Куди поставити розширювальний бачок. Розширювальний бак для опалення – схема установки у закритих та відкритих системах. Що це таке

З якою метою монтується розширювальний бачок? Система опалення заповнена фіксованою кількістю рідини (води або антифризу), яка схильна до теплового розширення. Це означає, що підвищення температури теплоносія неминуче веде до підвищення тиску системи. Оскільки труби, радіатори та інші елементи інженерної конструкції нееластичні, підвищений тиск призведе до розгерметизації системи – у найслабшому місці відбудеться прорив.

Вода відрізняється низькими показниками стисливості, у систему вбудовують спеціальний пристрій – мембранний чи відкритий бак. Його функція полягає в тому, що при підвищенні тиску стискатиметься повітря. Це дозволяє забезпечити захист від гідроудару. Встановлений розширювальний бак убезпечує систему від надмірного підвищення тиску.

Головне завдання – виконати надійний монтаж бачка

Для системи опалення закритого типу призначені мембранні баки – вони є ємністю з еластичною водонепроникною мембраною всередині, яка поділяє внутрішній об'єм на дві частини. Мембрана потрібна, щоб повітря не контактувало з теплоносієм. В іншому випадку не уникнути заповітрювання мережі та підвищення ризику корозії сталевих елементів системи.

У системі відкритого типу бак повідомляється з атмосферою, завдяки чому стравлюється повітря із труб. З цієї причини місце встановлення відкритого бака жорстко регламентоване – він має розташовуватись у найвищій точці системи.

Як підключити розширювальний бак

Як зробити надійне підключення розширювального бака у відкритій системі!? Система опалення відкритого типу характеризується тим, що рух теплоносія в ній забезпечується за рахунок конвекції.

Принцип роботи наступний: нагрітий котельним агрегатом теплоносій доставляється прямісінько в найвищу точку системи, внаслідок чого він самопливом потрапляє в радіатори опалення і, охолонувши, повертається в котел трубопроводом «обратки». У воді завжди є розчинений кисень, який виділяється у процесі конвекції, а це означає, що бульбашки повітря прагнуть вгору.

При розгляді цієї схеми стає очевидним, що єдиним можливим місцем установки розширювального бачка є верхня точка системи. Для однотрубної системи це верхня частина розгінного колектора.

Схема підключення мембранного бака у системі опалення відкритого типу

Як бачок можна використовувати будь-яку ємність відповідного розміру з матеріалу, стійкого до нагрівання. Кришка (не герметична) для нього потрібна тільки для захисту від потрапляння сміття до системи. Якщо під рукою не було невеликої металевої бочки, резервуар зварюють з листової сталі товщиною 3-4 мм.

Встановлюватися бак повинен із дотриманням деяких правил, зокрема:

бак потрібно розташувати над котельним агрегатом і з'єднати їх вертикальним стояком, яким подається нагріта вода;
рекомендується теплоізолювати корпус бачка, щоб знизити втрати тепла, особливо якщо резервуар стоїть на не утепленому горищі будинку.

Згодом вода з бака випаровується і періодично її потрібно доливати. Це можна робити, використовуючи звичайне цебро. Якщо бак встановлений на горищі, куди складно дістатися, до місця встановлення бака виводиться труба подачі води, а також організується аварійний перелив, щоб уникнути заливання будинку гарячою водою у разі нештатної ситуації. Труба аварійного переливу зазвичай з'єднується з каналізаційною мережеюАле власники приватних будинків нерідко спрощують завдання, виводячи його назовні через стіну або покрівлю.

Розширювальний бак у закритій системі опалення

Обладнання до системи опалення підбирається на етапі її проектування з урахуванням вимог до продуктивності котельного агрегату, протяжності трубопроводів та обсягу теплоносія, що задіяно. Розробляється схема, де вказуються місця встановлення всіх елементів системи, зокрема розширювального бачка. У системі опалення закритого типу потрібне використання мембранного пристрою.

Розширювач у закритій системі опалення

Виконуючи прив'язку проекту до котельні, важливо взяти до уваги наступні моменти.:

Бак слід розмістити таким чином, щоб забезпечити нормальний доступ до монтажу та подальшого обслуговування. Підлогові моделі не рекомендується встановлювати впритул до стіни.
Якщо пристрій монтується на стіну, бажано розташувати його на такому рівні, щоб можна було вільно дістати до повітряного золотника та крана, що відсікає. Зазвичай бак розміщують під стелею приміщення, якщо немає можливості змонтувати його на зручній висоті.
Труба, що підводить, не повинна розташовуватися на підлозі поперек проходу або підвішуватися на висоті людського росту.
Трубопроводи, приєднані до розширювального бака, повинні кріпитися до стіни. Важливо уникнути ситуації, коли навантаження від них та від запірної арматури лягає на патрубки бака. Кріплення труб та кранів окремо спрощують заміну розширювального пристрою у разі його виходу з ладу.

На етапі підбору обладнання необхідно розрахувати потрібний обсяг розширювального бака. Мінімальне значення цього параметра становить 1/10 всього об'єму рідини, що циркулює в системі. Допустимо використовувати резервуар більшого обсягу. А ось недостатньо місткий бак може стати джерелом проблем, тому що не в змозі компенсувати зростання тиску в системі.

Правила розміщення розширювального бака

Для приблизних розрахунків обсягу теплоносія у системі можна взяти за основу теплову потужність котельного агрегату. У середньому задіяно 15 літрів рідини на один кіловат. Точні розрахунки здійснюються з урахуванням протяжності трубопроводів, обсягу радіаторів тощо.

Важливо! Багато моделей газових та електричних котлів є міні-котельними, тобто, відразу оснащені насосом для примусової циркуляції теплоносія, а також розширювальним баком. Окремий бак купувати не потрібно, якщо параметри вбудованого мембранного резервуара достатні для того, щоб забезпечити функціональність та безпеку опалювальної системи.

Купуючи мембранний розширювальний бак, зверніть увагу, чи є у вибраної моделі запобіжний клапан, завдяки якому автоматично скидається надлишковий тиск. Якщо така не передбачена конструкцією пристрою, слід купити запобіжний клапан окремо і встановити в безпосередній близькості від бака.

Де краще ставити бак

Оптимальним місцем для монтажу мембранної ємності є пряма ділянка трубопроводу, для якого характерний ламінарний перебіг води, тобто відсутність або мінімальна кількість завихрень. Зручним місцем є ділянка розливу біля циркуляційного насосу.

Зверніть увагу! Монтаж розширювального бака системи опалення закритого типу можна здійснювати на зручній висоті. Немає необхідності розташовувати його у найвищій точці, оскільки він функціонує виключно як запобіжник від гідроударів. На відміну від опалювальної системи відкритого типу, повітря, що накопичилося в трубопроводі, стравлюється за допомогою спеціальних клапанів - повітряних кранів.

З точки зору гідравліки мембранний резервуар краще встановити на зворотну магістраль таким чином, щоб циркуляційний насос розташовувався між ним і котлом. У цьому випадку насосне обладнання функціонуватиме в оптимальному режимі.

Схема можливого розміщення бака

За бажання бак можна поставити і на магістраль, що подає, експлуатаційні властивості опалювальної системи це не торкнеться. Але сам мембранний резервуар прослужить відносно недовго, оскільки полімерна мембрана буде постійно контактувати з теплоносієм, щойно нагрітим до 90 градусів, а не з водою, що охолонула до 45-60 градусів, що повернулася трубопроводом.

Увага! Встановлення мембранного бака на магістраль, що подає, вкрай не рекомендується, якщо опалювальний котел є твердопаливним. Існує ризик, що внаслідок аварійної ситуації вода в котлі почне кипіти і всередину бака потрапить пара. Водяна пара, як і повітря, є середовищем, що стискається, через що мембрана не зможе компенсувати теплове розширення води.

Процес встановлення розширювального бака

Тепер розберемося, як встановити розширювальний бак у системі опалення. Існує важливе правило приєднання пристрою: бак повинен бути підключений до магістралі опалювальної системи за допомогою відсікаючого кульового краназ американкою. Такий принцип монтажу дає можливість при необхідності будь-якої миті перекрити рух води в системі, зняти несправний мембранний бак і встановити новий.

В іншому випадку довелося б чекати охолодження теплоносія і демонтувати частину обв'язки. В ідеалі на підводку встановлюють трійник, а також другий кран - у цьому випадку перед тим, як зняти розширювальний бак, його можна спустошити в ємність.

Підвішуючи розширювач вниз головою, при несправності мебрани вузол вийде з ладу відразу

Як правильно орієнтувати мембранний розширювальний бак у просторі? Резервуар встановлюють повітряною камерою вгору або вниз, мають ємність «на боці». З точки зору експлуатаційних характеристикце не має особливого значення, так як у будь-якому випадку пристрій справно виконуватиме свої функції.

Однак варто врахувати такий момент: якщо повітряний відсік розташовується знизу, то подача теплоносія здійснюється зверху, і бульбашки розчиненого в ньому повітря будуть підніматися в трубопровід і видалятися повітряним краном. Інакше у «водяному» відсіку мембранного бака згодом сформується повітряний міхур.

У свою чергу при розміщенні бака повітряною камерою вгору продовжується термін його служби. Згодом, від постійного контакту з гарячою водою, полімерна мембрана втрачає герметичність, у ній з'являються тріщини. Якщо повітряна камера розташована внизу, вода відразу починає просочуватися в повітряний відсік, що швидко виведе розширювальний бак з ладу, при цьому повітря проникатиме в теплоносій. При розташуванні повітряної камери зверху дифузія води через тріщини відбувається в багато разів повільніше, і пристрій здатний пропрацювати значно довше.

Корисні поради:

Якщо поруч із розширювальним бачком та вентилем, завдяки якому відбувається підживлення опалювальної системи з водопроводу, змонтувати манометр, він дозволить контролювати тиск у системі, щоб вчасно стравити надлишки, якщо золотник запобіжного клапана залип і не спрацьовує автоматично.
Скидання клапаном тиску, що часто повторюється, свідчить про те, що ємність розширювального бачка обрана неправильно. Замість міняти його на більш місткий резервуар, достатньо паралельно під'єднати другий бак.
Заміна наявного розширювального бака на об'ємніший або приєднання другого також буде потрібно, якщо воду в системі вирішено замінити антифризом. Це з тим, що незамерзающие теплоносії відрізняються вищим коефіцієнтом температурного розширення.

Якщо відсутня манометр, слід контур розширювальної ємності забезпечити групою безпеки

Налаштування

Перед підключенням резервуара та заповненням його теплоносієм потрібно перевірити рівень тиску в повітряній камері ємності – він повинен відповідати тиску в системі опалення. З цією метою слід зняти або відкрутити пластикову заглушку, яка закриває золотник (аналогічний тим, що встановлюються в автомобільні камери). За допомогою манометра необхідно виміряти тиск та підігнати його під показники опалювальної системи. Для цього підкачується насосом повітря чи навпаки, стравлюється шляхом натискання на шток золотника.

Зверніть увагу! Налаштувати бак слід таким чином, щоб тиск у його повітряній камері на 0,2 Бар був меншим, ніж розрахунковий тиск у системі, заповненій теплоносієм. Якщо грушоподібна мембрана не буде підібгана з боку нагнітання води, теплоносій, стискаючись у процесі охолодження, зможе затягнути повітря через .

Після закінчення налаштування слід відкрити кран та заповнити теплоносієм всю систему. Потім запускається котельний агрегат.

Етап налаштування не потрібен, якщо тиск заводу в повітряному відсіку розширювального бака відповідає необхідним параметрам. Виробники деяких марок обладнання вказують на упаковці рівень тиску в резервуарі, що дає можливість підібрати при покупці варіант, який буде оптимальним.

Висновок

Правильно встановити розширювальний бак, підготувати мембранний резервуар до роботи можна самостійно, без допомоги фахівця. Отриманий досвід надалі може стати в нагоді, якщо потрібно оперативно встановити джерело проблем, пов'язаних зі зниженням або стрибками тиску в системі, через які гасне полум'я пальника. У таких випадках рекомендується насамперед ретельно оглянути систему на наявність протікання теплоносія та виміряти тиск у повітряній камері мембранного резервуара.

Який принцип роботи розширювального бака в системі опалення закритого та відкритого типу? Які вони бувають і чим відрізняються? Чи хочете ви, щоб ваша система опалення була надійною, ефективною та довговічною?

Якщо так, то ця стаття є для вас. Ми розповімо вам, які бувають розширювальні бачки, чим відрізняються і де використовуються. Ви дізнаєтеся все про їх розрахунок та монтаж. А також на що звернути увагу при виборі розширювального бака.

Види опалювальних систем

Існує дава типу систем опалення - закрита і відкрита. У закритій системі теплоносій циркулює по замкнутому колу (див. мал. нижче). У відкритій він приходить у систему опалення, віддає тепло та йде з неї.

Централізоване опалення у багатоповерхових будинках – приклад системи відкритого типу. У будівлю потрапляє гаряча вода, яка проходить радіаторами і віддає своє тепло. Після цього вона повертається до котельної, теплової станції тощо.

Опалення закритого типу працює за такою схемою:

Джерело тепла (котел, тепловий насос, сонячний колектор тощо) нагріває теплоносій;
Теплоносій надходить у систему опалення;
Проходячи по опалювальних приладах (тепла підлога, радіатори,) теплоносій віддає тепло та охолоджується;
Після проходження системи опалення теплоносій повертається до джерела тепла.

Як працює відкритий розширювальний бак

Відкритий розширювальний бак – це просто ємність, частково заповнена теплоносієм. Іноді в ньому немає клапана для виходу повітря, а просто отвір.

У відкритих розширювальних баків є два великі мінуси. Перший - вони схильні до корозії, так як контактують з відкритим повітрям. Другий - їх можна встановлювати тільки в системах з природною циркуляцією.

Якщо у вас встановлений циркуляційний насос, що проганяє теплоносій по системі, далі відкритого розширювального бака він не піде. Теплоносій просто заповнить бак і переллється.

Принцип роботи закритого (мембранного) розширювального бака

Конструкція закритого розширювального бака відрізняється від закритого наявністю мембрани. Вона непроникна для повітря та теплоносія і ділить ємність на дві частини.

Принцип роботи мембранного розширювального бака є простим. Коли теплоносій нагрівається, він збільшується обсягом. Під тиском мембрана піднімається. Тим самим збільшується загальний обсяг системи опалення і на неї не чиниться додаткового тиску.

При охолодженні нижче заданої температури теплоносій стискається. Мембрана опускається та об'єм системи опалення зменшується. Так компенсується вакуум, що створюється стиском теплоносія.

Конструкція мембранного бака

Пристрій розширювального бака закритого типу дуже простий. У верхній частині розташований ніпель, через який у камеру закачується повітря. Він необхідний, щоб врівноважити тиск усередині ємності.

Читайте також:

Чи потрібна тепла підлога у ванній кімнаті?

Прямо посередині бака розташована мембрана з гуми чи поліуретану. Вона герметична, не пропускає повітря та теплоносій. Мембрана поділяє бачок на дві частини. Нижня камера призначена для теплоносія, який потрапляє туди через нагрівання та розширення тиску. Верхня – для повітря під тиском, яке не дає теплоносія відразу заповнити всю порожнину.

Внутрішнє влаштування розширювального бака мембранного (закритого) типу.

Тиск повітря у бачку

Вода чи теплоносій у системі опалення завжди перебувають під тиском. У приватних будинках воно становить 1.6-2 атм., у багатоповерхових – у рази більше. Щоб теплоносій у нормальному режимі роботи не втрачав тиск, верхня частина розширювального мембранного бачка має бути заповнена повітрям.

Тиск повітря у верхній камері має бути на 0,2 атм. нижче, ніж тиск теплоносія у системі. Для накачування повітря підійде звичайний велосипедний або автомобільний насос. Єдине, що може знадобитися – перехідник.

У верхній частині розширювального бака знаходиться ніпель із золотником. За принципом роботи вони такі самі, як у автомобільних чи велосипедних колесах. Щоб спустити повітря, достатньо натиснути на невеликий язичок усередині нього.

Деякі виробники заповнюють бачок повітрям, а азотом. Насправді від цього ефективність його роботи не зміниться. Це рекламний хід - так вас намагаються змусити купувати дорожче обладнання.

Розрахунок розширювального бака за формулою

Якщо ви не хочете вдаватися до тонкощів, можна встановити бачок ємністю 10% від усього об'єму теплоносія. Але іноді краще розрахувати все достеменно. При обладнанні великої системи опалення можна буде суттєво заощадити.

Читайте також:

Теплий плінтус – відгуки власників із СНД

Мінімальну температуру теплоносія;
Максимальну температуру теплоносія;
Об'єм системи опалення;
Відсоток етиленгліколю або пропіленгліколю в теплоносії.

Якщо ви збираєтеся опалювати будинок чи дачу, в яких живете не завжди, будьте уважні з підбором типу теплоносія. У них різна температура замерзання та коефіцієнт розширення.

Для розрахунку обсягу розширювального бака вам потрібно скористатися формулою:

V =V1x (Q –Q1)

У цій формулі:

Q1 – коефіцієнт розширення за мінімальної температури (див. таблиці нижче);
Q – коефіцієнт розширення за мінімальної температури (див. таблиці нижче);
V1 – обсяг теплоносія у системі опалення в літрах;
V – обсяг розширювального бака у літрах.

Якщо в джерелі тепла вже встановлено розширювальний бачок, його потрібно врахувати. Для цього відніміть від отриманого значення V ємність вбудованого. Отримане число є необхідний обсяг вашого розширювального бака.

Якщо у вас є система опалення з примусовою циркуляцією, мінімальна загальна ємність розширювального бака – 15 літрів.

Коефіцієнт теплового розширення розчину етиленгліколю

t, °С	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	100%
	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0192	0.0224	0.0256	0.0288
10	0.00027	0.0034	0.0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0194	0.0226	0.0258	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.0208	0.024	0.0272	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0234	0.0266	0.0298	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0269	0.0301	0.0333	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0311	0.0343	0.0375	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0356	0.0387	0.0418	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0.0318	0.0348	0.0378	0.0408	0.0438	0.0468	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0465	0.0494	0.0533	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.053	0.0557	0.0584	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0595	0.0621	0.0647	0.0673

Читайте також:

Розрахунок труби для теплої підлоги. Методика та онлайн-калькулятор

Коефіцієнт об'ємного розширення пропіленгліколю

t, °С	0%	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	100%
	0.00013	0.00014	0.00015	0.00015	0.00017	0.000175	0.000185	0.00019	0.0002	0.00021	0.00023
10	0.00027	0.00029	0.00031	0.00032	0.00035	0.00036	0.00038	0.0004	0.00042	0.00044	0.00047
20	0.00177	0.0019	0.00203	0.00208	0.0023	0.00239	0.00252	0.00262	0.00275	0.00288	0.0031
30	0.00435	0.00467	0.005	0.00511	0.00565	0.00587	0.0062	0.00644	0.00676	0.00707	0.00761
40	0.00782	0.0084	0.00899	0.00919	0.01017	0.01056	0.01114	0.01157	0.01216	0.0127	0.01368
50	0.0121	0.013	0.01391	0.01421	0.01573	0.01633	0.01724	0.0179	0.01881	0.01966	0.02117
60	0.0171	0.01838	0.01966	0.02009	0.02223	0.02308	0.02437	0.0253	0.02659	0.02779	0.02992
70	0.0227	0.0244	0.0261	0.02667	0.02951	0.03064	0.03235	0.0336	0.0353	0.03689	0.03972
80	0.029	0.03117	0.03335	0.03407	0.0377	0.03915	0.04132	0.04292	0.04509	0.04712	0.05075
90	0.0359	0.03859	0.04128	0.04218	0.04667	0.04846	0.05116	0.05313	0.05582	0.05834	0.06282
100	0.0434	0.04665	0.04991	0.05099	0.05642	0.05859	0.06184	0.06423	0.06749	0.07052	0.07595

Щоб визначити кількості теплоносія в системі опалення, вам потрібно врахувати обсяг.

В системі опалення дуже важливим елементом є розширювальний бак для опалення. Служить такий пристрій для того, щоб приймати надлишки теплоносія в той момент, коли він розширюється, таким чином запобігаючи розриванню трубопроводів і кранів.

Принцип функціонування розширювального бака для опалення полягає в наступному: коли температура теплоносія піднімається на 10 градусів, то його обсяг збільшується приблизно на 0,3%. Оскільки рідина не спалюється, то з'являється зайвий тиск, який потрібно компенсувати. Саме для цього і встановлюється розширювальний бак.

Види розширювальних баків

У різних системах опалення застосовуються різні видирозширювальних баків. Раніше у системах, що не мають циркуляційних насосів, використовувався відкритий розширювальний бак для опалення. Але такі баки мали безліч недоліків, тому нині їх застосовують дуже рідко. Через те, що в такий розширювальний бачок для опалення потрапляє повітря, з'являється корозія, а також рідина випаровується швидше і необхідно постійно поповнювати. Такий бак має бути поставлений у верхній точці системи опалення, а це не завжди можна легко і просто реалізувати.

Відкритий розширювальний бак для опалення

У таких системах опалення, де носій тепла циркулює за допомогою насоса, ставиться закритий розширювальний бак для опалення, розрахунок тут робиться на те, що це герметична ємність, яка має еластичну мембрану всередині. Мембрана (балонна або діафрагмова) поділяє бачок на дві частини. В одну частину закачується повітря чи інертний газ під тиском, а інша частина призначена для надлишків теплоносія. Мембрана всередині бака - еластична, тому при попаданні теплоносія туди обсяг повітряної камери стає меншим, тиск у ній зростає, таким чином компенсуючи високий тиск в опалювальній системі. При охолодженні ж відбувається зворотний процес.

Влаштування закритих розширювальних баків

Закритий розширювальний бачок для опалення плоский бак може бути фланцевим (мати змінну мембрану) і з незмінною мембраною. Другий вид має досить великий попит через відносно низьку вартість. Але фланцеві розширювальні баки значно краще - тиск тут може бути більшим, а якщо розірветься мембрана, то можна її замінити.

Фланцевий розширювальний бак системи опалення може бути вертикальним і горизонтальним.

Тут рідина, коли надходить у бак, немає контакту з металевої поверхнею, оскільки перебуває усередині мембрани. Якщо мембрана ушкоджується, замінити її можна через фланець.

Вертикальні та горизонтальні фланцеві бачки

Баки, в яких не передбачена змінна мембрана, закріплюється жорстко по всьому периметру. Діафрагма з самого початку притиснута до внутрішньої поверхні, оскільки об'єм розширювального бака для опалення повністю заповнений газом. Після цього тиск у розширювальному баку опалення збільшується, а рідина йде усередину. Коли система запускається, тиск може різко підвищитись, тому саме в цей момент мембрана може пошкодитися.

Вибір розширювального бака

Вибір розширювального бака для опалення – це відповідальна річ. При цьому слід обов'язково приділити увагу не тільки на його тип і розмір, але і на мембрані – важливі такі показники: стійкість до процесу дифузії, діапазон робочої температури, довговічність, відповідність санітарним вимогам.

Сьогодні на ринку представлений великий спектр розширювальних баків для системи опалення.

Крім цього, необхідно визначити співвідношення меж діапазону тиску, яке гранично допустиме. Обов'язково потрібно уточнити перед покупкою бака, чи він відповідає існуючим нормам якості та безпеки.

Розрахунок обсягу бака

Насамперед, визначимо залежність необхідного обсягу та параметрів, які на нього впливають. При розрахунках слід враховувати, що чим більша буде ємність опалювальної системи і чим вища максимальна температура носія тепла в ній, тим бак має бути більшим. Чим вище допустимий тиск у розширювальному бачку опалення, тим він може бути меншим. Звичайно, методика розрахунку досить складна, тому краще проконсультуватися зі спеціалістом. Адже помилка у виборі розширювального бака може викликати часте спрацьовування запобіжного клапана або інші неприємності.

Розрахунок обсягу провадиться за спеціальною формулою. Тут основна величина – це сумарний об'єм теплоносія, який є в опалювальній системі. Обчислюється ця величина з урахуванням потужності котла, кількості та типів опалювальних приладів. Приблизні значення: радіатор – 10.5 л/кВт, система теплої підлоги – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

Для більш точного розрахунку такого пристрою, як вакуумний розширювач для опалення, застосовується формула: Об'єм бака = (Об'єм води системи опалення * Коефіцієнт розширення теплоносія) / Ефективність розширювального бака. Коефіцієнт розширення води дорівнює 4% при її нагріванні до 95 градусів. Для визначення ефективності бака застосовується ще одна формула: Ефективність бака = (Найбільший тиск у системі – Початковий тиск у повітряній камері) / (Найбільший тиск у системі + 1).

Коефіцієнти корисного об'єму розширювального бака

Таким чином, вакуумний розширювальний бак опалення підбирається з урахуванням характеристик міцності та температури, які не повинні бути вищими за допустимі показники в місці підключення. Об'єм бака може або дорівнювати, або бути більш тогорезультату, що вийшов у результаті обчислень.

Установка розширювального бака

Монтаж розширювального бака системи опалення здійснюється відповідно до проекту та інструкції. Найкращим варіантомвам буде, щоб це здійснив фахівець. Якщо такої можливості немає, то хоч проконсультуйтеся з ним. Установка розширювального бака для опалення, якщо він відкритого типу, проводиться у верхній точці системи опалення. Закритий бак можна ставити практично будь-де, але не безпосередньо після насоса.

Один із варіантів встановлення розширювального бачка в систему опалення

Необхідно особливу увагуприділити такому питанню, як кріплення розширювального бака опалення, оскільки маса бака, який заповнений водою, значно збільшується. Також важливий момент – це можливість та зручність обслуговування бака, вільний доступ до нього.

Обслуговування розширювального бака

Не можна применшувати роль такого пристрою, як розширювальний бачок системи опалення, інструкція цього приладу надає перелік правил його обслуговування. До них відносять:

Один раз на півроку необхідно перевіряти бак на зовнішні пошкодження – корозію, вм'ятини, патьоки. Якщо раптом такі ушкодження знайдені, обов'язково потрібно усунути їх причину.
Один раз на півроку потрібно перевіряти початковий тиск газового простору на відповідність до розрахункового показника.
Один раз на півроку перевіряється цілісність мембрани. У разі виявлення її порушення слід замінити її (якщо така можливість передбачена).
Якщо бак не використовуватиметься довгий час, то потрібно тримати його в сухому місці, зливши з нього воду.

Далі про те, як перевірити розширювальний бак опалення – його початковий тиск газового простору. Для цього слід відключити бак від опалювальної системи, дренувати воду, до ніпеля газової порожнини підключити манометр. Якщо тиск нижчий, ніж той, який був встановлений тоді, коли відбувалося налаштування розширювального бака для опалення – через цей же ніпель бак потрібно накачати компресором.

Показання манометрів при правильній роботі розширювального бака

Перевірка цілісності мембрани – це також важливий момент. Якщо раптом під час перевірки тиску газового простору після того, як ви дренували воду, через дренажний кран йде повітря, а тиск у газовій порожнині зменшився до атмосферного – мембрана пробита.

Щоб замінити мембрану потрібно пройти кілька етапів. Насамперед, бак від'єднується від опалювальної системи, потім його потрібно дренувати. Далі тиск газової порожнини скидається через ніпель. Фланець мембрани демонтується. Він знаходиться в області патрубка для з'єднання з трубами. Мембрана, що входить у пристрій розширювального бака для опалення, витягується з отвору внизу корпусу.

Потім потрібно перевірити внутрішню частину корпусу, щоб там не було забруднень та корозії, якщо вони є – потрібно їх видалити та промити водою, після чого висушити. Щоб прибрати корозію, не можна використовувати засоби, що включають олії! Утримувач мембрани вставляється в отвір зверху мембрани. Болт повертається у тримач мембрани, вона ставиться в корпус, а тримач відводиться в отвір у дно корпусу. Потім утримувач фіксується гайкою. Після цього на корпус ставиться фланець мембрани.

У водяній системі опалення один із компонентів - розширювальний бак. Це невеликий резервуар, який відповідає за стабілізацію тиску. Без нього можливі пошкодження труб, радіаторів та інших елементів системи. Що таке розширювальний бак для опалення і як він регулює тиск і поговоримо далі.

Призначення та види

У системі опалення температура теплоносія постійно змінюється, що призводить до змін його обсягу. Адже відомо, що рідини при нагріванні розширюються, при охолодженні стискаються. Розширювальний бак для опалення якраз і призначений для того, щоб приймати на себе надлишки рідини при нагріванні (розширенні), і повертати їх у систему при охолодженні. Таким чином він підтримує стабільне.

Відкритого типу

Є два типи розширювальних бачків: відкритого та закритого. Ємності відкритого типу зазвичай використовується в самопливних системах (). Так він називається тому, що є негерметичною ємністю. Це може бути бочка, каструля, спеціально зварений резервуар. Щоб теплоносій менше випаровувався, встановлюють кришку, але сама ємність негерметична. Принцип роботи відкритого розширювального бака простий: це ємність, в яку витісняється надлишок теплоносія при підвищенні температури і подається при охолодженні.

Розширювальний бак відкритого типу – будь-яка ємність, наприклад, пластикова каністра.

При розрахунку баків відкритого типу беруть солідний запас за обсягом: можна долити теплоносій і деякий час перевіряти його рівень. Місткість негерметична, так що йде постійне випаровування рідини і запас не завадить. У разі нестачі теплоносія в систему потрапить повітря, що може її зупинити. Наслідки можуть бути сумними - якщо спрацює автоматика котла (якщо вона є) - є можливість розморожування. Якщо автоматики немає, казан від перегріву може розірватися. Загалом, це той випадок, коли запас справді виправданий.

Якщо в систему опалення залита вода, можна зробити автоматичне поповнення на основі поплавця від бачка унітазу. Принцип роботи такий самий: при зниженні рівня нижче певної точки відкривається подача води. При досягненні потрібного рівня подача перекривається.

Плюс такого рішення в тому, що немає необхідності контролювати кількість теплоносія, можливість повітря мінімальна. Мінус – треба тягнути водопровідну трубу. Так як відкриті системи зазвичай працюють на природній циркуляції, розширювальний бак для опалення ставлять у верхній точці системи. Дуже часто це горище, так що траса виходить довгою.

І це ще не всі можливі аварійні ситуації. Поплавці, трапляється, не перекривають подачу води. Якщо таке станеться з унітазом, вода просто біжить у каналізацію. У випадку з опаленням вода ллється на горище, затопить будинок… Щоб уникнути подібної ситуації, треба зробити контроль переливу. У найпростішому випадку це варений/прилаштований на потрібному рівні патрубок із підключеним до нього шлангом. Шланг можна вивести в каналізацію, але тоді треба вигадати ще й сигналізацію переповнення ємності (заодно тоді і зниження рівня нижче критичного). Можна шланг легко вивести на метр від будинку або запустити в систему водостоку. У цьому випадку буде видно «сліди» переповнення і можна буде своєчасно відреагувати і без сигналізації. Отже, відкритий розширювальний бак для опалення вимагає деякого дообладнання.

Закритого типу

Розширювальний бак для опалення закритого типу ставиться у системи з примусовим рухом теплоносія. Вони рух теплоносія активізується з допомогою циркуляційного насоса. Такі системи працюють за підвищеного (щодо атмосферного) тиску. Для збереження цього тиску, ємність має бути герметичною.

Одна з головних функцій розширювального бака для закритої системиопалення – підтримання стабільного тиску. Для цього ємність ділять на дві частини. В одній знаходиться повітря або закачаний на заводі інертний газ (зазвичай аргон). Ця частина герметична, є вихід малого діаметра, в якому встановлено золотник (принцип роботи такий самий, як у велосипедного або автомобільного). Інша камера порожня і має вихід якогось перетину. Через цей вихід розширювальний бак для опалення підключається до трубопроводу. При розширенні до цієї камери надходить теплоносій.

Розширювальний бак закритого типу ділиться на камери за допомогою еластичної гумової перегородки. мембрани. Буває вона двох видів: у вигляді діафрагми (диска) чи груші. Різниці особливої немає, за винятком того, що грушу простіше міняти. Так що ємності з грушею популярніші, ніж з діафрагмою.

Принцип роботи мембранного розширювального бака складніший, ніж відкритого. У «сухій» камері створюється певний тиск. Воно підбирається залежно від робочого тиску в системі, а стандартне заводське налаштування - 1,5 Бар. Поки тиск у системі нижче, ніж у розширювальному баку, «водяна» частина ємності залишається порожньою.

Коли воно стає вищим, рідина починає надходити, мембрана розтягується, підвищуючи тиск у «газовій» частині бака. Цей процес відбувається до тих пір, поки або тиск у системі не починає падати (теплоносій остигає), або ємність заповнюється повністю. Перший випадок – це нормальна робота системи опалення, другий – аварійна.

Другий варіант означає, що обсягу розширювального бака не вистачає. І така ситуація виникає при неправильно підібраному розмірі (надто маленький) або при перегріві котла. Щоб зберегти працездатність системи у таких ситуаціях, ставлять аварійні клапани.

Визначення обсягу розширювального бака та його вибір

Для нормальної роботи опалення розширювальний бак повинен мати достатній об'єм. Є два способи визначення: можна розрахувати за формулою, можна скористатися емпіричними даними.

Емпіричний шлях

Почнемо з емпіричного методу. З досвіду експлуатації зроблено висновок, що якщо обсяг розширювального бака для опалення становить близько 10% від загального обсягу системи опалення, цього достатньо. Питання, як визначити обсяг системи. Способів як мінімум два:

Порахувати при заповненні (якщо заповнюється водою і стоїть лічильник або при заповненні теплоносієм з каністр - ви точно знатимете, скільки закачали рідини).
Обчислити за обсягом елементів системи. Потрібно знайти інформацію про те, скільки літрів міститься в одному метрі труби, в одній секції радіатора. З цими даними вже можна дізнатися про об'єм системи опалення.

Знаючи, скільки літрів теплоносія у вашому опаленні, легко розрахувати необхідний об'єм мембранного бака - він має бути не менше 10% цієї цифри. У випадку з баком відкритого типу реальний обсяг можна хоч подвоїти — менша ймовірність того, що бачок спорожніє. Щонайменше, варто додати половину — ви все одно недолієте його, мінімум, на 1/3.

Мембранний розширювальний бак для опалення зазвичай беруть не надто завищуючи розрахункову цифру. Справа в тому, що чим більша ємність, тим дорожче коштує розширювач. І зростання ціни значне. Тим не менш, брати менший не варто — тиск «скакатиме», що призведе до раннього зносу компонентів або взагалі зупинення системи. Найімовірніше, що опалення збоїть у морози, тому що в холодну погоду теплоносій гарячіший, значить його обсяг більший. І саме в ці моменти обсягу розширювального бака може не вистачити. Якщо ви помітили такі симптоми та розрахунок підтвердив, що мембранний бачок у вас недостатнього розміру, не обов'язково міняти його на більший. Можна встановити другий. Важливо, щоб сумарна ємність їх була не меншою за розрахункове значення.

Якщо в системі антифриз

Антифриз для опалення має більше теплового розширення, ніж вода. Причому різні марки мають різні властивості. Тому для теплоносія цього виду бажано об'єм розширювального бака попередньо розрахувати.

Тут є два шляхи: визначити як для води, зробити виправлення на більше теплове розширення. Воно залежить від відсоткового вмісту етиленгліколю (тосолу). На кожні 10% гліколю додаємо 10% обсягу. Тобто:

10% етиленгліколю повинні додати 10% від знайденого об'єму бака для води;
20% етиленгліколю - 20% додаємо і т.д.

Цей розрахунок зазвичай виправданий, але можна знайти точніші цифри, використовуючи формулу (на малюнку).

Після того як ви визначилися з обсягом, настав час купувати розширювальний бак. Але в магазині є різні кольори. Як мінімум, є сині (блакитні) та червоні. Так ось, мембранний розширювальний бак для опалення завжди червоного кольору. Сині - для водопроводу, причому для холодної води. Вони значно дешевші, але мембрана там зроблена з гуми не пристосованої до високих температур. Тож у системі опалення прослужить він зовсім недовго.

Тиск у мембранному баку та його перевірка

Щоб закрита система опалення працювала нормально, у розширювальному баку має бути тиск на 0,2-0,5 бар нижче, ніж у системі. Чим більша система, тим більша різниця в тиску. Але, як уже казали, на заводі їх накачують до 1,5 бар, так що перед встановленням розширювача, його краще перевірити та налаштувати під свою систему опалення.

Перевіряємо тиск манометром, підключивши його до виходу із золотником. Якщо тиск вищий, ніж вам треба, трохи стравлюємо. Зробити це нескладно — чимось тонким натиснути на пелюсток у ніпелі. Почується шипіння повітря, що виходить. Коли тиск досягне бажаного рівня, звільняємо пелюсток.

Якщо мембранний бачок накачаний дуже слабко (таке теж буває), його можна накачати звичайним насосом. Але зручніше автомобільним, з манометром — одразу можна контролювати тиск. Після перевірки можна встановлювати систему.

Місце встановлення

Розширювальний бак для опалення закритого типу встановлюється на прямій ділянці перед циркуляційним насосом. Перед тим, що насос жене воду від розширювальної ємності, а не в неї. У такому разі розширювач працює коректніше.

Для установки мембранного бака монтують трійник, від нього йде труба, до якої підключається ємність. Висота установки не має значення. Але перед баком та за ним краще поставити відсічні крани. Мембрана, виходить з ладу раз на кілька років. Ще частіше доводиться перевіряти, підкачувати. Щоб обслуговування не доводилося зупиняти і зливати систему і ставлять запірний кран. Його перекривають та можна бачок знімати, перевіряти, ремонтувати.

У системах відкритого типу місце встановлення розширювального бака вибирається виходячи з інших міркувань. Його ставлять у верхній точці системи. У цьому випадку він працює ще й як повітрозбірник. Бульбашки повітря прагнуть вгору, а якщо у верхній точці стоїть розширювальний бачок, вони тут і піднімаються на поверхню, виходячи в атмосферу. Так що такий бак навмисно роблять негерметичним, щоб повітря із системи опалення мало можливість виходити природним шляхом.

Самостійне проектування, підбір компонентів та монтаж опалювальної системи є одним із найскладніших заходів. Найчастіше намагаються зменшити складність виконання цих етапів. Для цього віддають перевагу відкритій системі опалення. Розширювальні баки, схеми, насоси – як правильно визначити оптимальні параметри цих компонентів теплопостачання?

Особливості облаштування відкритого опалення

Класична система опалення відкритого типу для приватного будинку відрізняється від закритого показника тиску. Воно дорівнює атмосферному. Тому для облаштування цього теплопостачання потрібно значно менше комплектуючих, точних розрахунків. Але це не означає, що схема відкритого опалення може складатися непрофесійно.

Для автоматичної стабілізації тиску теплоносія у трубах у системі передбачений відкритий розширювальний бак для відкритого опалення. Саме конструкція цього компонента вирізняє схему відкритого теплопостачання від закритого. Рух теплоносія може здійснюватися двома способами:

За рахунок теплового розширення гарячої води. Для цього потрібний розгінний стояк. За такою схемою проектується відкрита система опалення із природною циркуляцією;
Встановлення насосного обладнання. Воно дозволяє збільшити швидкість руху теплоносія. Насос у відкритій системі опалення необхідний, якщо загальна довжина магістралей перевищує 25 м-коду.

Крім цього, необхідно зменшити показник тертя води при її проходженні через труби. Для цього діаметр останніх повинен становити не менше ніж 30 мм. В іншому випадку зростатиме гідравлічний опір, що зменшить природну циркуляцію.

Визначальним компонентом у схемі є котел для відкритої системи опалення. Важливо не тільки правильно підібрати конструкцію та принцип роботи приладу, але й дотриматися всіх правил установки.

Незважаючи на те, що собівартість схеми відкритої системи опалення з насосом буде значно нижчою, ніж у аналогічної закритої системи - монтаж першої відрізняється складністю. Це обов'язково потрібно враховувати під час проектування теплопостачання.

Вибір схеми відкритого теплопостачання

На першому етапі проектування важливо правильно підібрати схему відкритої системи опалення із насосом. Вона залежить від параметрів будинку, необхідного теплового режиму роботи теплопостачання та фінансових можливостей.

Розглянемо основні параметри, які безпосередньо впливатимуть на вибір та подальший розрахунок відкритої системи опалення:

Загальна площа опалювальних приміщень. Якщо ця характеристика менша за 60 м² – можна встановлювати гравітаційну систему;
Поверховість будинку та висота стель. Для гравітаційної системи обов'язковою умовою є розгінного стоку. Без нього може з'явитися повітря у відкритій системі опалення та погіршиться циркуляція;
Розрахунковий тепловий режим роботи. Для низькотемпературного застосовується відкрита система опалення із циркуляційним насосом. В іншому випадку невелике розширення води не створить необхідної циркуляції.

Тільки після ретельного аналізу цих показників, а також розрахунку теплових втрат у будинку можна вирішити – поставити опалення відкритого типу із насосом або без нього.

Найкраще обчислювати теплові втрати будівлі за допомогою спеціалізованих програм. Їхні демо-версії поширюються безкоштовно.

Гравітаційна опалювальна система

Головна відмінність гравітаційної від інших є повна відсутність будь-яких механізмів для примусового руху рідини по трубах. Тобто. цей процес здійснюється лише за рахунок температурного розширення гарячої води.

Для коректної роботи теплопостачання обов'язково встановлюється розгінний стояк. Він монтується безпосередньо після котла та розташовується вертикально. Його висота повинна бути не менше 3,5 м. Якщо цю умову не виконати, то нагріта рідина, яка йде від котла для відкритої системи опалення, не матиме достатньої швидкості.

Крім цього, необхідно враховувати таку специфіку організації відкритої системи опалення з природною циркуляцією:

Обов'язковий нахил труб. Подаюча магістраль від стояка повинна бути нахилена у бік опалювальних приладів. Зворотній – до котла. Рівень нахилу – 1 см за кожен метр;
Котел розташовується у найнижчій точці схеми;
Для нормальної роботи необхідні розширювальні баки відкритого типу для систем опалення. Вони також монтуються для схем із примусовою циркуляцією.

Не рекомендується встановлювати електрокотел для відкритої системи опалення гравітаційного типу. Так само, як і газовий аналог. Це висока ймовірність появи повітряних пробок, які можуть призвести до перегріву теплообмінника.

Для підвищення ефективності роботи у відкритій схемі опалення з природною циркуляцією діаметр труби розгінного стояка повинен бути на 1 розмір менше, ніж переріз основної магістралі.

Примусова циркуляція в опаленні

Останнім часом власники приватних будинків та дач модернізують опалювальну систему, встановлюючи лише один компонент – насос. Він призначений для покращення циркуляції теплоносія.

Загалом облаштування відкритої системи опалення з циркуляційним насосом нічим не відрізняється від вищеописаного. Важливо вибрати місце встановлення насоса. Він монтується на зворотній трубі перед входом у котел опалення. Оптимальна відстань має становити 1,5 м-коду.

Для цієї схеми відкритого опалення необхідно враховувати такі моменти:

Насос встановлюється на байпас. Це необхідне забезпечення циркуляції води у разі його поломки чи відключення електрики;
Обов'язково вмонтовується зворотний клапан. Він запобігатиме появі ефекту зворотної циркуляції;
Під час монтажу враховується напрямок руху теплоносія.

Перевага використання схеми опалення відкритого типу із насосом полягає у зменшенні інертності системи. Через збільшення циркуляції батареї та радіатори нагріватимуться швидше.

Для відкритої схеми опалення із циркуляційним насосом слід розрахувати його параметри – натиск та продуктивність.

Комплектація відкритої системи опалення

Крім насоса у відкритій системі опалення слід підібрати інші компоненти. Від правильності вибору залежатиме працездатність та ефективність всієї схеми теплопостачання.

Для правильного розрахунку відкритої системи опалення насамперед обчислюється її номінальна потужність. Якщо теплоізоляція будівлі хороша – можна взяти співвідношення, що на 10 м² площі потрібно 1 кВт теплової енергії. Для точного розрахунку рекомендується скористатися спеціальними програмами. З їхньою допомогою можна скласти коректну схему відкритого теплопостачання, обчислити оптимальні характеристики її компонентів.

Для мінімальної комплектації опалювальної системи знадобляться такі елементи:

Котел;
Розширювальний бак;
Трубопроводи;
Радіатори та батареї.

Вимоги до останніх двох невисокі. Найчастіше для облаштування теплопостачання застосовують полімерні труби. Але спеціалісти рекомендують для розгінного стояка використовувати сталеву трубу. Це пояснюється високою температурою в цій частині системи відкритого опалення для приватного будинку.

Майже всі моделі полімерних труб розраховані на температурну дію не вище +90°. Це слід враховувати під час комплектації системи.

Вибір котла для відкритого опалення

Насамперед необхідно попередити, що встановлення газових та електрокотлів для відкритої системи опалення заборонено. Нерідко в системі утворюються повітряні пробки, які негативно вплинуть на роботу обладнання та можуть призвести до аварійних ситуацій. Тому єдиною альтернативою залишаються твердопаливні моделі або казани, що працюють на дизельному паливі.

Встановлення котла має виконуватись відповідно до всіх вимог. Він знаходиться в окремому приміщенні, де не можна зберігати паливо. Котельня повинна мати примусову циркуляціюповітря. Для оптимізації роботи обладнання рекомендується встановлення сендвіч-димоходів.

Крім цих факторів, існують специфічні вимоги для нормальної адаптації котла відкритої системи теплопостачання:

Не можна встановлювати казани тривалого горіння. Вони розраховані для низькотемпературного режиму роботи системи. У такому разі розширення теплоносія буде недостатньо для циркуляції;
Якщо в системі не встановлено насосну групу – необхідний окремий монтаж зворотного клапана;
Котел у системі теплопостачання відкритого типу для приватного будинку повинен розташовуватись у найнижчій точці схеми.

Якщо в комплектацію обладнання не входить температурний датчик, його слід встановити окремо. Для точності вимірювання він монтується на трубі, що подає безпосередньо після котла.

Для видалення повітря у відкритій системі опалення установка відвідника повітря не допоможе вирішити проблему. Він працює лише якщо тиск у системі перевищує атмосферний.

Моделі розширювальних баків для відкритої системи

Для компенсації теплового розширення теплоносія та своєчасного контролю його рівня потрібний монтаж розширювального бака для відкритого опалення. Він знаходиться у найвищій точці системи і може виконувати відразу кілька функцій.

Спочатку виконується розрахунок оптимального об'єму розширювального бака відкритого типу для систем опалення. Він повинен становити як мінімум 5% кількості теплоносія в системі. У стандартній конструкції є 3 патрубки, які виконують такі функції:

Вхідний патрубок. З його допомогою відбувається підключення розширювального бака до відкритої системи опалення. Зазвичай його діаметр на 1 розмір менший, ніж у розгінного стояка, до якого виконується монтаж. Тому необхідний перехідник;
Труба циркуляції. Через неї гаряча вода надходить далі магістраллю;
Сигнальний патрубок. Необхідний для оповіщення про критичне зниження рівня теплоносія. Під час відкриття крана з нього не йде вода – слід доповнити систему.

Додатково можна модернізувати широкий бак для відкритого теплопостачання. У деяких випадках він може виконувати функцію вузла підживлення. Для цього потрібний додатковий патрубок, який підключається до водопроводу. При критичному зниженні обсягу гарячої води можна оперативно доповнити систему, відкривши запірну арматуру.

Існує кілька схем монтажу розширювального бака. Для теплопостачання відкритого типу з насосом може монтуватися на дальньому стояку. Такий варіант застосовується рідко, оскільки ефективність подібної схеми вкрай низька. Найчастіше розширювальний бак встановлюється на ближньому стояку для своєчасного контролю за станом опалення.