Расширительный бак для отопления: разновидности, назначение и монтаж

Львиная доля современных частных домов и городских квартир имеют оснащение в виде водяной системы отопления. Чтобы она функционировала стабильно, не создавая никаких проблем, очень важно грамотно подойти к ее использованию и составлению схемы расположения. Из школьных уроков физики все мы знаем, что вода имеет свойство расширяться. Чтобы избежать излишней перегрузки отопительной системы, применяют такие устройства, как расширительные баки. Сегодня мы познакомимся с ними поближе и узнаем, как их нужно правильно устанавливать.

Далеко не каждый владелец частного дома или квартиры точно знает, что же собой представляет расширительный бачок. В данном случае название этого устройства говорит само за себя – в условиях фиксированной массы теплового носителя в отопительном контуре и трубопроводе, которые не отличаются эластичностью, с переменой температуры теплового носителя обязательно будет меняться и уровень давления во всей системе. Тут стоит учесть и факт, что жидкость при нагревании расширяется. В тот момент, когда усилие станет мощнее прочности проточной трубы/радиатора, произойдет серьезная авария. Главной ее причиной в данном случае станет тот факт, что вода при изменении своего объема в условиях нагрева, становится почти несжимаемой. Из данного свойства и выходит такое определение, как гидроудар.

Решение такой серьезной проблемы является довольно простым. Нужно разместить в отопительной системе специальный резервуар (расширительный бачок), оснащенный субстанцией, которая беспроблемно поддается сжатию.

Как можно заметить, расширительные бачки играют одну из важнейших ролей в отопительной системе. Они продлевают срок ее службы и позволяют избежать многих серьезных проблем.

Используются подобные предметы в следующих целях:

• играют роль обогревательной системы, которая функционирует при помощи тепловых насосов и солнечных коллекторов;
• выступают в качестве автономной отопительной системы;
• представляют собой независимую систему, подключенную непосредственно к центральному отоплению, а также систему с замкнутым контуром.

При условии повышения температуры жидкости в отопительной системе всего на 15 градусов, из-за расширения объем теплового носителя становится больше на полпроцента. Расширительная емкость отвечает за компенсацию этого расширения. Переизбыток жидкости теплового носителя проникает в сам бак. Если же теплоноситель остывает, конструкция бачка выдавливает недостаточную жидкость обратно в общую систему.

При наличии незначительной утечки жидкости, дабы показатели давления в системе не упали слишком сильно, бачок отталкивает тепловой носитель для возмещения случившихся утрат.

В том случае, когда система не оснащена расширительным баком, расширение теплового носителя провоцирует рост давления. Кроме того, данные процессы непременно заканчиваются сильным износом комплектующих элементов всей системы, а также приводят к поломке и даже разрыву труб и кранов.

Расширительный бачок имеет множество положительных характеристик, делающих его буквально незаменимым элементом водяной отопительной системы:

• благодаря этой детали отсутствует загрязнение воды;
• большинство бачков расширения стоят недорого;
• обеспечивают надежность и безопасность функционирования всей системы;
• позволяют избежать лишних тепловых потерь;
• имеют самое маленькое количество воздуха в системе;
• в технике, ответственной за отопление, может быть любой тепловой носитель – расширительный бачок разрешено использовать во всех случаях;
• краны, трубы и радиаторы могут прослужить гораздо дольше, если использовать бак расширения.

Что касается непосредственного объема бака расширения, то тут стоит учесть, что он напрямую зависит от конкретного типа теплового носителя. Как его можно рассчитать, мы рассмотрим ниже.

На сегодняшний день в магазинах встречаются агрегаты, размер которых составляет:

• 5 литров;
• 8 л;
• 10 л;
• 12 л;
• 19 л;

• 24 л;
• 35 л;
• 50 л;
• 80 л;
• 100 л.

Сегодня существует несколько вариантов таких устройств. Они подходят для различных отопительных систем и отличаются друг от друга по многим параметрам.

А теперь следует подробно рассмотреть, из каких элементов состоят баки расширения, и как они работают. Для начала выясним, как устроен подобный элемент.

Как правило, конструкция расширительного бака в целом помещается в штампованном корпусе из стали. Он имеет форму цилиндра. Чуть реже встречаются корпуса в виде своеобразных «таблеток». Обычно для производства этих элементов используются высококачественные металлы, покрытые антикоррозийным защитным составом. Внешняя сторона бачков покрывается эмалью.

Для отопления используются бачки расширения с корпусом красного цвета. Также встречаются и синие варианты, однако обычно такой окрас носят водяные аккумуляторы, которые являются составными частями водоснабжающей системы.

С одной из сторон бака находится резьбовой патрубок. Он требуется для обеспечения возможности врезки в отопительную систему. Бывают случаи, когда в комплект поставки также входят такие элементы, как фитинги. Они значительно упрощают монтажные работы.

С другой же стороны, находится специальный ниппельный клапан. Данный элемент служит для формирования нужного уровня давления во внутренней части воздушной камеры.

Во внутренней полости расширительный бак разделен с помощью мембраны на 2 отдельные части. Ближе к патрубку находится камера, предназначенная для теплового носителя, а с противоположной стороны есть воздушная камера. Обычно мембраны для баков изготавливаются из очень эластичного материала, который отличается минимальными значениями диффузии.

Принцип работы расширительного бака в системе отопления является очень простым и понятным. Разберем его детально.

• В изначальном состоянии, в момент подключения резервуара к системе и ее наполнения тепловым носителем, конкретный объем воды проходит сквозь патрубок в отсек с водой. Показатель давления в обоих отсеках постепенно уравнивается. Далее подобная незамысловатая система обретает статичность.
• При росте температурного значения осуществляется непосредственное расширение теплового носителя в объемах в отопительной системе. Этот процесс происходит с сопровождением роста показателей давления. Лишняя жидкость отправляется в сам бак, а потом давлением подгибает мембранную деталь. В этот момент объем камеры для теплоносителя становится больше, а воздушного отсека, наоборот, сокращается (в этот момент в нем растет давление воздуха).
• Когда температура опускается и уменьшается общий объем теплового носителя, излишнее давление в камере с воздухом провоцирует смещение мембраны назад. Тепловой носитель в это время возвращается обратно в трубопровод.

Если параметры давления в системе отопления доходят до критических отметок, должен запуститься клапан, что относится к «группе безопасности». В такой ситуации он будет отвечать за выпуск лишней жидкости. Определенные модели расширительных баков имеют свой индивидуальный клапан предохранения.

Разумеется, стоит учитывать, что конструкция бака главным образом зависит от разновидности конкретной приобретенной модели. Например, они бывают неразборными или с возможностью замены мембранного элемента. В комплекте с подобными товарами могут идти такие детали, как хомуты для настенного крепления либо специальные подставки – небольшие ножки, с которыми напольный агрегат проще расположить на ровной плоскости.

Расширительные баки с мембраной-диафрагмой обычно являются неразборными. Во многих случаях в них присутствует баллонная мембранная деталь – она производится из податливого и эластичного сырья. По своей сути, эта мембрана являет собой обычную водяную камеру. По ходу роста давления она растягивается и увеличивается в объеме. Подобные разновидности бачков обычно дополняются разборным фланцем, который дает возможность самостоятельно менять мембрану, если она сломается.

Не стоит думать, что все расширительные баки обладают идентичными конструкциями и эксплуатационными характеристиками. На самом деле существует несколько разновидностей таких агрегатов. Каждая из них имеет определенные отличительные черты и особенности строения. Познакомимся с ними поближе.

В зависимости от определенного способа работы баки подразделяются на:

• отопительные емкости открытого типа;
• закрытые сосуды расширения.

Не самыми популярными считаются открытые варианты расширительных бачков. Эти агрегаты ставят в системах, в которых циркуляция жидкости осуществляется не в принудительном режиме (то есть, без использования помпы)

Главным минусом такого агрегата является то, что в нем теплоноситель связан с кислородом, а это провоцирует появление коррозии в отопительной системе. Если нет достаточной герметичности в баке открытого типа, то вода испаряется в разы быстрее, поэтому ее приходится постоянно доливать. По словам специалистов, монтировать подобный агрегат необходимо на самом высоком участке системы отопления. Нужно учесть, что проведение таких работ не всегда является доступным.

Закрытый (или мембранный) расширитель фиксируют в системе, где передвижение теплового носителя происходит в принудительном порядке – с использованием помпы. Сосуд закрытого вида обычно производят в форме резервуара из стали (в нем нет крышки). Он оснащается перегородкой внутри в виде мембраны из резины. Одна половина в подобной модели нужна, чтобы заполнить ее тепловым носителем, а вторая является местом для воздуха и азота.

Одной из сторон сам бак прикрепляется непосредственно к системе при помощи штуцера или фланца. Противоположная же сторона призвана закачивать воздух. Показатель давления в модели закрытого типа дает возможность автоматически изменять подачу теплового носителя в систему и сам резервуар.

Закрытые бачки подразделяются на:

• сменные;
• несменные.

Так, бачки сменного вида имеют более высокую стоимость, однако имеют существенные преимущества, к которым можно отнести:

• возможность смены мембраны, если она была повреждена или порвалась;
• возможность сэкономить на трубах, поскольку нет надобности монтировать закрытый бак в верхней части отопительной системы;
• сменные варианты отвечают за минимальные тепловые потери;
• поскольку тепловой носитель никак не «соприкасается» с кислородом, трубы и вся система в целом не подвергается образованию коррозии;
• мембрана может располагаться как вертикально, так и горизонтально;
• в данном случае нет связи со стенкой внутри бака из металла;
• мембраны можно заменить очень легко и быстро (делается это через фланец).

Несменные же разновидности емкостей стоят дешевле, но в них нельзя поменять мембрану, если это будет необходимо. Этот элемент в расширителе устанавливается максимально плотно и надежно прижимается к внутренним стенкам бачка. Повреждение или разрыв мембраны в данном случае может произойти только тогда, если система была запущена неправильно (давление растет слишком быстро и выходит за пределы нормы).

В зависимости от вида мембранной детали расширительные бачки разделяют на модели с:

• баллонной мембраной;
• диафрагменной мембраной.

Так, расширитель с баллонной мембраной является весьма прочным и надежным. Кроме того, он отличается внушительным объемом. При этом тепловой носитель никак не контактирует со стенками бака, поэтому появление ржавчины на таких изделиях исключено.

Плоский отопительный бак расширения оснащается разделяющей перегородкой, выполненной в форме диафрагмы.

При изготовлении расширительных бачков применяются различные материалы, однако самыми распространенными считаются модели со стальным корпусом.

В настоящее время многие люди в стремлении сэкономить конструируют такие агрегаты самостоятельно. Для этого они зачастую используют листовые материалы, которые впоследствии собирают в единую конструкцию при помощи сварки. Также для изготовления бака расширения можно использовать самые неожиданные предметы, например, пластиковые бочки и канистры или же старые газовые баллоны. Применение подобных материалов значительно удешевляет создание расширительного бака. Несмотря на столь большой выбор подходящего сырья, специалисты все-таки рекомендуют обращаться к нержавейке, если вы планируете собирать бачок своими руками.

Что касается перегородки в таких агрегатах, то здесь большинство производителей используют высококачественную резину, синтетическую резину, сырье из бутилкаучука натурального происхождения или EPDM. Мембранные элементы для подобных агрегатов производят из различных материалов, которые по ходу использования беспроблемно переносят самый разный температурный диапазон.

Если рассматривать конкретные случаи, то:

• для бачков до 2 тысяч литров чаще всего применяются мембраны маркировки EPDM DIN 4807;
• баки, имеющие объем, превышающий вышеуказанную отметку, укомплектовываются мембранными элементами марки BUTYL.

К подбору расширительного бака нужно подходить очень ответственно, поскольку данное изделие играет одну из важнейших ролей в водяных отопительных системах.

Осветим несколько несложных советов, которые позволят выбрать покупателю подходящую модель хорошего качества.

• Специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на мембранных или емкостях закрытого типа. Несмотря на то что подобные разновидности бачков обычно стоят дорого, отопительная система, в которой они имеются, может проработать очень долго. Это объясняется тем, что в данной конструкции теплоноситель и кислород никак не «встречаются» друг с другом. Но это лишь совет – выбор, так или иначе, остается за хозяином жилища.
• Всегда обращайте особое внимание на материал, из которого произведена резиновая перегородка в моделях закрытого типа.

• Если вы собираетесь применять бак вкупе с системой центрального отопления, то резина мембраны должна отличаться повышенными прочностными характеристиками и устойчивостью к воздействию высоких температурных значений. Это обусловлено тем, что центральное отопление в большинстве случаев не подразумевает существенных перепадов давления, однако температура все равно будет довольно высокой.
• Бачок с мембраной, отличающейся повышенной эластичностью, можно смело покупать для частной отопительной системы, поскольку резкие скачки давления – обычное дело для такого варианта отопления.
• Дабы использовать расширитель не только в системе отопления, но и в системе, ответственной за водоснабжение, то резина, из которой изготовлена мембрана, должна быть пищевой. Это необходимо, чтобы не умалять положительные качества воды.

• Выбирая между незаменяемыми и заменяемыми типами мембран, рекомендуется выбирать именно первые, поскольку в случае повреждения незаменяемой детали придется менять весь агрегат вместо одного элемента.
• Прежде чем приобрести расширительный бачок, рекомендуется внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Запросите у продавца все необходимые сертификаты качества. Если таковых у товара не имеется либо их не хотят вам предъявить – от покупки лучше отказаться.
• Не забудьте оформить гарантийный талон.
• Учтите, что одним из самых важных параметров, на который вам следует обратить внимание, выбирая бачок, является его стойкость перед диффузией, температурными скачками. Кроме того, все элементы агрегата (от корпуса до мембраны) должны быть изготовлены из качественных материалов.

Если в системе имеет место принудительная циркуляция, то давление на участке подключения устройства будет равняться статическому давлению в этой точке и при данном температурном режиме (учтите, что это правило работает только в том случае, если присутствует один мембранный элемент). Если допустить, что она переменится, то в результате получится, что в закрытой системе образуется непонятно откуда взявшаяся жидкость, что является в корне неправильным.

Открытая же отопительная система представляет собой емкость сложной конфигурации, имеющую особенные конвекционные потоки. Абсолютно все узлы должны гарантировать максимально скорый подъем горячего теплового носителя к верхней точке. Кроме того, они должны обеспечить самотечный слив в котел с вовлечением радиаторов. Также, конструкция подобной системы не должна мешать прохождению воздушных пузырьков к верхней точке.

Чтобы определить объем расширителя, можно опираться на несколько разных способов. Для этого советуют обратиться к мастерам в специальных бюро. Как правило, для проведения всех необходимых расчетов они используют особые программы, позволяющие учитывать все особенности и нюансы, которые оказывают влияние на работу отопительной системы. Однако нужно учесть, что услуги таких специалистов в большинстве случаев являются дорогими.

Расчет объема бачка можно произвести и самостоятельно. Для этого следует использовать общепринятую формулу. В данном случае надо быть максимально внимательным, поскольку даже маленькая ошибка может привести к получению неверных значений. При расчете важно учитывать абсолютно все нюансы: и объем отопительной системы, и конкретный тип теплового носителя, и даже его физические свойства.

В приведенной формуле:

• С – это общий объем теплового носителя в системе;
• Pa min – показатель изначального абсолютного давления в резервуаре;
• Pa max – самый большой параметр давления, который может иметь место в агрегате.

Если же вы боитесь ошибиться либо у вас нет времени на проведение всех требуемых расчетов, то стоит обратиться к помощи специальных онлайн-калькуляторов. Правда, в таком случае рекомендуется перепроверить полученные результаты на нескольких сайтах, чтобы не столкнуться с неправильной работой того или иного портала.

Некоторые люди делают проще – прикидывают нужные параметры на глаз. При этом удельную емкость отопительной системы приравнивают к 15 л/кВт. В результате получатся примерные значения. Но учтите, что обращаться к этому способу разрешено только в процессе технико-экономического обоснования.

Прежде чем переходить к монтажу расширителя, важно подготовиться:

• обязательно ознакомьтесь с инструкцией перед началом работ;
• проведите все необходимые расчеты температур и показателей давления (обычно все эти данные указываются в специальных справочниках по нормативам использования агрегатов);
• приготовьте такие инструменты, как гаечный ключ, ключ для установки труб из пластика;
• если бак имеет большую емкость, то вам также понадобится купить кронштейны – они пригодятся для крепления.

Устанавливая и подключая такие агрегаты, следует опираться на некоторые рекомендации от специалистов:

• располагайте агрегат так, чтобы в дальнейшем гарантировать свободный доступ к нему;
• предусмотрите вероятный демонтаж труб в будущем;
• проследите за тем, чтобы диаметр патрубка-соединителя сходился с присоединяемым водопроводом;
• верно установите необходимые температурные датчики;
• подсчитайте подсоединение запорной арматуры.

Теперь можно переходить к непосредственной установке бака. Вешать его следует возле входа проточного теплового носителя в направлении узла нагрева.

Отметьте участки для крепления. Высверлите требуемое число дырок, нужных для фиксации кронштейна. Для этого его следует приложить к стене, и отметить все участки соединения. Проделав все необходимые дырки, нужно установить в них анкерные болты, потом повесить кронштейн и убедиться в надежности проделанного крепления. Если все сделано качественно, то можно устанавливать сам бачок, после чего закрепить его при помощи хомутов.

Учтите, что такое оборудование нельзя устанавливать в условиях минусовых температур. Кроме того, важно проследить за тем, чтобы после завершения монтажных работ воздушный клапан находился на доступном участке. Это необходимо, чтобы у хозяев была возможность выставления нужного уровня давления.

Что касается такого элемента, как редуктор давления, то его надо устанавливать уже после подключения измеряющего счетчика, чтобы не столкнуться с серьезными нагрузками, направленными на бачок. Прикреплять этот клапан нужно впереди проточной трубы.

После этого надо произвести настройку установленного бачка расширения. Сперва надо настроить требуемый уровень давления. Это нужно делать закачкой воздуха. Манометр укажет, когда понадобится остановиться. После этого с использованием насоса закачивается вода, уравнивается давление, и мембранная деталь приводится в плавающее состояние. Потом бачок допустимо считать готовым к применению. Возможно, нужно будет включить систему и убедиться в ее работоспособности.

Как можно заметить, схема монтажа и подключения расширительного бака является достаточно простой. Справиться с проведением таких мероприятий сможет каждый.

Расширительные бачки, как и любые другие отопительные агрегаты, подвержены возникновению ряда определенных проблем. Ознакомимся с ними.

Самой частой поломкой таких агрегатов является разрыв мембранной детали. Как правило, это происходит из-за слишком высокого давления (выше нормы) либо неравномерных нагрузок. Учтите, что сменные элементы рвутся гораздо чаще спрессованных, так как для последних применяются более крепкие материалы, потому что их можно менять в любой удобный момент.

Проблема поврежденной мембраны может повлечь за собой множество неприятных последствий. Например, из-за этого нередко течет вода из воздушного клапана.

Если вовремя не заменить мембрану, ее разрыв приведет к тому, что с течением времени бачок просто выйдет из строя. Это обусловлено тем, что жидкость попадает на внутреннюю поверхность бачка, после чего он может покрыться ржавчиной и прийти в негодность.

Также пользователи довольно часто сталкиваются с повреждением корпуса бачка. Если с вашим оборудованием приключилась такая проблема, вам лучше обратиться за помощью к специалисту. Не беритесь за ремонт поврежденных корпусных элементов самостоятельно, особенно если раньше ни разу не сталкивались с такими работами.

Бывают и такие случаи, когда расширитель кипит. Чаще всего такая проблема настигает самодельные конструкции открытого типа. Основной сутью этой неполадки является отсутствие циркуляционной скорости (либо ее полное отсутствие).

Вот основные причины подобных поломок.

• Сниженный диаметр разводки. Главный контур однотрубного отопления обычно устанавливается с трубой, которая является не менее тонкой, чем ДУ 32.
• Отсутствие уклона. После отопительного котла нужно сделать так называемый разгонный коллектор. Для этого трубу надо поднять до верхнего участка контура, где как раз устанавливается расширитель. Оставшаяся часть контура должна быть проложена с уклоном вниз.

Многие пользователи задаются вопросом, как же исправить такую серьезную проблему, не приступая к полному демонтажу и переустановке отопительной системы. Ответ прост – необходимо установить циркуляционную помпу. Эта деталь замечательно функционирует во многих системах (особенно открытого типа). Насос надо ставить на обратке прямо перед котлом.

Еще одной проблемой расширительных бачков является воздушная закупорка контура отопительной системы. Чтобы с ней не столкнуться, нужно следить за объемом воды.

Из вышеизложенной информации можно сделать вывод, что главной проблемой расширительных бачков является поврежденная мембрана. С такой неполадкой сталкиваются многие пользователи. Специалисты рекомендуют производить замену данных элементов в специальных сервисных центрах, однако провести подобные работы возможно самостоятельно.

Делается это следующим образом.

• Сперва нужно произвести отсоединение бачка от отопительной системы.
• Далее нужно уменьшить (сбросить) показатели давления газовой полости при помощи ниппеля сверху агрегата.
• Уберите фланец мембраны, что расположен рядом с патрубком, чтобы подсоединить трубопровод. Отвинчивая гайку сверху корпуса, нужно освободить держатель мембранной детали.
• Достаньте мембранную деталь из полости внизу корпуса.
• Далее нужно изучить поверхность внутренностей корпусной конструкции. Там не должно быть ни грязи, ни ржавчины. Если таковые все же имеются, то их необходимо удалить и промыть поверхности водой. Потом надо просушить корпус.

• Важно учитывать тот факт, что мембрана не является стойкой к воздействию масла. По этой причине нельзя применять средства, содержащие масло, для обеспечения сохранения внутренностей агрегата от появления коррозии.
• Установите держатель мембранного элемента в полость, находящуюся наверху самой мембраны, если такой крепеж должен присутствовать в конструкции конкретного устройства.
• Вкрутите болт в удерживающий элемент, поставьте мембрану в корпус. Держатель нужно ввести в полость, находящуюся на дне корпуса.
• Удерживающую деталь надо крепить при помощи гайки.
• Выставите предварительные значения давления воздуха в расширителе. Проверьте конструкцию на наличие протечек, после чего нужно подключить расширитель непосредственно к отопительной системе.

Обратите внимание, если предохранительный клапан срабатывает с большой частотой, то это может указывать на то, что вы ошиблись с выбранным объемом. Возможно, вы неправильно произвели необходимые расчеты.

Чтобы разводка труб была смонтирована по всем правилам, нужно уделить пристальное внимание основным составляющим системы: участку поступления теплового носителя непосредственно в емкость, а также месту его ухода.

Учтите, если вакуумный расширитель не будет функционировать на протяжении долгого времени, то его необходимо содержать только в сухом пространстве, заранее слив из него жидкость.

Хотя бы раз в полгода проверяйте агрегат на наличие повреждений и дефектов. К таковым относятся вмятины, ржавчина или следы подтекания. Если вы вдруг обнаружили подобные вещи, то вам потребуется как можно скорее устранить причину их возникновения.

Помните, что устанавливать расширительные баки необходимо исключительно в соответствии с составленным планом и схемой.

Подробности смотрите далее.