Расширительный бачок для отопления своими руками закрытого и открытого типов

Как сделать расширительный бак для отопления

Без расширительной емкости не обходится ни одна система водяного отопления. Не исключение и схемы, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции, а бак ставится открытого типа. Тут появляется возможность сэкономить, если сделать расширительный бачок для отопления своими руками. Для тех, кто хочет так поступить, в данном материале тема изготовления бака будет раскрыта подробно.

Расчет расширительного бака

Для начала немного уточним информацию: расширительные емкости открытого типа (атмосферные) могут ставиться и на системы с принудительной циркуляцией, это выбор домовладельца. Мы заострили на этом внимание, поскольку изготовить в домашних условиях мембранный бачок закрытого типа вряд ли получится, а вот открытый – без проблем.

Но вначале надо понять, какие у него будут размеры, а для этого провести соответствующий расчет.Не вдаваясь в дебри формул, применим старый проверенный способ определения вместительности бачка. Зная, что при нагревании от 20 ºС до 80 ºС вода прибавляет в объеме ориентировочно 4—5%, посчитаем количество воды в системе. При этом следует учесть:

объем котлового бака – по технической документации производителя;
вместительность радиаторов – по паспорту на изделие;
количество теплоносителя в трубах.

Расчет объема воды в трубах достаточно прост. Измеряются длины всех магистралей и подводок с распределением по диаметрам. Затем просчитывается площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее протяженность. Все результаты складываются и получается общее количество воды, к которому прибавляется объем теплоносителя в котле и батареях.

Взяв 5% от общего количества и прибавив еще 5% запаса, определяем, что расширительные бачки открытого типа должны вмещать десятую часть от того, что есть в системе. Ну а зная объем, нетрудно определиться с размерами емкости.

Конструкция емкости

Форму бака можно принять круглой или прямоугольной, это не имеет особого значения. Просто прямоугольный резервуар сделать немного проще. В то же время при больших объемах жидкости квадратный бак потребует усиления стенок, что утяжеляет всю конструкцию. А ведь ее надо поднять на чердак. Круглый сосуд можно изготовить из трубы, но к нему сложнее приладить крышку, да и вместительность его будет меньше. Выбирать вам.

Примечание. Часто домовладельцы, чтобы долго не возиться, делают расширительный бак открытого типа из всяких пластиковых емкостей – ведерок, обрезанных канистр и так далее. Но нам нужен добротный резервуар из металла, поэтому рассуждать о канистрах мы не будем.

В общем случае бак представляет собой металлическую емкость с открытой верхней частью, закрываемой крышкой. В корпус изделия врезаны патрубки для присоединения отопительной системы и шланга перелива. Есть и более совершенная конструкция, где патрубков – 4, функции каждого из них обозначены на схеме:

Тут есть подающая и обратная ветка, присоединяемые к обратной магистрали, чтоб вода не застаивалась, а также контрольный патрубок минимального уровня. Последняя функция очень удобна в эксплуатации, не нужно лезть на чердак, чтобы убедиться в наличии воды. Правда, при таком варианте усложняется и монтаж, придется прокладывать своими руками дополнительные трубки через перекрытия.

Многие домовладельцы обходятся двумя патрубками – для теплоносителя и перелива. При добавлении в систему воды открывают кран и следят за шлангом, выведенным на улицу. Кран подпитки закрывают, когда из шланга побежит вода, но тогда бак полон до краев и при нагреве из него еще долго вытекает теплоноситель через перелив.

Существует и другая конструкция самодельной емкости, хотя ее трудно назвать открытой. Внутреннее пространство бака не сообщается с атмосферой и заполнено водой только наполовину. Оставшаяся часть занята воздухом, играющим роль демпфера при расширении теплоносителя. Этот бак системы отопления имеет трубу для пополнения воды, слива и присоединения к сети трубопроводов. Конструкция показана на рисунке:

Изготавливать и применять такую емкость не стоит и вот почему. При работе системы внутри нее появится избыточное давление, так как выхода для воздуха нет, только аварийный клапан. Значит, под давлением начнется активная диффузия кислорода в теплоноситель, с чем постоянно борются производители полимерных труб. Насыщенная кислородом вода разрушает в первую очередь стальные детали котла.

Изготовление и установка

Чтобы самому изготовить расширительный бачок системы отопления, нужно иметь листовой металл, обрезки труб разных диаметров и пару уголков на тот случай, если надо усилить стенку или выполнить крепление емкости по месту. Из инструментов и приспособлений потребуются:

сварочный аппарат;
угловая шлифовальная машина;
дрель;
набор слесарного инструмента;
рулетка, угольник.

Примечание. Часто можно услышать совет, что емкость лучше сварить из нержавейки. Совет дельный, он актуален, когда система смонтирована из полимерных или нержавеющих труб. Если же все сделано из металла, то беспокоиться не о чем, можно варить из простой «черной» стали.

Как сварить коробку, знает любой домашний мастер, имеющий навыки сварочных работ. Потом в открытый расширительный бак врезаются патрубки и герметично обвариваются. Крышка изготавливается неплотной, чтобы воздух свободно проходил внутрь. Когда все готово, остается лишь проверить сварочные швы на проницаемость и установить емкость на место, как показано на схеме:

Чтобы зря не обогревать чердачное пространство, после монтажа корпус бака нужно хорошо утеплить, для этой цели подойдут маты или плиты из минеральной ваты. Либо можно обклеить корпус листами пенопласта. Еще некоторые мастера-умельцы автоматизируют подпитку бака с помощью «унитазного» поплавкового комплекта, но это не слишком надежный вариант. Припомните, как часто журчит у вас дома унитаз и вы поймете, о чем речь.

Заключение

Если ваша система водяного отопления предусматривает использование атмосферного расширительного бака, то тратить деньги на его приобретение не всегда имеет смысл, проще сделать своими руками. Даже если вы далеки от сварочного дела, то за такую простую работу мастер возьмет меньше, чем придется уплатить за готовое изделие.

Как изготовить расширительный отопительный бак своими руками

Расширительный бачок

Схема устройства расширительного бака.

В любой системе отопления, заполненной водой, нельзя обойтись без расширительного бака. Вода при нагревании увеличивается в объеме. Для компенсации излишков воды и предназначен бачок. Газовый котел промышленного изготовления комплектуется таким бачком мембранного типа.

Обычно емкость его составляет 6-8 литров. Для отопления большого дома этого может быть недостаточно. Чтобы отопление работало бесперебойно, требуется установка дополнительного расширительного бака. Иначе может произойти сброс воды из системы в аварийном порядке. Это приведет к полной ее остановке.

Дополнительный расширительный бак лучше устанавливать достаточно большого объема – 10-30 литров. Его можно купить в готовом виде, можно сварить из листового металла или приспособить подходящую по объему емкость. Для его монтажа в работающую систему необходимо котел отключить, воду слить. Чтобы избежать этих сложностей, лучше устанавливать расширительный бак во время монтажа системы отопления.

Устанавливается он в том месте системы, где наименьшее давление. Таким местом является так называемая обратка. В частном доме чаще всего устанавливают его на чердаке. Там он никому не мешает, не занимает жилого пространства. Излишки воды, образуемые при повышении температуры, будут поступать в эту емкость, система будет работать бесперебойно. Через этот же бак можно заполнять систему в начале отопительного сезона. Схема установки расширительного бака на рисунке 3.

Расширительный бак может быть открытого и закрытого типа. Открытый используются в системах с естественной циркуляцией теплоносителя, закрытый – в системах, оснащенных насосами. Открытые баки устанавливаются в самой верхней точке системы, чаще всего на чердаке частного дома. Закрытый бак может устанавливаться в любом месте, чаще всего где-то в углу дома на полу. Присоединяется такой бак к обратной ветке системы трубами диаметром не менее 20 мм.

Отсутствие расширительного бака может привести к значительному повышению давления в системе за счет увеличения объема разогретой воды, что может стать причиной разрыва труб. А это ведет к большим затратам на проведение ремонта.

Разводка водяного отопления.

Для открытой системы распространен метод установки различных готовых и самодельных емкостей в качестве расширительного бачка. Эта конструкция предельно проста. В такой бак легко добавлять воду, которая в процессе работы отопления немного испаряется.

Расчет расширительного бака производится по правилу: его емкость должна равняться 10 процентам от емкости всей системы отопления. Как же определить емкость всей системы? Самый простой способ – снять показания счетчика воды при заполнении системы. Более точные математические методы расчета приводить нет смысла, так как они очень сложны.

При использовании в качестве теплоносителя антифриза вместо воды, следует делать расширительный бак вдвое больший по объему. Можно использовать топливный бак от грузового автомобиля, нержавеющий бак от стиральной машины. Можно сварить его из листов стали толщиной 2-4 мм, из металлической бочки или отрезка трубы большого диаметра. Главный стояк системы присоединяют к дну бака или к его боку.

Система водяного отопления позволяет обеспечить комфорт в доме. Но без расширительного бачка она может очень быстро выйти из строя. Соорудить такой бак – не проблема. Его можно сделать из листового металла. Даже точные расчеты для этого не нужны. Многие с успехом используют подходящие емкости в виде автомобильных топливных баков и других вместительных сосудов. Их установка значительно продлевает срок службы отопительной системы.

Монтаж отопительной системы

Рисунок 3. Отопление частного дома своими руками.

Монтаж системы отопления целесообразно начать с составления схемы, в которой должна быть указана подробная разводка труб и радиаторов, все необходимые расчеты относительно количества материалов. Образец подобной схемы на рисунке 1. Радиаторы принято размещать под окнами.

Трубы нужно постараться расположить таким образом, чтобы избежать лишних изгибов и поворотов, приводящих к снижению эффективности работы системы отопления. Нужно наметить на схеме самую высокую точку системы. В этом месте устанавливается расширительный бак для отопления.

Прокладывание труб не представляет особой сложности. Труба от котла выводится до радиатора. Устанавливается и присоединяется сам радиатор. Затем идет прокладка трубы к следующей батарее. Процедура повторяется несколько раз. Каждый радиатор желательно оснастить краном, с помощью которого можно будет в процессе эксплуатации системы отопления избавляться от возможных воздушных пробок.

Схема расположения нагревательных элементов теплого водяного пола.

Замыкается контур в том же котле, откуда началась разводка. Котел рекомендуется оснастить фильтром для очистки воды, иногда – насосом для циркуляции воды. В отопительной системе необходимо предусмотреть установку систем слива и наполнения ее водой. Первоначальный запуск системы желательно производить в присутствии грамотного специалиста.

Вместо установки традиционных радиаторов можно оборудовать теплый обогреваемый пол, проложив металлопластиковые или полипропиленовые трубы под напольное покрытие. По трубам будет циркулировать горячая вода и передавать свое тепло помещению. Схема теплого пола на рисунке 2.

Обустройство отопления в целом желательно делать с привлечением опытного в этих делах человека, чтобы потом не сталкиваться с лишними проблемами в процессе эксплуатации. Водяное отопление примерно на 20 процентов дешевле печного. Обратная линия прокладывается у самого пола, иногда под ним. Трубы подачи горячей воды располагают выше радиаторов, обычно у самого потолка. Расположенные под полом или на чердаке участки труб желательно утеплить, чтобы исключить их промерзание зимой.

Трубы можно использовать стальные или металлопластиковые. Для стояков годится диаметр ¾ или 1 дюйм. Для разводки подойдут трубы в половину дюйма. Горизонтальные трубы прокладываются с уклоном в 0,1 градуса в сторону движения горячей воды.

Варианты водяного отопления

Рисунок 2. Схема устройства водяного теплого пола.

Чаще всего дом оборудуется водяным отоплением. Варианты существуют такие: подключиться к системе водоснабжения и канализации, если есть такая возможность, и создание автономного отопления. Для подключения к централизованной системе нужно оформить некоторые документы и получить соответствующие разрешения. Автономные системы отопления имеют ряд вполне решаемых проблем, требующих финансовых вложений, небольшого расчета и большого труда.

Оборудование водяного отопления требует выполнения некоторых предварительных работ. Чаще используется система естественной циркуляции теплоносителя, которым обычно является обыкновенная вода. Здесь не требуются дополнительные насосы. Из батарей в котел поступает остывшая вода и вытесняет воду горячую, которая поступает в радиаторы отопления. Такая циркуляция происходит непрерывно. Для этого разница температур горячей и остывшей воды должна составлять примерно 25 градусов.

Достигнуть такого результата можно путем размещения отопительного котла в подвале дома. Если такой возможности нет, то котел размещают в цокольном этаже не выше батарей. Система эта называется двухтрубной, так как горячая и остывшая вода подаются по разным трубам.

Расширительный бак своими руками

Чертеж открытого расширительного бака

Можно ли и как сделать расширительный бачок для отопления? В силу сложности конструкции закрытого типа в домашних условиях ее изготовить затруднительно. Поэтому рассмотрим технологию и порядок действий для сварки открытой емкости для отопления.

В качестве материала изготовления лучше всего выбрать листы нержавеющего железа. Однако могут возникнуть трудности с их сваркой. Поэтому для производства расширительного бачка для отопления только своими руками чаще всего используют оцинкованный металл. Толщина листов обычно составляет от 0,8 до 1,5 мм.

Объем конструкции должен составлять 5% от общего количества воды в системе. Также нужно учитывать степень расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 0,3% на каждые 10°, т.е. если общий объем теплоносителя составляет 300 л, то вместимость расширительного бака должна быть не менее 15 л. Исходя из этих данных, определяются габариты будущей конструкции.

Для того чтобы сделать расширительный бак для отопления самостоятельно нужно выполнить следующие действия:

Составить чертеж с учетом рассчитанного объема емкости;
С помощью «болгарки» вырезать из листов заготовки. Нужно помнить, что при формировании сварочных швов фактические размеры бака будут меньше;
Вырезаются отверстия для последующей сварки патрубков, выполняется их монтаж;
Соединение стенок конструкции, проверка герметичности.

Для защиты от попадания мусора и предотвращения испарения теплоносителя рекомендуется установить верхнюю крышку. С ее помощью можно осуществлять ревизию расширительного бачка открытого типа.

Изготовление расширительного бака для отопления своими руками: расчет объема

Расширительный бак является незаменимым элементом отопительной системы. Он обеспечивает нормальное движение теплоносителя, а также защищает коммуникацию от протечек и разрушения. При нагревании жидкости происходит ее расширение, что в свою очередь приводит к возрастанию давления.

Компенсировать такое явление позволяет расширительный бак для отопления. Своими руками соорудить такое устройство очень просто. Чтобы решить вопрос о том, как сделать бак для отопления открытого типа, необходимо учесть некоторые нюансы.

Бачок открытого типа

Зачастую в больших системах монтируют баки закрытого типа. Резервуар имеет герметичный корпус, внутри которого размещена резиновая мембрана в виде перегородки. С ее помощью регулируется давление в процессе расширения жидкости. Для загородных домов подходящей альтернативой станут открытые резервуары. Для их изготовления и монтажа не нужны специальные навыки. Они очень просты в обслуживании и ремонте.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу теплоносителя, устройство должно выполнять такие функции:

Регулировать давление в контуре. Это достигается за счет забора излишков горячего теплоносителя. Вместо него подается холодная жидкость. Благодаря снижению температуры давление в системе падает.
Выводить воздух. Бачок устанавливается в верхней точке. Трубы же укладываются под небольшим уклоном. Все это обеспечивает самостоятельное поднятие воздуха к бачку, где производится его стравливание.
Возможность восстановления количества теплоносителя. В процессе длительной эксплуатации системы происходит испарение жидкости. Благодаря крышке, которая установлена сверху бака, есть возможность беспрепятственно восстановить недостающий объем жидкости.

Благодаря таким достоинствам и особенностям работы, открытые бачки пользуются большой популярностью среди специалистов. Их часто монтируют в отопление в частных домах.

Открытые емкости можно изготовить самостоятельно

Принцип работы

Расширительная емкость работает по довольно простой схеме. Весь принцип можно разделить на несколько простых этапов:

в нормальном состоянии бачок на 70% заполняется жидкостью;
в процессе нагревания теплоносителя количество жидкости в бачке постепенно возрастает до максимально возможного значения;
когда температура снижается жидкость из бачка уходит в магистральную трубу, а далее к отопительным приборам;
параллельно этому объем теплоносителя стабилизируется до первоначальной отметки (70%).

Работа устройства контролируется специальными приспособлениями, которые входят в конструкцию бачка. Также при необходимости проверить правильность функционирования можно с помощью отверстия в крышки емкости.

Важным является обустройство всех патрубков

Конструктивные особенности

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент расширительных бачков, которые имеют разную форму, размеры и конструкцию. Что же касается формы емкости, то она может быть круглой, цилиндрической или прямоугольной. Во всех моделях сверху расположена крышка, которая позволяет контролировать уровень жидкости и при необходимости проводить ее восполнение.

Зачастую для изготовления емкости используют листовую сталь. Самодельные баки могут создаваться из различных материалов, таких как нержавейка и даже пластик. Железные емкости покрываются специальным антикоррозийным слоем. Это позволяет защитить их от коррозии и тем самым продлить срок эксплуатации.

Открытые бачки имеют несколько патрубков, через которые проводится подключение различных труб:

расширительная – по ней жидкость поддается в бак;
переливная – используется для отвода излишней жидкости;
циркуляционная – вода отводится в систему отопления;
контрольная – используется для устранения воздуха из системы и регулирования уровня наполнения трубопровода.

Также есть запасное отверстие, которое предназначено для сброса воды. Это позволяет очистить емкость для проведения ремонтных работ.

Резервуар должен иметь нужный объем

Объем

При сооружении отопления и монтаже ее отдельных элементов нужно учесть некоторые факторы. Это касается и установки расширительного бачка. Большое значение здесь имеет объем емкости. От этого параметра зависит длительность эксплуатации коммуникации, а также функционирование ее отдельных деталей.

Если установить маленький резервуар, то предохранительный клапан будет часто срабатывать. В результате его срок службы значительно сократиться. Что касается большой емкости, то стоит она довольно дорого. Помимо этого на обогрев большого объема жидкости будет идти много ресурсов.

Важно! На работу системы будет влиять наличие свободного места внутри емкости.

Внешний вид

Бак представляет собой металлический резервуар с отверстием в верхней части, которое накрывается крышкой. Через верхнюю часть осуществляется долив недостающего количества теплоносителя. Корпус имеет круглую или прямоугольную форму. Достоинство прямоугольного резервуара заключается в простоте и надежности его крепления. Круглые же емкости имеют бесшовные стенки, что обеспечивает их герметичность.

При сооружении корпуса не стоит забывать об усилении. Особенно это касается больших резервуаров. Чтобы конструкции могла выдерживать большой объем воды, стенки должны быть прочными и надежными. В то же время такое усиление несколько увеличит вес бака. Это значительно усложнит его монтаж в верхней точке системы.

Несмотря на это, стоит выделить несколько преимуществ, которыми обладают самодельные конструкции:

Стандартная и простая форма. Соорудить и вмонтировать прямоугольный резервуар сможет каждый. При этом нет необходимости обладать особыми знаниями и навыками.
Простая конструкция. Бак не оснащается специальными устройствами или элементами. Бесперебойную работу оборудования контролируют через открытое отверстие.
Минимум соединений. Благодаря минимальному количеству соединений конструкция обладает высокой прочностью и надежностью в работе.
Невысокая цена. Сооружение прямоугольного корпуса не стребует больших временных и денежных затрат. Поэтому он является самым доступным вариантом.

Перед тем как монтировать элемент системы, стоит учесть, что он имеет некоторые недостатки:

непривлекательный вид и отсутствие возможности скрыть резервуар за декоративным отделочным швом;
довольно низкая продуктивность;
нет возможности использовать другие теплоносители, кроме воды, так как антифризы будет быстро испаряться;
корпус не герметичен;
из-за испарения в процессе эксплуатации нужно периодически добавлять воду.

Немаловажным является и воздух в системе. Его наличие приводит к коррозии внутренних стенок трубопроводов, что снижает срок ее работы. Также воздух в системе часто стает причиной снижения теплоотдачи и возникновения шума в процессе циркуляции теплоносителя.

Где установить

Существует несколько мест установки бака:

На подаче. Распространенный вариант, при котором резервуар монтируется над котлом. В таком случае теплоноситель подается не только в контур, но и частично в бак, что сопровождается характерным звуком.
На обратной трубе. При такой схеме есть возможность снижения температуры жидкости, что исключает риск возникновения кипения в емкости.
Комбинированно. В данном случае речь идет об установке двух баков по предыдущим схемам. Достоинство варианта заключается в том, что можно предотвратить образование воздушных карманов.

В любом случае бак монтируют в верхней точке, что обеспечивается полноценную работу системы.

Что учесть при установке

При монтаже бака необходимо принять во внимание некоторые советы специалистов и провести следующие работы:

врезать сливную трубку для слива лишней жидкости;
утеплить резервуар;
разместить емкость над котлом и соединить их вертикальной магистралью;
теплоизолировать соединительную и отводящую трубку;
внутри бака установить гибкий шланг, что позволит по максимуму использовать его объем.

Также не стоит забывать, что бак должен иметь соответствующий объем и все необходимые патрубки.

Резку металла нужно проводить очень аккуратно и внимательно

Бачок из нержавейки или пластиковой емкости

Расширительный бачок можно легко соорудить своими руками. Для этого достаточно просто сделать емкость, которая имеет нужный объем. Зачастую резервуар изготовляют из листовой нержавейки толщиной 2-4 мм. Также можно использовать готовые пластиковые тары. Перед тем как приступать к работам, необходимо подготовить нужный инструмент и материалы.

Разметка листа

На первоначальном этапе проводится разметка подготовленного листа металла. Предварительно на бумаге делают схему будущего бака. Это позволит минимизировать отходы. При раскрое стоит учитывать, что диск болгарки, заберет несколько миллиметров. После порезки все края тщательно зачистить.

Вырезания заготовок

Для порезки металла используют болгарку. На этом этапе нужно будет подготовить пять или шесть заготовок. Точное количество деталей зависит от наличия крышки. Если резервуар имеет большие размеры, то крышку можно разделить надвое. Одна часть наглухо крепится к корпусу, а вторая устанавливается на завесы.

Сварочные работы

Во время соединения заготовки устанавливаются под прямым углом. При этом сварка может проводиться разными технологиями. Все зависит от толщины металла. Для заготовок из 2-мм стали используют газовую сварку. Но, вот соединение стали толщиной 4 мм проводится с помощью электросварки.

Снизу в корпусе (дне) делается отверстие, к которому приваривается патрубок нужного диаметра. К нему в дальнейшем будет подсоединяться труба для подачи теплоносителя. Патрубок также подсоединяется к общему контуру коммуникации.

Сварка проводится разными способами

Теплоизоляция

Как уже было отмечено, бак устанавливается сверху системы. Зачастую его монтируют на чердаке. Особенность такого помещения заключается в том, что оно не отапливается. Поэтому температура в нем низкая, а иногда вовсе отрицательная. Это повышает риск замерзания воды в резервуаре. В результате система не будет работать и может повредиться.

Чтобы исключить возникновение такой проблемы, специалисты рекомендуют заранее провести теплоизоляционные работы. Для утепления системы рекомендовано использовать специальные материалы, такие как базальтовая вата. Она хорошо противостоит высокой температуре, которая создается при нагреве емкости.

Добавление масла

В корпусе бака помимо основного делаются и другие отверстия с патрубками, которые выполняют определенные функции. Так, необходимо обустроить дополнительный элемент, через который в резервуар будет доливаться теплоноситель. Еще одно отверстие служит аварийным сливом лишней воды или масла. Второй конец трубы подсоединяют к канализации или отдельного резервуара.

Так как бачок не герметичен, в процессе отопления дома будет происходить испарение воды. Помимо этого через крышку в систему может попасть воздух. Это чревато перегревом труб и нарушением нормальной циркуляции теплоносителя. Чтобы предотвратить это специалисты рекомендуют добавить в бак немного масла. Оно покроет поверхность воды тоненькой пленкой, которая защитит систему от воздуха.

Расчет объема

При расчете объема агрегата стоит учесть множество факторов. Размер бака составляет 5% от количества теплоносителя в системе. При этом суммируют 2% на испарение и 1% для запаса, что позволит предотвратить переливание воды через края. Если в системе используется другой теплоноситель, то значение будет несколько отличаться. Все зависит от коэффициента температурного расширения.

Чтобы определить объем системы, нужно суммировать объем труб, батареи и самого котла. Можно использовать и более упрощенную схему. Согласно ней котел с мощностью 1 кВт устанавливается в системах объемом 15 л.

Минимальные требования к агрегату

Самодельные и купленные бачки должны отвечать таким требованиям:

прочность соединения;
достаточный объем;
правильно и надежно установить.

Соблюдение таких норм позволит обеспечить нормальную работу не только агрегата, но и всей системы.

Установка и монтаж своими руками 🌡 расширительного бака в системе отопления закрытого типа

Одно из преимуществ автономной системы отопления — это возможность поддерживать комфортную температуру в доме, вне зависимости от сроков начала и завершения отопительного сезона, и экономить на оплате счетов за коммунальные услуги. Схематично она состоит из нагревательного котла и контура, по которому циркулирует горячий теплоноситель. В качестве теплоносителя обычно используется вода. Важную роль в отопительном оборудовании играет система оборота горячей воды, которая состоит из нескольких частей. Правильность ее работы во многом зависит от такого элемента конструкции, как расширительный бачок.

Сравним системы отопления закрытого и открытого типа

Функционирование открытой системы отопления основано на законах термодинамики, за счет которых осуществляется движение теплоносителя. Из области высокого давления и соответствующей температуры на выходе котла вода перемещается по трубам в область более низкого давления, и ее температура при этом понижается. Охлажденный теплоноситель направляется обратно в котел, и процесс повторяется. Таким образом, происходит естественная циркуляция жидкости, согласно законам физики.

Так как при нагревании воды происходит увеличение ее объема, в конструкции открытой системы отопления предусмотрен расширительный бачок. Для эффективного движения теплоносителя открытого типа расширительный бачок устанавливают в самой высокой точке системы, а нагревательный котел – в самой низкой. Монтаж на чердаке расширительного бака представляется оптимальным вариантом. Устройство его не отличается сложностью.

С течением времени происходит испарение воды, поэтому ее уровень необходимо своевременно восполнять. При перерывах в использования отопления и при отрицательных температурах окружающей среды воду нужно сливать, иначе она замерзнет в трубах и разорвет их. Открытая система отопления имеет следующие преимущества:

независимость от источников электрической энергии;
отсутствие шума;
простоту обслуживания;
быстрый запуск и остановку.

В закрытой системе отопления испарения воды не происходит, так как она герметична. Движение теплоносителя осуществляется с помощью нагнетательного или циркуляционного насоса, с которым можно ознакомиться в статье «Какой циркуляционный насос выбрать для системы водяного отопления частного дома, технические характеристики». При этом для эффективной работы также необходим расширительный бак, изготовленный из прочного металла. Закрытая система отопления состоит из нагревательного котла, циркуляционного насоса, трубопроводной сети, радиаторов и расширительного бака. Замкнутая система отопления имеет следующие преимущества:

отсутствие необходимости постоянного контроля уровня теплоносителя;
возможность использования антифриза;
регулировка внутреннего давления;
возможность подключения дополнительных приборов.

Система отопления закрытого типа

При грамотном монтаже отопительного оборудования оба варианта будут работать отлично. Выбор между ними определяется условиями эксплуатации и особенностями размещения. Между двумя системами имеются следующие различия:

В открытой системе отопления расширительный бачок располагается в наивысшей точке. В закрытой отопительной системе он может располагаться практически в любом месте.
Вероятность образования воздушных пробок в закрытой системе отопления значительно ниже. Это обуславливается повышенным внутренним давлением и отсутствием прямого контакта с атмосферой.
Для функционирования открытой системы отопления необходимы трубы большого диаметра. Монтажные работы осложняются необходимостью учитывать правила гидравлики при распределении потоков, выполнении поворотов, уклонов и так далее.
Используемые в закрытой системе отопления трубы небольшого диаметра удешевляют ее стоимость. Здесь важно грамотно установить циркуляционный насос, чтобы при его работе создавалось как можно меньше шума.

Устройство и функции расширительного бака в отопительном контуре

Функцией расширительного бака в открытом отопительном контуре является прием излишков воды при ее расширении, вследствие нагревания, и возврат в систему при понижении температуры. Емкость не является герметичной, и теплоноситель напрямую контактирует с окружающей средой, поэтому в открытой системе отопления происходит испарение воды. Устройство отличается несложностью конструкции, при необходимости его можно сделать своими руками.

Расширительный бак открытого типа

К недостаткам открытой системы можно отнести необходимость постоянного контроля уровня воды, так как она испаряется, опасность замерзания жидкости в расширительном бачке, невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя. Кроме того, попадающий в систему воздух вызывает образование воздушных пробок, коррозию внутренних частей и их кавитацию.

В закрытом отопительном контуре расширительный бак изготавливается из металла повышенной прочности. Устройство состоит из двух половинок, герметично завальцованных друг к другу. В конструкции предусмотрен приемный клапан и внутренняя мембрана. При повышении температуры теплоносителя клапан открывается, и в расширительный бачок поступают излишки увеличившегося объема жидкости.

Диафрагма, изготовленная из жаростойкой высокопрочной резины, разделяет его на две части. В верхнюю часть герметичной емкости закачивается газ, в нижнюю часть поступает горячий теплоноситель, сжимающий мембрану и расположенную за ней газовую среду. При остывании рабочей жидкости, вследствие расширения газовой среды, диафрагма выдавливает ее обратно в отопительный контур.

Работоспособность расширительного бака закрытого типа не зависит от его ориентации в пространстве, чего нельзя сказать о сроке службы. Для продления эксплуатационного периода мембранного бака его лучше располагать таким образом, чтобы воздушная камера оказалась сверху. С течение времени в диафрагме появляются трещины, и пока их размер и количество не достигнет критического уровня, система будет исправно работать при вертикальном размещении емкости. При горизонтальном положении (в случае появления трещин в диафрагме) воздух со своей половины будет быстро проникать в теплоноситель и наоборот, в связи с чем потребуется срочная замена бака.

К чему приводит недостаточный объем встроенного бака котла

Недостаточный объем встроенного бака котла может привести к сбоям в работе системы отопления. При нагревании жидкость расширяется, и ее излишки поступают в расширительный бачок. Если его объем недостаточен, происходит переполнение емкости, и клапан аварийного сброса давления стравливает теплоноситель в дренаж. Остатки остывшего теплоносителя возвращаются в отопительный контур.

В результате уменьшения его количества происходит снижение внутреннего давления в системе. Если оно уменьшается на небольшую величину, котел будет функционировать, при значительном снижении давления работа отопительного оборудования будет блокирована.

Расчет необходимого объема мембранного бака

Необходимый объем мембранного бака рассчитывается по несложной формуле. Его величина составляет десять процентов от общего количества теплоносителя, циркулирующего по системе, в том случае, если в этом качестве выступает вода. Общий объем теплоносителя можно определить по показаниям водяного счетчика при заполнении системы отопления.

Более точную цифру получаем суммированием объема всех труб, емкости котла и батарей. Считается, что на один киловатт мощности котельного оборудования требуется пятнадцать литров теплоносителя, то есть общий объем жидкости определяется умножением паспортной мощности котла на пятнадцать. Это значение будет лежать в пределах допустимой погрешности.

Например, если для работы обогревательного оборудования необходимо триста литров воды, то объем мембранного бака должен составлять тридцать литров. Этот параметр увеличивается на пятьдесят процентов при использовании в качестве теплоносителя незамерзающей жидкости, то есть в данном случае величина необходимого объема будет составлять сорок пять литров. Кроме того, надо учитывать возможность утечек и увеличить расчетное значение еще приблизительно на три процента. При правильном определении величины мембранного бака клапан аварийного сброса давления не срабатывает.

Устанавливаем оптимальное давление в бачке

Перед тем, как подключить расширительный бачок и заполнить его теплоносителем, в его воздушной камере необходимо установить оптимальное давление, соответствующее данному параметру в отопительной сети. Для выполнения этой процедуры с воздушного отсека снимается пластмассовая крышка, под которой находится ниппель, такой же, как в автомобильных покрышках. Измеренное манометром давление подгоняется под нужное значение подкачкой при помощи насоса или стравливанием при нажатии на шток ниппеля.

Группа защиты контролирует давление в системе

Оптимальное давление в бачке получается корректировкой в меньшую сторону внутреннего давления в закрытой системе отопления. Делается это для того, чтобы резиновая диафрагма была поджата со стороны теплоносителя. В противном случае, при его остывании произойдет затягивание воздуха сквозь автоматические отводчики, чего допускать ни в коем случае нельзя. Например, если внутреннее давление в сети составляет 1,2 атмосферы, то его оптимальная величина в расширительном бачке составит одну атмосферу. После установки этого значения можно открывать кран и заполнять систему теплоносителем.

Выбираем место установки расширительной емкости

Монтаж расширительного бака зависит от типа системы отопления и назначения самого резервуара. Компенсационную емкость закрытого типа лучше устанавливать на возвратной магистрали перед нагревательным котлом и циркуляционным насосом.

Варианты размещения и монтажа расширительного бака

При ее расположении на подающей магистрали срок службы мембраны уменьшится вследствие постоянного воздействия более высокой температуры теплоносителя. Кроме того, в этом случае при возникновении аварийной ситуации в расширительную емкость может проникнуть пар, в результате чего диафрагма перестанет компенсировать давление теплоносителя, так как смесь воздуха и пара является сжимаемой средой.

Подключение расширительного бачка осуществляется через отсекающий шаровой кран. Это делается для того, чтобы при необходимости можно было быстро заменить компенсационную емкость, не дожидаясь, пока произойдет остывание теплоносителя. Установка второго крана дает возможность предварительно слить горячую воду из бака.

Как правильно установить своими руками закрытый расширительный бак

Схема подключения не отличается особенной сложностью. Правильно монтировать закрытый расширительный бак своими руками можно, соблюдая следующую схему подключения. Предварительно нагревательный котел обесточивается, перекрывается подача теплоносителя, вода из радиаторов сливается.

Если для монтажа применяются полипропиленовые трубы, потребуется специальный паяльник для их монтажа. Понадобятся также муфты и уголки. Из фитингов лучше использовать «американку», так как она дает возможность без затруднений снимать емкость для проведения профилактических работ и ремонта. Ниже приводится последовательная схема действий по монтажу расширительного бака.

На резьбовую часть штуцера бака наматывается уплотнительная нить.
На штуцер заворачивается переходник для установки крана.
На резьбовую часть переходника наматывается уплотнительная нить.
На переходник устанавливается запорный кран.
На резьбовую часть «американки» наматывается уплотнительная нить. «Американка» заворачивается в кран с помощью пассатижей и разводного ключа.
На резьбовую часть уголка наматывается уплотнительная нить. Уголок заворачивается в «американку».
На корпус бака надевается хомут для крепления бака, который входит в комплект поставки.
На противоположной стороне бака находится ниппель для закачки воздуха, на который накручена пластиковая крышка.

После размещения расширительного бачка в выбранном месте проверяется качество всех соединений, и в систему осуществляется подача теплоносителя. После того, как внутреннее давление в батареях достигнет расчетных значений, из них стравливаются воздушные пробки, и отопительная система запускается на полную мощность. Компенсационная емкость устанавливается так, чтобы ее удобно было обслуживать, то есть между ней и стеной оставляется свободное пространство.

Уплотнять все соединения нужно герметиками, стойкими к воздействию высоких температур, иначе неизбежно возникновение протечек. Мембранный расширительный бак в закрытой системе отопления устанавливается со стороны подачи холодной воды. При выполнении всех манипуляций необходимо соблюдать требования техники безопасности.

Выбираем мембранные баки для систем отопления: принцип работы, расчет и специфика конструкций

Для любой закрытой системы отопления необходимо предусмотреть устройство для компенсации расширения теплоносителя. Это необходимо для сохранения целостности труб, радиаторов и теплообменника котла. Помимо стандартного воздухоотводчика обязательно монтируются баки мембранные для систем отопления: установка, расчет, принцип работы которых напрямую влияют на эффективность нагрева жилого дома.

Назначение и особенности мембранных баков для отопления
Виды мембранных баков
Фиксированный бак
Фланцевые со сменной мембраной
Расчет мембранного бака
Этапы установки бака
Советы по выбору мембранного бака

Назначение и особенности мембранных баков для отопления

Конструкция мембранного бака

Сначала необходимо узнать функциональные качества этого устройства. При нагреве воды в трубах происходит естественное расширение и повышение давления. Если значение превышает нормированную величину — необходим механизм стабилизации. Именно для этого предназначены баки мембранные для систем отопления, которые могут отличаться по техническим и конструктивным характеристикам.

Они представляют собой герметичную емкость, разделенную на 2 области — водяную и воздушную камеры. Между ними располагается эластичная мембрана. Для подключения водяной предусмотрен соответствующий патрубок, а в воздушной камере располагается система нагнетания давления. Принцип работы расширительного мембранного бака для системы отопления заключается в увеличении полезного объема в результате смещения эластичной мембраны в сторону воздушной камеры. Для этого необходимо подключить водяной патрубок к трубе отопления, а в воздушной камере создать давление, величина которого не должна превышать номинальное для системы отопления.

Установка мембранного бака в системе отопления имеет следующие преимущества:

Автоматическая стабилизация критического расширения теплоносителя;
Отсутствие потерь воды за счет испарения;
Возможность установки как для системы с дистиллированной водой, так и с антифризом;
Простой монтаж и замена мембраны при превышении срока ее эксплуатации.

Но как правильно подобрать мембранный бак для отопления, принцип работы которого настолько прост? Для этого сначала необходимо ознакомиться с его разновидностями.

Мембранный бак для отопления по принципу работы схож с аналогичным для системы водоснабжения. Но конструкция последнего не рассчитана на высокие температуры. Производители маркируют их синим цветом, а отопительные – красным.

Виды мембранных баков

Расширительный бак с несъемной мембраной

На первый взгляд конструкция устройства довольно проста. Однако для различных систем нагрева со специфическими техническими характеристиками следует подбирать правильную модель мембранного расширительного бака для отопления. Рассмотрим наиболее популярные модели, которые можно устанавливать как в бытовой, так и в промышленной системе.

Фиксированный бак

Их особенностью является то, что мембранный бак для отопления по инструкции не разборной. т.е. эластичная мембрана не может быть демонтирована и заменена на новую. Несмотря на такой, казалось бы недостаток, эти модели имеют одно существенное преимущество — доступную стоимость. Именно поэтому они устанавливаются для небольших систем отопления с относительно стабильным давлением в трубах. Зачастую расчет мембранного бака для отопления подразумевает неизменный показатель давления в воздушной камере, который производитель указывает дополнительно. Но если есть вероятность превышения критического показателя расширения теплоносителя — необходимо устанавливать другой тип конструкции.

Фланцевые со сменной мембраной

Расширительный бак со сменной мембраной

Для установки новой мембраны в конструкции предусмотрен фланец, на которой она монтируется. Таким образом можно регулировать объем мембранного бака для отопления, устанавливать эластичные примочки с различными показателями упругости. Подобные модели монтируются для систем отопления с большой вероятностью превышения давления в трубах. В первую очередь это относится к твердотопливным котлам, где невозможна оперативная регулировка уровня нагрева воды. Баки могут изготавливаться горизонтального и вертикального типа. Для замены мембраны необходимо снять фланец, демонтировать старую и на ее место установить новую. Наиболее популярным производителем подобных моделей является компания Wester, мембранный бак для отопления, который можно встретить и в небольшом частном доме, и в системе нагрева производственного цеха.

Полезный объем мембранного отопительного бака зависит от его формы. Для больших систем лучше всего выбирать цилиндрические конструкции, а плоские модели будут оптимальны для отопления с малой протяженностью труб.

Расчет мембранного бака

Однако выбор конструкции не является единственным параметром баков мембранных для системы отопления. Важной величиной является объем в одной камере, а именно — коэффициент ее заполнения. Правильный расчет мембранного бака для отопления невозможен без следующих параметров:

Общий объем теплоносителя в системе — С. Как известно из школьного курса физики при повышении температуры на каждые 10 градусов жидкость увеличивается на 0,3%. Именно это в первую очередь повлияет на объем заполнения бака;
Максимальное и минимальное значение давления в системе. Зачастую критическое значение не превышает 5 атм;
Коэффициент заполнения (Кзап). Она напрямую зависит от показателей давления в трубах. В таблице можно найти требуемое значение для определенного мембранного бака. В инструкции же производитель указывает номинальную величину коэффициента заполнения.

Таблица коэффициентов заполнения

Также следует учитывать коэффициент расширения для воды Е, который равен 0,034 при 85°С. Далее расчет выполняется по формуле. Предположим, что общий объем системы отопления составляет 410 л, минимальное давление равно 1 атм, а максимальное – 3,5 атм. Коэффициент заполнения тогда будет равен 0,55, а полезный объем бака равен.

Это оптимальная расчетная величина объема мембранного бака для отопления. В случае необходимости она может быть изменена в сторону увеличения, но не более, чем на 15%.

Точный расчет объема мембранного бака для отопления рекомендуется делать только после ознакомления с инструкцией от производителя. В ней указаны все необходимые данные для вычислений, а также возможные погрешности и отклонения.

Этапы установки бака

Схема подключения мембранного бака

Для квалифицированной установки мембранного бака в систему отопления необходимо, чтобы помещение соответствовало эксплуатационным условиям. Температура в нем не должна опускаться ниже 0 градусов при стабильном показателе влажности. Нужно определить место монтажа, так как системе свойственны перепады давления во время ее запуска. Поэтому не рекомендуется установка расширительных мембранных баков для отопления сразу после котла на выходной трубе.

Следующим критерием является отсутствие завихрения потоков воды, которые могут симулировать превышение давления. Лучше всего монтировать баки мембранные для систем отопления на обратной трубе перед циркуляционным насосом. Технология установки заключается в выполнении следующих этапов:

Врезка в трубопровод. Обычно диаметр патрубка расширительного бака составляет 3/4. Поэтому в обратной трубе нужно установить соответствующий канал с резьбой;
Установке не должны препятствовать предметы или элементы системы. Внешняя механическая нагрузка на бак исключается;
В качестве прокладок лучше всего использовать паронитовые модели, так как они хорошо выдерживают давление и высокие температуры;
Мембранный расширительный бак для отопления обязательно комплектуется воздушным клапаном. Он необходим для стабилизации и регулировки давления в воздушной камере.

Каждый раз при запуске закрытой системы отопления на мембрану будет воздействовать повышенный показатель давления. Поэтому рекомендуется не реже 1 раза в 2 года проверять состояние и в случае надобности выполнять ее замену.

Это типичная схема установки, которая не учитывает особенности конкретной системы отопления и ее составляющих элементов. Во время монтажа следует избегать частых ошибок, которые могут привести к неправильному функционированию баков мембраны для систем отопления. Прежде всего — установка максимального значения давления в воздушной камере. Она должна быть меньше расчетного критического на 10-15%. В противном случае мембрана не будет расширяться в сторону камеры, что приведет к порыву труб и выходу из строя радиаторов отопления. Чтобы избежать этого необходимо установить манометр, что рекомендует компания Wester, чьи мембранные баки для отопления характеризуются высокой надежностью.

Для установки мембранного бака в систему отопления необходимо убедиться в отсутствии такового в котле отопления. Если же его объема будет недостаточно по расчетам – можно монтировать дополнительный бак.

Советы по выбору мембранного бака

Прежде всего необходимо определиться с конструкцией мембранного расширительного бака, предназначенного для отопления. Если не ожидаются критические скачки давления, общий объем теплоносителя мал — можно выбрать недорогую модель фиксированного типа. Во всех других случаях необходимы баки мембранные для систем отопления разборного типа, так как намного дешевле поменять эластичную мембрану ,чем всю конструкцию. Помимо этого при выборе следует учитывать такие факторы:

Толщина металла корпуса. Она должна составлять не менее 1 мм;
Защитное внутреннее и внешнее покрытие. Так как все баки мембранные, рассчитанные для систем отопления, изготавливаются из металла — коррозионные процессы не должны повлиять на их целостность;
Уменьшение тепловых потерь за счет дополнительного изоляционного слоя. Относительно большой объем водяной камеры может негативно сказаться на снижении температуры воды в трубах. Если в конструкции не предусмотрен теплоизоляционный слой — его можно сделать самостоятельно, используя вспененный полиэтилен или аналогичный материал;
Обращать внимание на конструкцию. По инструкции мембранный бак для отопления может быть горизонтального или вертикального типа. Установка в другом положении запрещена.

И самое главное — следует приобретать модели только проверенных производителей. К ним можно отнести расширительные баки для отопления компании Wester. Наряду с ней хорошими показателями качества характеризуется продукция компаний Zilmet (Италия), Aquasystem (Италия) и Sprut (Китай). Их средняя стоимость составляет от 2 до 5 тыс. рублей в зависимости от объема.

Несмотря на хорошие эксплуатационные качества дополнительно к расширительным мембранным бакам системы отопления устанавливается спускной предохранительный клапан. Если значение давления в трубах превысит критическое даже для расширительного бака — клапан удалит излишки воды.

В видеоматериале представлен еще один способ расчета объема расширительного бака:

Как мембранный расширительный бак используется в системе отопления?

Назначение и особенности конструкции
Отличия от гидроаккумулятора
Устройство и принцип работы
Виды и критерии выбора
Ограничения
Расчёт объёма
Установка
Неисправности

Объём теплоносителя изменяется в зависимости от смены температурных режимов, что может привести к опасным последствиям. Для безопасной и длительной эксплуатации теплоносителя необходимо поддержание его стабильных характеристик. Для этого может использоваться мембранный расширительный бак.

Назначение и особенности конструкции

В отопительных системах теплоносителями выступают жидкости, находящиеся в процессе слабого сжимания. Для безопасной работы отопительной системы необходимо использовать стабилизирующее устройство – мембранный расширительный гидробак, который способен принимать определённое количество жидкости в процессе увеличения давления и объёма, а потом возвращать её в циркуляционный контур при понижении данных показателей.

Мембранные расширительные баки обладают рядом преимуществ перед другими устройствами того же назначения, а именно:

пригодны для любой воды, даже если в её состав входит большое количество кальция;
безопасно применять для питьевой воды;
обладают большим вытесняемым полезным объёмом, чем напорный бак без мембраны;
нужна минимальная подкачка воздуха;
экономично и быстро монтируются;
низкие расходы при эксплуатации.

Однако у данных устройств тоже есть недостатки, а именно:

большие размеры расширительного бака делают процесс установки довольно проблематичным;
из-за отдачи теплоносителем своего тепла экспанзомату повышаются теплопотери;
повышается риск образования ржавчины.

Чтобы избежать неконтролируемой потери тепла специалисты советуют утеплять устройство.

Отличия от гидроаккумулятора

Конструкция герметичных расширительных баков схожа с конструкцией гидроаккумуляторов, однако, предназначение у этих приборов разное. Расширительный бак компенсирует расширение воды, происходящее из-за нагревания в системе отопления. Гидроаккумулятор аккумулирует объём воды под давлением в системе водоснабжения, имеющей напорный насос, чтобы уменьшить частоту включения данного насоса и сгладить гидроудары. Кроме того, чаще внутри гидроаккумулятора находится груша, сделанная из пищевой резины. Именно она накачивается водой, в результате вода не контактирует с корпусом бака. Расширительный бак для систем отопления изготовлен с мембраной, выполненной из технической резины. Она делит корпус на два отсека, а теплоноситель имеет контакт с корпусом.

Устройство и принцип работы

Мембранный бак – это герметично закрытая металлическая ёмкость, разделённая на два отсека (камеры) эластичной мембраной. Одна из таких камер – это пневмокамера, которая содержит газ или воздух, находящийся под давлением. Во вторую камеру – гидрокамеру, поступает теплоноситель.

Работа устройства осуществляется следующим образом:

давление воздуха, находящееся в состоянии равновесия, в пневмокамере компенсирует давление жидкости в отопительной системе, объём теплоносителя и гидрокамеры сведены к минимуму;
когда давление жидкости повышается в системе, в том числе и при нагревании, происходит увеличение давления и в гидрокамере, куда поступает излишество теплоносителя;
из-за эластичности мембраны уменьшается объём пневмокамеры, что сопровождается повышением давления газа;
при повышении давления в пневмокамере компенсируется увеличение давления в гидрокамере, и система возвращается в состояние равновесия.

При снижении давления теплоносителя в системе происходят противоположные действия. Газ (воздух), сжатый в пневмокамере, расширяется и вытесняет жидкость из гидрокамеры в систему до восстановления разницы давлений. Конструкция позволяет исключить возможность контакта теплоносителя и воздуха, снижая вероятность возникновения ржавчины не только в баке, но и в остальных деталях отопительной системы – трубопроводе, котле. Герметичные расширительные баки оснащены клапанами безопасности, позволяющими ограничить максимальное давление в отопительной системе на допустимом уровне. Это характеризует бак и как устройство защиты для системы отопления.

Виды и критерии выбора

Чтобы компенсировать объём теплоносителя в системе во время изменения температуры, используют расширительные баки двух видов: открытые и закрытые (герметичные).

Открытые расширительные баки широко распространены, но имеют следующие недостатки:

большие затраты на установку, так как монтируют такие баки в верхней точке системы для создания необходимого уровня увеличенного давления;
необходимо постоянно контролировать уровень жидкости;
есть риск возникновения ржавчины в системе из-за длительного контакта нагревающегося теплоносителя с воздухом.

Герметичные расширительные баки не имеют таких недостатков. Для отопительных систем выпускаются баки, которые отличаются в использовании мембраны. Мембраны делятся на баллонные и диафрагменные виды. Баллонная мембрана – это установленная внутри бака ёмкость, сделанная из резины высокого качества, способной выдержать значимые температурные колебания. Фланцевое крепление такой мембраны позволит заменить её быстро и просто.

Мембраны баллонного типа имеют такие преимущества, как:

широкий диапазон рабочих давлений, дающих возможность применить герметичный расширительный бак;
возможность смены мембраны, что помогает сделать ремонт данного устройства дешевле и быстрее;
простое задание минимального давления для любых систем.

Диафрагменная мембрана – это несъёмная перегородка, которая, чаще всего, выполнена из эластичного полимера или тонкого металла. Эта мембрана отличается малой собственной ёмкостью и способностью компенсировать небольшие перепады давления в системе. При выходе из строя такого бака потребуется его полная замена. Одной из привилегий данного устройства является низкая цена. Кроме того, бак, имеющий диафрагменную мембрану, просто сконструирован и надёжен в эксплуатации.

Правильно выбрать расширительный бак – это значит обеспечить безопасность эксплуатации отопительной системы, поэтому выбирая расширительный бак, стоит обратить внимание на такие основные характеристики:

материал мембраны, её устойчивость к высоким абсолютным значениям температур, давлений и перепадам этих показателей;
материал и покрытие корпуса, устойчивость к возникновению ржавчины;
соответствие санитарно-гигиеническим нормам;
исполнение (способ монтажа).

Ограничения

На использование мембранных расширительных баков производители накладывают определённые ограничения, которые зависят от конструкции и материалов, применяемых при изготовлении устройства. Производителями предъявляются чёткие требования к свойствам и составу жидкости в отопительной системе. Содержание, к примеру, этиленгликоля в растворе антифриза ограничивают. Использование мембранного расширительного бака при превышающих допустимые нормы давлениях запрещено. Обязательна установка группы безопасности, контролирующей и ограничивающей давление в баке. В отопительных системах квартир автономного отопления и частных домов используется оборудование, рабочее давление которого составляет не менее 3 бар.

Расчёт объёма

Объём – это главная характеристика, по которой выбирается расширительный бак. Многие источники советуют выбирать объём расширительного бака в пределах 10% общего объёма теплоносителя в отопительной системе. Этот способ определения вместимости устройства основан на том, что коэффициенты теплового расширения теплоносителя даже при содержании гликоля до 90% и нагреве +100 градусов не превышают 0,08. Такой метод расчётов не учитывает давление в системе, поэтому может дать неточности. Есть более точный метод расчёта объёма мембранного расширительного бака. Здесь используется соотношение:

V = C*Bt / (1 – (Pmin /Pmax)), где

С – объём теплоносителя в системе;
Bt – коэффициент теплового расширения теплоносителя;
Pмin – начальное давление в баке;
Pmax – допустимое давление в системе.

Объём теплоносителя в отопительной системе определяют, учитывая все её узлы. Данный параметр получают из проектной документации на отопление. Если такой возможности нет, можно воспользоваться ориентировочным расчётом, который основан на том, что объём теплоносителя в системах отопления связан с мощностью отопления – на каждый кВт приходится 15 л жидкости. Коэффициент теплового расширения жидкости определяют с помощью её состава – чаще всего, в отопительных системах квартир и домов не исключено добавление в воду гликолей для улучшения её характеристик. Этот коэффициент может зависеть и от температуры теплоносителя. Можно найти необходимые величины в таблицах объёма воды в трубе.

Максимальное давление в отопительной системе определяют с помощью минимальной из величин, которые допускаются для разных узлов. Переходной клапан настраивается именно на неё. Первоначальное давление в отопительной системе при охлаждённом теплоносителе соответствует настроечному (минимальному) давлению. Для многих устройств возможно точное его регулирование распространёнными средствами (стравливание воздуха из бака или его накачивание насосом). Давление в баке контролируется во время установки на него манометра. Расчётные данные дадут увеличение объёма теплоносителя в системе в процессе его нагревания. Для выбора бака коэффициент заполнения округляют в большую сторону. Коэффициент зависит от максимального и начального давления и может быть найден с помощью таблиц, предоставляемых производителями или в специальной литературе.

Установка

Установить мембранный расширительный бак несложно, но лучше доверить это специалисту. Прежде всего, должна использоваться инструкция к устройству. При установке данного устройства в отопительную систему важно тщательно проверить герметичность соединений. Расширительный бак нельзя открывать или разбирать. Его просто присоединяют к трубопроводу, находящемуся к котлу ближе всего. Чтобы предотвратить увеличение давления, устанавливают предохранительные устройства.

При установке бака стоит учитывать следующие правила:

бак устанавливают до разветвления;
температура в комнате должна быть постоянно выше 0;
нужно перепроверить перед установкой все расчёты;
бак объёмом больше 30 л не крепится на стены, а ставится на ножки;
для контроля давления на выходе бака устанавливают манометр, на входе – обратный клапан (если насоса нет);

устройство должно находиться в месте комфортном для ТО и настройки;
присоединяя бак к стене, на кронштейне нужно выдерживать высоту, которая будет удобна для доступа к запорной арматуре и к воздушному пространству;
подводная труба и кран не должны перегружать своим весом расширительный бак, подводку нужно укрепить отдельно;
к мембранному баку, расположенному на полу, нельзя прокладывать подводку по полу поперёк прохода;
между стеной и ёмкостью должно быть расстояние для осуществления осмотра.

Расширительный бачок малой вместительности можно подвесить к стене, если будет хватать её несущей способности. Многие рекомендуют устанавливать бак так, чтобы труба была присоединена к баку наверху, а воздушная камера оставалась внизу. Таким образом, легче удаляется воздух из-под мембраны, его вытеснит вода. Однако специалисты по монтажу рекомендуют установку присоединительным патрубком вниз и никак иначе. А в некоторых моделях штуцер изначально находится в нижней части боковой стенки, и поставить сосуд иначе просто не получится. Такой способ установки обусловлен тем, что когда-нибудь в мембране появятся трещины. При установке патрубком вниз воздух проникает в теплоноситель медленнее, и устройство прослужит дольше. В противоположном случае воздух быстро протекает в камеру с теплоносителем, и бак потребует срочной замены.

Неисправности

Одной из самых распространённых поломок мембранного расширительного бака считают разрыв мембраны из-за превышения допустимого давления и неравномерных нагрузок. Для запрессованных мембран используют более прочные материалы, так как их нельзя поменять, поэтому сменные мембраны рвутся довольно часто. Из-за разрыва мембраны расширительный бак выйдет из строя, потому что вода попадёт на внутреннюю поверхность, и бак заржавеет, что недопустимо. Поэтому материал, из которого сделана мембрана, сильно влияет на надёжность и качество расширительного бака. Нужно быть внимательным при выборе нужной модели, установке и обслуживании устройства. Прежде всего, его необходимо правильно настроить.

Обзор принципа работы расширительного бака смотрите в следующем видео.

Устройство мембранного расширительного бака для отопления

Вследствие температурных колебаний у теплоносителя отопительной системы может изменяться объем, что способно привести к авариям. Поэтому нужно сделать все, чтобы она работала стабильно и подобного не происходило.

Для этого применяются специальные устройства, например, мембранный расширительный бак. Он является одной из ключевых составляющих контура отопления.

1. Назначение, плюсы и минусы
2. Конструкция изделия
3. Принцип работы
4. Правила выбора
5. Требования к монтажу

Когда теплоноситель нагревается, в контуре отопительной системы и котлах давление повышается за счет увеличения объема жидкости. Поскольку она является несжимаемой средой, а сама система герметична, это может привести к поломке труб или котлов.

Некоторые полагают, что для решения проблемы достаточно поставить клапан для выдавливания излишнего объема нагретого носителя, но это не так. При охлаждении жидкость будет сжиматься, и на ее место в контур попадет воздух, что станет препятствием для циркуляции. Поэтому воздух потребуется из радиаторов постоянно спускать, а добавлять новый теплоноситель и греть воду будет весьма дорого.

По этой причине и рекомендуется ставить мембранный расширительный бак для отопления. Он представляет собой резервуар, подключенный с помощью трубы к системе. Излишнее давление в нем будет компенсироваться объемом, что и обеспечит контуру полноценную работу. Расширитель принимает в себя какое-то количество жидкости при повышении объема и давления, а затем, когда эти показатели понижаются, возвращает ее назад. От аналогичных устройств другого типа такие приборы отличаются рядом преимуществ:

их можно применять в любой воде, даже если она содержит много кальция;
разрешается использовать для питьевой воды;
имеют большой полезный вытесняемый объем (по сравнению с баками без мембраны);
подкачка воздуха требуется в минимальном количестве;
установка быстрая и не требует больших затрат;
при эксплуатации расходы будут минимальными.

Но имеет расширительный бак и минусы. Иногда можно столкнуться с проблемами при его монтаже, поскольку он довольно крупный. Теплопотери увеличиваются вследствие того, что теплоноситель отдает тепло экспанзомату.

Кроме этого, в таких приборах существует повышенный риск образования ржавчины. Чтобы избежать неконтролируемых теплопотерь, устройство рекомендуется утеплять.

В помещениях отопительные сети могут иметь открытые и закрытые схемы. Первый тип применяется в централизованных сетях, благодаря чему можно напрямую забирать воду для потребностей в горячей воде. Приборы ставят в верхней части контура. Расширительные бачки не только позволят контролировать процесс перепадов давления, но и будут выполнять функцию отделения воздуха из системы. Если же она относится к закрытому типу, то используется конструкция с мембраной внутри.

Расширительный бак мембранного типа устройство имеет относительно простое. Он включает в себя резервуар для воды и резиновую мембрану, которая может быть баллонной или диафрагменной.

Если мембрана относится к первому типу, то теплоноситель располагается внутри резинового баллона, а снаружи находится азот или воздух. Такую деталь при необходимости можно заменить, что позволит сэкономить на ремонте и не менять весь прибор.

Диафрагменная мембрана для расширительного бака представляет собой несъемную перегородку на основе тонкого металла или эластичного полимера.

Она имеет небольшую емкость и компенсирует незначительные перепады давления. Если она выходит из строя, заменить ее невозможно, поэтому менять придется бачок полностью. Но по сравнению с баллонной мембраной она стоит дешевле.

Для каждой системы давление газа настраивается согласно инструкции к прибору. Вид мембраны на эффективность работы устройства не влияет. Но если она относится к баллонному типу, в бачок можно поместить больше теплонесущей жидкости. Принцип работы мембранного расширительного бака системы отопления у конструкций разного вида не отличается:

если давление воды растет вследствие расширения, то мембрана растягивается;
затем она сжимает газ, находящийся с другой стороны, и позволяет остаткам теплоносителя попасть внутрь;
когда давление в сети падает, происходит остывание, и осуществляется обратное действие.

Постоянное давление регулируется автоматически. Чтобы система работала стабильно, нужно правильно выбрать бачок и произвести расчеты. Нужное давление не сможет образоваться, если бак окажется больше, чем нужно, а если он будет меньше, то может не вместить в себя излишки жидкости. Это способно вызвать аварию.

Чтобы изделие работало полноценно, нужно не только правильно подбирать его по объему, но и учитывать другие его характеристики. Обратить особое внимание следует на следующие нюансы:

мембрана должна быть устойчивой к предельным показателям температуры и давления или их перепадам;
модель должна соответствовать нормам гигиены и санитарии;
способ монтажа бака.

Сейчас на рынке можно увидеть большое количество моделей российского и зарубежного производства. Отличаются они по стоимости, при этом подозрительно низкая цена должна насторожить. Она может быть обусловлена тем, что при производстве использовались низкокачественные материалы китайского происхождения. Отечественные модели по качеству гораздо лучше, они стоят дешевле иностранных аналогов от известных брендов, однако не уступают им по характеристикам.

Как уже говорилось, основной характеристикой, на которую нужно ориентироваться при покупке бачка, является его объем. Некоторые специалисты рекомендуют выбирать изделия, размер которых находится в пределах 10% от общего объема теплоносителя в системе отопления. Дело в том, что коэффициенты теплового расширения даже при высоком нагреве не могут быть выше 0,08. Поэтому расчеты следует проводить максимально точно с учетом таких показателей, как:

максимально допустимое давление отопительной системы;
объем теплоносителя;
изначальное давление в баке;
коэффициент теплового расширения.

При подборе объема нужно учесть все узлы отопительной системы. Это можно выяснить, изучив проектную документацию. Если она отсутствует, то расчет разрешается выполнить примерный, ориентируясь на то, что на 1 кВт будет приходиться 15 л воды. Коэффициент теплового расширения теплоносителя определяется с помощью состава жидкости. Во многоквартирных домах она часто содержит гликоли, которые улучшают ее характеристики.

Также коэффициент можно вычислить по температуре теплоносителя. Предельное давление системы определяют с помощью минимальной величины, допускаемой для узлов. На нее настраивается переходной клапан. Изначальное давление в системе при условии охлажденного теплоносителя соответствует минимальному давлению. На некоторых устройствах его регулируют накачиванием или стравливанием воздуха. В баке давление контролируется путем установки манометра.

Применение мембранного бака для отопления имеет ряд ограничений в зависимости от производителя, конструкции и материала изготовления. В некоторых случаях требования к составу теплоносителя очень строгие. В частности, это касается ограничения количества антифриза и этиленгликоля в его составе.

Кроме этого, расширительные баки нельзя применять, когда превышаются предельные показатели давления. Также в обязательном порядке должна быть установлена группа безопасности, которая ограничивает и контролирует его.

Установить своими руками мембранный бачок не так уж и сложно, привлекать для работы специалиста необязательно. Требования к монтажу предъявляются такие:

устройство запрещается ставить в местах с минусовой температурой;
его можно установить в любой точке отопительной системы до разветвления;
крепление должно быть максимально надежным, поскольку когда емкость наполнится, она станет очень тяжелой;
соединения должны быть герметичными;
герметики использовать нельзя, поскольку из-за них между корпусом бака и мембраной трение будет ухудшено;
сосуд не стоит ставить на выходной трубе в непосредственной близости от котла.

Если емкость имеет объем от 30 л и выше, ее запрещено прикреплять к несущим конструкциям. Чаще всего она оборудована специальными ножками и ставится на пол. При установке рекомендуется соблюдать такие советы:

патрубок должен иметь окружность в три четверти, соответственно, в обратке должен присутствовать аналогичный резьбовой канал;
монтаж осуществляется так, чтобы части системы или другие предметы не мешали работам;
любая нагрузка на бак должна быть исключена;
рекомендуется применять паронитовые прокладки, которые устойчивы к высоким температурам или давлению;
чтобы регулировать или поддерживать давление в газовом отсеке, расширитель должен быть оснащен воздушным клапаном.

Если система закрытая, то каждый раз после ее включения на мембрану оказывается высокое давление. Поэтому следует хотя бы раз в 2 года проверять ее состояние и при необходимости производить замену. В некоторых случаях меняется все полностью.

При установке нельзя допускать грубых ошибок, иначе оборудование не будет нормально функционировать. Наиболее распространенным просчетом является неправильное указание предельного давления в газовом отсеке, которое составляет порядка 90% от критического. Если это допустить, то мембрана не будет расширяться в сторону отсека. В итоге прорвется труба, из-за чего батареи отопления работать не смогут. Чтобы исправить ошибку, нужно поставить поверенный манометр. Также нужно убедиться, что в самом котле нет бака. Если после проведения расчетов будет установлено, что его объема мало, тогда потребуется дополнительная емкость.

Расширительный бак в системе отопления очень важен. От него зависит, насколько корректно она будет работать. Устанавливать его несложно, но нужно уделить этому процессу особое внимание, поскольку даже небольшая оплошность может вызвать в будущем аварийную ситуацию.