Как выбрать расширительный бачок для системы обогрева
В состав каждой системы для отопления входит ряд компонентов, без которых ее хорошее функционирование нереально. Один из этих элементов – расширительная емкость, о ее назначении и устройстве будет рассказано в этой публикации. Также мы будем рассматривать, как выбрать расширительный бачок для отапливания приватного дома.
Зачем нужен расширительный бачок?
Еще из школьного курса физики каждый прекрасно знает, что любое тело при нагреве становится шире, а жидкость и газ становятся больше в объеме. В отличии от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее подогревать в закрытом сосуде, каковым считается и бачок для котла, то это может привести к росту давления изнутри него, потому как увеличиваться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.
Представьте тепловой носитель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ?С до 80 ?С. Если не установить расширительный бачок в системе обогрева, то при нагревании жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом не сильном месте. Отлично, когда есть клапан для предохранения безопасности. Через него и уйдет ненужная вода, потому как больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана тепловой носитель просто прорвется наружу на каком-нибудь из соединений.
Расширительный бачок необходим для локации растущего в объеме носителя тепла, когда он нагревается. При этом во время охлаждения он идет назад назад в систему.
В случае когда воду сбрасывает клапан для предохранения, то после того как остынет вернуть ее назад он не может и запустит на свободное место воздух. Это может привести к появлению воздушной пробки, а она не даст системе хорошо работать.
Типы баков расширительных
Снаружи расширительные бачки для отапливания могут разниться по форме и габаритам, определяемым расчетом. В большинстве случаев это резервуар, подключенный к системе отопления при помощи одной трубы. Однако, у различных типов емкостей есть конструктивные отличия, да и используются они в самых разнообразных случаях. Чтобы выбрать правильно бачок, нужно понимать эти отличия, благодаря этому сначала представим список существующих видов:
- открытого типа;
- закрытые, снабженные мембранной тканью.
Примечание. Еще существуют закрытые расширительные сосуды без мембранные ткани, но использовать их очень не рекомендуется. Ниже мы попробуем объяснить почему.
Емкости открытого типа
Эти баки используются для открытой системы обогрева (иначе — гравитационной, самотечной) и собой представляют железный резервуар с открытым верхом свободной формы. К верхней части стенки размещенной сбоку приварен отрезок трубы для присоединения шланга или трубы перелива, тепловой носитель к бачку подводится снизу. Компонент ставится выше всей системы на подающем трубопроводе, в основном, на чердаке дома.
Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой прямо отбирается вода на нужды ГВС. В приватных домах она не применяется, только в централизованных сетях. Открытой неправильно называют схему с конвективной циркуляцией носителя тепла.
Любой бак расширительный для отапливания открытого типа делает 2 функции:
- служит для компенсации увеличения носителя тепла;
- создает убирание воздуха из системы, потому как его верх сообщается с атмосферой.
Здесь заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может удачно и долговечно служить также и в системах с циркуляцией принудительного типа, потому как устройство бачка очень обычное, там нечему ломаться. Но, и минусов у него немало:
- бак, Поставленный на чердаке, просит качественного утепления;
- на протяжении сезона нужно регулярно следить за уровнем воды в бачке и вовремя его пополнять;
- тепловой носитель регулярно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют детали из металла котла;
- добавочный потребление материалов и трудности при установке.
Закрытый гидроаккумулятор
Очень современный закрытый расширительный бачок – это сосуд формы цилиндра со встроеной изнутри резиновой мембранной тканью. Применяется в схемах с циркуляцией принудительного типа носителя тепла и монтируется в помещении топочной. Подвод носителя тепла выполняется также снизу, сверху аппарата поставлен гарантийный золотник для воздушные закачки.
Резиновая мембранная ткань (в простонародье – «груша»), которой снабжен закрытый расширительный бачок системы обогрева, бывает 2 видов:
- в виде диафрагмы;
- баллонного типа.
Примечание. Емкости некоторых изготовителей имеют снимающуюся «грушу», что позволяет ее заменить при появлении трещин.
Форма мембранные ткани особенного воздействия на работу аппарата не оказывает, хотя в баке второго типа помещается чуть-чуть больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (порой – азот) под некоторым давлением, его стоит настраивать под каждую систему персонально. Все закрытые баки расширительные работают одинаково просто: при нагреве носителя тепла давление в сети растет, мембранная ткань тянется и запускает воду вовнутрь бачка. При остывании все течет в обратном порядке.
Герметичный бак расширительный для настенного котла газового очень часто вмонтирован вовнутрь теплогенератора, так как обладает малыми размерами. Более того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в тепловой носитель полностью исключается. Слабенькое место подобных баков – мембранная ткань, срок ее службы чрезвычайно редко дотягивает до лет десяти, и не всегда можно ее сменить.
Есть и 3-ий вид компенсационных устройств — вакуумный бак расширительный для отапливания закрытого типа без «груши». В продаже их отыскать не так уж и легко, да и нет смысла, потому как эта конструкция – самая плохая. Роль мембранные ткани в емкости играет сам воздух, что приводит к его энергичной диффузии в воду, а это непозволительно. И затем, уровень в емкости будет все время увеличиваться, в результате возместить увеличение станет некуда.
Советы по выбору
Если в доме предполагается или уже установлена схема с конвективной циркуляцией, то расширительный бачок открытого типа – конкретно для вас. Мудрить с вакуумным баком тут не стоит, не забывайте, что вода в подобной системе двигается исключительно за счёт разницы удельного веса и аппарат может не сыграть собственной роли. Открытый сосуд можно приобрести, а можно и сделать собственными силами, основное, — правильно сделать объемного расчет расширительного бачка, о чем мы поведаем ниже.
С вакуумными мембранными сосудами обстоит дело немногим тяжелее. Есть одно предостережение: очутившись в магазине среди большинства таких изделий, не перепутайте бак для отапливания с гидроаккумулятором для водообеспечения. Снаружи они аналогичные, даже цвет может быть одинаковым, так что выбор бачка по этому признаку исключается. Выделяются резервуары по надписи на шильдике, для отапливания указана температура работы до 120 ?С и давление до 3 Бар. На мембранном баке, исходя из этого, до 70 ?С и давление до 10 Бар.
Выполняя выбор, еще необходимо обращать свое внимание на возможность замены «груши» на случай ее выхода из строя. Размер аппарата выбирается по результатам расчета бачка закрытого типа.
Расчет расширительного бачка
В технической литературе и в интернете можно отыскать много методик, по которой делается расчет расширительного бачка для системы обогрева с естественной и циркуляцией принудительного типа носителя тепла. Но в своем большинстве они содержат множество тяжелых формул с привязкой к мощности котла и иным показателям. Вы не совершите ошибку, если воспользуетесь очень простым способом определения объема бачка.
Способ построен на утверждении, что кол-во воды в системе при высоком нагреве возрастет не больше, чем на 5%. Другими словами, в первую очередь высчитываете водный объем так:
- кол-во носителя тепла в котловом баке – по паспорту;
- водный объем в трубопроводах – по формуле площади круга находите площадь поперечного сечения каждой трубы и умножаете ее на длину;
- вместительность отопительных приборов – тоже по паспорту на изделие.
Просуммировав результаты, совершаете выбор и расчет расширительного бачка с запасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и станет его вместительность.
Заключение
Высчитать объем и подобрать бачок закрытого типа очень просто, остается только правильно его установить. Это тоже можно сделать своими руками, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к изделию.
Для чего необходим расширительный бачок для закрытой системы обогрева?
Система обогрева приватного дома – это инженерная сложная конструкция, состоящая из приличного количества компонентов, которые исполняют различные функции, а некоторые одновременно несколько. Этим прибором считается бак расширительный для отапливания закрытого типа, он считается важнейшей частью контура системы для отопления. Расширительные бачки регулируют водный объем и системное давление, и также исполняют остальные значительные функции.
Какие функции делает бак расширительный?
Бак расширительный для системы обогрева закрытого типа, как и для открытых, необходим, чтобы возместить температурные изменения объема жидкости в замкнутых системах теплоснабжения. Еще из уроков физики известно, что при нагреве вода существенно становится больше в удельном объеме, а так как система закрытая, то объему необходимо добавочное место в элементах отопления. Для такой задачи нужен расширительный бачок.
Это устройство может не только принимать излишнюю жидкость, возникшую при нагревании носителя тепла, но и при охлаждении воды восполнит ее минус.
Применение расширительного бачка нужно в виду того, что при нагреве воды на 10оС она становится больше в объеме на 0,3 %. Благодаря этому во время нагревания в системе с 10-15оС до 80-95оС, ее объем становится больше на 2,4-2,8%. А если системе кол-во носителя тепла равняется 100-300 литров, при нагреве разница в объеме может добиться от 2,5 до 8 литров. А это уже очень и очень много воды какое может привести к разрыву труб.
Чтобы это не допустить нужно, установить расширительный бачок подходящего типа и достаточного объема. При нагреве в него должна будет поступать остатки воды и наоборот, при охлаждении из него тепловой носитель будет попадать в систему.
Расширительный бачок необходим:
- чтобы имелась возможность удалить излишек носителя тепла из системы во время его нагревания, и также для стока для отвода воды во время увеличения самого большого уровня бачка;
- для поддерживания в контуре нужного гидростатического давления с помощью регулировки объема носителя тепла;
- для собирания и убирания паров и воздуха из жидкого носителя тепла, которые появляются во время нагревания. В водной массе, в основном содержится до 40 миллиграммов воздуха на 1 литр. При нагреве почти что 90% этого воздуха принимают вид пузырьков. Расширительный бачок способствует отвести лишний воздух в атмосферу.
При отсутствии расширительного устройства, во время увеличения температуры гидравлическое системное давление становится больше, а потому что возле воды нет этого свойства как сжимаемость, это приведет к разрушению системы отопления. Компенсированное давление в баке расширительном оберегает систему от разрывов в водопроводе.
Виды отопительных схем и расширительных устройств
Устройство расширительного бачка бывает следующих типов:
- открытый расширительный бачок для отапливания;
- закрытый расширительный бачок, оснащенный сменной либо несменной (диафрагменной) мембранной тканью.
У любой схемы есть как достоинства, так и недостатки. Но, все таки, самой популярной сейчас считается закрытая система с циркуляцией принудительного типа. Эта схема выделяется компактностью, небольшим весом и более быстрой установкой. У нее имеются так же ряд прочих эксплуатационных положительных качеств.
Главной характерной спецификой это то, что в закрытой системе циркуляция носителя тепла обеспечивается с помощью насоса циркуляционного. Он не выполняет излишек давления, а просто проталкивает воду по трубам с конкретной скоростью. В данной отопительной системе поставлен расширительный бачок для отапливания закрытого типа либо же, как его называют еще мембранный расширительный бачок системы обогрева.
Собственное название он заслужил из-за собственной конструкции которая собой представляет непроницаемую емкость разделенную на 2 половины с помощью эластичной мембранные ткани. В одной части находится воздух, иная служит для того локации избыток носителя тепла. Из-за присутствия в бачке мембранные ткани его называют еще мембранным.
В открытой системе отопления не предусматривается установка насоса циркуляционного. В подобной системе расширительным бачком для отапливания – служит каждая емкость, даже ведро, к которому подводятся трубы от отопительной системы. Для аналогичного расширительного бачка открытого типа не требуется даже крышка, хотя при вашем желании его можно ей оснастить.
Самый обычный вариант для отапливания открытого типа собой представляет сваренную железную емкость, которая устанавливается на чердаке. У аналогичной конструкции есть довольно значительный минус. Потому что бачок не герметичный, на протяжении какого-то времени тепловой носитель выветривается и необходимо регулярно контролировать его кол-во, иногда доливая его. В большинстве случаев это выполняется вручную с помощью ведра.
Это очень некомфортно, потому что есть вероятность забыть компенсировать залежи носителя тепла и это приведет к завоздушиванию и как последствие неполадке системы.
Более комфортно установить автоматический контроль уровня. Но в данном случае, помимо отопительных труб на чердачный этаж необходимо будет тянуть так же и водообеспечение, а плюс ко всему куда-нибудь нужно вывести переливной шланг (трубу) в случае переполнения бачка. Зато уже нет надобности регулярно наблюдать за количеством носителя тепла.
Конструкция и рабочий принцип закрытого резервуара
Конструкция закрытого расширительного бачка для системы для отопления смотрится, как цилиндрический резервуар с установленной изнутри мембранной тканью из резинового материала, которая делит внутреннюю часть бачка на воздушную и жидкостную камеры.
Типы мембранных тканей бывают следующими:
- баллонный мембранный бак для отапливания, тепловой носитель в подобной конструкции находится изнутри резинового баллона, а с наружной стороны воздух или азот под давлением;
- в виде диафрагмы, которая делит внутреннюю часть расширительного бачка закрытой системы обогрева на 2 отсека – с водой и закачанным воздухом либо газом.
Газовое давление изменяется персонально для каждой системы, про это можно прочитать в прилагаемой к аналогичным приборам руководствам. У конкретных бачков предусматривается если потребуется возможность замены мембранные ткани. Это несколько повышает начальную стоимость прибора, но в дальнейшем при повреждении или разрушении мембранные ткани, ее можно будет просто сменить, что будет намного дешевле и выгодно чем замена всего бачка.
Форма мембранные ткани никоим образом не отражается на рабочей эффективности приборов, только необходимо сказать, что в закрытый баллонный расширительный бачок для отапливания вмещается намного больше носителя тепла.
Для расширительных бачков системы обогрева рабочий принцип абсолютно не выделяется – при росте давления носителя тепла в сети при нагреве за счёт увеличения, мембранная ткань тянется, таким образом сжимая газ, находящийся по оборотную сторону и благодаря этому позволяет попасть вовнутрь бачка излишнему объему носителя тепла. Как только температура носителя тепла падает, процесс происходит в обратном порядке. За счёт чего происходит автоматическая регуляция давления в сети.
Стоит выделить, что если приобретать расширительный бачок для системы для отопления без соответствующих расчетов, тогда очень сложно будет достигнуть постоянности работы системы для отопления. Если установить больший по объему, чем нужно, бачок, тогда не будет создаваться необходимое для системы давление, а если взять меньший, тогда он не сумеет вместиь лишний объем носителя тепла, что может привести к аварии.
Объемного расчет расширительных бачков
Для того чтобы сделать расчет расширительного бачка для закрытой системы обогрева, для начала придется выполнить расчет всего объема системы, который складуется из объемов трубо-проводов контура, котла отопления и отопительных систем.
Об объемах котла и отопительных приборов узнать можно в их паспортах, а объем трубо-проводов определяется с помощью перемножения площади внутреннего поперечного сечения труб на их протяженность. Если например в системе есть магистрали из труб разнообразного диаметра , тогда нужно определить их объемы в отдельности, а потом сложить.
Последующий расчет расширительного бачка для закрытой системы обогрева выполняется по формуле:
V = (Vс х k) / D,
где: Vс – объем теплонесущей жидкости в системе обогрева, k – показатель объемного температурного расширения, принимаемый для воды 4%, для 10% этиленгликоля – 4,4%, для 20% этиленгликоля – 4,8%; D — показатель эффективности мембранного блока.
В большинстве случаев он указывается изготовителем или его можно определить по формуле:
D = (Рм – Рн) / (Рм +1),
где: Рм – максимально возможное давление в сети теплоснабжения, в большинстве случаев оно равно предельному рабочему давлению клапана предохранительного, Рн – давление начальной накачки камеры с воздухом расширительного бачка, принимается как 0,5 атм. на каждые 5 метров высоты контура системы для отопления.
Задачей баков расширительных для отапливания считается обеспечение увеличение объема носителя тепла в сети до 10%, что предполагает что если в системе объем носителя тепла равняется 500 литрам, объем одновременно с бачком обязан быть не меньше 550 литров.
Согласно этому, расширительный бачок обязан иметь объем не менее 50 литров. Этот способ расчета объема довольно примерный, что повлечет добавочные денежные траты на покупку агрегата высоких объемов.
Специфики монтажа бака мембранного типа
Как только выполнены все расчеты, можно начинать процесс установки бака расширительного. Довольно существенным моментом считается выбор его расположения в общей схеме. Влияет на это вид системы – гравитационная или с циркуляцией принудительного типа. Несмотря на то, что сущность задачи расширительного бачка в системе отопления не меняется – плохая установка может вызвать перебои в ходе работы.
Процесс установки мембранного расширительного устройства в системе отопления, выполняется исключительно на обратной трубе перед циркулярным насосом. Одно из обязательных условий – это соблюдение в помещении режима температур. Уровень нагревания воздуха не должен составлять не менее +5°С. Установке не должны мешать сторонние предметы. Это требование касается и обслуживания строения.
Профессиональный монтаж бака расширительного в систему обогрева состоит в соблюдении его уровня. Устройство должно находиться строго по вертикали. Даже небольшое отклонение может вызвать поломки в работе всей системы. Для того чтобы гарантировать безопасность при обслуживании, на воздушную камеру следует установить вентиляционный клапан Для того чтобы имелась возможность быстрее скинуть давление в момент непредвиденной ситуации.
Для того у кого есть особые навыки для проведения сантехнических операций, не понадобится множество усилий для установки расширительного бачка. Как он должен врезаться, можно заметить на схеме:
На трубе обратки (позиция 1), достаточно близко ко входу в котел отопления (позиция 2), однако во многих случаях – перед циркулярным насосом( позиция 3), нужно сделать разрез, куда должен запаковываться тройник (позиция 4). Способы установки могут быть очень разными – все может зависеть о того, какой вид труб применяется – полипропилен, металопластик либо металл.
На отрезок трубы (позиция 6) конкретно бака расширительного (позиция 5) запаковывается кран шаровый (позиция 7). Он необходим для оснащения возможности выключения бака расширительного если понадобится выполнения предупреждения или ремонта. Для аналогичных случаев также стоит между краном и баком установить соединение с накидной гайкой – «американкой» (позиция 8). В ходе работы кран должен в любой момент находиться в положении открыто.
К тройнику от крана идет участок соединений трубы (позиция 9). Его длина и конфигурация (кол-во поворотов и изгибов) не имеют особого значения – однако во многих случаях это делается по более хорошему и короткому пути от монтажного места бачка до трубы с обраткой.
Основное отличие работы расширительного бачка в закрытой системе отопления состоит в том, чтобы имелась возможность его быстро демонтировать. Для этого следует установить 2 отсекающих крана во время монтажа – один на подводящий отрезок трубы к отопительной системе, а второй — на водяную камеру бачка. Их прикрытие даст возможность быстро демонтировать бачок для выполнения ремонта или замены на новый.
Если понадобится выполняя все указания и советы указанные в инструкции по процессу установки можно не прилагая больших усилий и просто собственными руками выполнить данный процесс установки. В том варианте если есть какие-нибудь подозрения в своих силах и навыках, рекомендуется обратиться с просьбой о помощи к специалистам, которые смогут помочь правильно и надежно установить расширительный бачок, который гарантирует корректную и постоянную работу системы для отопления и благодаря этому поможет не допустить допустимые поломки.
Правила выбора: какой расширительный бачок нужен для отапливания приватного дома?
Неотъемлемая часть системы обогрева — бак расширительный. Это резервуар для выхода излишков носителя тепла, расширяющегося при нагреве.
Без расширительного бачка нереально правильное функционирование любой системы для отопления.
Назначение расширительного резервуара для котлов
В момент нагревания объем любого тела становится больше.
Это вызвано физическими качествами вещества. Жидкие тела, а в трубах и отопительных радиаторах это тепловые носители, при нагреве на каждые 10 °C становятся больше ориентировочно на 0,3%.
Так как сжиматься жидкость не может, то появляются её остатки, которые нужно куда-то направить. Для этого ставится бак расширительный.
Данное устройство принимает остатки жидкости из отопительных труб и восполняет минус носителя тепла при его охлаждении и, как последствие, сжимании.
Главное! При отсутствии расширительного бачка во время нагревания носителя тепла происходит увеличение давления, что приводит к разрыву труб и отопительных приборов.
Бак расширительный обеспечивает неопасную работу всех узлов системы для отопления.
От правильности его установки зависит служебный срок. Подобным образом, резервуар необходим, чтобы:
- на время удалять излишек носителя тепла из системы обогрева при его нагревании;
- удалять остатки жидкости из бака при превышении самого большого уровня;
- пополнять минус носителя тепла в трубах при его охлаждении;
- поддерживать давление системы обогрева при помощи регулировки объёма носителя тепла;
- собирать и отводить в атмосферу воздух и пары из жидкости, которые появляются при её нагревании.
Типы бачков
Есть два варианта резервуаров для системы для отопления:
Монтируется в системах с конвективной циркуляцией носителя тепла. Он устанавливается в самой верхней точке и собой представляет открытую или полуоткрытую ёмкость круглой или четырехугольной формы.
На определённом уровне в него ставится трубка для слива излишков носителя тепла. Открытый резервуар в первую очередь утепляют, чтобы тепловой носитель не остывал.
Фото 1. Расширительный бачок открытого типа, подойдет для систем отопления с конвективной циркуляцией.
- простота и неприхотливость обслуживания;
- отсутствие сопутствующих элементов;
- легкость управления.
- открытость и контакт с атмосферой, благодаря чему возможна ржавчина самого устройства;
- из-за открытости встречается большое парообразование носителя тепла, что приводит к надобности строгого контроля за уровнем жидкости;
- установка в верхней точке ключевого стояка доставляет неудобства при добавлении жидкости в систему.
Резервуар закрытого типа устанавливается в системах обогрева с циркуляцией принудительного типа носителя тепла. Он собой представляет непроницаемую ёмкость с установленным воздухоотводчиком для стравливания избыточного воздуха. Для контроля за давлением изнутри бачка его снабжают барометром. Такой резервуар монтируется в любом месте помещения.
Фото 2. Бак расширительный закрытого типа в большинстве случаев монтируется в системах отопления с циркуляцией принудительного типа.
- абсолютная герметичность системы;
- отсутствие контакта с воздухом, что исключает коррозию труб и отопительных приборов;
- легкость монтажа;
- экономность.
- необходимость ставить оборудование дополнительного характера для контроля за давлением изнутри ёмкости;
- риск повреждения устройства вследствии перепадов давления.
Мембранный
Резервуары мембранного типа — отдельный вид закрытых бачков. Они собой представляют непроницаемую ёмкость с эластичной мембранной тканью изнутри.
Мембранная ткань служит для регулировки давления жидкости в системе. Она делит резервуар на 2 половины. Одна часть заполнена благородным газом, а остальная необходима для приёма излишков носителя тепла.
При попадании жидкости в одну часть, давление на мембранную ткань увеличивается, благодаря чему она сдвигается в ту сторону, где находится воздух. При остывании носителя тепла происходит обратный процесс. Давление со стороны жидкости уменьшается, а сжатый воздух выталкивает мембранную ткань назад.
Мембранные ёмкости могут иметь сменную и несменную мембранную ткань. В другом варианте при неисправности нужно будет менять расширительный бачок полностью, благодаря этому очень популярны ёмкости первого типа.
- отсутствие контакта с воздухом и, как последствие, предотвращение коррозии металла;
- установка везде где будет угодно в середине помещения;
- нет потребности тепловой изоляции;
- легкость монтажа;
- прочность;
- экономность, т. к. тепловой носитель не выветривается из труб и отопительных приборов и не охлаждается.
- невозможность сделать собственными руками без специальных инструментов и материалов;
- периодическая проверка давления благородного газа;
- при неисправности конструкции в некоторых случаях нужно будет менять резервуар полностью.
Справка! Мембранные бачки ставятся в системах обогрева закрытого типа, применяющих насос. Подобные системы зависят от наличия электрической энергии.
