Вода — уникальнейшее вещество в природе. Она обладает аномально высокой теплоемкостью, которая в природе предотвращает резкое изменение температуры, т. к. она медленно остывает и медленно нагревается. Уменьшение удельного веса воды при нагревании, используется в простейших отопительных системах для создания напора и перемещения ее в трубах контура. В простых системах для компенсации увеличения объема воды применяется расширительный бак для системы отопления, присоединенный к трубопроводам контура.

В современных системах водяного отопления применяются несколько типов расширительных баков. Можно выделить три вида используемых баков для контуров: расширительные открытые баки, мембранные закрытые расширительные баки и аккумуляторные (накопительные) баки. Эти баки занимают особое положение, т. к. являются своеобразными аккумуляторами в контуре. Они накопляют тепловую энергию в виде нагретой воды в большой емкости.

В системе отопления для надежной и безопасной работы должно сохраняться стабильное давление.

Известно, что жидкости несжимаемые, и если контур сделать герметичным, то при нагревании воды резко увеличится давление в системе. Скачок давления может привести к разрушению котла и контура отопления.
Задача по поддержанию стабильного давления возлагается на специальный бак для для системы отопления, который принимает избыток жидкости, возникающий при ее нагревании.

Устройство бака открытого типа

Бак открытого типа – емкость, сообщающаяся с атмосферой, которая через патрубок присоединяется к контуру отопления. Вода в открытом баке постоянно испаряется, поэтому нужно предусмотреть возможность «долива» воды от водопровода. Применяется открытый бак расширительный для отопления гравитационного типа циркуляции воды. В таких баках нет никакой запорной арматуры, но для уменьшения испарения бак снабжается крышкой. Приобрести бак расширительный для отопления цена которого, из-за простоты конструкции невысокая, можно в любом интернет-магазине.

Как рассчитать объем бака

Каждый владелец должен знать, как рассчитать объем расширительного бака для отопления любой конфигурации и схемы. Существует два метода расчета необходимого объема бака для контура отопления. Первый метод – простой прикидочный способ, который дает неплохие результаты. По этому способу объем бака определяется как 10% от количества теплоносителя. Эта величина включает и необходимый запас, который обеспечивает эффективную работу контура. Для открытых систем такой способ расчета дает результаты достаточные по точности для изготовления или подбора бака. Второй метод — расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, о котором буде рассказано ниже.

Открытые баки и их применение

Открытые расширительные баки применяют только в простых контурах отопления с естественной циркуляцией. При монтаже эти системы требуют повышенного внимания, т. к. для перемещения воды необходим уклон труб по ходу ее движения, установка расширительного бака в системе отопления вверху, на коллекторе подачи. Бак устанавливается в верхней точке контура. Так создается определенный напор в системе и удаляется воздух из контура самостоятельно.

Купить или заказать расширительный бак для отопления открытого типа цена которого зависит от объема и материала корпуса, можно во многих специализированных магазинах. Бак изготовляется чаще всего из нержавеющей стали.

Расширительный бак закрытого типа

Открытая система отопления наряду со своими положительными качествами имеет массу недостатков. Она громоздка, трубы контура невозможно спрятать под полами из-за нарушения циркуляции, а организовать работающую систему полов при использовании открытой системы невозможно. Появились современные закрытые от доступа атмосферного воздуха системы отопления с циркуляционным насосом. В них тепловое расширение теплоносителя компенсирует расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого обычно производится в «обратке». При приобретении такого элемента системы, как цена обычно напрямую зависит от его объема. Покупать его лучше всего после проведения расчета.

Расчет объема закрытого расширительного бака

При самостоятельном монтаже нужно знать, как подобрать расширительный бак для отопления дома. Существует способ расчета, который требует знания некоторых величин.

Вычислить необходимый объем можно по формуле:

(УОВ х КВК)/100 х (Дконт + 1)/Дконт – Дбак. В этой формуле:

• УОВ – увеличение объема воды при нагревании — 5 %, а для антифриза 7 – 8%
• КВК – объем воды в контуре.
• Дконт – максимальное давление в контуре и котле. Эти данные, влияющие на подбор расширительного бака для отопления, содержатся в технической документации на котел.
• Дбак – номинальное давление в камере закрытого мембранного бака. Значение давления указывается в паспорте на расширительный бак. Например, немецкая компания Reflex устанавливает в баках емкостью до 33 литров давление 1,5 бара.

Существует определенная зависимость между объемом бака и некоторыми параметрами, влияющими на подбор расширительного бака для системы отопления дома. Зависимость необходимого объема бака от объема теплоносителя и его максимальной температурой прямая. А от допустимого давления в системе зависимость обратная. Чем выше допустимое давление контура, тем объем может быть меньше. После вычисления объема купить расширительный бак для системы отопления или заказать его можно в любом специализированном магазине.

Конструкция закрытых расширительных баков

Устроен закрытый расширительный бак чрезвычайно просто. Он выполнен в виде стального герметичного корпуса с мембраной из специальной резины, которая делит внутренний отсек бака на две части. Снизу вмонтирован патрубок, для подключения к контуру отопления, а верхняя часть бака заполнена газом, обычно применяется нейтральный газ азот. В верхней части емкости установлен ниппель. Закачивая воздух через этот ниппель, создают начальное рабочее давление.

Для правильной работы нужно знать, какое давление в расширительном баке системы отопления следует установить.

Обычно величина этого давления указывается в паспорте на бак.

Особенности закрытых расширительных баков

Важно, что атмосферный воздух не контактирует с жидкостью, что существенно уменьшает коррозию и количество растворенного в воде воздуха. Давление в баке меняется синхронно с давлением в системе. Монтаж обычно не вызывает трудностей, а установка расширительного бака в закрытой системе отопления обычно горизонтальная или вертикальная.

Нужно четко понимать, как подключить расширительный бак к системе отопления, для правильной и длительной работы. Правильным будет подключение расширительного бака в «обратке» перед .

Длительная и надежная работа закрытого расширительного бака определяется свойствами мембраны. Некоторые конструкции баков позволяют устанавливать сменную мембрану. Естественно, что купить расширительный бак для отопления придется за большую цену, ведь в случае замены мембраны не нужно будет менять корпус бака.

Мембраны, которые устанавливаются в расширительных баках, могут быть следующих видов:

Аккумуляторный бак для отопления

Основная задача, которую решает накопительный бак для отопления – накопление тепловой энергии на запас. Их применение актуально для солнечных коллекторов, при применении для отопления твердотопливных и , особенно если использовать для нагревания теплоносителя «ночной тариф» на электроэнергию. Конструктивно бак представляет собой высокую цилиндрическую или емкость в виде параллелепипеда с несколькими патрубками. Его объем зависит от мощности котла. Выпускаются баки объемом от 0,2 до 3 кубических метров.

Подключение накопительного бака к контуру

Накопительный бак аккумулятор в системе отопления подключается верхней частью к подающему трубопроводу, а нижней частью к «обратке». В баке образуются несколько слоев воды с разной температурой, которую через дополнительные патрубки можно направлять нужным потребителям.

Популярные расширительные баки немецкой компании Reflex

На рынке изделия немецкой фирмы Reflex благодаря высочайшему качеству и широчайшему ассортименту занимают ведущее место. Компания выпускает расширительные баки разных типов и объемов. Баки выпускаются трех серий, из которых легко подобрать мембранный расширительный бак системы отопления Reflex подходящего объема.

Компания Reflex занимает на рынке ведущее место по выпуску баков следующих серий:

Многие системы отопления подразумевают использование баков расширительного типа. Указанные элементы необходимы для того, чтобы излишки воды поступали туда. системы отопления осуществляется с учетом мощности котла, а также объема теплоносителя.

К основным параметрам модификаций следует отнести размер патрубков, а также предельное давление. Для того чтобы более детально разобраться в указанном вопросе, надо ознакомиться с устройством бака.

Устройство баков расширительного типа

Стандартный типа включает в себя защитный вентиль, мембрану, а также Вывод холодной воды, как правило, находится в верхней части конструкции. У многих моделей используется воздушная камера для стабилизации давления в корпусе. Подключение к отопительной системе осуществляется через входной патрубок. Предохранительный клапан, как правило, применяется с ограничителем.

Какие виды есть?

На сегодняшний день выделяют камеры открытого и закрытого типа. Также существуют устройства с защитными штуцерами. Модификации открытого типа производятся с одной или несколькими мембранами. Воздушные камеры у них довольно большие. Многие модификации способны похвастаться высоким параметром теплоотдачи. Устройства закрыто типа выпускаются разных размеров. Модели с двойными предохранителями на рынке встречаются редко.

Для газовых котлов модификации закрытого типа подходят замечательно. Циркуляционные насосы разрешается использовать на 5 кВт. Краны в устройствах применяются муфтового типа. Баки со штуцерным механизмом больше подходят для мощных электрических бойлеров. Устанавливаются устройства за смесителями. Модификации с удерживателями встречаются довольно редко. Стоит в среднем расширительный бак для системы отопления 2300 руб.

Модели серии Extrol

Указанный бак расширительного типа устанавливать разрешается только с радиатором. Если доверять отзывам экспертов и покупателей, то у модели используется хорошая мембрана. Вентиль предусмотрен с накладкой. Также стоит отметить, что модель выпускается разных цветов. Воздушная камера используется небольших размеров. Для модификация подходит неплохо. Отдельного внимания заслуживает качественная входная труба для холодной воды.

Соединение у нее предусмотрено винтового типа, и стойка сделана полностью их нержавеющей стали. Сливной вентиль не сильно широкий. Накладка у патрубка стирается очень редко. Непосредственно предохранитель рассчитан на давление в 4 Па. Если доверять отзывам экспертов, то теплоноситель переходит в камеру без проблем. Стоит указанный расширительный бак для в районе 2200 руб.

Отзывы о модификациях Sprut VT2

Модификация этой серии отзывы в основном получает хорошие. Установка расширительного бака в системе отопления осуществляется через выходной патрубок. у модели монтируется в верхней части конструкции. Для газовых бойлеров модификация подходит замечательно. Вентиль способен выдерживать большие нагрузки. Воздушная камера используется малых размеров.

Если доверять отзывам экспертов, то устанавливать модель через радиатор не рекомендуется. Термометр целесообразнее монтировать за бойлером на расстоянии 0,5 метра. В некоторых случаях можно использовать циркуляционный насос. Подбирать его следует небольшой мощности. Цена на данный бак расширительного типа колеблется в районе 2400 руб.

Мнения о баках Sprut VT3

Объем расширительного бака для системы отопления равняется 7 литрам. Водяная камера предусмотрена с защитным покрытием. Если доверять отзывам экспертов и покупателей, то клапан применяется высокого качества. Также стоит отметить, что у модели используется выход на 2,1 см. Ограничитель потока в данном случае отсутствует. Предельное давление в воздушной камере доходит до 5 Па. Устанавливаются устройства чаще всего за радиатором.

Система защиты от перегрева клапана в данном случае есть. Вентиль для заполнения системы применяется резьбового типа. Для дровяных котлов модификация подходит замечательно. Переключатель в устройстве отсутствует. Патрубок холодной воды установлен небольшого давления. Проблемы с поступлением теплоносителя возникают очень редко. рекомендуется использовать малой мощности. Цена на данный бак расширительного типа стартует от 1800 руб.

Устройства серии Aquasystem VRP 6

Указанный расширительный бак для пользуется большой популярностью. Наиболее часто его приобретают именно для газовых бойлеров. Система защиты клапанов применяется второго класса. Также стоит отметить, что у модели используется вентиль с резьбовой накладкой. Непосредственно насос разрешается устанавливать за смесителем.

Проблемы с избыточным давлением возникают очень редко. Предохранитель у модификации применяется с ограничителем. Выходной патрубок холодной воды рассчитан на высокое давление. Если доверять отзывам экспертов, то коррозии данный бак расширительного типа не боится. Радиаторы рекомендуется использовать небольшого размера. Циркуляционные насосы довольно часто применяются на 3 кВт. В магазинах указанный бак расширительного типа продается по цене от 2200 руб.

Отзывы о модификациях Aquasystem VRP 10

Этот бак подходит для отопительных котлов небольшой мощности. Показатель перегрева у него низкий. Также стоит отметить, что у модели используется вентиль зажимного типа. Предельную перегрузку клапан выдерживает на уровне 5 Н. Если доверять отзывам покупателей и экспертов, то накладка повреждается редко.

Проблемы с предохранителем возникают нечасто. Устанавливать модель рекомендуется за радиаторной решеткой. Термометр в данном случае использовать разрешается. Ограничитель у этого бака расширительного типа отсутствует. Непосредственно циркуляционный насос часто используют на 3 кВт. Для не большой отопительной системы этого вполне достаточно. Вентиль для заполнения у модификации установлен на стойке. Цена на данный бак колеблется в районе 2300 руб.

Мнения о баках Aquasystem VRP 12

Указанный бак расширительный для системы отопления рассчитан на 5 литров теплоносителя. Если доверять отзывам экспертов, то втулка у него применяется высокого качества. Непосредственно вентиль используется с зажимным механизмом. Циркуляционный насос разрешается использовать не большой мощности. Минимальное давление система поддерживает на уровне 3 Па.

Также стоит отметить, что в устройстве используется защитный слой. Воздушная камера производителем предусмотрена небольшого размера. Ограничитель потока в данном случае применяется реечного типа. Предохранитель установлен в воздушной камере. Заполнение бака теплоносителем осуществляется очень быстро. Мембрана у модели применяется тонкая и деформируется нечасто. Стоит указанный бак расширительного типа в районе 2600 руб.

Модели серии Zilmet ОЕМ-Pro

Этот бак расширительный для системы отопления отзывы, как правило, получает положительного характера. Многие покупатели его нахваливают за прочный корпус. Также в устройстве применяется неплохой предохранитель. Мембрана у бака используется только одна. Если доверять экспертам, то стирается она медленно. Устанавливать модель рекомендуется за радиаторной решеткой.

Также стоит отметить, что модификация не боится высокой температуры. Максимум допускается 10 литров теплоносителя. Воздушная камера применяется небольшого объема. Выходной клапан в устройстве рассчитан на большие нагрузки. Показатель предельного давления составляет не мене 2 Па. Термостат рекомендуется подключать за стойкой над смесителем. Для газовых котлов модификация подходит замечательно. Цена на нее колеблется в районе 1700 руб.

Для регуляции давления в системах водоснабжения и, в частности, в отопительных, применяют расширительный бак. Этот элемент принимает избыточный объем жидкости и таким образом снижает давление. Подобные устройства подразделяются на открытые и закрытые. Первый тип можно изготовить самостоятельно, а при эксплуатации оценить через него наличие воды и восполнить ее дефицит. На смену ему пришел закрытый или расширительный мембранный бак. Он исключает попадание в теплоноситель посторонних примесей, например, кислорода, вызывающего быструю коррозию, имеет меньший объем и не требует дополнительного утепления. Устанавливается в любом месте, не обязательно на пол - существуют, к примеру, мембранные навесные баки (до 30 л) для систем отопления.

Материал корпуса - сталь, покрытая порошковой краской. Данные устройства для отопления обычно красного цвета (реже - белого), для систем водоснабжения - синего. Внутри располагается резиновая прослойка-мембрана, которая делит полость на газовую и жидкостную емкости. Она изготавливается из технической резины для закрытых систем отопления или пищевой натуральной - для питьевого водоснабжения.

Теплоноситель при нагреве увеличивается в объеме - на этом основан принцип работы расширительных баков в системе отопления. Излишек воды попадает в устройство, при этом газ (воздух или инертный типа азота) с другой стороны мембраны сжимается. При охлаждении он вновь расширяется и давлением на мембрану отправляет жидкость в трубы. Мембрана может порваться при резком скачке данного параметра. Риск исключают за счет предохранительного клапана. Он определяет давление с помощью манометра и отключает систему при критических значениях (в частных домах это обычно 3,5–4 бар).

По варианту крепления мембраны делятся на:

• незаменяемые диафрагменные;
• заменяемые баллонные.

Первые «раскатывают» по внутренней стенке, а не растягивают. Внутри корпус мембранного расширительного бака такого типа покрыт антикоррозионным составом, в виду взаимодействия с жидкостью. По этой технологии изготавливают небольшие изделия, они немного дешевле, но сделаны из более долговечных материалов. Заменяемый баллонный крепят к верхнему фланцу. Он имеет форму груши, которая при заполнении водой, увеличиваясь, опирается на стенки бака, равномерно распределяя давление. Для систем большого объема их крепят к верхнему и нижнему фланцам, что обеспечивает помимо вышеуказанного еще и неподвижность мембраны.

Через жидкостную емкость с помощью штуцера (патрубка) осуществляется подключение мембранного бака к закрытой отопительной системе. А со стороны газовой расположен ниппель для измерения давления, через который закачивают газ. Конструкция бака позволяет монтировать его в котельной, хотя можно выбрать и другой участок системы. Между котлом и устройством не должна присутствовать запорная арматура или сужение водопровода. Главные критерии выбора места размещения: отсутствие вибрации, ударов и осадков.

Стоимость баков

Покупая конкретную модель, нужно знать, в каких условиях она будет эксплуатироваться. Соответственно, цены на расширительные баки для отопления или водоснабжения варьируются, в зависимости от изготовителя, объема и типа крепления мембраны, диапазона рабочих температур и давления. Наиболее популярными фирмами-производителями подобного оборудования являются Reflex (Германия) и Wester (Россия).

Reflex представляет серии N (отопление) и D (водоснабжение), с минимальным объемом 12 л, рабочей температурой –10…+70 °С и давлением 6 или 10 бар, при максимальном содержании гликоля в теплоносителе (50 %). В среднем, продукция этой фирмы обойдется от 1 500 рублей за 12 л, до 80 000 за 1 000 л линейки N (с диафрагмой); от 2 500 до 90 000 рублей при аналогичных параметрах за модели серии D (с фланцевой мембраной).

Фирма Wester предлагает линейки WRV для систем отопления (на 5 или 10 бар) и WAV/WAO для водоснабжения (10 бар) при диапазоне рабочих температур 0–100 °С. Цена WRV составит от 950 рублей за 8 л, до 80 000 рублей за 1 000 л; WAV/WAO - от 750 до 77 000 рублей за аналогичные объемы.

Перед определением расчетных характеристик нужно понять, из каких материалов требуется устройство. Главный вопрос при этом - для какой системы оно подбирается, какие задачи будет выполнять. Мембраны для баков производят либо из натурального бутилкаучука, либо из EPDM (синтетической этилен/пропиленовой эластичной резины). Для систем, в которых характерно большое количество запусков в короткий промежуток времени, основным свойством будет эластичность. Для централизованного отопления - высокая температурная устойчивость и долгий срок службы. Направленность мембранного бака (горизонтальный или вертикальный) выбирают, в зависимости от предполагаемого места врезки.

Для определения первоначальных количественных характеристик сначала нужно осуществить расчет рабочего объема мембранного расширительного бака, исходя из известной вместимости каждого элемента системы, которая указана в техпаспорте. Ориентируются на то, что 1 кВт мощности котла приходится на 15 л теплоносителя, если это вода.

Однако способ приблизителен и при покупке стоит воспользоваться услугами специалиста по компьютерному расчету, либо провести точные вычисления по справочной формуле:

V = 1,25 х E x C / (1 — Ро / Pmax), где:

• 1,25 - коэффициент запаса;
• С - общий объем системы;
• Е - показатель температурного расширения, он есть в соответствующей справочной литературе. Для воды это примерно 0,034 при 85 °С. Величина Е меняется с увеличением доли гликолевых примесей в жидкости;
• Ро - первоначальное давление в газовом отсеке расширительного устройства (либо смотрят по высоте системы: 5 м = 0,5 бар);
• Pmax - максимально возможное, при котором сработает клапан безопасности.

Коэффициенты заполнения мембранного бака теплоносителем:

Для окончательного расчета нужно умножить полученный объем на подобранный из таблицы коэффициент.

Всем, кто учил в школе физику, прекрасно известно, что вода имеет одно весьма необычное свойство – при определенных условиях она может расширяться. Расширительный бак для отопления – это специальная емкость, основная задача которой сводится к поглощению избыточного объема накапливающейся жидкости. Вот зачем нужен экспансомат.

Отопительные системы обладают собственным уровнем вместимости. Учитывая тот факт, что данная система является замкнутой, появление дополнительного объема воды становится причиной повышенного гидравлического давления. Бездействие в таком случае может привести к непоправимым последствиям, вплоть до выхода приборов из строя.

Для предотвращения такого развития событий и используются расширительные баки для систем отопления. Подбор бака необходимого типоразмера осуществляется специалистами проектно-монтажных организаций в зависимости от типа отопления и количества циркулирующего в нем теплоносителя.

Задачи, функции и принцип работы

Чтобы понять необходимость установки подобных агрегатов, необходимо рассмотреть те функции, которые выполняют указанные экспансоматы. Повышение температуры внутри котла на каждые 10 градусов Цельсия приводит к увеличению объема нагревающейся жидкости приблизительно на 0,3%.

Простейшие математические подсчеты дают понять, что доведение жидкости-теплоносителя до температуры кипения (100 градусов) приведет к увеличению общего объема воды приблизительно на 3%. Это достаточно существенный объем, который может серьезно повлиять на функционирование всей системы в целом. Поэтому и используют специальное устройство, призванное компенсировать температурное расширение жидкости.

Устройство и принцип работы экспансомата.

Таким образом, расширительный бак для отопления выполняет сразу несколько важных функций:

• удаление лишних объемов воды в водосток при достижении определенного уровня наполняемости;
• пополнение объемов воды при ее утечке либо при падении температуры;
• сохранение необходимого уровня гидростатического давления посредством добавления или удаления соответствующих объемов теплоносителя;
• сбор воздуха и паров воды, которые выделяются в котле при повышении температуры жидкости.

В любой отопительной системе, которая в качестве жидкости-теплоносителя использует обычную воду, постоянно присутствует определенный процент воздуха. Как заявляют специалисты, в 1л трубопроводной воды содержится 40 мг воздуха, который находится в растворенном состоянии.

Однако при увеличении температуры растворимость его несколько ухудшается, что приводит к выделению порядка 90% в виде воздушных пузырьков. Бачки открытого типа позволяют вывести излишки воздуха в атмосферу.

Недостатки

При всем многообразии выполняемых функций, расширительный бак для отопления обладает некоторыми отрицательными качествами:

• большие размеры, что может затруднить их расположение в помещении;
• уменьшение стойкости различных приборов, труб и радиаторов к коррозии;
• стенки данного отопительного оборудования в определенных количествах расходуют тепло.

В зависимости от конструктивных особенностей расширительные баки подразделяются на две основные группы: открытые и закрытые. Как подобрать тот, который подходит вам, рассмотрим дальше.

Открытые

Относящиеся к первой группе, чаще всего монтируются на чердаках, то есть над верхней точкой системы отопления. Открытый расширительный бак представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость, для производства которой применяется листовая сталь. После их установки необходимо произвести теплоизоляцию. Перед включением не требуется настройка.

Пример: для отвода жидкости служит циркуляционная труба. К раковине примыкает контрольная труба, на которой установлен запорный кран для регулирования уровня воды в емкости. Нельзя не отметить расширительную трубу, посредством которой жидкость поступает непосредственно в бак. Все эти и другие трубы присоединяются при помощи специальных патрубков.

Открытые экспансоматы имеют определенные отрицательные качества.

К примеру, владельцам данной вспомогательной системы постоянно придется восполнять объем жидкость, поскольку она обладает повышенной испаряемостью.

Перед тем как проверить уровень теплоносителя, необходимо поднять защитную крышку открытого бака. Кроме этого, потребуются дополнительные денежные затраты на его установку, так как монтировать бак придется в верхней части отопительной системы.

Также необходимо предварительно утеплить то место, где будет произведена установка. По причине того, что открытый расширитель функционирует при пониженном давлении, управлять такой системой несколько затруднительно.

И последнее – в экспансомат, имеющий вышеописанное устройство, поступает воздух, что приводит к повышенному уровню коррозии основных элементов.

Закрытые

Переходим к закрытым экспансоматам. Закрытый бак представляет собой специальную емкость, изготовленную из металла, овальной или шарообразной формы. Особенность данного оборудования заключается в том, что внутри он разделен на две камеры – воздушную и жидкостную – при помощи герметичной мембраны. Именно по этой причине такие экспансоматы называются мембранными.

Принцип работы у бака такой: воздушный отсек оборудован клапаном, задача которого заключается в спускании воздуха при существенном увеличении уровня давления. Благодаря этому теплоноситель способен заполнять внутренний объем камеры. При увеличении давления воды мембрана, произведенная из термостойкой резины, прогибается и освобождает воздух из отсека.

После того как давление полностью нормализуется, мембрана приходит в начальное положение, позволяя воздуху вновь поступать в бак для отопления.

Стоит отметить, что расширительные баки мембранного типа выпускаются в различных конфигурациях. В некоторых случаях бачок имеет одну из камер, заполненную азотом под большим давлением, другой же отсек предназначен для заполнения водой или другим теплоносителем. Особенность такой системы – жидкостная камера соединена с системой отопления.

После этого давление в каждом из отсеков стремится к установлению на первоначальном уровне. Настройка расширительного бака закрытого типа осуществляется в заводских условиях, поэтому приобретая данную продукцию, покупатель получает изделие полностью готовое к работе.

Монтаж и размещение также просты, но может возникнуть проблема с отсутствием свободного пространства, поэтому при недостатке свободного места можно использовать плоский бачок, габариты которого оптимизированы для установки в небольших помещениях.

В зависимости от вида мембраны выделяют два основных типа закрытых баков.

Экспансоматы с диафрагменной несменной мембраной

Для создания углеродистого корпуса данного агрегата применяется метод глубокой холодной штамповки. По периметру отсеков прочно закрепляется мембрана. Внутренняя поверхность корпуса покрыта эпоксидными влагостойкими красками, которые защищают поверхность от вредного воздействия воды.

Для покрытия внешней части корпуса применяется эмаль. В начальной стадии вакуумный бак на 100% заполняется воздухом, который под высоким давлением прижимает мембрану к внутренней поверхности.

По мере того как температура внутри бака возрастает, начинает увеличиваться давление и поступать теплоноситель, который отжимает мембрану в обратную сторону. В это же время воздух, находящийся во втором отсеке, начинает сжиматься.

Фланцевый со сменной мембраной

Такие устройства изготавливаются как в горизонтальном, так и вертикальном исполнении. К числу ключевых конструктивных особенностей модели можно отнести то, что теплоноситель не соприкасается с металлической частью расширительного бака, поскольку полностью расположен внутри мембраны.

Как следствие, использовать специальное покрытие для защиты его поверхности от воздействия жидкости не потребуется. Кроме этого, имеется возможность при необходимости проводить замену мембраны.

Зачастую закрытые устройства монтируются неподалеку от котлов. В систему отопления можно установить второй расширительный бак, поставив его рядом с бойлером, если схема также поддерживает аппарат горячего водоснабжения.

Основные преимущества закрытых экспансоматов

В зависимости от мощности котла, а также от объема используемой жидкости объем мембранного бака для отопления немного отличается.
Такое оборудование рекомендуется устанавливать в загородных домах, поскольку они обладают многочисленными положительными качествами, если сравнивать их с открытыми баками.

Теплоноситель не контактирует с воздухом, в результате чего не происходит испарение жидкости, по этой же причине трубы и радиаторы не окисляются воздухом, что способствует увеличению их срока службы.

В закрытых баках вероятность того, что жидкость выльется за пределы, равняется нулю, поэтому можно не переживать за отделку стен и полов. Установка может осуществляться в любом месте коттеджа, отсутствует вероятность появления воздушных пробок, которые в открытых устройствах возникают в результате повышенного давления в верхней точке отопительной системы.

Также отсутствует необходимость в подпитке отопительной системы теплоносителем. Вывод – эксплуатировать мембранный расширительный бак очень легко.

Закрытые баки – это экономичность, безопасность и надежность.

Установка

Монтаж расширительного бака осуществляется на любом участке отопительной системы, но предпочтительной является его установка перед насосом принудительной циркуляции. Монтаж может быть выполнен как с верхним, так и с нижним подключением.

Если в процессе работы окажется, что проектировщик допустил ошибку и принятого объема бака недостаточно для компенсации теплового расширения жидкости, вместо замены экспансомата на более объемный осуществляется монтаж второго бака меньших размеров.

В случае установки в системе отопительного котла со встроенным расширителем монтаж отдельного бака может не потребоваться. Также при рассмотрении различных вариантов установки следует помнить, что для снижения теплопотерь лучше выбирать то крепление, при котором подводящая магистраль будет иметь наименьшую длину.

Монтаж расширительного бака

Расширительный бак предназначен компенсировать температурные увеличенияобъема жидкости в отопительной системе. Всем известно, что принагревании объем воды увеличивается. При нагревании воды в отопительнойсистеме происходит увеличение ее объема примерно на 0,3% на каждые 10 С.Если нагреть теплоноситель на 70 С, то его объем увеличитсясоответственно на 3%. Поскольку жидкости практически несжимаемы, тоизбыточному объему деваться некуда. Расширение теплоносителя будетпроисходить каждый раз при запуске отопительной системы. Куда деватьизбыточный объем жидкости? Он как раз и поступает в расширительный бак,где находится до тех пор, пока вода остынет, ее объем уменьшиться и«изгнанный» в бак объем вернется в систему трубопровода. Если излишекразогретой воды удалить из системы, то после охлаждения частьтрубопровода заполнится воздухом, воздушные пробки в дальнейшемзаблокируют движение теплоносителя по системе. Это просто приведет кблокировке отопительной системы. Таким образом расширительный бакоберегает всю отопительную систему от «завоздушивания».

Разновидности расширительных баков

В системах отопления используют в основном три типа расширительных баков: открытые, закрытые и мембранные .

1. Расширительные баки открытого типа предназначены для использования в отопительной системе с естественнойциркуляцией теплоносителя. Это обыкновенная открытая емкость, в днекоторой есть специальный соединитель с отопительной системой.Располагается емкость в наивысшей точке системы отопления. Из-за того,что бак находится где-то на чердаке, на лестничной клетке, кровлездания, возникает основное неудобство: для определения уровня жидкости вбаке периодически приходится подниматься на чердак и визуальнопроизводить контроль. Также открытые баки необходимо покрывать тепловойизоляцией. Изготавливают их в основном из листовой стали, форма баковпрямоугольная или цилиндрическая. Сверху бак снабжается люком дляосмотра. Максимальный уровень жидкости в таких баках контролируетсяпереливной трубкой, выходящей на улицу.

Открытые расширительныебаки предназначены не только для поддержания объема теплоносителя всистеме при колебаниях температуры, но и для восполнения объема воды всистеме при утечке. Ограничение гидравлического давления в отопительнойсистеме, сброс лишней воды в канализацию при переполнении, управлениеработой подпиточных приборов, удаление воздуха из системы - эти функциитоже выполняет
расширительный бак открытого типа.

Недостаткомявляется громоздкость, связанные с ней бесполезные потери тепла.Поглощение воздуха вследствие чрезмерного охлаждения воды приводит кусилению внутренней коррозии отопительных приборов и труб. Наконец, вомногих случаях необходимо прокладывать специальные соединительные трубы.Из-за большого количества недостатков расширительные баки открытоготипа в современных отопительных системах используют редко.

2. Расширительные баки закрытого типа используют и в открытых отопительных системах с естественнойциркуляцией жидкости, и в закрытых системах с принудительнойциркуляцией. Появление баков закрытого типа позволило эксплуатациюотопительных систем без контакта с атмосферой. Циркуляция теплоносителяпроисходит без примесей агрессивных газов, вызывающих коррозию. Срокслужбы теплового оборудования и труб значительно увеличивается. Такжеотопительная система может работать при более высоком давлении, безнеобходимости подпитки, так как утечка воды отсутствует. Расширительныебаки закрытого типа обычно располагаются в котельной, следовательно, нетребуют защиты от замерзания, и работают надежно в течение всего сезона.Эти баки представляют собой герметичные устройства, оборудованныеавтоматическими или ручными клапанами для сброса воздуха. Если бакоборудован ручным клапаном, то наполнение отопительной системы, как и вслучае с открытым баком, контролируется визуально. Если же сброс воздухапроизводится автоматически, то контроль за наполнением системыосуществляется манометром, измеряющим давление жидкости в системе.

3. Расширительные баки мембранного типа - современное оборудование, работающее полностью в автоматическомрежиме. Основная деталь, отличающая этот бак от обычного бака закрытоготипа, --это эластичная мембрана. Мембрана делит бак на две части: водной находится сжатый воздух, в другой - теплоноситель. Сжатый воздух имембрана позволяют уменьшить размеры расширительного бака в четыре иболее раз. Бак емкостью в несколько литров успешно помещается в корпуседвухконтурного котла.

Так как бак абсолютно герметичен, амембрана подвижна, то с обеих сторон на мембрану оказывается одинаковоедавление. Принцип работы бака достаточно прост: при нагреве возрастаетдавление теплоносителя; избыток воды попадает в одно отделениерасширительного бака, увеличивая его давление на мембрану; эластичнаямембрана препятствует попаданию воды во второе отделение, но давлениевоздуха в этом отделении возрастает и компенсирует возросшее давлениежидкости. При остывании жидкости ее давление уменьшается и сжатый воздухвыталкивает ее назад в систему, сохраняя давление системы постоянным.Если давление воздуха в баке по какой-то причине станет критическим,произойдет автоматическое отключение насоса. Повторный запуск системыстанет возможным только тогда, когда давление воздуха станетминимальным.

Расширительные баки мембранного типа могут иметь сменную или несменную мембрану .Сменную мембрану можно легко заменить в случае повреждения. Поступающаяв бачок вода, находится только внутри мембраны, она не соприкасается состенками баллона. Это препятствует появлению коррозии и продлеваетвремя эксплуатации расширительного бака. При нарушении целостностинесъемной мембраны устройство приходится менять полностью. Вода,соприкасаясь со стенками бака, провоцирует коррозию, уменьшая егоэксплуатационный ресурс.
Преимущества закрытых расширительных баковочевидны: маленькие габаритные размеры, теплоноситель точно никуда неиспаряется, минимум потерь тепла, отсутствие коррозии труб, работаотопительной системы при высоком давлении, экономия энергии приэксплуатации.

Как подобрать расширительный бак для отопительной системы

Вомногих случаях расширительный бак подбирают, не прибегая к сложнымматематическим расчетам. Исходят из того, что вода, нагреваясь до 80оС,увеличивает свой объем примерно на 5%. К этому добавляют запас, которыйсоставляет еще 5%. Получается, что объем расширительного бака составляет10-12% от всего объема теплоносителя системы. Для отопительного контурас объемом воды 100 л воды подойдет расширительный бак на 10-12 литров.Чтобы рассчитать полный объем воды в системе, нужно взять данные обобъеме воды в котле и отопительных приборах из паспортов, сложить иприбавить объем воды в трубах. Зная внутренний диаметр труб и их длину,легко рассчитать объем жидкости, находящийся внутри: V = (π×D2/4) × L,где D - внутренний диаметр трубы, L - ее длина, π = 3,14.

Болеесложные расчеты производятся в случаях, когда системы отопления имеютмного разветвлений. Для расчетов используется следующая формула:

Vn - объем расширительного бака, необходимый для данной отопительной системы;
Ve- объем, образующийся в процессе теплового расширения. Его можнорассчитать, умножив полный объем теплоносителя системы на объемныйтемпературный коэффициент расширения жидкости: Ve = Vсист × n%. ОбъемVсист связан с мощностью котла. 1 кВт мощности приходится примерно на15л теплоносителя. Значение n% для воды берется из таблицы:


Прииспользовании в качестве теплоносителя 10-ипроцентного тосола nрассчитывают по формуле 4% × 1,1 = 4,4%, в случае 20-ипроцентного - 4% ×1,2 = 4,8% и т.д.
Vv - объем теплоносителя, образующийся изначально врасширительном баке за счет гидростатического давления жидкостисистемы. Это так называемый водяной затвор. Если номинальный объем бака15 л, то 20% этого объема используются для водяного затвора. В бакахбольшего объема на водяной затвор отводится минимум 0,5% от всегообъема, но не менее 3-х литров.
рo - статическое давление отопительной системы, 10м водяного столба создают давление равное 1атм.
рe- окончательное давление, образующееся в при работе предохранительногоклапана. Для клапанов с давлением до 5 атм. ре = ркл пред – 0,5атм, дляклапанов с давлением больше 5 атм.- ре =0,9×ркл. пред.

Монтаж расширительного бака

Сподключением открытого расширительного бака все очень просто. В нижнейего части находится трубка с нарезной резьбой, посредством которойсоединяют бак с трубой отопления.

Закрытые расширительные бачкирекомендуется устанавливать в тех участках системы отопления, гдедавление минимальное, то есть в обратку. Установленный в системуотопления бак не должен создавать неудобства для жильцов. Поэтомуудобнее всего его монтировать в углу на полу или возле стены.


Весь процесс установки расширительного бака будет происходить примерно так:
1) Сначала устанавливается и крепится сам бак. Выбор бака напольного илинастенного определяется объемом и условиями, в которых будетпроизводиться установка. В любом случае бак необходимо надежно закрепитьк полу или стене.

2) Следующим шагом будет врезка в обратныйтрубопровод системы отопления. Врезка осуществляется трубой такого жедиаметра, как предусмотрено для подключения расширительного бака. Еслиотопительные трубы полипропиленовые, то впаивается соответствующийтройник; если металлопластиковые, то труба разрезается и вставляетсятройник на фитингах; для стальных труб - вваривается резьбовой патрубок.

3) Затем на резьбу, врезанную тем или иным способом, навинчивается отсекающий кран, в который пакуется разъемное соединение (американка). Американка соединяется трубой с расширительным баком. Теперь,когда подключили бак к системе отопления, необходимо проверить давлениев его воздушной части. Если оно совпадает с паспортными данными, томожно открыть отсекающий кран и впустить в систему воду. Находящийся втрубопроводе воздух сам выйдет через автоматический воздушный клапан приподключении расширительного бака. Как правило, автоматическим воздушнымклапаном оборудуются все современные расширительные баки.

Можнотакже предусмотреть аварийный слив бака. Используется он крайне редко,но все предусмотрительные монтажники его оборудуют. После американкимонтируется тройник, в боковом ответвлении которого есть полудюймовыйкран, который служит для того, чтобы при необходимости слить быстро илегко воду из расширительного бака отопления.

Обслуживание расширительных баков

Дляобеспечения длительной эксплуатации расширительного бака необходимопридерживаться определенных правил его обслуживания. К ним относится:
1) Обязательная проверка бака на внешние повреждения (коррозию, подтеки, вмятины) один раз в полгода. При обнаружении повреждений обязательно устранить их причину.

2) Каждые полгода необходимо сверять начальное давление в газовом отсекена соответствие расчетным показателям. Чтобы проверить начальноедавление газового пространства, бак следует отключить от системыотопления, откачать из него остатки воды и подключить манометр к ниппелюгазовой полости. Если давление окажется ниже давления, установленногопри настройке расширительного бака, то через тот же ниппель
нужно накачать бак компрессором.

3) Один раз в полгода обязательна проверка целостности мембраны. Если припроверке давления газового отсека после дренирования остатков воды черездренажный кран пошел под давлением воздух, а давление газовогопространства снизилось до атмосферного, значит мембрана пробита. Приобнаружении дефектов мембрану нужно заменить, если предусмотрена такаявозможность.

4) Если бак не используется длительное время, то нужно слить с него воду и держать в сухом месте.

Требования техники безопасности при эксплуатации

Расширительный бак не может быть подвержен дополнительной статической нагрузке, недопускается воздействие на него труб и агрегатов. Не допускаются такжеизменения конструкции, какие-либо изменения формы емкости. Испытательныеи ремонтные работы должны производить специалисты, обладающиесоответствующей профессиональной подготовкой. Только оригинальныезапчасти следует использовать при замене частей оборудования. Толькобаки, не имеющие явных внешних повреждений, можно монтировать иэксплуатировать.

При вводе в эксплуатацию необходимо принятьсоответствующие меры по соблюдению минимальных и максимальных параметровдавления и температуры. Недопустимо превышение рабочего давления вгазовом и водяном отсеках бака, как при настройке, так и во времяэксплуатации. Предварительное давление воздушной камеры всегда должнобыть ниже максимально допустимого избыточного рабочего давления. Газовоепространство лучше заполнять инертным газом, например, азотом.

Демонтажчастей, которые находятся под давлением, можно проводить приотключенном от отопительной системы баке, заранее слив с него воду, и, сбросивдавление до атмосферного. Обычно внутренняя поверхность баков не имеетпокрытия, поэтому энергоносители должны быть неагрессивны. Современныетехнологии позволяют сделать отопительные системы настолькогерметичными, что поступление веществ вызывающих коррозию сводится кминимуму.

Для монтажа расширительного бака надо выбрать такое место,несущая способность которого - выдержать бак со 100%-й наполняемостью.Также обязательно надо предусмотреть возможность слива воды из бака,осуществление подпитки системы водой. Соблюдение данных правил обеспечит безопасную эксплуатацию бака, здоровье и жизнь людей будут в безопасности.

Ресурс службы расширительного бака заметно снижается при максимальных нагрузках.