Расширительный бак системы отопления: устройство, расчет и подбор лучшего варианта

Установка расширительного бака в системе отопления

Монтаж расширительного бака системы отопления производится в соответствии с выбранным типом самого бачка. Мы уже говорили, что в замкнутых контурах он устанавливается вблизи газового котла (или любого другого), а в открытой – на самом верху, в самой высокой точке по вертикали. Для подключения используются металлические и пластиковые трубы на ½ или ¾ дюйма. Крепление выполняется с помощью специального настенного крепежа. Что касается самодельных бачков, то они крепятся произвольным образом.

Удобнее всего в эксплуатации плоские расширительные бачки – они кажутся не такими громоздкими, как их бочкообразные собратья.

Баки для закрытых систем крепятся аналогичным образом, с помощью подходящего настенного крепежа. Если вы собираетесь поставить именно такой бак, расположите его рядом с отопительным котлом и группой безопасности – так удобнее проводить испытания и регулировать давление в расширительном бачке отопления (как это делается – мы говорили в предыдущем разделе обзора).

Самостоятельная установка

Для человека, который имеет даже небольшой опыт сантехнических работ, установить и подключить мембранную ёмкость не составит большого труда. Для совсем новичков в этой области необходимо воспользоваться схемой подключения расширительного бака в системе отопления. Это позволит избежать ошибок при монтаже.

Для начала следует сделать разрез, в который будет запаковываться тройник. Как правило, это делается на циркуляционной трубе, но можно и на трубе обратки максимально близко к котлу. Тип установки и крепление может быть разный и зависит от материала, из которого изготовлены трубы: металл, полипропилен, пластик и другие.

Расширительный бачок можно поставить в любом месте. Он должен обязательно быть оборудован краном на патрубке, необходимым для отключения конструкции во время проведения профилактических и ремонтных работ. Для этого необходимо также между бачком и краном установить соединительную гайку (американского типа). Если конструкция работает, кран должен находиться в открытом положении.

С обратной стороны в кран фиксируется соединительная труба, другой конец которой монтируется к тройнику. Его длина и другие конструктивные особенности значения не имеют, но, как правило, делаются по кратчайшему пути к тройнику и системе обратки.

После монтажа бачок заполняют теплоносителем. Если никаких подтеканий и утечек жидкости не обнаружено, установку вакуумного бачка можно считать завершённой. Также нужно проверить все места соединения.

Схема подключения расширительной ёмкости бака в системе отопления не является большой сложностью, но необходимо напомнить, что система герметичного типа в обязательном порядке должна иметь надёжную систему безопасности, включая манометр и термометр, а также различные клапаны. Манометр для удобства лучше устанавливать вблизи от бачка.

Как выбрать расширительный бак для отопления — лучшие советы

В структуре отопительной системы необходимо предусматривать наличие всех конструктивных элементов. Исключать хотя бы один из них было бы неоправданно по двум причинам. Во-первых, это может негативно отразиться на функциональности и эффективности работы всей системы. А во-вторых, такие несовершенные проекты могут оказаться опасными в отношении вероятных возгораний или разрывов трубопроводной коммуникации.

Одним из таких важных структурных элементов отопительных систем является бачок расширительный для отопления. Во время нагрева теплоносителя в магистрали происходит повышение давления и увеличение самого теплоносителя в объеме, что обусловлено четким действием физических сил. В это время в подающей магистрали трубопровода создаются критические параметры, которые при отсутствии компенсационной емкости могут спровоцировать выход теплоносителя из трубы. Обычно такие происшествия сопровождаются разрывом трубопровода в наиболее слабом месте стыковки отдельных элементов.

Чтобы исключить вероятность подобного развития событий, в структуре отопительной системы и предусматривается установка бачка расширительного для отопления. При отсутствии расширительного бака придется сливать излишек воды каждый раз при нагревании системы. При этом возможно возникновение воздушных пробок, которые образуются при остывании теплоносителя в трубопроводе.

Какой бачок расширительный для отопления выбрать?

Классификация этих структурных элементов отопительной схемы предусматривает две категории устройств:

• Баки открытого типа;
• Бачки закрытого типа.

К первой категории относятся устаревшие модели для использования в системах с естественной циркуляцией теплоносителя в системе. Это емкости с открытым верхом и патрубком для определения и удаления излишков воды в системе.

Вторая категория включает использование полностью герметичных емкостей, оборудованных выпускным клапаном для удаления воздуха и излишков теплоносителя. Выпускные клапаны в таких баках расширительных для отопления могут быть механическим с ручным удалением и автоматическими — снабженными манометрами и соответствующей автоматикой. Эта категорий расширительных бачков используется при устройстве отопительной системы с естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Вариант третий — бак мембранный для отопления. Эта модель более совершенна, обладает большей практичностью и эстетическим видом. Ее устройство предполагает наличие двух отделений в конструкции бака. Одни из них содержит воздух под давлением, а в другое поступает расширившийся в результате нагревания теплоноситель.

Оба отделения разделены прочной и пластичной мембраной. Когда теплоноситель заполняет емкость своего отделения, он создает повышенное давление в другом отделении. При остывании воды избыточное давление в другом отделении вытесняет ее обратно в трубопровод отопительной системы. Таким образом, поддерживается неизменный объем теплоносителя и давление в системе.

Как выбрать объем расширительного бака?

Когда было определено вид и место размещение бака, то теперь необходимо выбрать расчет объема сосуда. Рассчитать объем расширительного бак для отопления можно разными способами.

Профессиональный расчет — делают инженерами — проектировщиками, которые используют специальное оборудование. Специалисты и инженеры учитывают все факторы, которые могут каким-то образом повлиять на стабильность функционирования системы отопления. Многие люди используют только этот метод, так как он является самым надежным, точным, но и дорогим.

Специальный калькулятор для расчета — различные интернет сайты дают возможность подсчитать объем расширительных баков. Калькулятор дают возможность получить информацию о минимальной нужной вместимости рассматриваемых емкостей. Такой метод можно применять только индивидуальных отопительных систем.

Расчет по формулам — обычно выполняется самостоятельно. Человек должен быть очень внимательным, чтобы не допустить ряд ошибок. На различных порталах можно найти необходимые формулы, которые помогут вам решить объем расширительного бака.

Виды систем отопления

Существуют две основные разновидности отопительных систем – открытые (незамкнутые) и закрытые (замкнутые). Первые являются самыми простыми, теплоноситель в них течет по трубам самотеком, без помощи насосов, повинуясь законам физики. Расширительный бак для отопления открытого типа располагается в самой верхней части контура – выше, чем верхняя линия установленных в здании батарей. Давление в таком контуре отопления достаточно маленькое, близкое к атмосферному.

Расширяясь под воздействием тепловой энергии, теплоноситель нуждается в частичном удалении из отопительного контура. Именно для этого и служит простейший расширительный бачок для отопления открытого типа, смонтированный выше всех установленных в доме радиаторов (часто ставится на чердаке). В него направляются поступающие из труб излишки. Если их образуется слишком много, часть из них самотеком удаляется из отопления через патрубок, приваренный к расширительному бачку.

Несмотря на размеры и кажущуюся простоту работы, расширительные бочки играют важную роль в надежности работы всей отопительной системы.

Теплоноситель в открытых (незамкнутых) системах отопления напрямую соприкасается с атмосферным воздухом, так как расширительные бачки здесь не герметичны. И если в трубах и радиаторах образуются воздушные пузырьки, они удаляются через сам бак, без использования специальных клапанов. Помимо расширительного бака для открытой системы отопления, здесь нередко устанавливаются циркуляционные насосы – в большинстве случаев они монтируются сразу после котла, вместе с байпасом.

Закрытые (замкнутые) системы отопления являются герметичными – в них теплоноситель не контактирует с атмосферным воздухом. Особенности монтажа таких систем:

• Обязательное применение циркуляционных насосов – для обеспечения правильной циркуляции теплоносителя;
• Обязательное применение группы безопасности – она отвечает за сброс давления;
• Обязательное применение автоматических спускников воздуха – не нужно объяснять, за что они отвечают.

Теплоноситель здесь течет под давлением, создаваемым циркуляционным насосом

И если в открытых системах уделяется особое внимание уклону труб, то здесь этот уклон не нужен. Главным достоинством закрытого отопления является быстрое и гораздо более равномерное распределение тепла по обогреваемым помещениям

Вы можете смонтировать расширительный бак для отопления закрытого типа в любой произвольной точке дома – около отопительного котла, на высоте второго этаже и в любом другом месте. Но чаще всего расширительные бачки систем отопления закрытого типа ставят около отопительных котлов, вместе с группами безопасности.

Какая конструкция лучше?

Системы, в зависимости от устройства и материала расширительного бака, различаются перечнем плюсов и минусов. Но, по мнению экспертов и опытных пользователей, преимущества в функциональности на стороне закрытых вариантов.

Плюсы и минусы открытого бака

Самопроточная система нуждается в трубах большего диаметра, что в свою очередь напрямую увеличивает расходы. Бюджет обустройства открытой отопительной системы с негерметичным расширителем незначительно увеличивается, хотя и остается сравнительно небольшим.

Главными преимуществами такого варианта считаются простота, плюс низкая стоимость комплектующих и монтажных работ. Еще одной положительной особенностью является отсутствие необходимости в контроле уровня давления.

Расширитель открытого типа для небольших систем можно собрать из подручных средств, несложным будет и его монтаж

Однако минусов 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 один недостаток открытой системы – потери от испарения и переливов. Поэтому при монтаже бака следует позаботиться о доступности доливного отверстия.

Плюсы и минусы закрытого бака

Если по ценам и простоте монтажных работ выигрывают открытые расширители, то функциональность – сильная сторона закрытого бака, который еще называют экспанзомат. Именно их используют в сооружении закрытых отопительных систем, не имеющих прямого контакта с атмосферой.

Экспанзоматы обладают следующими преимуществами:

• 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.

При выборе расширителей этого типа могут встречаться герметичные баллоны с неразборной конструкцией. При неисправности диафрагмы баллон придется менять на новый.

Для контроля за уровнем рабочего давления на баллон монтируется манометр, для отвода излишков воздуха устанавливается воздухоотводчик автоматического или механического типа

Из минусов важно отметить сложность конструкции, особые требования к материалам, которые увеличивают стоимость оборудования. К этому можно добавить необходимость постоянного контроля давления и его восстановления при необходимости

Рекомендации по выбору емкости

Важнейшей особенностью, на которую следует обращать внимание при выборе модели расширительного бачка, является объем ее резервуара. Для закрытых систем с небольшим контуром, объем теплоносителя в котором не превышает 150 л, вместительность рассчитать несложно

Так, она должна составлять:

• при использовании в качестве теплоносителя воды — 10% от объема всей системы отопления (например, если этот показатель равняется 100 литрам, то расширительный бачок должен вмещать не менее 10 литров);
• при использовании в качества теплоносителя гликолевой жидкост-и — 15% от объема системы отопления.

В последнем случае емкость должна быть внушительней из-за большего коэффициента расширения указанного антифриза.

Преимуществом современных расширительных емкостей является реакция их мембраны на любое изменение температуры теплоносителя. Что гарантирует безопасность использования. Но следует помнить, что баки предназначены для работы в определенных условиях, поэтому их необходимо правильно выбирать

Объем бака для более вместительных систем, по контуру которых циркулирует более 150 л, удобнее всего вычислить, используя параметр общего объема системы и таблицу для подбора бака.

Чтобы вычислить общий объем системы, можно использовать такие способы:

1. Измерить объем теплоносителя, циркулирующего во всех отдельных элементах системы (котла, радиаторов, трубопроводов) с последующим суммированием полученных результатов. Этот способ отличается высокой трудозатратностью, но в тоже время является наиболее точным.
2. Умножить каждый киловатт мощности котла на 15, приняв, что в среднем на 1 кВт приходится около 15 л теплоносителя. Этот способ отличается простотой, но следует помнить о том, что доверять результату можно только, когда есть уверенность в правильном подборе нагревательного элемента для системы.
3. Слить всю воду из системы и заново заполнить ее, подсчитав необходимый литраж.

Также для расчета необходимого объема бачка можно воспользоваться формулами или онлайн калькулятором. Для чего необходимо знать объем теплоносителя, его температуру и давление в системе.

Способ с формулами более сложный и полученный в результате вычислений объем будет не существенно отличаться от грубого расчета, приведенного выше. Более того, найденное значение предстоит округлить в большую сторону.

Многие производители расширительных ёмкостей предлагают потребителю помощь в подборе нужного бака. Для этого предоставляют таблицы, облегчающие выбор. Правда, обязательно указывают, что предоставленная информация носит рекомендательный характер и ответственность в любом случае несет покупатель

Наиболее практичным решением при выборе станет расширительный бачок, предназначенный для систем отопления закрытого типа, оснащенный предохранительным клапаном.

Причина в том, что при забросе давления до критических норм приспособление вступит в работу и стравит его. То есть указанный клапан способен существенно повысить безопасность всей системы отопления.

При покупке емкости следует учитывать то, что для обозначения расширительных баков, использующихся для отопления, чаще всего применяется красная краска.

Такая особенность поможет отличить нужное изделие от других подобных, к примеру, схожих размерами и формой бачков для водоснабжения – гидроаккумуляторов, которые преимущественно покрываются синей эмалью.

Но при необходимости можно найти резервуары различных расцветок, что поможет разместить нужный в любом помещении без снижения его эстетических качеств.

Емкости бывают горизонтальными или вертикальными, а также производители дают возможность крепить их в разных местах. Для этого изделия комплектуются различными приспособлениями

И при покупке следует обращать на это внимание, определив оптимальный вариант заранее

Также следует обращать внимание при выборе на качество материалов, использованных при производстве корпуса емкости, мембраны. И наличие гарантии на приобретаемое оборудование и руководства по монтажу и подключению его в систему

Расширительный бак из газового баллона

На изготовление расширителя можно затратить как 50-литровый, так и 27-литровый газовый баллон. В первом случае от него берется отрезок высотой 250 – 300 мм. Второй вариант означает использование всего баллона.

Поэтому с целью экономии материала целесообразнее задействовать емкости объемом 27 или даже 12 литров. Такой самодельный бак из 12-литрового баллона можно устанавливать в системы емкостью до 240 л.

Превращение баллона в расширяющий бак осуществляется следующим образом.

Перед началом работы из баллона следует полностью стравить весь остаток газа с отдушкой, придающей ему столь специфичный запах, полностью выкрутив из него вентиль. После этого через отверстие выкрученного вентиля баллон полностью заполняется водой на весь его объем. Эта вода сливается через 5-10 часов. Стравливание и слив воды всегда следует проводить подальше от человеческого жилья.

Когда баллон подготовлен таким образом, отрезается коническая часть его вентиля. Далее она сваривается со сгоном штуцера потребного диаметра для формирования входа в расширяющий бак. Если не удается воспользоваться сваркой, то можно использовать вентиль в виде входа, стыкуя его с системой посредством сильфонной подводки. Она обычно прикручивается к внешнему штуцеру вентиля.

Затем к поверхности корпуса баллона привариваются ножки, причем сама емкость устанавливается для этой операции вниз вентилем. За неимением сварки ножки изготавливаются из уголков и фиксируются к баллону винтами, просверлив в нем отверстия, и нарезав в них резьбу, или саморезами по металлу герметизированными шайбами из силикона.

На заключительном этапе работ в баллоне прорезается окошко 50×50 мм. Он проделывается со стороны баллонного дна. Оно теперь становится верхней точкой всего бака. Через такой маленький люк можно заливать в систему теплоноситель, стравливать из него пар или избыточный воздух из системы.

Плюсы закрытой системы отопления

Обычный открытый расширительный бачок является более простым вариантом, если в полной мере справляется со своей задачей. Он гораздо дешевле, чем расширительный бачок системы отопления закрытого типа. Кроме того, открытую конструкцию можно сделать и самостоятельно. Иногда для этого используют лист металла или даже пластиковые канистры.

Поэтому многие могут задаться вопросом, а есть ли смысл устанавливать закрытую конструкцию. Оказывается, что есть, так как она имеет ряд значительных преимуществ:

1. Закрытая (герметичная) система отопления исключает возможность испарения воды. Кроме того, можно заливать и другие теплоносители (антифриз). Это необходимо, если в доме проживают не постоянно, а время от времени.
2. В открытой системе бак должен располагаться на чердаке или в другой самой высокой точке относительно всей конструкции. Это требует дополнительных работ по изоляции расширительного бака, чтобы в зимнее время теплоноситель не замёрз. Вопроса, куда ставится бачок, тоже не возникает, так как он может устанавливаться в любом месте помещения. Идеальный вариант — система обратки перед входом в котёл. Таким образом бачок в меньшей степени подвергается температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но в то же время месторасположение конструкции не должно создавать дисбаланс в интерьере помещения в том случае, к примеру, если бачок находится в коридоре.
3. Трубы и радиаторы системы при открытом типе подвержены коррозии и повышенному газообразованию. Происходит это из-за постоянного контакта теплоносителя с воздухом.
4. Закрытая система гораздо быстрее прогревает теплоноситель. Регулировки температуры очень точные и чувствительные. Теплопотери в области расширительного бака вовсе нет, в отличие от открытой системы.
5. Температурная разница теплоносителя при выходе из котла и при входе с обратки намного меньше, чем в системах открытого типа. Это существенно влияет на срок службы системы.
6. Для создания закрытой конструкции необходимо закупать трубы меньшего диаметра, что влечёт меньшие финансовые и трудовые затраты. Возможно это при монтаже конструкции с принудительной циркуляцией.
7. В бачке открытого типа необходимо постоянно следить за уровнем теплоносителя. Нужно регулировать уровень, чтобы не было перелива при заполнении, а также чтобы жидкость не опустилась ниже критической точки. Такие проблемы можно решать установкой дополнительных элементов, таких как патрубки перелива, поплавковые камеры и прочее. В закрытой конструкции этих проблем нет.
8. Главным преимуществом расширительного бака отопления закрытого типа является возможность подключения различных батарей, конвекторов, тёплого пола, а также бойлера.

Из минусов можно считать необходимость установки систем безопасности: манометра, термометра, предохранительной системы и автоматических воздухоотводчиков. Хотя это сложно назвать недостатком, поскольку эти элементы обеспечивают безопасность и являются необходимыми согласно государственным нормам.

Выбор оборудования

Подводя итоги, можно сказать следующее: для открытой отопительной системы берите соответствующий тип расширительного бака, для закрытой это правило также действует. Вообще, открытый бачок можно даже сделать своими руками, ничего сложного там нет. Самое главное — соблюсти правило размещения, о котором было написано выше.

По поводу приобретения бачков закрытого типа стоит сразу предостеречь: внешне они очень похожи на гидроаккумуляторы для системы водоснабжения. Но это разные типы оборудования, они не взаимозаменяемы. Ориентируйтесь на маркировки, проставленные на изделии, в них указаны допустимые показатели температуры и давления. Для расширительного бачка это 120 градусов и 3 Бара, а для гидроаккумулятора — 70 градусов и 10 Бар.

Еще одним критерием выбора расширительного бачка является его необходимый объем

Ведь важно, чтобы в него влезло нужное количество теплоносителя. Расчет этого показателя осуществляется не так уж просто, хотя, в принципе, существуют различные онлайн-сервисы для проведения данной операции

Но любая программа может дать сбой, поэтому расчеты все же лучше осуществлять вручную. Для этого вам надо посчитать, сколько всего воды входит во всю отопительную систему во время эксплуатации последней. То есть вам нужно учесть следующее:

• количество жидкости в емкости отопительного котла. Этот показатель берется из технического паспорта оборудования,
• количество теплоносителя во всех магистралях. Для этого нужно найти площадь поперечного сечения каждого участка трубопровода (используя формулу площади круга), а затем умножить получившееся число на длину того же участка,
• количество жидкости в каждом радиаторе, подключенном к системе отопления. Этот показатель также берется из технического паспорта изделия.

После всех произведенных расчетов полученные числа складываются, а затем вычисляется 10% от суммы. Это и будет необходимый объем емкости расширительного бачка.

Как производится расчет объема бачков

Теперь вы знаете, как установить расширительный бак в системе отопления. Для этого нужны трубы подходящего диаметра и подходящие крепления. Некоторые округлые модели монтируются с помощью металлических хомутов – так надежнее. Мы подошли к самому ответственному разделу – сейчас мы расскажем, как осуществляется расчет расширительного бака для отопления.

Расположить расширительный бочок можно в любом, даже самом неприметном углу — благо места он занимает не так много.

Самый простой и очевидный способ – воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов. Но у такой методики есть один минус – мы не знаем, как и по какой формуле ведут расчеты эти калькуляторы, написанные непонятно кем. Мы расскажем, как рассчитать объем расширительного бака отопления по специальной формуле. Она учитывает:

• Объем всего залитого в отопление теплоносителя;
• Коэффициент теплового расширения теплоносителя (зависит от его вида);
• Эффективность мембранного бачка.

Для начала нам необходимо высчитать объем теплоносителя во всем отопительном контуре. Он складывается из следующих показателей – объем труб + объем котловой воды + объем батарей. С котлом все просто, показатель его внутреннего объема указывается в паспортных данных. С батареями все примерно то же самое – берем объем одной секции и умножаем на их количество (не забудьте учесть количество батарей).

Далее самый сложный этап – будем считать объем все проложенных труб. Для этого нам потребуются их диаметр и длина. Вооружаемся рулеткой и отправляемся на измерения. Выпишите длину труб одного диаметра, потом перейдите к более толстым трубам. Теперь начинаем считать – умножаем площадь сечения трубы на ее длину. Что касается показателя эффективности, то этот параметр мы берем из паспорта на сам расширительный бачок.

Последние расчеты – умножаем объем системы на коэффициент теплового расширения, делим все это на эффективность. Получаем необходимый объем в литрах. Для воды коэффициент расширения составляет около 4%, для этиленгликоля – от 4,5 до 5%.

Есть еще один универсальный способ подбора расширительного бака по давлению – он использует только объем теплоносителя. Например, если общий объем контура составляет всего 80 литров, то объем бачка должен составить 8 литров. Но помните, что слишком вместительный бачок не сможет поддерживать нужное давление в системе. А еще его покупка будет сопряжена с явно лишними и высокими расходами.

Если объем расширительного бака для отопления в созданном вами контуре окажется слишком маленьким, это вызовет повышение давление в отопительном контуре и заставит срабатывать предохранительный клапан.

Как вам статья?