, что наилучшее место подключения для закрытых мембранных бачков находится на обратном трубопроводе. Только не перед самым входом в котел, а до циркуляционного насоса (если он не установлен на подаче) и сопровождающей его запорной арматуры. Ниже показана схема установки расширительного бака:
Обоснований такой врезке несколько:
- в обратке температура теплоносителя значительно ниже, что продлит срок службы мембраны;
- если место установки и врезки находится на обратном трубопроводе, то циркуляционный насос работает в комфортном режиме;
в подающем трубопроводе твердотопливного котла может возникать критическое давление и пароводяная смесь вследствие перегрева по разным причинам. Попадание этой смеси в резиновую «грушу» емкости приведет к тому, что она прекратит выполнять свои функции.
На самом деле практика показывает, что большой разницы для присоединения между подачей и обраткой нет. Просто принято подключение расширительного бака к системе отопления через обратный трубопровод, так надежнее. А вот что точно не помешает, так это отсекающий шаровой кран на подводке, а еще лучше – штуцер для опорожнения и второй кран. Тогда в любой момент бак можно отсечь от системы, слить из него воду и снять для ремонта или замены.
Способы подключения
Расширительный аппарат подключают как на обратной, так и на подающей части магистрали.
Подсоединение на обратке считается более надёжным, позволяет расширителю функционировать в оптимальном режиме, а также эксплуатировать мембранный резервуар дольше.
При подключении на подающей части магистрали жидкость, попадающая в ёмкость, будет иметь более высокую температуру, кроме того, в некоторых ситуациях не удастся избежать попадания пара в резервуар, что значительно снизит время эксплуатации мембранных баков и не позволит компенсировать давление должным образом.
Внимание! Правильным считается подключение бака к контуру через «американку» с отсекающим краном, что позволяет в любой момент изолировать и отсоединить расширитель для замены или ремонта, не ожидая, пока остынет жидкость. При установке второго крана и тройника, возможно слить воду из бака, не трогая остальную систему
Самостоятельная установка
Для человека, который имеет даже небольшой опыт сантехнических работ, установить и подключить мембранную ёмкость не составит большого труда. Для совсем новичков в этой области необходимо воспользоваться схемой подключения расширительного бака в системе отопления. Это позволит избежать ошибок при монтаже.
Схема подключения расширительного бака в системе отопления поможет избежать ошибок при установке
Для начала следует сделать разрез, в который будет запаковываться тройник. Как правило, это делается на циркуляционной трубе, но можно и на трубе обратки максимально близко к котлу. Тип установки и крепление может быть разный и зависит от материала, из которого изготовлены трубы: металл, полипропилен, пластик и другие.
Расширительный бачок можно поставить в любом месте. Он должен обязательно быть оборудован краном на патрубке, необходимым для отключения конструкции во время проведения профилактических и ремонтных работ. Для этого необходимо также между бачком и краном установить соединительную гайку (американского типа). Если конструкция работает, кран должен находиться в открытом положении.
Установив систему отопления, обязательно проверьте соединительные места на предмет подтекания
С обратной стороны в кран фиксируется соединительная труба, другой конец которой монтируется к тройнику. Его длина и другие конструктивные особенности значения не имеют, но, как правило, делаются по кратчайшему пути к тройнику и системе обратки.
После монтажа бачок заполняют теплоносителем. Если никаких подтеканий и утечек жидкости не обнаружено, установку вакуумного бачка можно считать завершённой. Также нужно проверить все места соединения.
Схема подключения расширительной ёмкости бака в системе отопления не является большой сложностью, но необходимо напомнить, что система герметичного типа в обязательном порядке должна иметь надёжную систему безопасности, включая манометр и термометр, а также различные клапаны. Манометр для удобства лучше устанавливать вблизи от бачка.
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 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.
Разновидности расширительных бачков
Далее мы рассмотрим виды расширительных баков для отопления. Все они имеют схожую конструкцию, отличаясь внутренним устройством, объемом и формой. Давайте рассмотрим их устройство и выясним некоторые отличительные особенности.
Расширительные баки для открытых систем
Расширительный бак для системы отопления открытого типа представляет собой простой бачок без какой-либо внутренней начинки. Его задача – принимать в себя расширяющийся и увеличивающийся в объеме теплоноситель из отопительного контура, препятствуя его повреждению. Отсюда же удаляется воздух, образующийся в процессе работы отопления. Установленный в самой верхней точке контура, он вмещает в себя до нескольких литров жидкости. С целью предотвращения попадания в теплоноситель посторонних частиц и пыли, бачок закрыт крышкой. При этом он не является герметичным.
Вы можете изготовить самый простой расширительный бак для отопления своими руками – в этом нет ничего сложного. В системах отопления открытого типа в качестве таких бачков используются различные металлические баллоны, пластиковые бочонки и многое другое. Также вы можете сварить его из листового железа, придав ему любую форму (например, прямоугольную – это самый простой и компактный вариант). Подключение расширительного бака к системе осуществляется обычной трубой небольшого диаметра.
Бачки для закрытых систем
В отоплении закрытого типа используются несколько иные бачки. Они построены по замкнутой схеме, теплоноситель в них не сообщается с атмосферным воздухом. Общий принцип работы расширительного бака в системе отопления таков – нагреваясь и расширяясь в объеме, теплоноситель под собственным давлением поступает внутрь бачка, заполняя часть его объема (он ограничен мембраной или резиновым баллоном/мешком). При остывании теплоноситель вытесняется в обратном направлении – внутрь отопительного контура. Еще одна суть расширительного – поддерживать в системе определенное давление.
Мембранный бак для отопления – это и есть не что иное, как расширительный бачок закрытого типа. Но используемые в их конструкции мембраны могут быть двух типов – в виде диафрагмы или в виде резинового баллона (мешка). Мембранные баки для систем отопления разделены надвое прочной резиновой (иногда из альтернативных материалов) мембраной. Вторая половина заполняется воздухом или чистым азотом. При поступлении теплоносителя мембрана изгибается, сжимая газовое наполнение. Как только теплоноситель остынет и его объем уменьшится, мембрана выдавит его обратно в контур.
Некоторые пользователи и специалисты называют такие баки вакуумными, но это не совсем правильная терминология – никакого вакуума тут нет и в помине.
В верхней торцевой части мембранных расширительных баков для отопления мы можем увидеть клапаны для точной настройки давления. Сюда подключаются насосы и манометры. Если бак создаст излишнее давление в системе (при правильно выбранном объеме), начнет срабатывать предохранительный клапан. Если это произошло, следует немного стравить газ из газовой части. В противном случае подсоединяем сюда насос и начинаем накачивать воздух до достижения рекомендуемого производителем давления (указывается в техпаспорте).
Для того чтобы проверить давление в расширительном баке котла для отопления частного дома, воспользуйтесь обыкновенным автомобильным манометром.
Кстати, корпуса расширительных бачков для отопления частных домов и многих других построек делаются пластиковыми или металлическими. Что касается имеющихся внутри мембран, то они нередко делаются съемными – это необходимо для проведения оперативного ремонта без замены всей конструкции целиком.
Встроенные бачки
Также существуют расширительные баки для котлов, которые устанавливаются внутрь обогревательного оборудования – это бачки для двухконтурных котлов, у которых вся обвязка находится непосредственно на борту. В большинстве случаев их объем варьируется от 6 до 8 литров, чего вполне достаточно для обогрева квартир и частных домовладений (и для корректной работы отопления). Например, такие бачки устанавливаются в котлах Baxi, Buderus, Protherm и во многих других.
Общие правила
Врезка расширительного бачка производится с использованием трубного тройника, выводящего агрегат выше или ниже основного протока отопительной жидкости.
Для периодического ремонта нужно установить между тройником и расширителем патрубок.
Агрегат устанавливается в непосредственной близости к котлу, не выносится в другие помещения. Подвесное расположение должно обеспечивать подступ к воздушному клапану бака.
Чаще всего оборудование выпускается с заранее выставленным уровнем давления, что позволяет сразу выбрать нужные характеристики, без проведения самостоятельной настройки. Найти нужные значения можно на самой упаковке или внутри документов к технике.
Маркировка изделий
Не стоит путать расширитель с гидроаккумулятором, с которым очень большое внешнее сходство. Разница между установками заключается в том, какое давление и какую температуру баки способны переносить. Водное оборудование не подходит для установки на отопительную систему, так как создается с расчетом на гораздо меньшие нагрузки. Процедура монтажа также несколько отличается.
Разница в оборудовании
Общая процедура установки расширительного оборудования не включает особых сложностей, но лучше довериться профессионалам. Мастер также поможет подобрать качественное оборудование, даст ценные рекомендации по обслуживанию агрегата.
Конструктивные особенности
Хотя на сегодняшний день появилось достаточно много новых отопительных приборов, конструкция с передачей тепла по циркулирующей в системе жидкости с высокой теплоотдачей — самая распространённая в мире. В качестве рабочей жидкости в основном используется вода, но при особых температурных обстоятельствах применяются и другие вещества, к примеру, антифриз. Он имеет довольно низкую температуру замерзания.
Носитель тепла нагревается в котле и переносится по трубам в батареи, конвекторы или каналы тёплого пола, расставленные в помещении. Пройдя последнюю точку, вода возвращается обратно в котёл для повторного нагрева. К расстановке точек следует относиться внимательно. Если планировку сделать неправильно, в помещении не будет комфортной температуры при любом котле.
Как правильно установить бак для достижения приемлемых условий, вы увидите в этом видео:
Именно для предотвращения таких проблем осуществляется подключение расширительного бака к закрытой системе отопления. Ещё до недавнего времени достойной альтернативы и не существовало. Если подключать такой бачок, его необходимо было установить на самую высокую точку дома (чердак, к примеру), где он прекрасно выполнял свои функции.
Несомненным плюсом расширительного бака является то, что при увеличении температуры, излишки теплоносителя попадают в бак
Система открытого типа состоит из таких элементов:
- котёл;
- открытый расширительный бачок;
- стояк подачи;
- радиатор отопления;
- насос.
Система закрытого типа — это полностью изолированная от атмосферных воздействий конструкция. В ней есть постоянное фиксированное давление, а расширение теплоносителя компенсируется специальными конструктивными особенностями расширительного бачка.
Особенности бака открытой системы отопления
Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.
Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой. В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя. Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.
Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака
Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери. Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления
Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем