Расширительный бак для отопления водяного типа – это обычная емкость, где хранится излишек теплоносителя, увеличившегося в объемах после нагревания в котле. Однако после доработки конструкции бака этот узел можно превратить в регулятор давления, с помощью которого можно повысить эффективность системы отопления.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим разновидности конструкции подобной арматуры и нюансы монтажа баков в разводку. Прочитав этот материал, вы поймете, какой расширительный бак для отопления лучше использовать именно в вашей системе отопления.

Установленный расширительный бак

Разновидности расширительных баков

Ассортимент расширительных баков делится на две группы. В первую входят открытые емкости, а во вторую – закрытые баки.

Открытый расширительный бак предполагает контакт теплоносителя с атмосферой. То есть при расширении объема, спровоцированном нагревом теплоносителя, уровень воды в открытом баке возрастает.

В итоге такой бак можно использовать только в роли хранилища «лишнего» объема жидкости. Поэтому открытые емкости монтируют в системы отопления с естественной или слабонапорной циркуляцией теплоносителя. Такие системы обслуживают только малоэтажные строения. Кроме того, сквозь открытый бак мы можем залить воду (теплоноситель) в разводку системы отопления.

Герметичный расширительный бак не предполагает контакта теплоносителя с атмосферой. Такая емкость состоит из двух отсеков – воздушной (верхней) и водяной (нижней) камеры, разделенных эластичной мембраной. При нагреве теплоносителя объемы нижней камеры увеличиваются за счет растяжения мембраны и уплотнения воздушной среды в верхнем отсеке бака.

Поэтому мембранный расширительный бак используют не только для хранения «лишнего» объема теплоносителя. Регулируя давление в верхней камере, мы можем увеличить напор в разводке системы отопления. В итоге герметичный бак дает возможность «доставить» теплоноситель на самые верхние этажи отапливаемого строения.

Кроме того, увеличивая напор, мы повышаем скорость циркуляции теплоносителя. А чем выше скорость, тем меньше разница температур в напорных и обратных трубах. В итоге котел тратит меньше энергии на разогрев «обратного» потока.

Словом, если ваша система настроена на циркуляцию самотеком или вы собираетесь отапливать малоэтажное строение, то вам необходим открытый бак. Если вам придется отапливать многоэтажное строение или экономить энергию, потребляемую котлом, то лучшим вариантом бака будет герметичная емкость с разделительной мембраной.

Расчет объема расширительного бака

Расширительный бак для открытой системы отопления в расчетах не нуждается. Заливая теплоноситель в систему, вы просто не заполняете емкость «до верха», оставляя бак полупустым. Объем среднего открытого бака – 40-60 литров.

Объем закрытого (герметичного) бака считают по этой формуле:

• C – это объем теплоносителя, залитого в систему.
• Pmin – это минимальное давление в системе. Оно равно 1 атмосфере или давлению в верхней «половинке» герметичного бака при отключенном котле.
• Pmax – это максимальное давление в системе, которую определяют по манометру при включенном котле или ограничивают конкретным значением.
• E – это коэффициент расширения теплоносителя. Он выбирается из таблиц, исходя из температуры воды в обратке.
• K – это процентный коэффициент заполнения расширительного бака. Он определяется соотношением объемов емкости и поступившей в бак воды. Причем для вычисления коэффициента нужно использовать особые таблицы.

Установка расширительного бака в системе отопления

Монтаж бака в систему осуществляется по следующим правилам:

• Если в разводку монтируют открытую емкость, то ее соединяют с отводом от напорной трубы, который располагается в наивысшей точке этой ветви.

• Если в разводку монтируют мембранный бак, то его соединяют, с помощью того же отвода, с обратной ветвью, врезая емкость за насосом.

Расширительный бак установлен перед насосом

На практике обе операции реализуются следующим образом:

• В нужный участок разводки монтируется тройник.
• Над тройником крепят расширительный бак, используя в качестве опорной поверхности кронштейн или стену. Очень большие баки монтируют на цокольное или чердачное перекрытие, усиленное дополнительными балками. Причем габаритная емкость покоится на особой подставке, открывающей доступ к штуцеру в нижней точке корпуса.
• На штуцер бака или вертикальный отвод тройника крепят шатровый вентиль. Эта деталь облегчит демонтаж бака в случае обнаружения протечки корпуса.
• Бак и тройник соединяют коротким отрезком трубопровода.

Кроме того, после монтажа мембранного бака и заполнения системы теплоносителем (водой) возникает необходимость откалибровать минимальное давление в герметичной разводке. Для этого используют манометр и велосипедный насос, которым закачивают воздух в верхний ниппель бака.

После завершения монтажа расположенные за пределами отапливаемой зоны баки придется утеплить. Обычно эту операцию проделывают после монтажа открытого бака, выведенного на чердак.

Такую емкость помещают в деревянный или картонный ящик, засыпая в пространство между стенками и корпусом бака опилки. Именно поэтому большинство открытых баков имеют квадратную форму. Впрочем, плиты из пенопласта или экструдированного пенополистирола будут куда эффективнее тирсы или опилок. К тому же их можно просто наклеить на корпус бака.

Мембранный бак, монтируемый в герметичную разводку лучше купить в магазине. А вот открытую емкость можно изготовить своими руками, используя для этого дешевые и доступные «стройматериалы».

Для открытых систем отопления, обслуживающих большие строения, расширительный бак можно изготовить из газового баллона, срезав болгаркой днище этой емкости. Только перед этим не забудьте опорожнить баллон, слить «отдушку», выкрутить вентиль и промыть емкость щелоком. Иначе «запах газа» будет преследовать вас долгие годы.

Если вы умеете обращаться со сварочным аппаратом, то вы можете собрать квадратный бак из листовой стали и уголков. Причем вначале «варится» кубический каркас, а затем на внешнюю часть каркаса «наваривают» пластины-грани. В финале в нижнюю часть вваривают напорный штуцер, а в верхней части вырезают «окно» для заливки воды и контроля уровня. Ну а более «продвинутые» модели комплектуют штуцером перелива – его «вваривают» в стенку бака, отступив от днища 2/3 высоты емкости, и заливочным штуцером, который соединяют с водопроводом.

Небольшой открытый бак, обслуживающий систему на 25-50 литров, можно изготовить и без сварочного аппарата. Для этого вам понадобится 5 или 10-литровая канистра, резьбовой сгон, пара контргаек и силиконовая прокладка, которую можно «натянуть» а сгон с усилием.

Одним из обязательных элементов инженерных систем в частном доме является расширительный бак для отопления закрытого типа — установка и выбор такого оборудования или его аналогов для открытых систем должны производиться в полном соответствии с техническими характеристиками объекта и условиями эксплуатации. Только соблюдение этого условия обеспечит долговечность, корректный режим работы и безопасность индивидуального отопления.

Основное назначение расширительного бака – нивелирование расширений теплоносителя (воды) при изменении температуры, позволяющая избежать возникновения гидроударов, выдавливания прокладок и разрушения трубопроводов и . Объем резервуара рассчитывается индивидуально, исходя из параметров системы. Принцип действия и устройство моделей отличаются для систем различных типов.

Конструкции различных систем и их особенности

Открытые отопительные системы

Открытые отопительные системы обычно не имеют циркуляционного насоса и оснащаются негерметичными баками (с крышками или полностью открытыми). Расширительный бак в такой системе представляет собой резервуар, в который по мере необходимости добавляют воду. Устройство такого бака проще, а стоимость значительно ниже по сравнению с моделями закрытого типа.

Можно расширительный бак для отопления открытого типа купить, а можно и сделать самостоятельно, что при определенных навыках и наличии материалов и оборудования не так сложно

В то же время такое устройство имеет целый ряд недостатков:

• Из-за отсутствия герметичности системы и частого открытия крышки в систему с воздухом проникает значительное количества кислорода. Его присутствие провоцирует образование ржавчины на стенах металлических элементов (радиаторов и труб).
• Негерметичность системы способствует также испарению теплоносителя, которое становится более интенсивным при повышении температуры. Таким образом добавление воды в расширительную систему требуется достаточно часто.
• Для того, чтобы открытая система работала эффективно, расширитель должен устанавливаться как можно выше (не ниже самой высокой точки разводки). Это не всегда удобно, к тому же такой монтаж требует больше времени и сил.
• Необходимость в теплоизоляции для снижения теплопотерь, особенно, если бак располагается в неотапливаемом помещении.

На заметку: Дополнительной функцией расширительного бака открытого типа является также отвод воздуха из системы.

Закрытые системы

Количество воды в закрытой отопительной системе постоянно. Теплоноситель циркулирует по обвязке при помощи специального насоса. Расширительный бачок для отопления закрытого типа представляет собой резервуар, разделенный на две камеры гибкой мембраной. В то время как в одну из них поступает вода из системы, расширяющаяся при нагревании, воздух во второй сжимается.

Расширительный бак для закрытой системы отопления, цена которого выше из-за более сложного устройства, в то же время более практичен и удобен в эксплуатации . Обеспечивая сохранность целостности системы и не являясь причиной образования коррозии, он быстро окупает затраченные на приобретение средства. Отведение воздуха из системы закрытого типа в этом случае не может выполняться при помощи расширителя. Для этого используются специальные вентили.

Расширительный бачок для закрытых отопительных систем с различными видами мембраны

Преимуществами расширителей закрытого типа являются:

• компактность,
• минимальные теплопотери при отсутствии необходимости обеспечивать теплоизоляцию,
• отсутствие контакта теплоносителя с воздухом, что исключает вероятность испарения и снижает риск коррозии,
• большой выбор места установки (практически в любом месте),
• большое значение допустимого давления.

Обслуживание расширителей

При использовании расширительного бачка для отопления следует выполнять следующие рекомендации:

• Дважды в год производить осмотр системы, проверяя отсутствие механических повреждений, ржавчины в емкости — для всех типов.
• Проверка давления раз в полгода — для закрытых систем.
• Периодическая проверка состояния мембраны — для закрытых систем.
• При перерыве в использовании — опустошать резервуар и просушивать его — для всех типов.
• Соблюдать требования производителя относительно допустимых значений давления и температуры.
• Использовать только фирменные комплектующие для ремонта — в основном для закрытых баков.
• Предпочтительно использовать инертный газ для камеры закрытого расширителя.

Расчет объема расширительного бака

Вне зависимости от типа системы (открытая или закрытая) принято считать, что расширительный бак должен увеличивать суммарный объем всей системы на 10% , то есть, при содержании в трубопроводах и радиаторах 300 литров воды, объем системы с баком должен составить 330 литров, то есть необходим расширитель на 30 литров.

Важно учитывать, что необходимость десятипроцентного увеличения справедлива лишь для отопления с использованием в качестве теплоносителя воды. Если для этих целей применяется гликолевая жидкость, объем бака увеличивается на 50% от расчетной для водяного резервуара величины. Такая разница связана с различными значениями коэффициента расширения у воды и гликоля.

У многих пользователей вызывает затруднение расчет общего объема теплоносителя в системе. Его произвести можно разными способами.

• Самым точным методом будет расчет расширительного бака для отопления с измерением геометрических параметров всех элементов системы (трубопроводов и радиаторов). После этого вычисляется объем каждого из них по отдельности, а полученные результаты суммируются. Вычисления потребуют определенного времени, однако проведение такой работы вполне оправдано точностью результатом и возможностью выбрать оптимально подходящую модель расширителя.
• Более простым способом является отслеживание расхода воды по счетчику при заполнении отопительной системой. Однако, такой метод можно применить только для систем открытого типа.
• Еще один вариант – принять за исходный параметр мощность нагревателя. Согласно нормативам на каждый киловатт мощности котла приходится 15 литров жидкости. Способ применим в тех случаях, когда вы точно уверены в точности расчетов для выбора нагревателя.

Монтажные работы

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

Установка расширительного бака открытого типа

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

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

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

Установка бака закрытого типа

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

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

О том, и на что обращать внимание при покупке, вы можете узнать из отдельной статьи.

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

Какие фильтры воды будут полезны в загородном доме мы рассказали в этом материале

• Следует помнить, что установка расширительного бачка в системе отопления предполагает выбор, приобретение и монтаж модели с корпусом красного цвета. Окрашенные в синий цвет модели предназначены для холодного водоснабжения. Конструктивно расширители не отличаются друг от друга, но красные рассчитаны на длительное высокотемпературное воздействие.
• Несмотря на то общепринятую практику использования циркуляционного насоса только для закрытых систем, наличие перекачивающего агрегата не изменяет состояния системы. То есть, если на отопление с открытым баком поставить циркуляционный насос, оно не станет закрытым. Просто в открытых системах чаще всего отсутствует необходимость в подобных агрегатах.
• Закипание теплоносителя в системе отопления никак не связано с работой расширителя. Скорее всего, следует пересмотреть величину уклона горизонтальных трубопроводов и диаметры используемых труб.
• Не рекомендуется установка расширителя в непосредственной близости к насосу из-за возможного перепада давления.
• При монтаже следует использовать только специальные термостойкие герметики.
• Устанавливая расширитель, принимайте во внимание необходимость его обслуживании и возможного ремонта и обеспечьте свободный доступ к агрегату.
• Некоторые модели котлов уже оснащены расширительными бачками и тогда покупать его дополнительно не потребуется.

Расширительный бак для отопления (он же «экспансомат») компенсирует колебания объема воды или другого теплоносителя в замкнутой системе отопления, которые возникают при изменении его температуры.

Все, кто «проходил» курс физики в школе, должны помнить, что вода - это несжимаемая жидкость, которая, однако, может значительно увеличивать свой удельный объем при нагревании.

Учитывая тот факт, что контур отопления замкнутый, то есть он имеет свой определенный объем, возникает вопрос: «Куда деваться «расширенному» объему жидкости?»

И вот Вам ответ: «В расширительный бачок!» Именно он примет излишек жидкости, образовавшийся при нагревании и восполнит недостаток жидкости в системе при охлаждении..

В случае отсутствия расширительного бака для отопления повышение температуры приведет к увеличению гидравлического давления в системе и в «содружестве» с несжимаемостью жидкости это может стать причиной разрушения отопительной системы.

Как это работает?

Необходимость применения расширительного бачка обоснована тем фактом, что нагревание воды на каждые 10 о С приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3%. Теперь немного посчитаем. Если вода в системе отопления нагреется с 10-15 O C до 80-95 О С, ее объем увеличится на 2,4-2,8%. Если объем теплоносителя (воды) в системе в среднем 100 – 300 л, то разница в объеме воды составит 2,5 — 8 л.

А это уже дополнительный объем, который в трубы и радиаторы не спрячешь – необходима дополнительная емкость - расширительный бак для отопления подходящего типа и достаточного объема. В него будет вытесняться излишний объем жидкости при нагревании, и он же будет «донором» воды при охлаждении системы.

Какие функции у расширительного бачка?

• Временное удаление избытка теплоносителя (воды) из системы при ее нагревании, а также водосток при превышении максимального уровня бака.
• Возврат теплоносителя в систему при ее охлаждении.
• Поддержание требуемого уровня гидростатического давления в системе отопления, способом регулирования объема теплоносителя в системе.
• Накопление и удаление паров и воздуха из теплоносителя, которые выделяются при повышении температуры теплоносителя. Ведь в самом простом теплоносителе - воде содержится определенная объемная часть воздуха. Например, в воде трубопровода содержится до 40 мг растворенного воздуха на 1 л объема воды. При нагревании до 90% этого воздуха концентрируется в виде пузырьков. А расширительный бак для отопления лишний воздух отводит в атмосферу.

Как они устроены?

Устройство расширительного бака системы отопления определяет его тип:

• Открытый расширительный бак
• Закрытые расширительные баки:
  • с несменной диафрагменной мембраной;
  • со сменной мембраной (фланцевый бак).

Открытый расширительный бак для отопления

Расширительный бак для отопления открытого типа имеет как преимущества, так и недостатки. Такие расширительные баки для отопления монтируются в верхней точке системы (главного стояка), обычно на чердаках, и представляют собой открытую или полуоткрытую емкость прямоугольной или цилиндрической формы. Зачастую, это параллелепипед, сваренный из листовой стали и теплоизолированный от окружающей среды (иначе вы будете платить за отопление воздуха на чердаке).

На определенном уровне в такой бак вваривается или иным способом присоединяется контрольная труба для слива жидкости на улицу при превышении допустимого уровня.

К недостаткам такого расширительного бака можно отнести достаточно большие размеры и его «открытость», то есть контакт с атмосферным воздухом. Это приводит:

• к значительной испаряемости воды из отопительной системы, что требует контроля уровня и своевременного пополнения объема воды в отопительной системе;
• к поступлению дополнительного воздуха в систему, что приводит к повышенной коррозии элементов отопительной системы.

Монтаж расширительного бака системы отопления и его теплоизоляция также предполагают дополнительные усилия и расходы (достаточное укрепление перекрытия, теплоизоляция и пр.)

Полезно знать!

Что отопительные системы открытого типа себя уже изживают. Их можно встретить в бытовых строениях старого типа.

Закрытые расширительные баки

Закрытый экспансомат или мембранный расширительный бак для отопления - это металлическая закрытая емкость шарообразной или овальной формы.

Внутри такого бака есть две камеры: одна для жидкости, вторая - воздушная, образованные герметичной мембраной (откуда и название мембранный расширительный бак). В «воздушной» части находится клапан, «в обязанности» которого входит поддержание давления в камере на необходимом уровне. При заполнении жидкостной камеры теплоносителем мембрана прогибается, создавая избыточное давление в воздушной камере. При достижении определенного значения давления, клапан открывается и освобождает воздух из камеры.

Расширительные баки мембранного типа выпускают в различных конфигурациях:

• с диафрагменной мембраной (несменный вариант);
• со сменной мембраной - баки фланцевого типа.

Экспансоматы диафрагменного типа имеют 2 части корпуса из углеродистой стали, полученные методом холодной штамповки (глубокой). По периметру этих частей при сборке корпуса закрепляется мембрана. Внутренняя поверхность бака защищена влагостойкими эпоксидными красками, а внешняя покрыта эмалью (обычно красного цвета).

В начале эксплуатации воздушная часть такого расширительного бака заполнена воздухом так, что за счет растяжения мембраны она полностью занимает 100% объема бака. По мере нагревания теплоносителя он поступает в жидкостную камеру, сжимая при этом воздушную. В ней повышается давление, которое и регулирует компенсационно объема жидкости в отопительной системе.

В некоторых вариантах бака воздушную камеру заполняют азотом под давлением, соответствующим давлению воды в системе отопления.

Мембранный расширительный бак для отопления фланцевого типа имеет сменную мембрану, горловина которой закрепляется с помощью фланца с патрубком для присоединения к системе отопления. Могут быть в вертикальном или горизонтальном исполнении.

Важной конструкционной особенностью можно назвать отсутствие соприкосновения теплоносителя с внутренней частью бака - он попадает только вовнутрь мембраны. Это позволяет не использовать защитное покрытие для внутренней части такого расширительного бака. Второй позитивный момент - такая мембрана может быть заменена в случае необходимости на новую.

Монтаж расширительного бака системы отопления такого типа тоже удобен – его можно монтировать неподалеку от котлов (некоторые котлы небольшой мощности имеют встроенный расширительный бак).

К преимуществам таких расширительных баков можно отнести:

• отсутствие контакта теплоносителя с воздухом. Это устраняет проблему испарения жидкости и окисления труб и радиаторов атмосферным воздухом;
• фактически нулевую вероятность перелива жидкости через край расширительного бака (как у открытого);
• удобство монтажа бака в любом месте дома, кроме магистрали сразу после циркуляционного насоса;
• низкая вероятность появления воздушных пробок;
• надежность и безопасность при незначительных экономических затратах.

Расчет расширительного бака для отопления производится с учетом таких правил:

• При большей емкости системы отопления необходим больший объем расширительного бака.
• Более высокая температура теплоносителя в системе предполагает использование бака большего объема.
• Более высокое допустимое значение давления воды в системе позволяет использовать бак меньшего объема.
• Чем меньше разница высот между местом установки бака и максимально высокой точки системы отопления, тем меньший объем бака можно использовать.
• В расширительном баке предусматривается некоторый эксплуатационный запас воды (около 3% от ёмкости системы отопления) - для компенсации объема теплоносителя при охлаждении и для пополнения утечек, если таковые случатся.

При планировании создания системы водяного отопления в собственном доме, перед владельцем встаёт выбор из нескольких вариантов. В перечне самых главных вопросов – тип системы (будет она открытого или закрытого типа), и какому принципу станет осуществляться передача теплоносителя по трубам (естественная циркуляция за счет действия гравитационных сил, или принудительная, требующая установки специального насоса).

Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки. Но все же в настоящее время все чаще предпочтение отдается закрытой системе с принудительной циркуляцией. Такая схема более компактна, легче и быстрее монтируется, имеет ряд других эксплуатационных преимуществ. Одна из основных отличительных особенностей – это полностью герметичный расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого будет рассмотрена в настоящей публикации.

Но прежде чем приобретать расширительный бак и приступать к его монтажу, необходимо хотя бы немного ознакомиться с его устройством, принципом работы, а также с тем, какая именно модель станет оптимальной для конкретной системы отопления.

В чем преимущества закрытой системы отопления

Несмотря на то что в последнее время появилось множество современных приборов и систем обогрева помещений, принцип передачи тепла через циркулирующую по трубам жидкость с высокой теплоемкостью – без сомнения, остается самым распространенным . В качестве переносчика тепловой энергии чаще всего применяется вода, хотя при некоторых обстоятельствах приходится применять и иные жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы).

Теплоноситель получает нагрев от котла (печи с водяным контуром) и передает тепло отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, контурам «теплого пола»), установленным в помещениях в необходимом количестве.

Как определиться с типом и количеством радиаторов отопления?

Даже самый мощный котел не будет способен создать в помещениях комфортную атмосферу, если параметры точек теплообмена не соответствуют условиям конкретной комнаты. Как правильно – в специальной публикации нашего портала.

Но любая жидкость имеет общие физические свойства. Во-первых, при нагреве она значительно увеличивается в объеме . А во-вторых,в отличие от газов — это несжимаемая субстанция, ее температурное расширение необходимо каким-либо образом компенсировать, предоставив для этого свободный объем . И при этом необходимо предусмотреть, чтобы по мере остывания и уменьшения в объёме, в контуры труб извне не попал воздух, который создаст «пробку», препятствующую нормальной циркуляции теплоносителя.

Именно такие функции и выполняет расширительный бачок.

Еще не столь в частном строительстве особой альтернативы и не существовало – в самой высокой точке системы устанавливался открытый расширительный бак, который вполне справлялся с поставленными задачами.

1 – котел отопления;

2 – стояк подачи;

3 – открытый расширительный бачок;

4 – радиатор отопления;

5 – опционально – циркуляционный насос. В данном случае показан насосный узел с обводной петлей и системой задвижек. При желании или при возникновении необходимости можно переключить принудительную циркуляцию на естественную, и наоборот.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как правильно осуществляется

Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.

Бачок на схеме показан поз. 6, врезанным в трубу обратки (поз.7).

Казалось бы – чего «огород городить »? Обычный открытый расширительный бачок, если он в полной мере справляется со своими функциями, видится более простым и недорогим решением. Он, наверняка , стоит немного, а кроме того , при определенных навыках, его несложно изготовить и самостоятельно – сварить из стальных листов, использовать ненужную металлическую емкость , например, старый бидон и т.п . Мало того, можно встретить примеры применения старых пластиковых канистр.

Есть ли смысл тр атить деньги на приобретение герметичного расширительного бачка? Оказывается, есть, так как закрытая система отопления имеет немало преимуществ:

• Полная герметичность абсолютно исключает процесс испарения теплоносителя. Это открывает возможности применения, помимо воды, специальных антифризов. Мера – более, чем необходимая, если загородным домом в зимнее время пользуются не постоянно, а «наездами», время от времени .
• В открытой системе отопления расширительный бак, как уже упоминалось, должен быть смонтирован в самой высшей точке. Очень часто подобным местом становится неотапливаемый чердак. А это влечет дополнительные хлопоты по термоизоляции емкости , чтобы даже в самые сильные морозы теплоноситель в ней не замерз .

А в закрытой системе расширительный бачок может быть установлен практически на любом ее участке. Наиболее целесообразным местом монтажа является труба обратки непосредственно пред входом в котел – здесь детали бачка в меньшей степени будут подвергаться температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но это – отнюдь не догма, и смонтировать его можно с таким расчетом , чтобы он не создавал помех и не дисгармонировал своим видом с интерьером помещения, в том случае если, скажем, в системе используется настенный котел , установленный в коридоре или на кухне.

• В открытом расширительном бачке теплоноситель всегда находится в контакте с атмосферой. Это приводит к постоянному насыщению жидкости растворенным воздухом, что является причиной активизации коррозии в трубах контура и в радиаторах, к повышенному газообразованию в процессе нагрева. Особенно нетерпимы к этому алюминиевые радиаторы.
• Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией – менее инертна – она гораздо быстрее прогревается при запуске, намного чувствительнее к регулировкам. Исключаются совершенно неоправданные потери в области расширительного бака открытого типа.
• Разница температур в трубе подачи и в обратке в токах соединения с котлом – меньше, чем в открытой системе. Это важно для сохранности и длительности эксплуатации отопительного оборудования.
• Закрытая схема с принудительных циркуляций для создания контуров потребует т рубы меньшего диаметра – налицо выигрыш и в расходах на материалы, и в упрощении монтажных работ.
• За расширительным баком открытого типа необходим контроль – для недопущения перелива при заполнении, и для исключения падения уровня жидкости в нем в ходе эксплуатации ниже критической отметки. Конечно, это все можно решить установкой дополнительных устройств, например, поплавковых клапанов, патрубков перелива и т.п ., но это лишние сложности. В закрытой системе отопления подобных проблем не возникает.
• И, наконец, такая система – наиболее универсальна, так как подходит к любым типам батарей, позволяет подключать контуры теплого пола, конвекторы, тепловые завесы. Кроме того, при желании можно организовать и горячее теплоснабжение, смонтировав в систему бойлер косвенного нагрева.

Из серьезных недостатков можно упомянуть только один. Это — обязательность «группы безопасности», включающей контрольно-измерительные приборы (манометр, термометр), предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик . Впрочем, это, скорее, не не достаток , а технологическая издержка, обеспечивающая безопасную эксплуатацию системы отопления.

Одним словом, преимущества закрытой системы явно перевешивают, и траты на специальный герметичный расширительный бак выглядят вполне оправданными.

Как устроен и как действует расширительный бачок для отопления закрытого типа?

Устройство расширительного бачка для системы закрытого типа не отличается большой сложностью:

Обычно вся конструкция размещена в стальном штампованном корпусе (поз.1) цилиндрической формы (встречаются бачки в форме «таблетки»). Для изготовления используется качественный металл, имеющий антикоррозийное покрытие. Снаружи бачок покрыт эмалью. Для отопления применяются изделия с красным корпусом. (Существуют бачки синего цвета – но это водные аккумуляторы для системы водоснабжения. Они не рассчитаны на повышенные температуры, а ко всем их деталям предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования).

С одной из сторон бачка размещен резьбовой патрубок (поз. 2) для врезки в систему отопления. Иногда в комплект поставки входят фитинги для облегчения проведения монтажных работ.

С противоположной стороны имеется ниппельный клапан (поз. 3), служащий для предварительного создания необходимого давления в воздушной камере.

Внутри вся полость бачка разделена мембраной (поз. 6) на две камеры. Со стороны патрубка находится камера для теплоносителя (поз. 4), с противоположной – воздушная (поз. 5 )

Мембрана изготовлена из эластичного материала с низким показателем диффузии. Ей придана специальная форма, которая обеспечивает «упорядоченную» деформацию при изменении давления в камерах.

Принцип работы – несложен.

• В начальном положении, при подключении бачка к системе и заполнения ее теплоносителем, определенные объем жидкости через патрубок поступает в водную камеру. Давление в камерах выравнивается, и эта замкнутая система обретает статичное положение.
• При повышении температуры происходит расширение объёма теплоносителя в системе отопления, сопровождающееся и возрастанием давления. Избыток жидкости попадает в расширительный бачок (красная стрелка), и своим давлением изгибает мембрану (желтая стрелка). При этом объем камеры для теплоносителя увеличивается, а воздушной, соответственно уменьшается, и давление воздуха в ней возрастает.
• При снижении температуры и уменьшении общего объема теплоносителя избыточное давление в воздушной камере способствует перемещению мембраны назад (зеленая стрелка), и теплоноситель перемещается обратно в трубы системы отопления (синя стрелка).

Если давление в системе отопления достигает критического порога, то должен сработать клапан в «группе безопасности», который выпустит излишки жидкости. Некоторые модели расширительных бачков имеют собственный предохранительный клапан.

Разные модели баков могут иметь собственные особенности конструкции. Так, они бывают неразборными или с возможностью замены мембраны (для этого предусмотрен специальный фланец). В комплекте могут быть кронштейны или хомуты для крепления бачка на стене, или же предусмотрены подставки – ножки для размещения его на полу.

Кроме того, могут они различаться и конструкцией самой мембраны.

Слева показан расширительный бачок с мембранной – диафрагмой (она уже была рассмотрена выше). Как правило, это неразборные модели. Нередко применяется мембрана баллонного типа (рисунок справа), изготовленная из эластичного материала. По сути, она сама по себе является водяной камерой. По мере нарастания давления такая мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме . Именно такие бачки оснащены разборным фланцем, позволяющим самостоятельно проводить замену мембраны в случае ее выхода из строя. Но основной принцип работы от этого никак не меняется.

Видео: устройство расширительных бачков марки «Flexcon FLAMCO »

Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка?

При выборе расширительного бачка для конкретной системы отопления основополагающим моментом должен стать его рабочий объем .

Расчет по формулам

Можно встретить рекомендации устанавливать бак, объем которого составляет примерно 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по контурам системы. Однако, можно провести и более точный расчет – для этого существует специальная формула:

V б = V с × k / D

Символами в формуле обозначены:

Vб – требуемый рабочий объем расширительного бачка;

Vс – общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве;

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Откуда взять исходные величины? Разбираемся по по рядку:

1. Общий объем системы (V с ) можно определить несколькими способами:

• Можно засечь по водомеру, какой общий объём поместится при заполнении системы водой.
• Самый точный способ, который применяется при расчетах системы отопления – это суммирование общего объёма труб всех контуров, вместимости теплообменника имеющегося котла (она указана в паспортных данных), и объем всех приборов теплообмена в помещениях – радиаторов, конвекторов и т.п .
• Вполне допустимую погрешность дает самый простой способ. Он основывается на том, что для обеспечения 1 кВт мощности отопления требуется 15 литров теплоносителя. Таким образом, паспортную мощность котла просто умножают на 15.

2. Значение коэффициента температурного расширения (k ) – это табличная величина. Она нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней антифризных этиленгликолевых добавок. Значения приведены в таблице, размещённой ниже. Строку величины нагрева берут из расчета планируемой эксплуатационной температуры системы отопления. Для воды принимают значение процентного содержания этиленгликоля – 0. Для антифризов – исходя из конкретной концентрации.

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

3. Значение коэффициента эффективности расширительного бачка (D ) придется рассчитать по отдельной формуле:

D = (Qm – Q б ) / (Qm + 1 )

Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. Оно будет определяться порогом срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности», который обязательно указывается в паспорте изделия.

Q б — давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака. Оно тоже может быть указано на упаковке и в документации изделия. Есть возможность его изменения – подкачки с помощью автомобильного насоса или, наоборот, стравливания через ниппель. Обычно рекомендуют устанавливать это давление в рамках 1.0 – 1.5 атмосфер.

Калькулятор для расчета требуемого объема расширительного бачка

Чтобы упростить читателю процедуру расчета , в статье размещен специальный калькулятор, в который внесены указанные зависимости. Введите запрашиваемые значения, и после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ» получите требуемый объем расширительного бака.

Введите запрашиваемые значения, а затем нажмите кнопку "РАССЧИТАТЬ"

Укажите паспортную мощность отопительного котла, кВт

литры на киловатт

Выберите из таблицы и укажите значение коэффициента теплового расширения теплоносителя (с округлением до тысячных)

Укажите максимальное давление в системе отопления (порог срабатывания предохранительного клапана) Бар (атмосфер)

Укажите давление предварительной закачки воздушной камеры расширительного бака, Бар (атмосфер)

просто единица

Получено значение является минимальным – по нему подбирается модель с наиболее близкими показателями. Округление при этом проводится только в большую сторону – дополнительный объем лишним не будет.

И, наконец, из представленного в продаже модельного ряда рассчитанного объема можно будет выбрать самый оптимальный вариант, исходя из предполагаемого места размещения расширительного бака – с креплением к стене или с размещением на полу.

Есть еще один нюанс. Некоторые отопительные котлы имеют собственный, встроенный расширительный бачок. Это вовсе не означает, что расчетов проводить не нужно – бывает, что объёма встроенного бака явно недостаточно. В этом случае придется приобрести и установить дополнительный, с рабочим объемом , равным разнице рассчитанных показателей для всей системы и параметров в строенной емкости .

Цены на расширительные баки Джилекс

Расширительный бак Джилекс

И еще одно замечание. Если система отопления работает по принципу принудительной циркуляции, то, даже при небольших объемах теплоносителя, следует устанавливать расширительный бачок емкостью не менее 15 литров.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка своими руками

Для человека, обладающего навыками в сантехнических работах, самостоятельно установить расширительный бачок не составит особого труда. Принцип его врезки в систему показан на схеме:

На трубе обратки (поз. 1), на участке, максимально близком к входу в отопительный котел (поз. 2), но обычно – перед циркуляционным насосом (поз. 3), делается разрез, в который запаковывается тройник (поз. 4). Способ монтажа может быть разным – все зависит от типа используемых труб – металл, полипропилен или метоллапластик .

На патрубок (поз . 6) самого расширительного бачка (поз . 5) запаковывается шаровой кран (поз . 7). Он необходим для того, чтобы обеспечивалась возможность отключения расширительного бачка в случае необходимости проведения ремонтных или профилактических работ. В этих же целях имеет смысл между краном и бачком разместить соединение с накидной гайкой – «американкой» (поз. 8). В рабочем положении кран должен быть постоянно открытым.

От крана идет соединительный участок трубы (поз. 9) к тройнику. Его длина и конфигурация (количество изгибов или поворотов) большого значения не имеют – но обычно делается по кратчайшему и наиболее удобному пути от места установки бачка до трубы обратки .

Теперь посмотрим, что необходимо сделать на самом бачке.

Иллюстрация	Краткое описание выполняемой операции
	Бачок достали из заводской упаковки, приготовили к работе необходимые инструменты и принадлежности.
	На резьбовой патрубок расширительного бачка в случае необходимости запаковывается переходник. Важно добиться исключительно надежной герметизации соединений. Лучше всего проводить запаковку на паклю с использованием пасты «Юнипак» или применяя специальную резьбоуплотнительную нить (шнур), пропитанную герметизирующим составом (как показано на рисунке)..
	Переходник затянут, и можно переходить к монтажу крана. Стоит сразу отметить, что в показанном примере допущена недоработка - мастер не устанавливает разъемного соединения – «американки» между краном и бачком. То есть, в случае необходимости демонтажа бачка при закрытом кране, это будет сделать весьма сложно. Рекомендация всем установщикам – не забывать про этот момент.
	Наматывается нить для запаковки крана, …
	… кран ставится на место и плотно затягивается. Следует сразу предусмотреть, чтобы «барашек» оказался в удобном для пользования положении после размещения бачка на стене.
	От крана монтируется переход на трубу, требуемой конфигурации, в соответствии с составленной схемой общего монтажа расширительного бачка. По сути, в этой части работа закончена.
	Теперь можно проверить давление в воздушной камере расширительного бачка. С противоположной его стороны размещен ниппель – практически точно такой же, как на автомобильных колесах. Во многих моделях он прикрыт специальным пластиковым колпаком, который при необходимости доступа к клапану просто откручивается.
	Проверить давление можно автомобильным манометром. Если оно превышает показатели, которые применялись при расчете системы, то можно его стравить до необходимого уровня нажатием на шток клапана. При недостаточности придется подкачать – для этого вполне подойдет автомобильный насос.
	В рассматриваемом варианте уже бачок имеет приспособления для его размещения, даже в двух вариантах – ножки для установки на горизонтальной поверхности (синие стрелки) и монтажную панель для подвешивания на стену (желтая стрелка). Бачок монтируется в выбранном месте, а затем соединяется участком трубы с тройником, врезанным в обратку. На этом установку можно считать законченной.
	Другой вариант бачка, на корпусе которого нет конструктивных элементов для крепления в месте установки. Но они, как правило, входят отдельными деталями в комплект поставки.
	Обычно это кронштейн – монтажная площадка для крепления к стене, и длинный винтовой ленточный хомут.
	Лета хомута расправляется и продевается в щели монтажной площадки.
	Все это проделывается с таким расчетом, чтобы выступающий бортик бачка попал в специальный паз монтажной площадки (показано стрелками), а хомут оказался выше бортика.
	После установки бачка в монтажную площадку концы хомута соединяются, затягивается вначале вручную …
	.. а затем – до упора, с помощью отвертки или ключа.
	В таком виде бачок будет готов к подвешиванию на стене.
	Монтаж сантехнической арматуры к патрубку бачка производится в том же порядке, о котором уже говорилось выше.
	Ниппель бывает расположенным открыто, только с пылезащитным пластиковым колпачком. Проверка давления и подкачка, в случае необходимости – ничуть не отличается от рассмотренного ранее варианта.
	Кстати, обычно бачки идут с завода с предустановленным давлением в воздушной камере, и можно сразу выбрать необходимый параметр. Он указывается на упаковке и в техдокументации изделия. Дальнейшая установка бачка производится в уже известном порядке – монтаж на стену в выбранном месте и соединение трубой с тройником.

После окончательного монтажа обязательно открывают кран и проводят заполнение системы теплоносителем. Если не выявлено никаких подтеканий в соединительных узлах, установку расширительного бачка можно считать законченной.

Видео: врезка расширительного бачка в контур полипропиленовых труб

В завершение статьи необходимо еще раз подчеркнуть – закрытая система отопления с герметичным расширительным бачком в обязательном порядке должна иметь надежную «группу безопасности». Если она расположена в не совсем удобном для регулярного визуального контроля месте, имеет смысл установить дополнительный манометр в непосредственной близости от расширительного бака – так намного проще будет следить за состоянием всей системы.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 15.09.2015

В структуре отопительной системы необходимо предусматривать наличие всех конструктивных элементов. Исключать хотя бы один из них было бы неоправданно по двум причинам. Во-первых, это может негативно отразиться на функциональности и эффективности работы всей системы. А во-вторых, такие несовершенные проекты могут оказаться опасными в отношении вероятных возгораний или разрывов трубопроводной коммуникации.

Одним из таких важных структурных элементов отопительных систем является бачок расширительный для отопления. Во время нагрева теплоносителя в магистрали происходит повышение давления и увеличение самого теплоносителя в объеме, что обусловлено четким действием физических сил. В это время в подающей магистрали трубопровода создаются критические параметры, которые при отсутствии компенсационной емкости могут спровоцировать выход теплоносителя из трубы. Обычно такие происшествия сопровождаются разрывом трубопровода в наиболее слабом месте стыковки отдельных элементов.

Чтобы исключить вероятность подобного развития событий, в структуре отопительной системы и предусматривается установка бачка расширительного для отопления. При отсутствии расширительного бака придется сливать излишек воды каждый раз при нагревании системы. При этом возможно возникновение воздушных пробок, которые образуются при остывании теплоносителя в трубопроводе.

Какой бачок расширительный для отопления выбрать?

Классификация этих структурных элементов отопительной схемы предусматривает две категории устройств:

• Баки открытого типа;
• Бачки закрытого типа.

К первой категории относятся устаревшие модели для использования в системах с естественной циркуляцией теплоносителя в системе. Это емкости с открытым верхом и патрубком для определения и удаления излишков воды в системе.

Вторая категория включает использование полностью герметичных емкостей, оборудованных выпускным клапаном для удаления воздуха и излишков теплоносителя. Выпускные клапаны в таких баках расширительных для отопления могут быть механическим с ручным удалением и автоматическими — снабженными манометрами и соответствующей автоматикой. Эта категорий расширительных бачков используется при устройстве отопительной системы с естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Вариант третий — бак мембранный для отопления. Эта модель более совершенна, обладает большей практичностью и эстетическим видом. Ее устройство предполагает наличие двух отделений в конструкции бака. Одни из них содержит воздух под давлением, а в другое поступает расширившийся в результате нагревания теплоноситель.

Оба отделения разделены прочной и пластичной мембраной. Когда теплоноситель заполняет емкость своего отделения, он создает повышенное давление в другом отделении. При остывании воды избыточное давление в другом отделении вытесняет ее обратно в трубопровод отопительной системы. Таким образом, поддерживается неизменный объем теплоносителя и давление в системе.

Как выбрать объем расширительного бака?

Когда было определено вид и место размещение бака, то теперь необходимо выбрать расчет объема сосуда. Рассчитать объем расширительного бак для отопления можно разными способами.

Профессиональный расчет — делают инженерами — проектировщиками, которые используют специальное оборудование. Специалисты и инженеры учитывают все факторы, которые могут каким-то образом повлиять на стабильность функционирования системы отопления. Многие люди используют только этот метод, так как он является самым надежным, точным, но и дорогим.

Специальный калькулятор для расчета — различные интернет сайты дают возможность подсчитать объем расширительных баков. Калькулятор дают возможность получить информацию о минимальной нужной вместимости рассматриваемых емкостей. Такой метод можно применять только индивидуальных отопительных систем.

Расчет по формулам — обычно выполняется самостоятельно. Человек должен быть очень внимательным, чтобы не допустить ряд ошибок. На различных порталах можно найти необходимые формулы, которые помогут вам решить объем расширительного бака.

Выбор расширительного бака для систем отопления — видео