Расширительные бачки для системы отопления

Использование бака в закрытой системе

Расширительный бак

Для монтажа закрытого бака подходит практическое место. Единственный важный момент – бак нельзя устанавливать сразу же за циркулярным насосом, т.к. подобное размещение станет причиной чрезмерных перепадов давления в отопительной системе.

Рассматриваемые расширительные бачки функционируют по предельно простой схеме: теплоноситель нагревается, в результате чего происходит увеличение его объема, затем излишки теплоносителя заполняют пространство в установленном мембранном баке. Это позволяет предотвратить возрастание давления по системе выше допустимого уровня.

Чтобы функции и порядок использования бака были более понятны, следует рассмотреть эти моменты на примере наиболее популярного агрегата – двухконтурного котла, работающего на газу. Закрытые системы комплектуются дополнительными бачками в тех ситуациях, когда обычной емкости газового отопительного котла оказывается недостаточно для нормализации давления.

Расширительный бачок

Физические свойства воды таковы, что с увеличением ее температуры она увеличивается в размере. Для компенсирования излишков, образующихся в процессе нагрева, газовые агрегаты комплектуются стационарными бачками. В том случае, если расширение воды начинает приводить к повышению уровня давления в отопительных трубах, происходит открытие специального клапана и определенное количество теплоносителя заходит в установленный вами бак. При снижении же температуры жидкость уходит из бачка и идет в батареи. То есть в отопительных радиаторах все время поддерживается одинаковое количество воды, требуемое для равномерного и качественного обогрева.

Наглядная схема подключения отопления

Стандартный объем стационарного расширительного бака, входящего в состав двухконтурного газового котла, составляет порядка 8 л. Для нормальных условий эксплуатации данной емкости более чем достаточно. Но при необходимости обеспечения обогрева помещений с большой площадью нужно устанавливать соответствующее количество батарей, что приводит к увеличению объема теплоносителя, т.е. воды. И в подобных ситуациях объема стационарного расширительного бака может оказаться слишком мало.

Расчет объема бака

При недостаточном объеме бака с большой долей вероятности случится аварийный выброс жидкости из отопительного котла, что является абсолютно недопустимым. В результате аварийного выброса уровень давления в системе может уменьшиться настолько сильно, что агрегат попросту не сможет начать работать в автоматическом режиме. И если владелец своевременно не добавит недостающую жидкость, система может разморозиться либо даже полностью выйти из строя.

Дополнительный бачок может быть установлен в любой части контура

Чтобы избежать подобных неблагоприятных последствий систему надо оснастить дополнительным расширительным бачком. При полном заполнении основного бака теплоноситель начнет переходить в дополнительно установленную емкость, что позволит не допустить аварийного выброса воды из котла. Объем теплоносителя и давление в отопительной системе будут поддерживаться на постоянном уровне.

Перед установкой бак обязательно настраивается. Вся настройка сводится к тому, что он переворачивается кверху дном и с него удаляется пластиковая заглушка. Под заглушкой находится ниппель. К этому ниппелю подключается обыкновенный насос и из емкости стравливается воздух. Далее емкость нужно накачать воздухом, пока уровень давления в ней не поднимется до в 1,1 кПа. В системе же обогрева давление должно на 0,1-0,2 кПа превышать аналогичный показатель для устанавливаемого расширительного бачка. Только после такой настройки емкость можно будет располагать в отведенном для нее месте.

Обслуживание расширительного бака

Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

• Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
• Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
• Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
• Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

Показания манометров при правильной работе расширительного бака

Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

Что представляет собой расширительный бачок для закрытых систем отопления

В закрытых отоплениях, где предусмотрено функционирование насосов, нужно установить закрытые расширительные резервуары. Это сосуд определенного размера, внутри которого имеется воздух.

Когда в системе отопления вода расширяется, лишняя часть, образовавшаяся вследствие этого теплового расширения, поступают в этот резервуар, при котором воздух, находящийся там, сжимается. Как только жидкость начнет остывать и уменьшаться в объеме, часть воды из резервуара снова поступает в трубы для дальнейшей циркуляции.

Резервуары для расширения теплоносителя можно классифицировать следующим образом:

1. Мембранные. В таких вариантах имеется механическая перегородка между газом и жидкостью в бачке. В зависимости от формы мембраны, все мембранные бачки можно подразделить на два подвида:
   • С тарельчатой мембраной. Такая мембрана крепится к внутренней стенке бачка в средней части, и может приобретать разные формы в зависимости от температуры теплоносителя. Так, если температура теплоносителя довольно высокая, то она будет с большей силой давить на эту мембрану, вследствие чего она приобретает выпуклую форму.
   • С грушевидной мембраной. Такая мембрана по своей форме повторяет форму самого бака. Между стенкой мембраны и стенкой бачка имеется небольшое пространство, заполняемое воздухом. В этом случае жидкость не контактирует со стенками конструкции, что определяет долгий срок эксплуатации.
2. Безмембранные. В этом варианте никаких разделителей между жидкой и газообразной фазами нет, поэтому теплоноситель контактирует с газом или воздухом. Основным минусом таких конструкций является то, что снаружи придется устанавливать дополнительные компрессоры, которые будут автоматически закачивать воздух в бак.

На сегодняшний день самыми распространенными являются мембранные баки.

Процесс установки расширительного бака

Теперь разберёмся, как установить расширительный бак в системе отопления

Существует важное правило подсоединения устройства: бак должен быть подключен к магистрали отопительной системы при помощи отсекающего шарового крана с американкой. Такой принцип монтажа дает возможность при необходимости в любой момент перекрыть движение воды в системе, снять неисправной мембранный бак и установить новый

В противном случае пришлось бы дожидаться остывания теплоносителя и демонтировать часть обвязки. В идеале на подводку устанавливают тройник, а также второй кран – в этом случае перед тем, как снять расширительный бак, его можно опустошить в подставленную емкость.

Подвешивая расширитель вниз головой, при неисправности мебраны узел выйдет из строя сразу

Как правильно ориентировать мембранный расширительный бак в пространстве? Резервуар устанавливают воздушной камерой вверх или вниз, располагают емкость «на боку». С точки зрения эксплуатационных характеристик это не имеет особого значения, так как в любом случае устройство будет исправно выполнять свои функции.

Однако стоит учесть такой момент: если воздушный отсек располагается снизу, то подача теплоносителя осуществляется сверху, и пузырьки растворенного в нем воздуха будут подниматься в трубопровод и удаляться при помощи воздушного крана. В противном случае в «водяном» отсеке мембранного бака со временем сформируется воздушный пузырь.

В свою очередь, при расположении бака воздушной камерой вверх продлевается срок его службы. Со временем, от постоянного контакта с горячей водой, полимерная мембрана теряет герметичность, в ней появляются трещины. Если воздушная камера расположена внизу, то вода сразу начинает просачиваться в воздушный отсек, что быстро выведет расширительный бак из строя, при этом воздух будет проникать в теплоноситель. При расположении воздушной камеры сверху, диффузия воды через трещины происходит во много раз медленнее, и устройство способно проработать значительно дольше.

• Если рядом с расширительным бачком и вентилем, благодаря которому происходит подпитка отопительной системы из водопровода, смонтировать манометр, он позволит контролировать давление в системе, чтобы вовремя стравить излишки, если золотник предохранительного клапана залип и не срабатывает автоматически.
• Часто повторяющийся сброс клапаном давления свидетельствует о том, что емкость расширительного бачка выбрана неправильно. Вместо того чтобы менять его на более вместительный резервуар, достаточно параллельно подсоединить второй бак.
• Замена имеющегося расширительного бака на более объемный или подсоединение второго также потребуется, если воду в системе решено заменить антифризом. Это связано с тем, что незамерзающие теплоносители отличаются более высоким коэффициентом температурного расширения.

Если отсутствует манометр, следует контур расширительной ёмкости снабдить группой безопасности

Настройка

Перед подключением резервуара и заполнением его теплоносителем, требуется проверить уровень давления в воздушной камере емкости – оно должно соответствовать давлению в системе отопления. С этой целью следует снять или отвинтить пластиковую заглушку, которая закрывает золотник (аналогичный тем, что устанавливаются в автомобильные камеры). При помощи манометра необходимо измерить давление и подогнать его под показатели отопительной системы. Для этого подкачивается насосом воздух или наоборот, стравливается путем нажатия на шток золотника.

После окончания настройки следует открыть кран и заполнить теплоносителем всю систему. Затем запускается котельный агрегат.

Этап настройки не требуется, если заводское давление в воздушном отсеке расширительного бака соответствует необходимым параметрам. Производители некоторых марок оборудования указывают на упаковке уровень давления в резервуаре, что дает возможность подобрать при покупке вариант, который будет являться оптимальным.

Заключение

Правильно установить расширительный бак, подготовить настраиваемый мембранный резервуар к работе можно самостоятельно, без помощи специалиста. Полученный опыт в дальнейшем может пригодиться, если потребуется оперативно установить источник проблем, связанных со снижением или скачками давления в системе, из-за которых гаснет пламя горелки. В таких случаях рекомендуется в первую очередь тщательно осмотреть систему на наличие протечек теплоносителя и измерить давление в воздушной камере мембранного резервуара.

Для чего нужно знать показатели давления

Да все просто — охлаждающая система, это достаточно разветвленная сеть, и не всегда она металлическая. Состоит:

• Из двух радиаторов, двигателя и печки в салоне. Редко из трех, когда в салоне помещаются два.
• Из металлических трубок, которые подходят к двигателю, а также к радиаторам.
• Из резиновых шлангов, которые соединяют части охлаждающей системы.
• Также есть термостат, помпа, и расширительный бачок.

Собственно устройство достаточно простое, но как вы понимаете, избыточное давление может повредить части этой системы. Страдают в первую очередь резиновые шланги, а также радиаторы автомобиля, ведь зачастую они сделаны из алюминия (редко из меди или латуни), а это мягкие металлы, да и стенки тонкие, в общем их может просто порвать.

Как подобрать расширительный бак несколько нюансов

Вообще профессионалы для расчета необходимого объема расширительного бака используют сложную формулу, которая учитывает и изначальный объем жидкости в системе отопления, и объем, образовавшийся в процессе расширения (этот показатель рассчитывается по отдельной формуле), а также предварительное и окончательное давление жидкости в системе. В общем, расчет сложный, и в большинстве случаев к нему прибегают только в случае с большими и разветвленными системами отопления – а так для небольших отопительных контуров используются усредненные значения.

В большинстве случаев подбор расширительного бака осуществляется исходя из того, что вода при нагревании до 80˚C увеличивается в объеме в среднем на 4-5%. К этому добавляют небольшой запас, который также составляет 5%. Получается так, что объем расширительного бака равен 10-12% от общего объема жидкости в системе – имея отопительный контур с объемом воды 100л, понадобится купить 10-12-ти литровый расширительный бачок.

Как подобрать расширительный бак

Как установить

Установка расширительного резервуара не имеет особых трудностей, то есть совсем необязательно владеть какими-либо навыками и мастерством. Процесс монтажа также не отнимет много времени. Установка осуществляется легко и быстро. Но, все же, следует придерживаться инструкции, и внимательно выполнять каждые шаги.

1. Сначала следует отключить систему отопления, то есть отключить котел. Затем следует взять бак и с помощью обычного насоса для автомобилей накачать его воздухом. Для этого следует демонтировать специальную заглушку, которая имеется на верхней части приспособления. Это первый этап подготовительных работ.
2. Затем необходимо слить всю воду из отопительных магистралей. Для этого нужно открыть кран и ждать, пока вся жидкость не освободит трубы и радиаторы.
3. Теперь можно устанавливать резервуар. Вообще, резервуар можно монтировать в любом месте, но желательно установить его возле котла на трубе, по которой вода поступает в котел. Для монтажа используют специальные тройники. Рекомендуется также использовать клапан запорного типа. Он нужен для того, чтобы в случае необходимости перекрыть вход теплоносителя в резервуар.
4. Теперь открывают кран и заполняют систему теплоносителем. Затем включают котел.

На этом все! Если резервуар установлен в соответствии со всеми пунктами инструкции, то он будет функционировать правильно.

Если бак подобран неправильно, то его вместимости может не хватить на количество теплоносителя, расширяющегося при нагреве. Если такое произойдет, то давление будет расти, в результате чего происходит сброс жидкости из системы автоматически, и котел прекратит свою работу. После отключения котла, его можно вновь включить. Если же в доме долгое время не будет жильцов, и некому будет включить систему, то из-за морозов, она просто перестанет функционировать. Придется заменить котел.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что расширительный резервуар представляет собой один из самых главных элементов любого отопления. Он играет роль своеобразного предохранителя, куда будет стекаться часть теплоносителя в случае его теплового расширения. Если в системе не будет такого бака, то при повышении температуры жидкости будут происходить постоянные аварийные отключения.

Итак, чтобы все отопление работало в бесперебойном режиме, и приносила в дом тепло и уют, резервуар должен быть подобран правильно, ведь именно правильный расширительный бачок способствует правильную работу всей отопительной системы.

Расширительный бак в системе открытого типа

Расширительный бак в системе открытого типа

Открытые системы работают по принципу естественной циркуляции, при которой теплоноситель находится в постоянном контакте с открытым воздухом. В данном случае контакт осуществляется непосредственно через устанавливаемый расширительный бак.

Центральные отопительные системы комплектуются бачками с традиционным верхним разливом. Такой агрегат имеет вид герметичной емкости, оснащенной сбросным вентилем и водозаборным краном. Устанавливать краны Маевского в такой ситуации нельзя, т.к. суммарное количество воздуха для частного дома чересчур большое и его попросту не удастся стравить через подобный кран за допустимое время.

Открытый бак выглядит как обыкновенная емкость с открытой верхней частью. Обычно комплектуется крышкой, предназначенной по большей мере для защиты от разнообразного мусора. Периодически в такой бак нужно добавлять воду, чтобы компенсировать объем испарившейся жидкости.

Нужен ли расширительный бак для настенного газового котла baxi

Объем встроенного расширительного бака котла baxi указан в характеристиках и для серии ECOFOUR составляет 6 литров, чтобы ответить на вопрос его необходимости в отдельно взятой системе отопления – нужно знать общий объем этой системы.

Рассчитать его не так сложно: объем заполнения котла и радиаторов есть в их характеристиках, а объем заполнения трубопроводов можно вычислить, зная их диаметр и суммарную длину. Вода, после нагрева на 80 градусов Цельсия увеличится в объеме примерно на 4-5%, поэтому, рекомендуемый объем расширительного бака составляет 8% от всего объема системы отопления в случае заполнения водой и 12% — в случае использования антифриза в качестве теплоносителя (коэффициент теплового расширения антифриза больше). Таким образом, штатного расширительного бака будет достаточно для системы отопления объемом примерно до 75 литров при использовании воды и объемом до 50 литров при использовании незамерзающей жидкости.

Данные цифры условные (с запасом) и при подборе емкости расширительного бака нужно руководствоваться проектировочными расчетами конкретной системы отопления, либо рекомендациями производителя.

В большинстве случаев, встроенного бака котла вполне достаточно и решение о применении отдельного дополнительного бака принимается специалистами на этапе проектирования.

Настраиваем бак для работы в системе отопления.

Для настройки экспанзомата воспользуемся рекомендациями известного немецкого производителя подобного оборудования компании Reflex.

Здесь же мы приведем основные принципы настройки бака.

Настраивая бак, мы имеем дело с разными видами давлениями, которые нужно согласовать друг с другом:

• P_ст — статическое давление системы (равно высоте столба воды, обусловленное, в свою очередь, высотой системы отопления от точки подсоединения бака до верха последнего самого верхнего элемента);

• P — давление воздуха в воздушной камере бака;

• P_нач — начальное давление подпитки;

• P_расш — давление, создаваемое в системе в результате расширяющейся в объеме воды;

• P_кон — давление, которое создается в результате дополнительной подпитки во время выведения системы отопления на верхний рабочий режим по температуре. (Когда в системе участвует давление расширения);

• P_кл — давление предохранительного клапана (для частных домов 3 бара);

• P_макс — максимальное рабочее давление, на которое рассчитан самый чувствительный элемент системы (обычно теплообменник котла).

Методы замены охлаждающей жидкости

• Для слива охлаждающей жидкости вам понадобится:
  • ключ «на 13»;
  • емкость (подойдет любой таз) под сливаемую жидкость;
  • сама охлаждающая жидкость.
• С учетом того, до какой степени загрязнена система применяют два метода по замене охлаждающей жидкости:
  • замена без промывки;
  • замена с промыванием контуров.
• Для замены с промыванием системы необходимо подготовить помимо вышесказанного еще и садовый шланг. Внизу радиатора расположите  сливной патрубок. Если его у вас не оказалось, тогда самостоятельно отсоедините нижний шланг.
• Учтите: при любом способе слива ОЖ, вначале двигатель  должен полностью остыть. После этого можно открывать патрубок расширительного бачка. Это необходимо сделать из-за того, что давление в системе более высокое, чем в окружающей среде (это и служит причиной повышения температуры кипения жидкости), и, если пренебречь данным, то можно принять душ из кипятка, который ударит прямо в лицо.
• Теперь приступайте к скручиванию крышки бачка охлаждающей системы и стравливайте избыточное давление. После выравнивания давления, можно до конца открутить крышку.
• Снимите нижний шланг радиатора, или, если есть кран сливного патрубка, откройте его и позвольте жидкости стечь в емкость.
• После слива жидкости, поместите шланг в расширительный патрубок и включите под напором воду. Это следует продолжать до тех пор, пока из выходного патрубка не начнет стекать чистая вода. Потом закройте патрубок, заполните систему чистой водой, закрутите крышку расширительного бачка и заведите двигатель.
• Проделанная операция позволит промыть малый контур в охлаждающей системе: термостат сработает и в малом круге начнется циркуляция чистой воды.
• Подождав, пока заработает вентилятор, выключите двигатель, а потом снова дайте ему остыть. Опять слейте грязную воду (о том, как слить охлаждающую жидкость, написано выше). Еще раз промойте систему, используя шланг, закройте сливное отверстие, открутите пробки выхода воздуха и начинайте заливать (не спеша) новую охлаждающую жидкость.
• Когда вы заметите, что вода начала вытекать из отверстий для выхода воздуха, закрутите их пробками, вытрите пролитую жидкость и продолжайте заливать воду до рабочего уровня, отмеченного в расширительном бачке. 
• При заливании ОЖ нужно на всю мощность включить печку (не путайте с обдувом) для того, чтобы уровень жидкость при включении отопителя не падал.
• Закрутите крышку расширительного бачка и прогрейте двигатель, чтобы вентилятор начал работать. Заглушите двигатель, проверьте уровень жидкости и, если таковое необходимо, подлейте ОЖ до нужного уровня.

Виды расширительных баков

В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.

Открытый расширительный бак для отопления

В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.

Устройство закрытых расширительных баков

Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.

Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.

Вертикальные и горизонтальные фланцевые бачки

Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.