Бачок для опалення Як зробити розрахунок розширювального бака для закритої системи опалення

Монтаж розширювального бака

Розширювальний бак призначений компенсувати температурні збільшення обсягу рідини опалювальної системи. Всім відомо, що при нагріванні об'єм води збільшується. При нагріванні води в опалювальній системі відбувається збільшення її обсягу приблизно на 0,3% на кожні 10°С. Якщо нагріти теплоносій на 70°С, то його обсяг збільшиться відповідно на 3%. Оскільки рідини практично стисливі, то надмірному об'єму подітися нікуди. Розширення теплоносія буде відбуватися щоразу під час запуску опалювальної системи. Куди подіти надлишковий об'єм рідини? Він якраз і надходить у розширювальний бак, де знаходиться доти, доки вода охолоне, її об'єм зменшиться і «вигнаний» у бак об'єм повернеться до системи трубопроводу. Якщо надлишок розігрітої води видалити із системи, то після охолодження частина трубопроводу заповниться повітрям, повітряні пробки надалі заблокують рух теплоносія по системі. Це просто призведе до блокування опалювальної установки. Таким чином розширювальний бакоберігає всю опалювальну систему від «заповітрювання».

Різновиди розширювальних баків

У системах опалення використовують в основному три типи розширювальних баків: відкриті, закриті та мембранні.

1. Розширювальні баки відкритого типу призначені для використання в опалювальній системі з природною циркуляцією теплоносія. Це звичайна відкрита ємність, в якій є спеціальний з'єднувач з опалювальною системою. Розміщується ємність в найвищій точці системи опалення. Через те, що бак знаходиться десь на горищі, на сходовій клітці, покрівлі, виникає основна незручність: для визначення рівня рідини в бакку періодично доводиться підніматися на горище і візуально виробляти контроль. Також відкриті баки необхідно покривати тепловою ізоляцією. Виготовляють їх в основному з листової сталі, форма баків прямокутна або циліндрична. Зверху бак забезпечується люком для огляду. Максимальний рівень рідини у таких баках контролюється переливною трубкою, що виходить надвір.

Відкриті розширювальні баки призначені не тільки для підтримки об'єму теплоносія в системі при коливаннях температури, але і для заповнення об'єму води в системі при витоку. Обмеження гідравлічного тиску в опалювальній системі, скидання зайвої водив каналізацію при переповненні, управління роботою підживлювальних приладів, видалення повітря із системи - ці функції теж виконує
розширювальний бак відкритого типу.

Недоліком є ​​громіздкість, пов'язані з нею марні втрати тепла. Нарешті, у багатьох випадках необхідно прокладати спеціальні з'єднувальні труби. великої кількостінедоліків розширювальні баки відкритого типу в сучасних опалювальних системах використовують рідко.

2. Розширювальні баки закритого типу використовують і у відкритих опалювальних системах із природною циркуляцією рідини, і в закритих системах із примусовою циркуляцією. Поява баків закритого типу дозволило експлуатацію опалювальних систем без контакту з атмосферою. Циркуляція теплоносія відбувається без домішок агресивних газів, що викликають корозію. Термін служби теплового обладнання та труб значно збільшується. Також опалювальна система може працювати при вищому тиску, без необхідності підживлення, так як витік води відсутня. Розширювальні баки закритого типу зазвичай розташовуються в котельні, отже, не потребують захисту від замерзання, і працюють надійно протягом усього сезону. Ці баки являють собою герметичні пристрої, обладнані автоматичними або ручними клапанами для скидання повітря. Якщо бакобладнаний ручним клапаном, то наповнення опалювальної системи, як і у випадку з відкритим баком, контролюється візуально. Якщо ж скидання повітря проводиться автоматично, то контроль за наповненням системи здійснюється манометром, що вимірює тиск рідини в системі.

3. Розширювальні баки мембранного типу- сучасне обладнання, що працює повністю в автоматичному режимі. Основна деталь, що відрізняє цей бак від звичайного бака закритого типу, - це еластична мембрана. Мембрана ділить бак на дві частини: водяний знаходиться стиснене повітря, в іншій - теплоносій. Стиснене повітряІмембрана дозволяють зменшити розміри розширювального бака в чотири і більше разів. Бак ємністю в кілька літрів успішно поміщається в корпус двоконтурного котла.

Так як бак абсолютно герметичний, амембрана рухлива, то з обох боків на мембрану виявляється однаковий тиск. Принцип роботи бака досить простий: при нагріванні зростає тиск теплоносія; надлишок води потрапляє в одне відділення розширювального бака, збільшуючи його тиск на мембрану; еластична мембрана перешкоджає попаданню води в друге відділення, але тиск повітря в цьому відділенні зростає і компенсує зростання тиску рідини. При охолодженні рідини її тиск зменшується і стиснений повітря виштовхує її назад у систему, зберігаючи тиск системи постійним. Якщо тиск повітря в баку з якоїсь причини стане критичним, станеться автоматичне відключення насоса. Повторний запуск системи стане можливим лише тоді, коли тиск повітря стане мінімальним.

Розширювальні баки мембранного типу можуть мати змінну чи незмінну мембрану.Змінну мембрану можна легко замінити у разі пошкодження. Вода, що надходить в бачок, знаходиться тільки всередині мембрани, вона не стикається состенками балона. Це перешкоджає появі корозії та продовжує час експлуатації розширювального бака. При порушенні цілісності знімної мембрани пристрій доводиться змінювати повністю. Вода, торкаючись стінок бака, провокує корозію, зменшуючи його експлуатаційний ресурс.
Переваги закритих розширювальних баковочевидних: маленькі габаритні розміри, теплоносій точно нікуди не випаровується, мінімум втрат тепла, відсутність корозії труб, робота опалювальної системи при високому тиску, економія енергії при експлуатації.

Як підібрати розширювальний бак для опалювальної системи

У багатьох випадках розширювальний бак підбирають, не вдаючись до складних математичних розрахунків. Виходять із того, що вода, нагріваючись до 80оС, збільшує свій обсяг приблизно на 5%. До цього додають запас, який становить ще 5%. Виходить, що об'єм розширювального бака становить 10-12% всього обсягу теплоносія системи. Для опалювального контуру з об'ємом води 100 л води підійде розширювальний бак на 10-12 літрів. Знаючи внутрішній діаметр труб та його довжину, легко розрахувати обсяг рідини, що усередині: V = (π×D2/4) × L,де D - внутрішній діаметр труби, L - її довжина, π = 3,14.

Більш складні розрахунки проводять у випадках, коли системи опалення мають багато розгалужень. Для розрахунків використовується така формула:

Vn - обсяг розширювального бака, необхідний даної опалювальної системи;
Ve-об'єм, що утворюється в процесі теплового розширення. Його можна розрахувати, помноживши повний об'єм теплоносія системи на об'ємний температурний коефіцієнт розширення рідини: Ve = V сист × n%. Об'єм Vсист пов'язаний з потужністю котла. 1 кВт потужності припадає приблизно на 15л теплоносія. Значення n% для води береться з таблиці:


При використанні в якості теплоносія 10-процентного тосолу розраховують за формулою 4% × 1,1 = 4,4%, у разі 20-процентного - 4% × 1,2 = 4,8% і т.д.
Vv - обсяг теплоносія, що утворюється спочатку в розширювальному баку за рахунок гідростатичного тиску рідини системи. Це так званий водяний затвор. Якщо номінальний об'єм бака 15 л, то 20% цього обсягу використовуються водяного затвора. У баках більшого обсягу на водяний затвор відводиться мінімум 0,5% від усього обсягу, але не менше 3-х літрів.
рo - статичний тископалювальної системи, 10м водяного стовпа створюють тиск, що дорівнює 1атм.
рe - остаточний тиск, що утворюється при роботі запобіжного клапана. Для клапанів із тиском до 5 атм. ре = ркл до - 0,5 атм, для клапанів з тиском більше 5 атм. - ре = 0,9 × ркл. перед.

Монтаж розширювального бака

Підключенням відкритого розширювального бака все дуже просто. У нижній частині знаходиться трубка з нарізним різьбленням, за допомогою якої з'єднують бак з трубою опалення.

Закриті розширювальні бачки рекомендується встановлювати в тих ділянках системи опалення, де тиск мінімальний, тобто в зворотному напрямку. Встановлений в систему опалення бак не повинен створювати незручності для мешканців. Тому найзручніше його монтувати в кутку на підлозі або біля стіни.


Весь процес установки розширювального бака відбуватиметься приблизно так:
1) Спочатку встановлюється та кріпиться сам бак. Вибір бака підлогового або настінного визначається обсягом та умовами, в яких буде здійснюватися установка. У будь-якому випадку бак необхідно надійно закріпити до підлоги або стіни.

2) Наступним кроком буде врізання в зворотний трубопровід системи опалення. Врізання здійснюється трубою такого жедіаметра, як передбачено для підключення розширювального бака. Якщо опалювальні труби поліпропіленові, то впаюється відповідний трійник; якщо металопластикові, то труба розрізається та вставляється трійник на фітингах; для сталевих труб- Вварюється різьбовий патрубок.

3) Потім на різьблення, врізану тим чи іншим способом, нагвинчується кран, що відсікає, в який пакується роз'ємне з'єднання (американка). Американка з'єднується з розширювальним баком. Тепер, коли підключили бак до системи опалення, необхідно перевірити тиск у його повітряній частині. Якщо воно збігається з паспортними даними, то можна відкрити кран, що відсікає, і впустити в систему воду. Повітря, що знаходиться в трубопроводі, саме вийде через автоматичний повітряний клапан при підключенні розширювального бака. Як правило, автоматичним повітряним клапаном обладнуються всі сучасні розширювальні баки.

Можна також передбачити аварійний злив бака. Використовується вкрай рідко, але всі передбачливі монтажники його обладнують. Після американки монтується трійник, у бічному відгалуженні якого є напівдюймовий кран, який служить для того, щоб при необхідності злити швидко і легко воду з розширювального бака опалення.

Обслуговування розширювальних баків

Для забезпечення тривалої експлуатації розширювального бака необхідно дотримуватись певних правил його обслуговування. До них належить:
1) Обов'язкова перевірка бака на зовнішні пошкодження (корозію, патьоки, вм'ятини) раз на півроку. У разі виявлення пошкоджень обов'язково усунути їхню причину.

2) Кожні півроку необхідно звіряти початковий тиск у газовому відсіку відповідності розрахунковим показникам. Щоб перевірити початковий тиск газового простору, бак слід відключити від системи опалення, відкачати з нього залишки води та підключити манометр до ніпелюгазової порожнини. Якщо тиск виявиться нижчим за тиск, встановлений при налаштуванні розширювального бака, то через той же ніпель
потрібно накачати бак компресором.

3) Один раз на півроку обов'язкова перевірка цілісності мембрани. Якщо при перевірці тиску газового відсіку після дренування залишків води через дренажний кран пішов під тиском повітря, а тиск газового простору знизився до атмосферного, значить мембрана пробита. При виявленні дефектів мембрану потрібно замінити, якщо передбачена така можливість.

4) Якщо бак не використовується тривалий час, потрібно злити з нього воду і тримати в сухому місці.

Вимоги техніки безпеки під час експлуатації

Розширювальний бак не може бути схильний до додаткового статичного навантаження, недопускається вплив на нього труб та агрегатів. Не допускаються також зміни конструкції, будь-які зміни форми ємності. Випробувальні та ремонтні роботи повинні проводити фахівці, які мають відповідну професійною підготовкою. Тільки оригінальні запчастини слід використовувати для заміни частин устаткування. Тільки баки, що не мають явних зовнішніх пошкоджень, можна монтувати та експлуатувати.

При введенні в експлуатацію необхідно вжити відповідних заходів щодо дотримання мінімальних та максимальних параметрів тиску та температури. Неприпустимо перевищення робочого тиску в газовому та водяному відсіках бака, як при налаштуванні, так і під час експлуатації. Попередній тиск повітряної камери завжди повинен бути нижчим за максимально допустимий надлишковий робочий тиск. Газовий простір краще заповнювати інертним газом, наприклад, азотом.

Демонтаж частин, які знаходяться під тиском, можна проводити при відключеному від опалювальної системи баку, заздалегідь зливши з нього воду, і, скинувши тиск до атмосферного. Зазвичай внутрішня поверхня баків немає покриття, тому енергоносії повинні бути неагресивні. Сучасні технології дозволяють зробити опалювальні системи настільки герметичними, що надходження речовин, що викликають корозію, зводиться кмінімуму.

Для монтажу розширювального бака треба вибрати таке місце, що несе здатність якого - витримати бак зі 100%-й наповнюваністю. Також обов'язково треба передбачити можливість зливу води з бака, здійснення підживлення системи водою. Дотримання цих правил забезпечить безпечну експлуатацію бака, здоров'я та життя людей будуть у безпеці.

Ресурс служби розширювального бака значно знижується при максимальних навантаженнях.

Водяне опалення було і залишається у нас найпопулярнішим. Щоб ця система працювала добре, потрібно підтримувати в мережі стабільний тиск. Це завдання вирішує розширювальний бак

Створення опалювальної системи — справа дорога, і кожен її елемент спричиняє нові витрати. Чи є розширювальний бак обов'язковим? Може, без нього можна обійтися? Для відповіді це питання згадаємо ази фізики. Як відомо, нагріта рідина має меншу щільність, ніж холодна. Завдяки різниці цих значень виникає гідростатичний натиск, що просуває гарячу воду до радіаторів. Але зменшення густини призводить до збільшення обсягу. Отже, в мережі утворюються надлишки теплоносія, через які тиск у трубах зростатиме аж до критичних величин. Куди ж їх подіти? Відповідь очевидна - в окрему ємність, а саме в розширювальний бак. Вода чи антифриз залишаються у ньому до остигання (і зменшення обсягу). Після цього рідина знову повертається у трубопровід. Зрозуміло, що розширювальний бак – необхідний компонент системи опалення.

Схема опалення відкритого типу

На що слід звертати увагу при його виборі?Насамперед — на тип опалювальної системи. Їх лише два. Відкрита (самоточна)передбачає, що теплоносієм служить вода, що циркулює трубопроводами природним чином, без використання будь-яких примусових механізмів. У цих системах використовують баки без кришки, встановлюють їх у верхній точці контуру. Оскільки вода з такої ємності неминуче випаровується, її рівень необхідно постійно контролювати. Якщо нехтувати цим, у трубах накопичуватиметься повітря, що заважає роботі обігрівальних пристроїв.

У системах відкритого типу не можна використовувати антифриз, оскільки він швидко випаровуватиметься з бака.

Узакритою (автономною) опалювальної системиє насос, що спонукає рідину до руху. Вся система герметична, тому випаровування теплоносія виключено. Це, своєю чергою, дозволяє використовувати як воду, а й антифриз. Очевидно, що і бак у такій схемі використовують закритий.

Конструкція закритого розширювального бака

Механізм дії розширювального бака залежить від конструктивних особливостейвстановленої у ньому мембрани. Пристрій з мембраною у вигляді діафрагмиявляє собою сталеву бочку або плоский прямокутний бак, розділений навпіл гумовою перегородкою. Ще на заводі до його верхньої камери закачують повітря, що створює початковий тиск. А після встановлення на об'єкті в нижню частинуємності надходить теплоносій, наводячи гнучку мембрану в рух. Коли вона лягає на дзеркало води/антифризу, систему можна запускати.

Під час роботи надлишки розігрітого теплоносія скидаються в бак, стискаючи повітря, що міститься в ньому. Це змушує мембрану зміститися в повітряну камеру і таким чином звільняється. більше місцядля надлишку рідини. Коли вода/антифриз остигає, зменшуючи обсяг, тиск на діафрагму знижується, і вона приймає початкове положення. Так регулюється тиск у системі.

У баках з мембраною балонного типувстановлена ​​гумова ємність для теплоносія, оточена по периметру резервуару повітрям. При надходженні нагрітої рідини вона розтягується, як надувана повітряна кулька, і повертається до вихідного розміру, коли теплоносій остигає.

У баків такого роду є дві помітні переваги. По-перше, вони дозволяють точно контролювати тиск у системі. По-друге, їх мембрани можна замінювати в міру зносу, чого не можна сказати про діафрагмові баки.

Багато виробників постачають свої вироби запобіжним клапаном. Він відкривається і скидає надлишки води, коли тиск у трубах піднімається вище за допустимий. Якщо вибрана модель клапана не має, його варто докупити окремо.

Треба знати: розширювальні баки синього кольору оснащені мембранами харчової гуми. Вони призначені для систем водопостачання. Червоні використовують лише для опалення

Тиск у системі опалення

Система опалення закритого типу

До заповнення водою тиск у трубах дорівнює 1 атм. При заливці теплоносія цей показник відразу ж змінюється, навіть якщо рідина поки що холодна. Причиною тому є різне розташування елементів системи: зі збільшенням висоти на 1 м додається 0,1 атм. Цей вплив називається статичним. На нього орієнтуються, коли проектують мережі з природною циркуляцієютеплоносія. Однією з основних переваг даної системи є те, що можна швидко стабілізувати відхилення в тиску, якщо такі виникають.

У закритій системі утворюється надмірнетиск, що виникає при нагріванні та розширенні теплоносія в трубах. Воно може змінюватися на різних ділянках магістралі, тому важливо на етапі розробки проекту передбачити стабілізуючі пристрої. Інакше великий ризик того, що система вийде з ладу.

Зазначимо, що для автономних систем опалення немає строго зафіксованого рівня тиску. Його розраховують індивідуально, виходячи з технічних характеристикобладнання, поверховості будинку та інших факторів. Як правило, цифри варіюються в діапазоні від 15 до 25 атм.

Монтаж

Зазвичай розширювальний бак ставлять поруч із казаном на зворотній магістралі, щоб полегшити технічне обслуговування. Один з важливих моментів, на який слід звернути увагу, - напрям впускного клапана. Якщо він дивиться вниз, це дозволяє злити теплоносій навіть коли мембрана пошкоджена. Це очевидна перевага. З іншого боку, багато фахівців вважають, що якщо клапан спрямований вгору, отже, теплоносій надходить зверху, а значить, виключається проникнення повітря в ємність, де повинна бути тільки рідина.

Занадто часто спрацьовування запобіжного клапана говорить про те, що неправильно визначено об'єм бака. Замінювати ємність необов'язково – можна просто підключити ще одну

Щоб уникнути різких стрибків у натиску бак найкраще ставити перед циркуляційним насосом. Щоб він не «закипів», його з'єднують із зворотним трубопроводом. Для більшої безпеки бажано встановити манометр та клапан ручного регулювання тиску. Після монтажу необхідно перевірити, чи відповідає робочий тиск пристрою тому, що необхідне ефективної роботиопалювальної мережі. Якщо ні, доведеться скинути повітря та прокачувати ємність доти, доки показник не прийде до потрібного значення.

Поширені помилки під час монтажу:

- Невірно визначений обсяг розширювального бака;

- Непродумане місце установки, при якому доступ до бака утруднений;

- Застосування ущільнювачів, не розрахованих на використання в системах водопостачання.

Стрибки тиску

Стрибки тиску - правильна ознака несправності опалювальної системи. Чому вони відбуваються і як вирішити проблему? Розглянемо основні причини.

Тиск знижується.Вимкніть насос і перевірте статичний тиск. Якщо воно залишається незмінним, значить, несправні циркуляційні насоси. Якщо продовжує падати, десь у трубах чи теплообміннику котла відбувається витік. Знайти її можна, вимикаючи різні ділянки. Там, де ситуація нормалізується, і слід шукати пошкодження.

Тиск зростає.Наведемо список найпоширеніших причин:

1. Терморегулятор повністю закрив клапани та заблокував подачу теплоносія від котельні, щоб знизити температуру обігрівальних пристроїв. Рішення очевидне – переналаштувати прилад.
2. В системі дуже багато теплоносія. Потрібно перекрити лінію живлення та налагодити автоматику.
3. Неправильно підібраний діаметр труб – вони надто вузькі, що призводить до зростання тиску. Чим менший діаметр — тим більший тиск. У вихідного патрубка котла цей показник має бути найбільшим.
4. Збільшено потужність циркуляційного насоса, або в ньому є несправності.
5. Забиті фільтри або грязь заважають руху теплоносія. Потрібне очищення цих компонентів.
6. У трубах виникла повітряна пробка. Її слід знайти та спустити.
7. Десь закритий кран або засувка, що блокує рух теплоносія.

Система опалення, будучи складною інженерною конструкцією, складається з безлічі елементів, що мають різне функціональне призначення. Розширювальний бачок для опалення – одна з найважливіших частин контуру опалювальної системи.

При нагріванні теплоносія, у котлі та контурі системи опалення значно підвищується тиск через температурне збільшення об'єму теплонесучої рідини. Враховуючи, що рідина є практично не стисливим середовищем, а опалювальна система герметична, це фізичне явище може призвести до руйнування котла або трубопроводів. Проблему можна було б вирішити установкою простого клапана, який може нацьковувати надлишковий об'єм гарячого теплоносія в зовнішнє середовище, якби не один важливий фактор.

Рідина при охолодженні стискається і місце скинутого теплоносія в контур опалення проникне повітря. Повітряні пробки– головний біль будь-якої системи опалення, через них циркуляція у мережі стає неможливою. Тому необхідно. Постійне додавання нового теплоносія в систему дуже витратно, підігрів холодної водиобходиться набагато дорожче підігріву теплоносної рідини, що прийшла в котел зворотним трубопроводом.

Цю проблему вирішує встановлення так званого розширювального бака, який є резервуаром, підключеним до системи однією трубою. Надлишковий тиск у розширювальному бачку опалення компенсується його об'ємом та дозволяє забезпечити стабільну роботу контуру. Зовні бачки розширювальні для системи опалення, виходячи з результатів розрахунку та виду опалювального контуру, різні за своєю формою та розміром. В даний час випускаються баки різних форм, від класичних циліндричних баків до про «таблеток».

Види опалювальних систем

Існують дві схеми опалювальних мереж будівлі. Відкрита (самотечна) система опалення використовується в централізованих опалювальних мережах і дозволяє безпосередньо забирати воду на потреби гарячого водопостачання, що неможливо у приватному будівництві. Такий прилад розміщують у верхній точці контуру опалювальної системи. Крім нівелювання перепадів тиску розширювальний бачок опалення виконує функцію природної сепарації повітря із системи, оскільки має можливість сполучення із зовнішньою атмосферою.

Таким чином, конструктивно такий пристрій є компенсаційним баком системи опалення, що не знаходиться під тиском. Іноді помилково відкритою можуть називати систему з гравітаційною (природною) циркуляцією теплонесучої рідини, що в корені невірно.

При сучаснішій закритій схемі застосовують розширювальний бачок системи опалення закритого типу з вбудованою внутрішньою мембраною.

Іноді такий прилад можуть називати розширювальний вакуумний бачок для опалення, що теж справедливо. Така система передбачає примусову циркуляцію теплоносія, повітря з контуру при цьому відводиться через спеціальні крани (клапани), встановлені на опалювальних приладах та зверху трубопроводів системи.

Пристрій та принцип дії

Конструктивно закритий розширювальний бак в системі опалення є резервуаром циліндричної форми з встановленою всередині мембраною з гуми, яка поділяє внутрішній обсяг судини на повітряну і рідинну камери.

Мембрани бувають наступних типів:

Тиск газу налаштовується для кожної системи в індивідуальному порядку, який описує інструкція, що додається до таких приладів як розширювальний бачок для опалення закритого типу. Деякі виробники конструкції своїх розширювальних баків передбачають можливість заміни мембрани. Такий підхід дещо підвищує первісну вартість приладу, зате згодом, при руйнуванні або пошкодженні мембрани вартість її заміни буде нижчою за ціну нового розширювального бака.

З практичної точки зору форма мембрани ніяк не впливає на ефективність роботи приладів, слід лише зазначити, що в балонний розширювальний бак закритого типу для опалення вміщується більший обсяг теплонесучої рідини.

Принцип роботи їх також однаковий - при зростанні тиску води в мережі за рахунок розширення при нагріванні, мембрана розтягується, стискаючи газ, що знаходиться по інший бік, і дозволяє потрапити всередину бака надлишкам теплоносія. При охолодженні і, відповідно, падінні тиску в мережі, процес проходить у зворотному порядку. Таким чином, регулювання постійного тиску в мережі відбувається в автоматичному режимі.

Потрібно загострити увагу на тому, що якщо купити розширювальний бачок системи опалення навмання, без необхідного розрахунку, то стабільності роботи опалювальної мережі буде досягти дуже складно. При значно більшому, ніж необхідно, розмір бака не буде створювати необхідний для системи тиск.У випадку якщо бак буде розміру менше необхідного, то він не зможе вмістити надлишковий обсяг теплонесучої рідини, що може вилитися в створення аварійної ситуації.

Розрахунок розширювальних баків

Щоб провести розрахунок розширювального бака для опалення закритого типу, спочатку необхідно порахувати загальний обсяг системи, що складається з об'ємів трубопроводів контуру, опалювального котла та приладів опалення. Об'єми котла та радіаторів опалення вказуються в їх паспортах, а обсяг трубопроводів визначається методом множення площі внутрішнього поперечного перерізу труб на їх протяжність. Якщо в системі присутні трубопроводи різних діаметрів, слід визначити їх обсяги окремо, а потім скласти.

Подальший для таких приладів, як розширювальний бачок для опалення закритого типу, розрахунок проводиться за формулою V = (Vс х k) / D, де:

Vс – об'єм теплонесучої рідини в системі опалення,
k - Коеф. об'ємного теплового розширення, який приймається для води 4%, для 10% етиленгліколю – 4,4%, для 20% етиленгліколю – 4,8%;
D – показник ефективності мембранного блоку. Зазвичай він вказується виробником або його можна визначити за формулою: D = (Рм - Рн) / (Рм +1), де:

Рм – максимально можливий тиск у мережі опалення, зазвичай він дорівнює граничному робочому тиску запобіжного клапана (для приватних будинків рідко перевищує значення 2,5 – 3 атм.)
Рн - тиск початкової накачування повітряної камери розширювального бака, що приймається як 0,5 атм. на кожних 5 метрів висоти контуру опалювальної системи.

У будь-якому випадку слід вважати, що розширювальні бачки для опалення повинні забезпечувати збільшення об'єму теплоносія в мережі в межах 10%, тобто при об'ємі теплоносної рідини в системі 500 л., Об'єм разом з баком повинен становити 550 л. Відповідно, необхідний бачок розширювальної системи опалення об'ємом не менше 50 літрів. Такий метод визначення об'єму вельми приблизний і може вилитися в зайві витрати на купівлю розширювального бака більшого об'єму.

В даний час в інтернеті з'явились онлайн калькуляторидля розрахунку розширювальних бачків.У разі використання для підбору обладнання таких сервісів, необхідно провести розрахунки щонайменше на трьох сайтах, щоб визначити, наскільки коректний алгоритм обчислення того чи іншого інтернет-калькулятора.

Виробники та ціни

В даний час проблема купити бачок розширювальний для опалення полягає лише у правильному підборі типу та об'єму приладу, а також у фінансових можливостях покупця. На ринку представлений широкий вибір моделей пристроїв як вітчизняних, так і іноземних виробників.Однак слід зазначити, що якщо на такі прилади як розширювальний бачок закритого типу для опалення ціна при покупці буде набагато нижчою, ніж у основних конкурентів, то від такого придбання краще відмовитись.

Невисока вартість вказує на ненадійність виробника та низьку якість матеріалів, що використовуються при його виготовленні. Найчастіше такою є продукція з Китаю. Як і на всі інші товари, на якісний розширювальний бачок для опалення ціна не матиме значної різниці близько двох – трьох разів. Добросовісні виробники використовують приблизно однакові матеріали і різниця в ціні схожих за параметрами моделей порядку 10-15% визначається лише локацією виробництва та ціновою політикою продавців.

Добре зарекомендували себе у цьому сегменті ринку вітчизняні виробники. Встановивши сучасні технологічні лінії на своєму виробництві, вони домоглися випуску продукції, яка за своїми параметрами не поступається кращим світовим брендам за більш низької вартості.

Слід враховувати, що важливо не тільки розширювальний бак для опалення закритого типу купити, потрібна також правильна установка.

Маючи необхідні навички при дотриманні інструкції, можлива його самостійна установка. Якщо ж у майстра залишаються будь-які сумніви щодо своїх знань, то найкраще звернутися до професіоналів для гарантовано стабільної роботи мережі опалення та виключення можливих несправностей.

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

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

Види розширювальних баків

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

Відкритий розширювальний бак для опалення

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

Влаштування закритих розширювальних баків

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

Фланцевий розширювальний бак системи опалення може бути вертикальним і горизонтальним.

Тут рідина, коли надходить у бак, не має контакту з металевою поверхнеюоскільки знаходиться всередині мембрани. Якщо мембрана ушкоджується, замінити її можна через фланець.

Вертикальні та горизонтальні фланцеві бачки

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

Вибір розширювального бака

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

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

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

Розрахунок обсягу бака

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

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

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

Коефіцієнти корисного об'єму розширювального бака

Таким чином, вакуумний розширювальний бак опалення підбирається з урахуванням характеристик міцності та температури, які не повинні бути вищими за допустимі показники в місці підключення. Обсяг бака може або дорівнювати, або бути більше того результату, який вийшов у результаті обчислень.

Установка розширювального бака

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

Один із варіантів встановлення розширювального бачка в систему опалення

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

Обслуговування розширювального бака

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

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

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

Покази манометрів при правильній роботірозширювального бака

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

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

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

Стійкість, безвідмовність, ефективність та довговічність роботи системи опалення залежать від того, наскільки правильно прораховані всі її параметри, наскільки гармонійно взаємодіють між собою її прилади, вузли та необхідні пристрої, наскільки якісно виконано монтаж та регулювання. І дрібниць у подібних питаннях просто не може бути.

Цілком нерозумним буде розділяти окремі прилади та вузли на «важливі» та «не дуже». Так, вартість елементів може відрізнятися дуже значно, функціональність одних - постійно на увазі, а інших - зовсім непомітна і навіть незрозуміла, з погляду недосвідченого користувача. Але кожен виконує свою «місію» в спільної роботисистеми. Тому зовсім дилетантським виглядає, наприклад, питання – чи важливий розширювальний бак для системи опалення, і чи варто надавати значення проблемі його вибору і правильної установки? А тим часом, важливість цього нехитрого пристрою – важко переоцінити.

Навіщо в принципі необхідний розширювальний бак?

На це питання відповісти найпростіше. Навіть той, хто не дуже добре навчався в середній школі, напевно знає просто з досвіду життя – при нагріванні фізичні тіла збільшуються в обсязі. І вода у цьому плані не є винятком.

Цікаво, що вода має ще одну унікальну якість - починає збільшуватися в обсязі і при остиганні нижче порога в +4 ° Зтобто при замерзанні - переході в тверде агрегатний стан. Але це зараз до теми нашого розгляду не стосується.

Температурне розширення характеризується особливою величиною – коефіцієнтом. Це, саме для води – нелінійний показник, який багато в чому залежить від температури. Сам коефіцієнт показує, скільки разів збільшується обсяг при нагріванні рідини на 1 градус.

Не будемо тут наводити всю таблицю коефіцієнтів води. Найкраще проілюструвати це розширення відомим фізичним досвідом.

Отже, у лівій частині малюнка показаний резервуар, до якого до переливного отвору міститься рівно 1 літр (1 дм³) води, що має температуру + 4° З. Це значення є для води нульовою точкою відліку. Під переливним патрубком встановлена ​​мірна ємність.

Воду у баку починають нагрівати. При підвищенні температури щільність води знижується, тобто при рівній її масі, що зберігається, спостерігається розширення обсягу . При нагріванні до температури +90° Зв мірній ємності збирається близько 36 мл води - це об'єм, який став надлишковим і перейшов через переливний патрубок.

Чи багато це чи мало? Начебто - дрібниці. Але якщо розглядати в більш серйозному масштабі, то при зміні температур виходять дуже значні коливання обсягу . Посудіть самі – при 100 вихідних літрах мова вже йшла б про 3,5 літрах надлишку.

Якщо залишити воду в замкнутому обсязі, то розширюватися їй буде нікуди - вона є тілом, що не стискається. Отже, за законами термодинаміки за таких умов починає підніматися тиск. А ось це – вже серйозно. Якщо тиск у замкнутих контурах системи опалення перевищує допустимий поріг, то буде ще благополучним результатом, якщо все обмежиться протіканням на вузлах з'єднань труб або . Але неконтрольоване зростання тиску може принести і куди руйнівніші наслідки.

Щоб не доводити ситуацію навіть до незначних аварій, в опалювальній системі необхідно передбачити додаткову ємність, яка була б здатна приймати та віддавати надлишки води (або будь-якого іншого рідкого теплоносія), що утворюються під час її нагрівання. Саме таке завдання покладено на розширювальні баки. Втім, навіть їхня назва говорить сама за себе.

При спільності основної функції конструкція розширювальних баків може відрізнятися. І головна відмінність криється в особливостях самої системи опалення, яка може бути відкритою або

Розширювальний бак у системі опалення відкритого типу

Специфіка розташування відкритого бака

Особливості такої системи вже, мабуть, зрозумілі, виходячи з її назви. Контур, безумовно, замкнутий, але не ізольований від атмосфери, негерметичний, і надлишкового тиску у ньому може бути за визначенням. А розширювальний бак є звичайною ємністю, врізаною в контур. Головна умова - вона повинна розташуватися вище найвищої точки системи.

Ціни на розширювальні баки

розширювальний бак

Чому саме найвища точка? Все просто - в іншому випадку рідина просто буде виливатися за законом сполучених судин.

Крім того, таке розташування сприяє виконанню ще однієї важливої ​​функції - розширювальний бачок відкритого типу стає ефективним відвідником повітря. У воді завжди є розчинене повітря, яке здатне перейти у звичний для себе газоподібний стан. Крім того, до виділення газів можуть призводити і хімічні реакціїміж теплоносієм та матеріалом труб та теплообмінників. А скупчення газу здатне замкнути радіатор чи навіть цілу ділянку опалювального контуру. Тож своєчасне видалення газових бульбашок – надзвичайно важливе завдання.

Щоправда, іноді відкриті розширювальні баки врізаються в магістраль звороту (з тих чи інших компонувальних міркувань). Але все одно – це найвища точка системи, до якої просто прокладається вертикальна труба. У такому випадку функція газовідвідника не працює, і це вимагатиме встановлення додаткових клапанів на радіаторах і, знову ж таки, у найвищій точці системи на трубі подачі.

Варіанти конструкції

Яка конструкція відкритого розширювального бака? Вона може бути найпростішою або мати ті чи інші вдосконалення. У будь-якому випадку це ємність певного об'єму, що зазвичай зверху прикривається кришкою. Кришка потрібна виключно для захисту від потрапляння у воду сміття або пилу, і ніколи не є герметичною. Тобто, в баку завжди витримується поточний атмосферний тиск. А всаму ємність врізані патрубки - від одного до самого простому виконанні, до кількох, різного призначення.

Розширювальні баки відкритого типу можна придбати в готовому вигляді - в магазинах представлений досить широкий асортиментвиробів різного обсягу. Найчастіше вони виготовлені з листової нержавіючої чи оцинкованої сталі – щоб не допускати розвитку корозії.

Але багато майстрів вважають за краще виготовляти такі баки самостійно. Місткість цілком можна з листового матеріалу, а нерідко в хід пускаються вже готові - наприклад, металеві або навіть пластикові бочкиабо каністри, старі газові балони тощо. Все це обійдеться дуже недорогого, а зробити відповідне врізання патрубків - теж для хорошого господаря праці не складе.

Давайте подивимося на кілька можливих схем таких баків:

Сама проста схема– в ємність просто врізаний знизу патрубок, що підключається до контуру опалення.

Зрозуміло, що при такій конструкції ніякої циркуляції теплоносіячерез бак нічого очікувати. При заповненні системи досягають того, що рівень води в баку розташовується приблизно посередині його висоти. І коливання обсягу рідини у системі відбиватимуться підвищенням і зниженням цього рівня.

Безумовно, за рівнем теплоносія в баку необхідний контроль – випаровування так чи інакше буде, і якщо не поповнювати воду, то можна викликати повітряну закупорку контуру системи або «заповітря» радіаторів. Так що заглядати в розширювальний бак такої простої конструкції доведеться регулярно, щоб при необхідності підживити.

Щоб полегшити візуальний контроль застосовують різні хитрощі. Зокрема, можна збоку бака врізати патрубок невеликого діаметру, на якийнадягає короткий відрізок прозорого шлангу. Зрозуміло, що рівень води у шланзі буде відповідати рівню в баку – досить швидкоплинного погляду, щоб оцінити ситуацію.

Але вже говорилося, що бак повинен розміщуватись у найвищій точці, і дуже часто цим місцем стає горищне приміщення. Тобто ємність розташовується не на увазі, і забиратися щоразу нагору, щоб перевірити рівень – вкрай незручно. Але цей контроль можна організувати й інакше. Приклад показаний на схемі нижче:

У бак з торцевої сторониврізані два патрубки.

Верхній (поз. 1) визначає максимально допустиме наповнення ємності і працює просто на перелив. Від нього проводиться труба (шланг) у каналізацію або навіть просто зі скиданням на ґрунт – у город.

До нижнього патрубка (поз. 2) підключена труба, яка йде до приміщення, де у зручному для господарів місці розміщений звичайний кульовий кран. Висота розташування патрубка, що врізає, визначає мінімально допустимий рівень води в баку. Тобто для контролю заповненості варто лише відкрити кран - якщо з труби піде вода, то все в нормі. В іншому випадку – проводиться підживлення, доки вода не піде через патрубок переливу.

Зручно для пунктуальних господарів, які пам'ятають необхідність здійснення регулярного контролю. А ось для забудькуватих і така схема навряд чи стане «помічницею». Але можна «автоматизувати» процес підтримки рівня баку на необхідному рівні. Для цього буде достатньо підвести до бака трубу підживлення (з водопроводу), але підключити її - через клапан, який зазвичай використовується в зливних бачкахунітазів.

Тобто від переповнення захистить переливний патрубок (він необхідний у будь-якому випадку), а критичного падіння рівня не допустить ось така найпростіша системапідживлення.

Усі наведені вище схеми можна образно назвати «пасивними» - через розширювальний бак циркуляції теплоносія не відбувається. Просто таким чином створюється вільний простір для обсягу рідини, що розширюється. Нескладно та цілком працездатно. Але є і недолік – функція повітровідвідникау таких баках дуже непродуктивна. Велика кількість бульбашок повітря, захоплених потоком води при прямуванні по магістралі подачі, просто проскакуватимуть повз місце врізання патрубка, що відходить до розширювального бака. І щоб бак став ефективним сепаратором повітря, нерідко через нього замикають і циркуляцію. Тобто він стає ланкою у загальному контурі циркуляції води.

Це може виглядати приблизно так:

Подача теплоносія в бак здійснюється трубою 1 , а через патрубок 2 він знову надходить у магістраль подачі. Різке збільшення обсягу (на переході від діаметра труби до бака) відповідно викликає і різке зниження швидкості потоку, що сприяє випливу та виходу в атмосферу дрібних газових бульбашок. Положення труби 1 може бути іншим, наприклад, вона може підводитися і знизу. Але в будь-якому випадку її вварений патрубок усередині бака повинен розташуватися вище за вихідний.

Труби переливу (поз. 3) та підживлення у таких схемах – нічим не відрізняються від варіантів, показаних вище. Просто вказано не все, щоб не перевантажувати малюнок.

Безперечно, якщо використовується така схема підключення розширювального бака, то робляться крокиза дуже якісною його термоізоляцією. В іншому випадку можливі зовсім непродуктивні і великі втрати тепла, особливо якщо бак доводиться розташовувати в неопалюваному приміщенні.

До речі, наведена вище схема може мати і подальший розвиток. Можна зустріти приклади, коли на розширювальний бак покладається ще й функція колектора, що роздає, якщо система опалення організована за принципом стояків.

У цьому випадку добре утеплений бак намагаються розмістити якомога ближче до геометричного центру будинку. І вже від нього по врізаних патрубках проводиться роздача гарячого теплоносія по стоякам системи.

Який обсяг бака буде потрібно?

Тепер про те, яким має бути обсяг відкритого розширювального бака. Суворих правил із цього приводу немає. Кожен може знати значення коефіцієнта температурного розширення води, ємність своєї системи опалення і передбачуваний її температурний режимроботи, оцінити наскільки збільшиться обсяг рідини.

За наведеними вище значеннями можна було б припустити, що якщо нагрівання 100 літрів води до 90 градусів дає приріст обсягу в 3,5 літра (тобто, по суті, 3,5%), то можна виходити з норми 5% від ємності системи. Але практика показує, що цього явно обмаль. Не забуваймо, що бак повинен мати попереднє заповнення хоча б на чверть своєї висоти (це мінімум) – щоб система не "хопила" порцію повітря. Далі передбачається той самий «змінний обсяг», який компенсуватиме розширення. Приблизно верхній межі цього обсягу врізається патрубок переливу. Ну і вище за рівень води до кришки обов'язково повинен залишатися вільний простір. Тобто на 5 відсотків ніяк не вкластися.

Досвід майстрів, що займаються монтажем опалення, показує, що оптимальним рішенням виходитиме з такого зразкового співвідношення: об'єм бака ≈ 10% від об'єму системи.

Отже, необхідно знати обсяг своєї системи. Як його знайти?

• Якщо система опалення готова, то найпростіше буде засікти по водоміру, скільки в неї поміститься до повного заповнення. Прийом дуже точний, але мало коли допомагає. Погодьтеся, зазвичай ємність бака прораховується заздалегідь, а не після монтажу контурів.
• З дуже великою похибкою, але все ж таки можна прийняти співвідношення: 15 літрів води на кожен кіловат потужності котла. Зрозуміло, що при такому підході припуститися помилки – зовсім нескладно.
• Зрештою, об'єм системи опалення можна просто прорахувати. Потрібно вважати, що якщо планується установка розширювального бака, то в проекті системи вже намічені і контури труб, що монтуються, того чи іншого типу і діаметра, і модель котла, і типи радіаторів опалення, і їх кількість. Тобто, якщо підсумувати обсяги всіх елементів системи, можна знайти потрібну величину.

Завдання може здатися архіскладним. Але насправді це не так страшно – якщо скористатися нашим онлайн-калькулятором, до якого ведеться посилання (він відкриється на окремій сторінці).

Ціни на розширювальні баки ДЖІЛЕКС

розширювальний бак ДЖІЛЕКС

Як розрахувати загальний об'єм системи опалення?

Підбір розширювального бака - далеко не єдиний випадок, коли цей параметр буде необхідний. Наприклад, це потрібно при купівлі теплоносія-антифризу, при проведенні деяких розрахунків вузлів змішувачів і т.п. За допомогою нашого калькулятора розрахункуспільного обсягусистеми опалення читач виконає обчислення без особливих проблем.

Зверніть увагу - якщо обчислення проводяться з метою визначення оптимального об'єму розширювального бака, сам бак з розрахунків слід виключити. Це зробити нескладно - просто посуньте повзунок слайдера в положення "0".

Недоліки відкритої системи опалення

Отже, підіб'ємо підсумок по розширювальному баку у відкритій системі опалення.

Такі системи, до речі, ще недавно повністю переважали. Хоча б тому, що купити обладнання для системи закритого типу було просто неможливо. Але на сьогоднішній день їх, на жаль, доводиться визнавати застарілими.

• Явним гідністю бачиться простота конструкції. У ряді випадків взагалі практично не доведеться купувати якихось додаткових матеріалів. За бажання, цілком функціональний бак можна зробити «на коліні» з «хламу», що зберігається в гаражі.
• У відкритій системі апріорі не може виникнути небезпечного тиску, оскільки вона пов'язана з атмосферою. Це відкидає необхідність використання запобіжного клапана.
• Додамо до переваг ще й здатність розширювального бака виступати у ролі повітровідвідника.

Але недоліків у системи відкритого типу теж дуже багато:

• Вже неодноразово зазначалося, що бак має бути встановлений у найвищій точці системи. Добре, якщо в будинку є утеплене горище. Але це буває не завжди, і доводиться передбачати дуже якісне утеплення ємності, щоб її просто не прихопило в сильний мороз.
• Якщо бак доводиться встановлювати в приміщеннях (наприклад, горища взагалі немає), то він, розміщений під стелею, явно не стане прикрасою інтер'єру.

• За рівнем води у баку необхідний постійний контроль. Ця проблема, як ми бачили, вирішувана, проте.
• Мало того, що через негерметичність йде постійний процес випаровування води. Теплоносій від контакту з повітрям насичується киснем, що активізує корозію на металевих деталях контуру та теплообміннику котла.
• Якщо ви помітили, мова вище йшла виключно про воду в ролі теплоносія. У відкритих системах іншого і бути не може - випаровування дорогого антифризу виглядає марнотратством. Крім того, багато антифризів при випаровуванні – аж ніяк не безпечні для здоров'я. Так що якщо відкрита системаопалення планується в будинку, який часто взимку залишається порожнім, доведеться зливати воду.
• Неможлива така система, якщо використовується електродний котел. Його робота заснована на принципі електричної провідностітеплоносія, тобто важливе значення має хімічний склад. А при неконтрольованому випаровуванні оптимальна концентрація швидко втрачатиметься.
• Стабільний низький тиск у системі не завжди є перевагою. Деякі опалювальні приладинавпаки, показують свої переваги саме при підвищених показниках тиску.

Як бачите, недоліків дуже багато. Тому більш досконалою вважається система опалення закритого типу. Але в ній застосовується вже зовсім інший розширювальний бак.

Розширювальний бак для системи опалення закритого типу

Основними перевагами такого бака можна вважати його компактність та можливість встановлення на будь-якій ділянці системи опалення. Те, що його часто малюють на схемах, змонтованих на трубі «обратки» в безпосередній близькості від насосного вузла – це рекомендоване положення. Але жодних серйозних обмежень немає і на вибір іншого місця.

Ціни на розширювальні баки Wester

розширювальний бак Wester

Те, що бак герметичний, означає, що тиск у системі може підвищуватися до значних показників. Це визначає необхідність наявності в контурі «групи безпеки». До складу такої групи традиційно включаються запобіжний клапан, налаштований на певний верхній поріг тиску, автоматичний повітровідвідникта контрольно-вимірювальний прилад – манометр чи манометр суміщенийіз термометром.

Навряд чи це можна повною мірою зарахувати до недоліків – швидше, це експлуатаційні особливості системи. Отже, єдиним «мінусом» закритого розширювального бака може вважатися необхідність його придбання. Але за комфортність у користуванні системою не гріх і заплатити.

До речі, багато сучасних котлів опалення, особливо настінного виконання, вже спочатку оснащені вбудованим розширювальним баком потрібного об'єму. Тож і купувати і встановлювати вже нічого не доведеться.

Пристрій та принцип роботи розширювального бака для закритої системи опалення.

Пристрій бака досить просте. Конструкція може дещо різнитися, але принцип зберігається у всіх моделях

А полягає принцип у тому, що герметично закупорений обсяг розділений на дві камери еластичною перегородкою. Одна камера водяна підключається через патрубок до контуру системи опалення. Друга – повітряна, у якій попередньо створюється певний рівень тиску.

Пристрій можна проілюструвати наступною схемою:

Корпус бака (поз. 1) зазвичай є збірною штампованою металеву конструкцію. Циліндрична форма є «класичною», але зустрічаються й інші варіанти, всередині стінки оброблені антикорозійним складом, зовні наноситься захисне. емалеве покриття. Колір має бути червоним. Справа в тому, що у продажу представлені і баки-гідроакумулятори, які і зовні, і за своїм пристроєм мало відрізняються від розширювальних. Але їх синій колірговорить про те, що вони не розрахованіпрацювати в умовах високих температур. Тож повної взаємозамінності тут немає.

На корпусі обов'язково є різьбовий патрубок (поз.2), через який розширювальний бак буде підключатися до контуру опалення. Деякі виробники відразу комплектують свої вироби та фітинги з накидною гайкою-американкою – так процес установки бака буде ще простіше.

З протилежного боку корпусу зазвичай є ніпель або золотник (поз. 3), дуже схожий на велосипедний, через який проводиться підкачування повітряної камери до рівня тиску в ній.

Головною деталлю цієї конструкції є мембрана (поз. 6), яка ділить внутрішній об'єм бака на дві камери. Вона виготовляється з матеріалу з високою еластичністю та гранично низьким показником дифузії. Раніше для цих цілей частіше застосовувався каучук, але такі мембрани все ж таки не відрізнялися довговічністю. У сучасних приладахзазвичай використовуються етилен-пропіленовічи бутилові.

Отже, мембрана ділить бак на водяну камеру (поз. 4), розташовану з боку патрубка, і повітряну (поз. 5) – з боку ніпеля. А об'єм цих камер – величина змінна.

• Як мовилося раніше, у повітряної камері попередньо створюється надлишковий тиск (зазвичай не більше від 1 до 1,5 атмосфер). Під його впливом мембрана опускається вниз і водяна камера до заповнення системи має мінімальний об'єм.
• Система заповнена теплоносієм та запущена. У контурі створюється певний робочий тиск (оптимальний для даної системи). Мембрана при цьому дещо згинається – обсяг водяної камери зріс.
• У міру нагрівання теплоносій збільшується в об'ємі . Єдине місце у системі, де цей «надлишок» може уміститися – це водяна камера бака. Значить, її обсяг збільшується ще більше, а в повітряній камері, яка через це значно зменшилася, зростає тиск газу.
• Теплоносій остигає, зменшуючись у загальному обсязі – тиск газу віджимає мембрану вниз. Тобто у будь-який момент досягається необхідний баланс, у системі підтримується оптимальне значеннятиску.
• Ну а якщо щось пішло нештатно, і теплоносія розширюватися більше нікуди (наприклад, підвела термостатична автоматика системи), то спрацює запобіжний клапан «групи безпеки», стравивши надлишки рідини та відновивши рівновагу – доки не буде виявлено та усунуто причину.

До речі, в деяких моделях розширювальних баків у самої їх конструкції передбачено наявність запобіжного клапана.

Мембрана може мати іншу форму. Так, досить широко використовуються баки балонного типу. Особливості їхнього пристрою показано на схемі нижче.

У таких баках мембрана виконана у формі еластичного балона (поз.1), краї якого закріплені герметично у фланці з вхідним патрубком (поз. 2). По суті цей балон і стає водяною камерою бака. А решта простору – це повітряна камера (поз. 3) з встановленим у ній тиском. При розширенні теплоносія стінки балона розтягуються, він набуває грушоподібної форми (фрагмент праворуч). Об'єм повітряної камери зменшується, тиск у ній зростає – і далі все, як і вже описаномувище прикладі.

До речі, такі баки користуються досить широкою популярністю за те, що в них не важко замінити мембрану, що вийшла зі стоячи - завдяки фланцевому її кріпленню. Мембранні баки дуже часто ремонту просто не підлягають.

Який обсяг має бути у розширювального бака в закритій системі опалення?

У продажу представлені лінійки моделей розширювальних баків з широким розмаїттям об'ємів. Який вибрати для своєюсистеми? Щоб визначитися з цим параметром, краще зробити невеликий розрахунок.

Формула для обчислень така:

Vб =Vз ×k / D

Розшифровуємо позначення:

Vб- Об'єм бака, що шукається (мінімальний).

Vз- Загальний об'єм системи опалення. Про те, як його можна визначити, вже йшлося вище.

k- Коефіцієнт температурного розширення теплоносія.

Тут – трохи докладніше. Справа в тому, що якщо замість води застосовується антифриз, то показники розширення можуть бути зовсім іншими, і залежати від температури, і від концентрації гліколевих добавок.

Підібрати потрібне значення допоможе таблиця, розміщена нижче:

Температура нагрівання теплоносія, °С	Зміст гліколю, %
	0% (вода)	10%	20%	30%	40%	50%	70%	90%
0	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0224	0.0288
10	0.00027	0.0034	0.0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0226	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.024	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0266	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0301	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0343	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0387	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0.0318	0.0348	0.0378	0.0438	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0494	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.0557	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0621	0.0729

D- Коефіцієнт ефективності розширювального бака. Він, у свою чергу, визначається за такою формулою:

D = (Qm – Qб) / (Qm + 1)

Під літерними позначеннямикриються такі величини:

Qm- верхній поріг допустимого тиску у системі опалення. Тобто це саме той показник, під який налаштовується зусилля спрацьовування запобіжного клапана в «групі безпеки».

Qб- попередньо створений тиск у повітряній камері розширювального бака. Якщо бак вже має таке підкачування, це значення буде вказано в паспорті. Але часто тиск задають самостійно за допомогою звичайного автомобільного насоса і з контролем за автомобільним манометром. Про величину вже йшлося – як правило, у діапазоні від 1,0 до 1,5 атмосфер.

Щоб не змушувати читача проводить обчислення вручну, нижче розміщено зручний калькулятор, який виконає розрахунок буквально за секунду.