Как подобрать расширительный бак. Какой расширительный бак нужен для отопления частного дома.

Владельцам небольших домов и квартир, отопление которых осуществляется с помощью настенного газового котла, не нужно устанавливать расширительный бак. Он входит в состав отопительного прибора.

Как правильно сделать выбор расширительного бака системы отопления, расчеты и особенности установки

Конструкция системы отопления состоит не только из радиаторов и котлов, но и из других элементов, которые являются частью всей системы отопления и обеспечивают бесперебойную работу и полную функциональность. Выбор расширительного бака является важной частью этой конструкции. Именно расширительный бак компенсирует температурные расширения и обеспечивает нормальное функционирование всего оборудования.

При выборе расширительного бака важно определить тип системы, тип контура хладагента и общий объем воды. В некоторых случаях может потребоваться установка дополнительного оборудования, например, циркуляционного насоса.

Расширительный бак для отопления для чего он нужен и как работает

Что такое расширительный бак, как выбрать расширительный бак для системы отопления? Это устройство компенсирует температурное расширение жидкости при нагревании или охлаждении. Увеличение объема охлаждающей жидкости в системе отопления в итоге происходит при каждом запуске системы отопления, т.е. нормальная работа системы отопления полностью зависит от правильно выбранного расширительного бака.

При включении системы объем нагретой воды увеличивается, а излишки воды стекают в полость сосуда, предотвращая разрыв труб. Когда система остывает, «лишняя» вода возвращается в систему и снова поступает в сосуд, чтобы снова нагреть его, и цикл повторяется. Когда расширительный бак все еще необходим? Расширительный бак защищает систему от воздушных пузырьков, которые могут прервать циркуляцию теплоносителя.

Разновидности и особенности расширительного бака

Существует три типа расширительных баков:

1. Открытые бачки. Такое оборудование применяется для систем с естественной циркуляцией, это открытые емкости, которые соединяются с общей системой при помощи соединителя в дне бака. Монтируются они в самой высокой точке отопительной системы, обычно на чердаке.
2. Закрытые баки. Это оборудование предназначены для отопительных систем с принудительной циркуляцией без подпитки. Устройство расширительных бачков осуществляется в специально оборудованной котельной, дополнительной защиты от промерзания или обслуживания не требуется.
3. Мембранные расширительные бачки. Современный тип оборудования, работающий в автоматическом режиме. Принцип функционирования схож с закрытыми системами, но подобное оборудование имеет эластичную мембрану, что делает бак более надежным и удобным в использовании.

Расчет объема

Существует очень простой метод определения объема расширительного бака для системы отопления: рассчитывается 10% от объема теплоносителя в системе. Это следует рассчитать при планировании проекта. Если у вас нет таких данных, можно определить объем, экспериментально слив теплоноситель, а затем заполнив его новым теплоносителем и измерив его (с расходом через счетчик). Второй вариант — расчет. Определите объем труб системы и добавьте объем охлаждающих устройств. Это и есть объем системы отопления. Из этой цифры можно вывести 10%.

Формула

Второй способ определить объем расширительного бака для отопления — рассчитать его по формуле. Для этого расчета также необходим объем системы (обозначенный буквой C), но потребуется и другая информация.

• максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
• начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
• коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);

Имея все эти значения, рассчитайте точный объем расширительного бака для системы отопления по формуле:

Расчеты не очень сложные, но стоит ли оно того? Если система открытая, то ответ однозначен: нет. Стоимость сосуда не сильно зависит от объема, к тому же его можно изготовить самостоятельно.

Расширительные баки для закрытых систем отопления стоит рассмотреть. Их цена зависит от объема. Однако в этом случае лучше купить все с запасом, так как недостаточный объем приведет к быстрому износу системы или даже ее поломке.

Если в котле есть расширительный бак, но его объема недостаточно для вашей системы, можно установить второй. В сумме они должны дать необходимый объем (установка не меняется).

К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

При нагревании теплоноситель расширяется, его избыток помещается в расширительный бак для отопления. Если не весь избыток поглощается, он выпускается через клапан сброса давления. Это означает, что теплоноситель выходит в дренаж.

Если температура затем снижается, объем теплоносителя уменьшается. Но поскольку объем системы меньше, чем раньше, давление в системе падает. Если падение объема незначительно, это может быть не критично, но если оно слишком мало, котел может не работать. Данный прибор имеет нижний предел давления, при котором он может работать. Когда этот нижний предел будет достигнут, прибор отключится. Если вы в это время находитесь дома, вы можете исправить ситуацию, долив теплоноситель. Если вас нет дома, устройство может разморозиться. Кстати, работать на пределе тоже нехорошо — агрегат быстро выйдет из строя. Поэтому лучше перестраховаться и добавить больший объем.

Давление в бачке

У некоторых котлов (обычно газовых) в паспорте указано, какое давление должно быть установлено на расширителе. Если такой записи нет, то давление в баке должно быть на 0,2-0,3 атм ниже рабочего давления для нормальной работы системы.

Система отопления в небольшом отдельно стоящем доме обычно работает при давлении 1,5-1,8 атм. Следовательно, давление в баке должно составлять 1,2-1,6 атм. Давление измеряется обычным манометром, подключенным к ниппелю, расположенному в верхней части бака. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, открутите ее, и вы получите доступ к спирали. Вы также можете использовать его для сброса избыточного давления. Принцип действия такой же, как и у автомобильного клапана выпуска воздуха — вы сгибаете пластину чем-то тонким и выпускаете воздух в нужных точках.

Можно также увеличить давление в расширительном бачке. Для этого вам понадобится автомобильный насос с манометром. Вы подсоединяете его к ниппелю и накачиваете до нужного значения.

Все вышеперечисленные процедуры выполняются на отдельном от системы бачке. Если он уже установлен, то снимать его не нужно. Вы можете проверить давление в расширительном бачке на месте. Однако будьте осторожны! Давление в расширительном баке должно проверяться и корректироваться при отключенной системе и слитом котле. Важно, чтобы в котле не было давления, чтобы можно было точно измерить и отрегулировать расширительный бак. Поэтому тщательно слейте воду. Затем подключите насос к манометру и установите параметры.

Где поставить в системе

В закрытой системе расширительный бак следует размещать после котла и перед насосом, чтобы создать поток в обратном направлении. Так система работает более надежно. Таким образом, место установки зависит от того, где у вас находится циркуляционный насос.

Он подключается к системе через тройник: Вы вставляете тройник в трубу, направляете вертикальный выход вверх и прикручиваете к нему бак. Если стена не позволяет установить бак, придется сделать угловую трубу, но бак будет направлен вверх. Теперь вы можете считать расширительный бак установленным.

Однако для облегчения проверки рекомендуется просверлить еще одно отверстие с краном на свободном выходе после бака. Это позволит проверить мембранный бак без необходимости опорожнять всю систему — бак перекрыт. Закройте вентиль и слейте воду из бака. Проверьте давление в отсоединенной линии (в бойлере). Оно должно быть равно нулю. После этого можно проводить все дальнейшие работы по регулировке.

Как подобрать расширительный бак для отопительной системы

Во многих случаях выбор расширительного бака осуществляется без сложных математических расчетов. Предполагается, что вода нагревается до 80 °C и увеличивает свой объем примерно на 5 %. Добавляется запас прочности еще на 5 %. Получается, что объем расширительного бака составляет 10-12 % от общего объема теплоносителя в системе. В случае отопительного контура с объемом воды 100 литров, объем расширительного бака составляет 10-12 литров. Для расчета общего объема воды в системе необходимо записать в паспортах объем воды в котле и в радиаторах, который добавляется к объему воды в трубах. Зная внутренний диаметр труб и их длину, легко рассчитать объем жидкости в трубах: V = (π×D2/4) × L, где D — внутренний диаметр трубы, L — ее длина, π = 3,1.

Более сложные расчеты выполняются, когда системы отопления имеют несколько ветвей. Для такого расчета используется следующая формула: Vn — объем расширительного бака, необходимый для конкретной системы отопления; Ve — объем, возникающий в результате теплового расширения. Он может быть рассчитан путем умножения общего объема системы на коэффициент объемного и температурного расширения жидкости: Ve = Vsystem × n%. ОбъемVsystem связан с мощностью котла. 1 кВт мощности соответствует примерно 15 литрам теплоносителя. Значение n% для воды берется из таблицы: Формула для 10 % отопительной воды составляет 4 % × 1,1 = 4,4 %, для 20 % отопительной воды 4 % × 1,2 = 4,8 % и т. д. Vv — это объем теплоносителя, который первоначально образуется в расширительном бачке под действием гидростатического давления жидкости в системе. Это так называемое водяное уплотнение. Если номинальный объем бака составляет 15 л, то 20 % этого объема используется для водяного уплотнения. Для более крупных резервуаров для водяного уплотнения используется не менее 0,5 % от общего объема, но не менее 3 л. rho — это статическое давление системы отопления. 10 м водяного столба создают давление в 1 атм. re — конечное давление, создаваемое работой предохранительного клапана. Для клапанов до 5 бар re = 0,5атм, для клапанов свыше 5 бар re = 0,9×rkl.

Монтаж расширительного бака

Подключение открытого расширительного бака очень простое. В нижней части сосуда имеется резьбовая труба, через которую сосуд соединяется с трубой отопления.

Закрытые расширительные баки следует устанавливать в тех местах системы отопления, где давление минимально, например, в обратке. Сосуд, установленный в системе отопления, не должен мешать жильцам. Поэтому его лучше всего разместить в углу на полу или у стены. Весь процесс установки расширительного бака выглядит следующим образом: 1) Сначала устанавливается и закрепляется сам бак. Выбор емкости для размещения на полу или на стене зависит от объема и условий установки. В любом случае, емкость должна быть надежно закреплена на полу или стене.

2) Следующим шагом является подключение к обратному трубопроводу системы отопления. Подключение осуществляется с помощью трубы того же диаметра, что и для расширительного бака. В случае полипропиленовых труб отопления приваривается подходящий кусок; в случае металлопластиковых труб труба отрезается и кусок вставляется в фитинг; в случае стальных труб приваривается резьбовой фитинг.

3) На нарезанную резьбу накручивается запорный вентиль, в который упаковывается разъемное соединение (американский шланг). Американский шланг подсоединяется к расширительному баку. После подключения бака к системе отопления проверьте давление в воздушной камере. Если оно соответствует техническим условиям, можно открыть запорный вентиль и пустить воду в систему. Любой воздух в трубах выходит через автоматический выпускной клапан при подключении расширительного бака. Как правило, все современные расширительные баки оснащены автоматическим выпускным клапаном.

В сосуде также может быть предусмотрен аварийный слив. Он используется редко, но все аккуратные сантехники его устанавливают. За американской трубой должен быть установлен тройник с полудюймовым краном, чтобы при необходимости можно было быстро и легко слить воду из расширительного бака.

Обслуживание расширительных баков

Чтобы расширительный бак прослужил долго, следует соблюдать определенные правила обслуживания. К ним относятся. При обнаружении повреждений необходимо устранить их причину.

2) Каждые шесть месяцев проверяйте начальное давление в газовом пространстве по сравнению с расчетными значениями. Для проверки начального давления в газовом пространстве отсоедините бак от системы отопления, слейте остатки воды и подсоедините манометр к газовому ниппелю. Если давление ниже давления, установленного при регулировке расширительного бака, необходимо подкачать бак компрессором через тот же ниппель.

3) Целостность мембраны необходимо проверять каждые шесть месяцев. При проверке давления в газовой камере после слива остатков воды через сливной кран, если воздух находится под давлением, а давление в газовой камере упало до атмосферного, то мембрана лопнула. При обнаружении дефекта необходимо по возможности заменить мембрану.

4) Если контейнер не используется в течение длительного периода времени, его необходимо опорожнить и хранить в сухом месте.

Какая конструкция лучше?

В зависимости от конструкции и материала, из которого изготовлен расширительный бак, системы различаются по списку преимуществ и недостатков. Однако, по мнению экспертов и опытных пользователей, преимущества в функциональности находятся на стороне закрытых вариантов.

Плюсы и минусы открытого бака

Автоматическая проточная система требует большего диаметра труб, что, в свою очередь, напрямую увеличивает расходы. Бюджет при установке открытой системы отопления с расширительным баком без подогрева несколько увеличивается, но остается сравнительно небольшим.

Основными преимуществами этого варианта являются простота и низкие затраты на комплектующие и монтажные работы. Еще один положительный момент — отсутствие необходимости контроля давления.

Открытый расширитель для небольших систем может быть собран из подручных материалов и прост в установке.

Однако недостатков значительно больше:

• применение незамерзайки опасно из-за токсичных испарений;
• возможности монтажа ограничены только верхней точкой системы;
• постоянный контакт с атмосферой увеличивает риск воздушных пробок и коррозии;
• медленный разогрев;
• перепады температур, сопровождающие конвекционную циркуляцию, ускоряют износ оборудования;
• применяется в отоплении малоэтажных строений, максимум в два этажа;
• большие теплопотери и расход энергии для разогрева.

Еще одним недостатком открытой системы являются потери из-за испарения и переполнения. Поэтому при установке бака необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить доступ к заливному отверстию.

Для систем отопления в отдельно стоящем доме, гараже или теплице можно отремонтировать старый расширительный бак или построить новый из подручных средств.

Проще всего изготовить расширительный бак из емкости для воды подходящего объема. Достаточно просверлить в баке три отверстия и проложить трубы: входную и выходную и для слива излишков охлаждающей жидкости.

Домашние мастера, имеющие навыки сварки, могут изготовить бак самостоятельно из листового металла

Для контроля уровня в открытом аквариуме в домашний аквариум помещается прозрачная трубка с поплавком. В качестве поплавка можно использовать пластиковый шарик или аналог рыболовного мяча.

Форма расширительного бака не важна. Важно, чтобы он был рассчитан так, чтобы при максимальном расширении хладагент занимал не более 2/3 объема.

Импровизированные тепловые сети для гаражей и складов часто строятся из газовых баллонов, предварительно нагретых на безопасном расстоянии от жилых помещений.

Самый простой способ построить расширительный бак — вырезать его из пластиковой ванны. Однако при этом необходимо плотно подогнать трубные соединения.

Остроумное решение — использовать в качестве емкости обычную банку из-под масла. Она может быть изготовлена из пластика или алюминия.

Плюсы и минусы закрытого бака

Если цена и простота установки являются аргументами в пользу открытых расширительных баков, то функциональность — сильная сторона закрытого бака, также называемого Expansomat. Они используются при строительстве закрытых систем отопления без прямого контакта с атмосферой.

Экспансоматы имеют следующие преимущества:

• полная герметичность позволяет использовать антифриз;
• место размещения расширителя не влияет на работоспособность системы;
• изоляция внутреннего пространства бака сводит к минимуму вероятность воздушных пробок и возникновения коррозии;
• после запуска система прогревается быстрее, более чувствительна к регулировке температурных режимов;
• меньшая разница между эксплуатационными условиями линий подачи и обратки, что в результате повышает эксплуатационный ресурс;
• не требует монтажа труб большого диаметра, что позволяет сэкономить на сооружении;
• не требует постоянного внимания к уровню и состоянию жидкости;
• возможность применения в системах, рассчитанных на несколько этажей;
• небольшие теплопотери, сокращающие затраты при эксплуатации оборудования.

Правила расчета емкости резервуара

Экспансомат, какого бы типа он ни был, эффективен только при правильном выборе объема. Для этого необходимо учитывать способность жидкости расширяться при нагревании. Вода в отопительных кольцах расширяется не менее чем на 3 % от общего объема системы водоснабжения, антифриз — почти на 5 %.

Эти жидкости несжимаемы, поэтому в баке должен быть предусмотрен достаточный запас для теплового расширения с некоторым резервом. Если контур полностью заполнен теплоносителем, то даже тепловое расширение в пределах рассчитанных объемов может привести к тому, что жидкость выйдет через предохранительный клапан и просочится в грунт.

Поэтому во избежание аварий, когда объем расширяющегося теплоносителя превышает его объем, закрытые баки для небольших контуров в частных домах приобретаются с таким расчетом, чтобы их объем был равен 10% от общего объема циркулирующего теплоносителя в системе. Это относится к системам объемом до 150 литров.

Если в отопительном контуре протекает более 150 литров теплоносителя, емкость закрытого бака рассчитывается путем умножения общего объема теплоносителя на его коэффициент расширения при соответствующей рабочей температуре в системе.

К полученному значению добавьте объем уплотнения воды, т.е. объем теплоносителя, который возникает в точке росы в результате стандартного статического давления жидкости. Для больших нагревательных колец это обычно соответствует 0,5 % от общего объема теплоносителя, в то время как для малых нагревательных сосудов объемом до 150 л принимается доля в 20 %.

Полученная сумма умножается на поправочный коэффициент, определяемый значениями входного давления и конечного давления в системе отопления. Давление на входе принимается из расчета 1 бар на 10 м высоты контура. Конечное давление является результатом работы системы.

Расчет объема закрытого резервуара для больших сложных систем отопления производится следующим образом:

Vn — номинальный объем закрытого бака; Ve — объем теплоносителя при тепловом расширении (рассчитывается по формуле Vsystem×n%, где n — коэффициент теплового расширения теплоносителя); Vv — герметичность; po — давление на входе; pe — конечное значение давления, равное значению предельного давления предохранительного клапана минус 0,5 бар.

Объем открытого бака строго не регламентируется, но есть одно правило: объем открытого бака до переливного патрубка должен составлять 3,5 — 4 % от общего объема теплоносителя в отопительном контуре.

Для небольшого загородного дома этого достаточно, но для стационарного здания требуется более точный расчет. Первым шагом является определение общего объема системы отопления.

Варианты расчета общей емкости отопления

Его можно определить с разной степенью точности тремя основными способами. Во-первых, на основании технического паспорта котла. Например, на единицу мощности котла требуется около 15 литров жидкости. Чтобы получить необходимые данные, 15 умножают на мощность котла, указанную в техническом паспорте.

Во-вторых, при заполнении системы можно определить объем с помощью ареометра. Для этого необходимо измерить количество жидкости, расходуемой при заполнении. Это более точный и проблематичный вариант.

Как правильно выбирать расширительный бачок?

Желательно определиться с типом системы отопления на этапе планирования. Выбор бака обычно откладывается до окончания строительства коробки, когда система установлена и известен ее объем.

При выборе оптимального расширительного бака рекомендуется:

• ориентироваться на объем закрытого расширительного бачка, превышающий значение температурного расширения теплоносителя;
• при покупке следует обратить внимание на подключение, форму емкости и расположение разъемов для крепежа – это позволит избежать неожиданностей в процессе монтажа;
• важно уделить внимание инструкции на корпусе, которая содержит полезную информацию по установке и технические параметры.

При покупке лучше выбирать надежного производителя, даже если его накопительные баки стоят дороже. Это гарантирует долговечность системы отопления при условии ее правильного функционирования и регулярного обслуживания.

Перед подключением входное давление в газовом отсеке мембранного бака устанавливается на значение, соответствующее статическому давлению столба теплоносителя в отопительном контуре. Настройка производится с помощью обычного автомобильного насоса и проверяется манометром.

Главное, не купить бак для бойлера для системы отопления — они совершенно разные по своим техническим характеристикам

Не путайте расширители для систем отопления с накопительными баками для труб холодного водоснабжения. Они отличаются по внешнему виду и конструктивным особенностям. Первые окрашены в красный цвет и обычно не имеют шарниров, вторые — синие и имеют съемный фланец для ремонта мембраны.

Расчет объема закрытого бачка

Объем мембранного расширительного бака является наиболее важной величиной, влияющей на выбор емкости для конкретной отопительной сети. Для точных расчетов используется следующая формула:

V = (Vc * k) / D,

в которой используются обозначения:

• Vс – объем теплонесущей жидкости в контуре;
• k – коэффициент расширения теплоносителя при повышении его температуры;
• D – величина, определяющая эффективность расширительного резервуара.

Если теплоносителем является антифриз, то на его коэффициент расширения влияет температура и количество гликолевой добавки, содержащейся в жидкости. Необходимые значения берутся из технических книг.

Коэффициент расширения антифриза при повышении температуры приведен в таблице:

Для определения вместимости резервуара используется формула:

D = (Pm — Pn) / (Pm +1).

В ней используются следующие буквенные обозначения:

• Рм – наибольшее давление в тепловом контуре загородного дома, обычно не превышающее 3 атм. (чаще всего значение соответствует давлению срабатывания клапана в экстренных ситуациях);
• Рн – давление, созданное заранее в половине бачка с воздухом (вычисляется с учетом высоты сети: на каждые 500 см принимают 0,5 атм.).

Эксперты рекомендуют устанавливать для отопительного прибора закрытый расширительный бак, объем которого рассчитан точно по формулам. Эксперты рекомендуют использовать следующие правила: Теплоноситель следует заполнять в соответствии с правилами, и результат должен составлять примерно одну десятую от общего количества теплоносителя.

Чтобы легче было достичь желаемого результата, выбор расширительного бака для отопления часто осуществляется с помощью калькулятора в Интернете. Эксперты советуют пользоваться услугами как минимум 3 сайтов для расчетов. Так вы сможете получить более точное значение желаемой цены.

Электронный калькулятор позволяет приблизительно рассчитать объем расширительного бака теплоносителя. Домовладелец может ввести в программу точное количество жидкости в сети или приблизительное значение, основанное на мощности котельной системы. Независимо от результата расчета расширительного бака для закрытой системы отопления, специалисты по отоплению рекомендуют с помощью компьютера выбрать бак объемом не менее 12 литров.

Монтаж бачка расширения теплоносителя

Установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится специалистами в порядке и по определенным правилам. Сосуд должен быть установлен таким образом, чтобы резьбовой входной штуцер (6) располагался в нижней зоне. Такое расположение позволяет удалить максимальное количество пузырьков газа из теплоносителя.

Классическая установка заключается в размещении бака (5) в обратной линии. Расстояние до котельного агрегата (2) сохраняется как можно меньшим, но бак должен быть установлен перед насосом (3), чтобы насос не мешал турбулентности.

В обратном трубопроводе должен быть установлен тройник (4). Тип установки зависит от типа труб. Между тройником и баком устанавливается патрубок (7), чтобы вода не вытекала из трубы при ремонте или демонтаже бака. Фитинг размещается на удобной для домовладельца высоте. Для этого используется отрезок трубы (9), соединяющий обратную линию контура и, например, шаровой кран. Этот участок может быть как параллельным, так и изогнутым. Для получения разъемного соединения между шаровым краном и спиральной оправкой устанавливается американка (8). Это позволяет легко снимать и устанавливать резервуар при необходимости. После завершения всех работ трубопроводная арматура открывается и все выполненные соединения проверяются на герметичность.

Видео описание

На видео о правильной установке расширительного бака:

Воздушное отопление как климатическая система дома — что, где и как