Назначение расширительного бачка в системе отопления: устройство, функции + правила выбора и монтажа в систему

Расширительный бак для отопления – его устройство и назначение

Неотъемлемой частью системы индивидуального отопления является специальная емкость, с помощью которой в процессе нагрева гасится повышение давления воды в сети. Эта емкость – и есть расширительный бак для отопления, она выглядит как корпус из металла с резиновой внутренней мембраной. Разновидности баков зависят от их конструкции: промышленность предлагает как открытые, так и закрытые мембранные модели.

Баки открытого типа на сегодняшний день считаются технически устаревшими и применяются редко. Баки закрытого типа могут содержать внутри мембрану по типу диафрагмы или мембрану в виде баллона. Первый вариант в основном используется в небольших баках, а второй – в крупных. Баллонные мембраны можно заменять по мере износа, а диафрагменные не подлежат замене.

Устройство и принцип работы:

Рассматривая устройство расширительного бака системы отопления, принимаем во внимание его конструктивные особенности. Бак открытого типа – это металлическая емкость, соединенная с трубой магистральной системы и с отводящей переливной трубой. К баку также подведена так называемая сигнальная труба, оснащенная запорным устройством, и циркуляционная труба, способствующая сохранению температуры бака на постоянном уровне.

Синтетическая мембрана перегораживает внутреннее пространство закрытого бака, делит его на газовую и жидкостную части. Одна часть этого пространства заполнена сжатым воздухом, а вторая принимает в себя «лишнюю» воду во время нагрева теплоносителя. После остывания воды мембрана, находясь под давлением, вытесняет воду обратно в систему. Давление в обеих камерах, таким образом, постоянно уравнивается. Теплоносителем бывает не только вода, но и азотосодержащая смесь и различные виды антифризов.

Штатное место в системе:

Расширительный бачок для отопления открытого типа рекомендуется монтировать в самой верхней точке здания – на крыше дома или на его чердаке. Бак при этом утепляется изоляционными материалами, чтоб вода в нем не замерзала и соединяется с обратным трубопроводом, чтоб не допустить закипания. На случай переполнения предусмотрен сброс воды из бака в канализацию.

Мембранный расширительный бак для отопления монтируется для удобства обслуживания рядом с отопительным котлом. Необходимые условия: соединение с обратным трубопроводом во избежание вскипания воды, а также манометр и клапан для ручного регулирования давления. Повышенное внимание уделяется качественному креплению, поскольку масса бака после наполнения водой сильно возрастает.

Важные рабочие параметры:

Для расширительных устройств наиболее информативными являются максимальные значения рабочей температуры и рабочего давления. По данным производителя, в современных баках температура носителя может достигать + 120 градусов. Рабочее давление в расширительном бачке отопления поддерживается от 2 до 4 бар в обычном режиме и 6-10 бар на пиковых значениях.

Для баков закрытых определяющий элемент – это мембрана, а точнее – материал, из которого она сделана. Она должна обладать термоустойчивостью и при этом высокой эластичностью. Выбирая бачок, следует ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как долговечность, рабочая температура, водостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Как рассчитать необходимый объем бака?

Каждые 10 градусов нагрева воды дают добавление где-то 0,3% от первоначального объема. Получается, что при повышении температуры воды на 70 градусов ее объем составит примерно 103%. Математически точно вычислить объем бака можно по специальной формуле, где учитываются параметры отопительной системы – общий объем воды и операционное давление.

Практикуется упрощенный метод расчета, когда емкость бака подбирается по принципу: 10% от общего объема теплоносителя в системе. Как правило, расширительного бака для отопления этой емкости хватает с избытком. В случае же, когда объем системы неизвестен, он определяется приблизительно, исходя из типа приборов отопления и мощности водогрейного котла. Соотношение следующее:

1. Батареи отопления – 10,5 л /кВт;
2. Настенно-напольные обогреватели – 7 л /кВт;
3. Теплые полы – 17 л /кВт.

Где больше преимуществ?

Сравнение потребительских и эксплуатационных свойств основных типов баков однозначно говорит в пользу закрытого типа. Убедительные аргументы следующие:

• Мембранные баки гораздо компактнее в отличие от громоздких открытых;
• При установке закрытого расширительного бака для отопления экономятся трубы, тогда как открытые баки надо выносить наверх;
• Потери тепла при работе бака закрытого типа минимальны, а открытый требует теплоизоляции;
• Испарения теплоносителя в закрытом баке не происходит;
• Попадание в отопительную систему воздуха посредством открытого бака провоцирует коррозию металла в системе;
• Система, оснащенная открытым баком, работает только при низком давлении;
• Расходы при эксплуатации мембранного бака ниже, чем открытого.

Качественный современный расширительный бак отопления можно выбрать в линейке продуктов таких известных фирм, как Flexcon (Нидерланды), Reflex (Германия) и Zilmet (Италия).

Эти ведущие европейские производители оборудования для тепло- и водоснабжения, благодаря своему научному потенциалу и уровню производства, занимают заслуженное престижное место в своей нише на мировом уровне.

расширительный бачок, мембранный расширительный бак

Расширительный бачок. Назначение.

Как известно вода имеет очень низкий коэффициент сжатия, поэтому в системах отопления любое изменение объема воды должно быть компенсировано с помощью расширительной емкости открытого типа или специально разработанного для этих целей расширительного бачка.

Расширительные бачки или баки, выпускаются в основном мембранного типа и предназначены для поддержания в системе определенного давления. При увеличении температуры объем воды увеличивается, давление растет, и часть воды переходит в расширительный бачок, сжимая воздушную подушку в нем. Когда температура в системе снижается, объем воды уменьшается, и она частично выходит из бака под действием давления в воздушной подушке.

Если в отношении расширительных бачков вопросы с подбором и вводом в эксплуатацию возникают у потребителя редко, то мембранные расширительные баки или емкости у нас повсеместно подбираются на «глазок», а их пуск в эксплуатацию в 99% осуществляется неправильно.

Данная статья предназначена для того, чтобы решить все вопросы с подбором и вводом в эксплуатацию расширительного мембранного бачка или бака для системы отопления.

Для начала выясним, что же такое мембранная расширительная емкость или мембранный расширительный бачок, далее по тексту будем говорить просто — расширительный бак.

Внешний вид расширительного бака вы уже видели в начале статьи.

Как же устроен внутри расширительный бак мембранного типа.

Основные части расширительного бака — металлический корпус и мембрана из синтетической резины, разделяющая корпус расширительного бака на две части.

С одной стороны мембраны под давлением закачивается воздух, который сжимается при расширении воды в системе. С другой стороны мембраны — полость, в эту полость (между мембраной и корпусом) при расширении попадает вода.

Как работает расширительный бачок.

Схема, иллюстрирующая работу расширительного бачка, представлена на следующем рисунке.

Как рассчитать необходимый объем мембранного расширительного бака.

Формула для подбора емкости мембранного расширительного бака выглядит так:

Где у нас:

Vu = общий полезный объем бака = Vi — Vf

Vi = начальный объем = V

Vf = конечный объем

e   = коэффициент расширения, соответствующий разнице между температурой воды холодной системы (отопление выключено) и максимальной рабочей температурой в системе отопления.

Для стандартных систем отопления:

e = 0,04318 (Tmax  = 99°C — Tmin =10°C)

C = общий объем воды в системе который включает в себя котел, трубопроводы отопления, радиаторы, разводку и т. д.

Приблизительно «С» имеет значение между 10 и 20 литрами на 1,0 Ккал/час выходной мощности установленного в системе отопления котла (без учета ГВС). ГВС это сокращенно система горячего водоснабжения, естественно это отдельная система и там свои правила подбора расширительного бака, несколько отличающиеся от подбора расширительной емкости для системы отопления.

Pi = Начальное (абсолютное) давление в емкости.

Обратите особое внимание на следующую запись и запомните для себя, давление (Pi)  не должно быть ниже гидростатического давления в том месте, где бак присоединен к системе. На это давление вы обязаны накачать бак до того как начнете заполнение системы отопления водой.

Это и есть главная ошибка при эксплуатации расширительных мембранных баков. Давление в них монтажники закачивают, после того как заполнили систему отопления водой. Естественно при таких условиях точное давление угадать невозможно и расширительный бак либо совсем не работает, либо работает не эффективно.

Pf = максимальное (абсолютное) давление установленного в системе предохранительного клапана, учитывая разницу в уровнях установки емкости и предохранительного клапана.

Последняя строка требует комментария, для того чтобы вы точнее ее поняли.

Сбросной предохранительный клапан (группа безопасности) установлен, например на котле. Котел на первом этаже, расширительный бак на третьем. Разницы в уровнях из условия 3м на этаж приблизительно6 метров. В единицах давления это 0,06 кгс/кв. см. Для того чтобы предохранительный клапан не срабатывал и не сбрасывал раньше времени, давление в расчете применяем:

Pi = 3м (1этаж) + 3м (2этаж) +1м (высота установки бака на 3м этаже) +1м (минимальный запас) Получаем Pi =8м.

Pf не должно быть меньше = 8м+6м = 14м или 1,4 кгс/кв. см. – Это будет наше рабочее давление. Мы проверили клапан, если у нас клапан выбран по разрешенному давлению в котле – например 3 кгс/кв.см в расчете можете использовать давление Pf  от 1,4  до 3 х 0,75 = 2,25  кгс/кв.см. коэффициент 0,75 применяем исходя их коэффициента запаса прочности при выборе предохранительного клапана.

Только учтите, по какому давлению подбирали расширительный мембранный бак, на таком давлении он и должен у вас работать, иначе его эффективность будет равна 0.

И еще один комментарий к последней записи, на практике установлено – при естественной циркуляции, чем выше давление в системе отопления (в разумных пределах конечно), тем более эффективно работает система отопления.

Теперь пример расчета расширительного мембранного бака к нашей системе отопления.

Исходные данные:

Котел – 30 квт или это 30 х 0,859 =25,8 ккал следовательно у нас в системе отопления приблизительно 25,8 х 4,65 = 120 литров воды (применили  4,65 литра на 1ккал)

Напомним что такой котел, без учета ГВС отопит дом площадью примерно300 кв. метров — из расчета для средней полосы 1 кВт на 10 кв. метров отапливаемой площади.

C =120 литров

Pi = 0.7 бар =0,7 кгс/кв.см или 0,7 атм (в бар. сейчас выпускают практически все группы безопасности – манометры на группах безопасности).

Pf  = 1,4 бар

Получаем V=10,36 литра.

Выбираем из ближайшего ряда (8, 12, 18, 25, 35, 50, 80) расширительный мембранный бак объемом 12 литров.

Не забывайте также, что иногда предварительное давление Po, в воздушной полости бака, может быть выставлено на заводе. Обычно это 3 кгс/кв.см (указано в паспорте). Для нас оно избыточное и перед пуском котельной его необходимо привести в соответствие с тем, что мы посчитали, иначе расширительный бак эффективно работать не будет.

Читайте на следующей странице — схема установки расширительного бачка.

Для чего нужен расширительный бачок в системе отопления и особенности монтажа

Назначение бака

Из базового курса физики многие помнят, что твердые тела подвержены расширению при их нагреве. В свою очередь, жидкость и газ увеличивается в объеме. Вода не способна сжиматься в отличие от газа. В случае, если произойдет, нагрев воды в закрытой емкости, давление будет увеличиваться, так как отсутствует пространство для расширения. Как следствие – емкость просто лопнет. Эти процессы наблюдаются в закрытом контуре отопления с емкостью для жидкости.

Расширение воды по температуре оценивается нелинейным показателем. Он указывает на то, во сколько раз расширяется жидкость из расчета нагрева на один градус. В Интернете можно найти множество наглядных опытов, показывающих этот принцип.

Опыт демонстрации температурного расширения жидкости

Можно рассмотреть данный опыт на примере. С левой стороны находится емкость, в которую налит один литр воды. Вода налита до отверстия для перелива. Температурный показатель +4 градуса Цельсия. Жидкость при данной температуре можно считать нулевой точкой отсчета. Также на иллюстрации можно видеть сосуд с делениями. Он располагается под отверстием для перелива.

В правой части иллюстрации можно видеть этот же сосуд, но уже в нагретом состоянии. Увеличивается показатель температуры жидкости. Соответственно, снижается плотность жидкости. Масса среды не изменяется. При этом, объем жидкости повышается. При достижении водой показателя температуры +90 градусов Цельсия, мерный сосуд наполняется. В нем образовывается чуть больше 30 мл жидкости. Это количество носит название избыточного объема.

Многие скажут, что 30 миллилитров воды является не критичным объемом. Тем не менее, важно понимать, что если изначально воды больше, то при расширении ее объема избыточного количества воды также будет больше. К примеру, если расширяется сто литров воды, то в избытке окажется 3.5 литра, а это уже значительно.

Увеличение объема жидкой среды во время нагрева в тепловом контуре загородного дома

Вода в отопительной системе дома может нагреваться на 70 градусов Цельсия. С увеличением температуры, расширяется и вода. Без включения расширительного бака в отопительную систему, давление увеличится в разы. Соответственно, избыточной воде нужно куда-то выходить. Как правило, течь происходит из слабозащищенных мест контура. Обычно вода выходит из участка трубопровода, либо из отопительной трубы.

Для предотвращения нежелательных последствий, монтируется предохранительный клапан. Он служит для спуска избытка горячей воды. Тем не менее, настроить работу отопления в доме на должном уровне не получится из-за одного фактора. После того, как жидкость охлаждается, ее объем становится прежним, а так как горячая вода спущена, ее место занимает воздушная масса. В результате образуются воздушные пробки, а это одна из главных неприятностей всех отопительных контуров. Эти пробки могут стать преградой на пути следования жидкости в трубопроводе.

Воздушная пробка в радиаторе отопления загородного дома не дает теплу распределиться по всей батарее

Воздушные пробки можно ликвидировать, спустив воздушную массу из батарей. Монтаж предохранительного клапана потребует постоянного долива воды в систему, что неудобно и не рентабельно. Нагревать вновь поступившую воду занимает много времени. Гораздо быстрее нагреть воду, которая поступается в котел из трубопровода отопительной системы.

Смонтировав расширительный резервуар, можно добиться нормального функционирования системы отопления в жилище. Речь идет про ярко-оранжевый бак, подключенный к системе отопления трубкой. Сосуд предназначен для компенсации избытка давления в отопительной системе дома.

Различные типы емкостей

Существуют различные исполнения расширительных бачков. Они различаются по размерам и форме исполнения. Определить какой сосуд необходим можно, рассчитав его данные. Также при выборе агрегата следует учитывать тип установленной системы отопления дома. Форм-фактор баков представлен таблеткой, а также цилиндрической формой.

Бачок расширительный в виде таблетки

Разное внешнее исполнение заключается в способе использования. Заказчик может приобрести:

• Бак открытого типа;
• Бак закрытой компоновки со встроенной мембраной.

Также доступны резервуары закрытого типа без встроенной мембраны. Однако эксперты рекомендуют воздержаться от использования данного вида баков в отопительных системах дома. К сожалению, конструктивные особенности данной продукции требуют тщательной доработки. Подвижную перегородку в таких баках заменяет воздушная масса. Таким образом, воздуху открыть путь во внутреннюю систему отопления дома, а наличие воздуха в контуре недопустимо. В таком баке уровень воды будет все время увеличиваться, пока не достигнет критической точки.

Бачок открытого типа

Устанавливается в отопительной системе дома. Система не изолируется от атмосферы, хотя и имеет замкнутую конструкцию. Система не герметизируется. Соответственно условий для возникновения избыточного давления не возникнет.

Открытая система отопления в загородном доме

Монтаж открытого бака

Расширительный сосуд для открытой отопительной системы монтируется на самой верхней точки отопительного контура. Нельзя устанавливать резервуар в другой точке, так как будет действовать правило сообщающихся сосудов, в результате чего, из резервуара будет выливаться вода. Расположение бачка открытой компоновки в верхней части отопительной системы, служит проверенным способом удаления воздуха из контура. Стоит отметить, что в контуре, так или иначе, присутствует воздух. Он может быть растворен в воде, а также образовываться в результате химической реакции воды и того материала, из которого произведены трубы и радиаторы отопления. Если не уделить удалению воздуха из системы должного внимания, одна или несколько труб могут просто выйти из строя. Открытый бак служит для отвода пузырьков газа из состава воды, находящейся в отопительной системе дома. Проще говоря, данный бак служит для отвода воздуха.

Открытый бачок расширения теплонесущей жидкости на подающей трубе системы отопления

Также допускается монтаж расширительного бачка на обратном пути движения воды в отопительной системе. Тем не менее, даже в этом случае, устанавливать его необходимо в самой высокой точке участка магистрали. Необходимо смонтировать вертикальную трубу, направленную к точке монтажа бака. Бачок не будет отводить газ из системы, если он смонтирован на обратном ходе системы отопления. Из-за этого, в процессе монтажа всей системы отопления, на радиаторах отопления устанавливают клапаны. Также их монтируют в самой верхней части подающего трубопровода.

Разновидности бачков

Конструктивные особенности открытого сосуда достаточно просты, он имеет определенный объем. Сверху на бак надевается колпак, имеющий не плотную структуру. Она защищает воду от попадания в нее посторонних предметов. Так как бак не герметизируется, уровень давления в нем идентичен показателям атмосферного давления. Также сосуд может комплектоваться рядом патрубков в зависимости от его конструкции.

Расширительные бачки открытого типа

Заказчик может выбрать объем открытого бака. Для их применения не требуется проводить каких-либо действий. Продукции выполнена из нержавейки, которая предотвращает образование ржавчины. Также возможно изготовление бака на заказ по индивидуальным условиям клиента. При изготовлении применяют оцинкованную или нержавеющую листовую сталь.

На данный момент успешно опробованы и работают несколько возможных схем расширительных баков открытой компоновки. Самая элементарная конструкция представляет собой сосуд, в нижней части которого врезан патрубок. Патрубок служит для подключения к системе отопления жилища.

Простая схема открытого бака для расширения теплоносителя

Данная схема исключает циркулирование воды через сосуд. Используя данную емкость, вода в системе отопления находится до среднего деления в баке. В случае, если объем воды в отопительной системе изменится, он также изменится и в расширительном резервуаре.

Необходимо постоянно отслеживать уровень жидкости в расширительном сосуде. Так как вода постоянно испаряется, необходимо поддерживать ее уровень в отопительном контуре, доливая воду в резервуар. Если не пополнять запас воды, ее место займет воздух, а это недопустимо в системе отопления дома.

Оценить количество жидкости в резервуаре можно по патрубку, подсоединенному к прозрачному шлангу.

Расширительный бачок с прозрачным шлангом для контроля уровня воды

Зачастую расширительную емкость открытого типа размещают в чердачном помещении. Это хорошее решение, ведь сосуд не бросается в глаза. Размещаясь на чердаке, можно просто зайти в это помещение и осмотреть емкость. Не нужно вставать на лестницу и проводить контроль бака в неудобном положении.

Также следует уделить внимание еще одному способу контроля расширительного бака.

Резервуар с трубой для перелива и контроля минимального уровня жидкости

Сначала в бак монтируются два патрубка. С помощью одного из них можно определить предельное заполнение емкости. Его врезают в верхнюю часть резервуара, и он выполняет роль перелива. На патрубок надевается шланг. Также монтируют перелив, лишняя вода из которого уходит в землю.

Нижний патрубок предназначен для соединения с трубой, которая идет в одну из жилых комнат. В эту трубу врезают шаровый кран там, где это удобно клиенту. С помощью данного патрубка можно определить минимальный уровень воды в баке. В случае, если из крана вода не пойдет, значит жидкость нужно доливать. Достаточный уровень воды можно понять по тому, как из верхнего патрубка польется вода.

Необходимый объем емкости

Нет конкретных правил того, какой объем жидкости должен быть в расширительном бачке открытого типа. Рассчитать объем увеличенной жидкости можно, если знать необходимые параметры:

• Параметр расширения жидкости при увеличении температуры;
• Объем всей сети отопления в жилище;
• Температура в системе отопления.

Параметр расширения жидкости по температуре при разном уровне давления и разной температуре можно увидеть в таблице ниже:

Коэффициент температурного расширения воды при разном давлении и температуре

Можно рассмотреть ситуацию на простом примере.

При увеличении воды в объеме ста литров на три с половиной литра при температуре +90 градусов Цельсия, в процентном соотношении увеличение жидкости произошло на 3.5%. Кажется, что емкости на 5 литров будет достаточно, но это заблуждение. Расчетные данные показывают, что расширительная емкость должна быть заполнена хотя бы на ¼. Таким образом в отопительную систему не попала воздушная масса. Также необходимо учитывать тот объем, которым будет компенсироваться расширяющаяся водная масса, а также пустое пространство над переливным патрубком. Квалифицированные мастера монтируют такую емкость, объем которой будет составлять 10% от всей водной массы, находящейся в системе отопления дома.

Закрытый тип расширительного бака

Данный тип бака пользуется устойчивым спросом среди конечных потребителей из-за своих не больших размеров. Допускается его установка в любом месте отопительной системы. Если изучить схему построения отопительных систем, такие сосуды монтирует на обратной магистрали, около насоса. Разместить расширительный бак таким образом будет самым правильным решением.

Расположение бачка в закрытом исполнении

В отличие от открытых резервуаров, закрытый бак является герметичной емкостью. Именно поэтому, давление в отопительной системе сможет повыситься только до определенного показателя. В связи с этим, требуется смонтировать ряд дополнительных агрегатов, которые обеспечат нормальное функционирование всей отопительной системы.

К этим устройствам относятся:

• Предохранительный клапан. Он программируется таким образом, чтобы срабатывать, когда показатель давления подходит к критическому;
• Автомат, способный самостоятельно сбрасывать из отопительной системы, появившийся в ней воздух;
• Манометр. Представляет собой прибор для контроля за уровнем давления.

Группа безопасности для отопительной сети в закрытом исполнении

Все вышеуказанные приборы обязательны к установке в отопительной системе закрытого типа. Только в этом случае допускается работа контура со всеми требуемыми нормами безопасности.

Особенности работы закрытой емкости

Герметичная закрытая емкость состоит из двух внутренних полостей. Полости разграничены между собой податливой перегородкой. Одна из полостей предназначена для жидкости, цикрулирующей в системе отопления. Вторая полость отводится для воздуха, который находится под необходимым давлением.

Внешнее исполнение емкостей закрытого типа выглядит, как красный цилиндр. Это стандартная форма исполнения баков. Располагаться они могут не только вертикально, но и горизонтально. Корпус бака штампуется на производстве и имеет сборное исполнение. Для предотвращения коррозии, внутренняя часть бака обрабатывается антикором.

Примерное устройство большинства банков для расширения теплоносителя

Цвет для расширительного бачка закрытого исполнения для установки в отопительную систему всегда выбирается красный. Таким образом, невозможно перепутать ее с емкостью, которая монтируется в водопроводной системе. Это оборудование носит название гидроаккумулятор. Их выполняют синими, хотя конструктивно они не имеют отличий от баков отопительных систем. Важно понимать, что эти баки нельзя использовать не по назначению, ведь они сконструированы, протестированы и применимы для работы только с определенной температурой. К тому же, перегородки выполнены из резины. Также важно знать, что уровень давления в баке для водопровода отличается от давления в баке для отопления. Водопровод и отопительная система работают на разных уровнях по давлению.

Гидроаккумуляторы и бачок под расширяющуюся теплоносящую жидкость

Расширительная отопительная емкость конструируется с готовым резьбовым патрубком. К патрубку подключают оборудование, необходимого для корректной работы отопительной системы дома.

Еще одним устройством на баке является ниппель. Его используют для регулирования давления воздуха в камере. В результате, всегда можно отрегулировать давление на оптимальном уровне внутри бака закрытого типа. Этот показатель должен быть меньше на 0.2 бара, чем давление, которое создает накаченная среда в отопительном контуре дома. Можно рассмотреть на примере. Холодный отопительный контур держит давление в 2 бара. Соответственно, в расширительной емкости давление должно быть 1.8 бара. Важно периодически следить за показателем давления в расширительном сосуде. Это же значение необходимо контролировать и в самой сети отопительной системе. Проверять показатель необходимо перед тем, как включать систему

Функционирование бачка с мембраной при меняющемся давлении

Главной и важной частью расширительного бака закрытого типа является мембрана. Так как мембрана подвижна, то показатель объема двух отсеков внутри бака будет постоянно меняться при запущенной системе.

Перед включением отопительной системы, в воздушной части расширительного бака создается повышенное давление равное 1-1.5 атмосферы. Оно давит на податливую перегородку, и она начинает двигаться в нижней своей части. При этом, в отсеке с водой объем устанавливается на минимальном значении. После того, как отопительная система заполняется жидкостью, давление в отопительном контуре выходит на рабочий уровень. В свою очередь, отсек с водой увеличивается в объеме из-за давления на мембрану, которая изменяет свою форму уже в верхней части.

Чем течением работы отопительного котла, повышается температура воды в системе отопления. Следовательно, происходит увеличение объема жидкости в тепловой системе жилища. Избыточное давление жидкости, направляется в водяную часть расширительного бака, так как это единственное место, где это давление может разместиться. Давление газа увеличивается из-за того, что происходит увеличение одной части бака, и одновременное уменьшение другой части.

Работа эластичной перегородки в бачке

С течением времени, температура воды в системе отопления снижается. Одновременно с этим, происходит изменение объема воды в меньшую сторону. В той части бака, где размещается жидкость, ее количество уменьшается. Происходит это потому, что давление в закрытом резервуаре устанавливается путем движения эластичной мембраны под действием воздушной массы в верхней части бака. Податливая перегородка устанавливается так, чтобы отбалансировать систему отопления жилища. Именно поэтому, любые неполадки в работе системы исключаются. На случай возникновения критической ситуации, включается предохранительный клапан. Его относят к важной составляющей датчиков безопасности. В некоторых случаях, расширительный бачок уже с завода продается с данным клапаном.

Работа бачка. Срабатывание клапана на ёмкости при расширении теплонесущей жидкости

Инструкции по расчету объема закрытой емкости

Для того, чтобы подобрать правильный расширительный сосуд для отопительной системы дома, важно рассчитать объем закрытой расширительной емкости.

Для того, чтобы рассчитать точную величину объема закрытого расширительного бака, выведена специальная формула: V = (V_с * k) / D

Расшифровка формулы:

V_c – объем жидкости в отопительном контуре;

k – Величина, обозначающая меру расширения жидкости при повышении ее температуры;

D – Величина, которая определяет эффективную работу емкости.

В случае, если жидкостью является антифриз, тогда на величину его расширения влияет температура, а также количество гликоля, содержащегося в антифризе. Необходимые данные можно взять из соответствующих справочников.

Ниже представлена таблица, в которой указывается величина расширения антифриза при увеличении его температуры:

Коэффициент расширения антифриза при повышении его температуры

Также есть специальная расчетная формула, которая дает показатель эффективности работы расширительного резервуара: D = (Р_м – Р_н) / (Р_м +1)

Необходимо расшифровать значения, применяемые в данной формуле.

P_м – самое большое значение давления в отопительной системе дома. Как правило, это значение не превышает трех атмосфер. В большинстве случаев, показатель давления идентичен этому же показателю в экстренной ситуации, когда активируется клапан.

P_н – Показатель давления, которое создано заблаговременно в половинной емкости с водой. Определить можно, учитывая высоту системы. Каждые 500 сантиметров приравниваются к половине атмосферы.

Профессионалы в отопительных системах рекомендуют выполнять монтаж расширительного резервуара, руководствуясь формулами по расчету его объема. Получившееся значение должно быть эквивалентно 1/10 части общего количества жидкости в системе отопления дома.

Для тех, кто затрудняется с получением точных расчетов самостоятельно по формулам, на сайте размещен калькулятор для расчетов в онлайн режиме. Квалифицированные работники настоятельно рекомендуют перепроверять полученные данные, используя калькуляторы на нескольких интернет порталах. В свободные поля следует вставить необходимые цифры, и система автоматически произведет расчеты. Затем необходимо поочередно сверить получившиеся цифры еще на нескольких сайтах.

Пример онлайн-калькулятора для вычисления объема бачка

Используя автоматическую систему для расчетов, можно получить величину объема емкости для расширяющейся жидкости. Собственник дома указывает примерное количество жидкости в отопительном контуре, исходя из мощностных характеристик котла. По мнению экспертов, независимо от того, какой результат по объему жидкости будет получен, требует приобретать для монтажа расширительный бак закрытого типа на 12 литров.

Нюансы монтажа расширительного бака

Монтажники выполняют установку расширительного бака закрытого типа с соблюдением ряда нюансов. Необходимо установить бак таким образом, чтобы резьбовой патрубок находился в нижней части бака. Расположенный внизу, патрубок позволит эффективно отвозить скопившиеся газы из отопительного контура дома.

Правильный тип монтажа тот, при котором расширительный бак монтируется на обратной магистрали отопительной системы. Важно, чтобы расстояние до котла было минимальным. При этом, бак должен быть установлен перед насосом. Таким образом, его работа будет корректной.

Условная схема размещения закрытого бачка

Обратная магистраль комплектуется тройником. Тип труб имеет значение при установке емкости. Трубопроводная арматура монтируется на участке между тройником и баком. Таким образом, можно не сливать воду из системы при выполнении плановых работ. Арматура укрепляется так, чтобы было удобно собственнику дома. Необходим небольшой кусок трубы, а также шаровой кран. Труба может быть прямая или гнутая. Также производится установка так называемой “американки” для получения разъемного соединения. Таким образом, снять или обслужить расширительный бак будет проще. На финальном этапе происходит открытие трубопроводной арматуры, а также проверяются все смонтированные стыки и перемычки.

Условное расположение закрытого бачка

Итоги

Первоначально необходимо определить объем бака для расширения, а уже после этого определяться с тем, какой тип приобретать, открытый или закрытый. Монтаж всей системы должны выполнять квалифицированные специалисты. Самостоятельное подключение не допускается. Монтажная бригада при проведении работ убедится, что все узлы и агрегаты системы смонтированы в соответствии с требованиями безопасности и правильности монтажа. Кроме того, собственнику дома предоставят гарантию на материалы и выполненные работы. Поэтому, при возникновении неполадок, собственник жилища может обратиться за помощью туда, где он заказывал выполнение проекта.

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности открытых отопительных систем, цена, фото

Прямое назначение расширительного бачка – это прием излишков воды, которые образуются в результате нагрева данного теплоносителя. Дело в том, что молекулы воды в горячем состоянии немного расширяются, а если бы подобного приемного устройства не было, то влага нашла бы самое слабое место магистрали и в этой точке образовалась бы течь.

Кроме того прибор выполняет и еще одну функцию – после остывания теплоносителя, он как бы «отдает» системе недостающее количество жидкости.

Фото бака, подключенного к отоплению

Этот элемент, по сути, представляет собой обыкновенную емкость, которая устанавливается над всей линией отопления. Но, конечно, тут существуют нюансы.Разберемся во всем последовательно и подробно.

Простейший вариант «расширителя» для отопления без принудительной циркуляции

Такой обогрев обычно состоит из трех элементов – котла, радиаторов или же просто труб, а также бачка. Тут не предусмотрено никаких насосов – теплоноситель двигается по магистрали естественным образом.

Схема отопления с естественной циркуляцией воды

В данном случае на чердаке ставится расширительный бачок системы отопления открытого типа– его обычно изготавливают самостоятельно. Из чего конкретно можно сделать емкость рассмотрим в таблице ниже.

В целом получается, что как для кустарных конструкций – оба варианта хороши, просто нужно смотреть на то, что именно вам проще будет достать и смонтировать.

Самодельный расширитель

Обратите внимание на два важных момента!
Во-первых, бачки, которые ставятся на чердаках обязательно нужно утеплять, чтобы вода в них не замерзла.
А, во-вторых, очень важно предупредить испарение воды – тут поможет либо плотная крышка, либо обыкновенное подсолнечное масло.

В последнем случае в емкость наливается немного масла – оно образует слой «пленочки» на поверхности воды, и эта прослойка не дает влаге испаряться. Такая вот хитрость.

Что же касается утепления, то произвести данную операцию очень просто – достаточно обмотать бидон старыми куртками, фуфайками и т.п.

В принципе такие самодельные конструкции довольно практичные – как показало время, они без особых проблем служат не одно десятилетие.

Разберемся, как они устанавливаются.

Монтаж «кустарных» бачков

Принцип монтажа

Схема работы обычно такая:

1. От какой-либо точки системы поднимается вверх вертикальная труба.
2. В нужном месте перекрытия сверлится отверстие для прохождения трубы.
3. Магистраль «пропускается» через перекрытие.
4. В дне бака делается дырочка такого же диаметра, как и труба.
5. Труба вставляется в днище бидона и далее соединение герметизируется. Делается это с помощью сварки (если емкость из стали) или же обычными гайками, если бидон из алюминия или пластика, например. В последнем случае на конце магистрали нужно нарезать трубную резьбу ручным клуппом.

Расширитель, установленный на чердаке

Как видите, ничего сложного в такой работе нет.

Совет: если вы делаете стальной расширительный бачок системы отопления своими руками, то постарайтесь организовать все так, чтобы в нем было как можно меньше сварных швов, углов и т.п.
Дело в том, что именно эти участки наиболее подвержены риску появления протечек.

Теперь давайте поговорим о заводских изделиях с совершенно иным принципом действия.

Расширительные баки закрытого типа

Такие емкости предназначены для установки внутри помещений. Их можно ставить в кухнях, санузлах, коридорах и т.п. Самый главный нюанс, который важно понимать – это то, что данные изделия эксплуатируются в системах с дополнительными циркуляционными насосами.

Магистраль с насосом

Кроме того надо знать и то, то внутри закрытых бачков находится не сплошная пустота, а специальная мембрана (обычно она сделана из резины).

Мембрана тут нужна для двух целей:

1. Для создания нужного давления, под воздействием которого вода будет попадать обратно в систему.
2. Для того чтобы была возможность нивелировать силу гидравлических ударов.

Если подробнее, то «работает» это очень просто:

• Резиновая груша служит для сбора лишней воды.
• Между стенками мембраны и самого бачка закачивается газ или воздух – получается, что он создает силу давления, которая и воздействует на грушу.
• Воздух закачивается через ниппель с помощью обыкновенного велосипедного или машинного насоса.
• Мембрана довольно гибкая и во время «захода» воды растягивается постепенно. Это позволяет принимать гидроудары, а не направлять их на стенки металла.
• Сами же гидравлические нагрузки, перепады возникают довольно часто в тех системах, в которых работают насосы – именно эти приборы и являются источниками, причиной ударов, так как имеют свойство включаться и изменять мощность потока воды.

Схема устройства закрытого типа

Что же касается самого бачка, то инструкция его изготовления на заводе такова, что он обычно имеет посередине соединительные швы вокруг всей своей оси. Вот именно эти швы и боятся гидроударов.

В принципе конструкция тут довольно продуманная и безопасная.

1. За счет нахождения воды внутри груши, а не внутри металлической оболочки, получается, что тут отсутствует контакт воды с воздухом, что предохраняет все стальные поверхности системы в целом от окисления. Конечно, процесс все равно происходит, но, по крайней мере, не такой интенсивный, как в случае с расширительными баками открытого типа.
2. Бачки очень компактные в плане размеров – это позволяет крепить их в практически любых точках, без потери ценного пространства.
3. Мембрана настолько герметичная, что становится невозможной главная проблема изделий открытого типа – испарение влаги.

Обратите внимание на то, что и в изделиях закрытого типа имеются определенные недостатки. В частности они касаются непосредственно мембраны. Дело в том, что резина имеет свойство покрываться микротрещинами со временем, что приводит к потере давления воздуха и попаданию воды в пространство самого бака соответственно.

Совет: не покупайте изделия сомнительного происхождения и те, которые стоят подозрительно низко.
Пользуйтесь продукцией известных брендов, и тогда товар прослужит максимально долго и без проблем.

Так выглядит мембрана

И перед рассмотрением того, как монтируется такой расширительный бачок системы отопления своими руками, затронем еще один важный момент.

Какого объема бак ставить

Расширители разного объема

На самом деле тут существует приблизительное правило – нужно просто добавить 15% к существующему объему воды и делать емкость соответствующего литража.

Однако это подход слишком приблизительный – лучше пользоваться специальной формулой, благодаря которой ваша система станет максимально эффективной, безопасной и экономичной.

Формула тут такая: V = E x C /( 1 – Рmin / Pmax) / Кзап

Разберем ее подробно:

• C – это общее количество нашего теплоносителя в системе.

Обратите внимание на то, что учитывается не только объем труб и радиаторов, но и также то количество теплоносителя, которое находится в котле.

• E – сюда у нас подставляется цифра коэффициента расширения воды под воздействием нагревания. Или если вместо воды в системе используется антифриз, то берем параметры его коэффициента. При этом нужно учитывать максимально допустимую температуру, до которой котел способен нагреть теплоноситель.
• Pmin – это количество атмосфер начального давления в расширительном баке.
• Pmax – это соответственно показатель максимально допустимого давления, на которое настроен предохранительный клапан.
• Кзап – это коэффициент, показатель заполнения расширительной емкости.

Выполняем несложные математический действия, и получаем оптимальный литраж.

Ну и теперь можно перейти непосредственно к обзору принципа установки емкости.

Монтаж устройств закрытого типа

Расширитель, закрепленный на стене

Стоит отметить, что сборка такого элемента не представляет особой сложности, потому что тут не понадобится сложных инструментов, цена которых высокая.

По сути, нужен стандартный «набор» сантехника:

1. ступенчатый и газовый ключ;
2. разводной ключ;
3. силикон, пакля.

А сам же порядок работы примерно такой:

1. Закрепляем бак на плоскости стены с помощью кронштейнов или хомутов.

Важно!
Даже если ваш бачок небольшой и весит не слишком много, все равно лучше перестраховаться и проверить несущие способности стены в том месте, где вы его собрались подвешивать.
Дело в том, что тут возможна вибрация из-за гидравлических ударов и перепадов мощности потоков.
А если бак будет вибрировать и при этом висеть на гипсокартоне, например, то скорее всего он рано или поздно просто упадет.

2. Если емкость большая и в нее вмещается более 30 литров, то крепить ее нужно не на стену, а устанавливать на полу – на ножках.

Изделия на ножках

3. Подводим трубу к баку и подсоединяем все с помощью гаек или специальных фитингов-переходников.

Так выглядит место соединения трубы и бака

4. Накачиваем воздух в емкость.
5. Запускаем воду в систему.

При этом нужно обязательно контролировать уровень давления воды – дело в том, что если оно будет избыточным, то мембрана просто напросто разорвется.

В принципе это дело поправимое, но только в том случае, если вы приобрели изделие со сменной резиновой «грушей». Запресованную мембрану заменить не получится – тут придется озаботиться сменой всего бака.

Пример испорченной груши

Если же говорить о том, какую мембрану лучше приобретать, то тут нет универсальной рекомендации. Запрессованные «груши» практически не рвутся, но если что-то случится, то придется менять весь элемент. А второй вариант – рвется чаще, но зато и меняется легко и дешево.

Так что выбирать вам. На этом наша статья завершена.

Вывод

Мы с вами довольно глубоко разобрались в том, что такое баки расширительные, для чего они нужны, какие бывают и по какому принципу монтируются. Хочется думать, что такие сведения вам пригодятся на практике, и вы сможете спланировать максимально эффективную систему отопления у себя дома. Кстати вы можете найти дополнительную полезную информацию по теме – в размещенном в статье видео.

Расширительный бачок для отопления своими руками закрытого и открытого типов

На чтение 10 мин Просмотров 271 Опубликовано 16.03.2015 Обновлено 01.08.2016

Как можно эффективно стабилизировать давление в системе отопления? Решение этой задачи заключается в применении комплексных мер, в том числе – установка специальных компонентов. Одним из них является расширительный бачок для системы отопления: закрытый, открытый, давление в которых должно быть стабильным при любых режимах работы.

Назначение расширительных емкостей отопления

Гравитационная система отопления с открытым расширительным баком

Прежде чем рассмотреть бачки расширительные для системы отопления нужно выяснить их назначение. Оно связано со свойством воды или аналогичного ей теплоносителя расширяться под действием температуры. В результате этого возрастает давление в системе. Его избыток должен компенсироваться.

Использование воздухоотводчика или подобной ему запорной арматуры эффективно, но имеет определенные отрицательные стороны. Главной из них является выход воды из системы, в результате чего велика вероятность образования воздушных пробок. Но как работает расширительный бачок в системе отопления при возникновении избыточного давления? Рассмотрим общий принцип работы на примере самой простой открытой модели:

• В нормальном состоянии расширительный бачок закрытого типа заполнен на 2/3;
• При возрастании объема теплоносителя уровень заполнения емкости увеличивается, тем самым стабилизируя систему;
• Как только температура воды опустится до оптимального уровня, – ее объем в системе снизится до нормального;
• Одновременно уровень теплоносителя в баке стабилизируется.

По такому же принципу работают закрытые модели. Разница заключается в конструкции – она разделена на 2 камеры. Первая подсоединяется к магистрали отопления и заполняется водой, а во второй создается давление, равное нормальному для данной системы. Причем обе камеры разделены эластичной мембраной. Как только объем теплоносителя в трубах превышает критический – давление в расширительном бачке отопления компенсирует этот процесс путем смещения мембраны. Таким способом временно увеличивается фактический объем отопления.

Для системы с принудительной циркуляцией запрещено ставить расширительный бак открытого типа. Он не сможет обеспечить требуемую герметичность.

Расширительный бак открытого типа

Расширительный бак для гравитационной системы отопления

Самой простой разновидностью являются открытые модели. В большинстве случаев они представляют собой негерметичную емкость, устанавливаемую в самой верхней точке системы. Это важный момент, так как расположение расширительного бачка в системе отопления напрямую влияет на функциональные и эксплуатационные качества.

Основной принцип работы расширительного бачка в системе отопления гравитационного типа заключается в компенсации теплового расширения теплоносителя. Этот элемент можно изготовить самостоятельно, либо приобрести заводскую модель. Важными эксплуатационными параметрами для бака открытого типа являются:

• Устойчивость материала изготовления к постоянному воздействию воды и резким перепадам температур. Лучше всего себя зарекомендовали изделия из нержавеющей стали;
• Правильно рассчитанный объем, напрямую зависящий от количества воды в системе;
• Невозможность изменения месторасположения. Это обусловлено конструкцией.

Усовершенствованный открытый расширительный бак

До того как установить расширительный бачок в системе отопления открытого типа нужно ознакомиться с его преимуществами. Главным из них является доступная стоимость и простой монтаж. Помимо традиционной схемы можно сделать небольшую модернизацию. Для этого кроме патрубков соединения к магистрали монтируются дополнительные – контролирующий минимальный уровень жидкости и соединенный с трубой подпитки для пополнения системы.

Одним из недостатков такой конструкции является постоянное испарение теплоносителя из системы. На первый взгляд, это показатель незначителен, но если установка расширительного бачка отопления была выполнена на неотапливаемом чердаке – разность температур воздуха и теплоносителя пагубно скажется на КПД системы.

Выход из подобной ситуации – утепление стенок емкости и установка верхней крышки с плотным прилеганием. В таком случае скорость испарения воды значительно снизиться, а внешние факторы не будут влиять на температурный режим работы.

Для того чтобы сделать расширительный бачок для отопления своими руками можно подобрать соответствующую емкость и установить в нее соединительные патрубки.

Не рекомендуется монтировать пластиковые емкости, так как в большинстве случаев они не рассчитаны на высокое температурное воздействие. Оптимальный вариант – герметичная конструкция из оцинкованного металла.

Расширительный бак закрытого типа

Расширительный бак отопления закрытого типа

Намного сложнее выбрать расширительный бачок закрытого типа. Это объясняется повышенными требованиями к конструкции, так как она рассчитана для эксплуатации в системах с повышенным уровнем давления.

Роль расширительного бачка в системе отопления более существенна, чем для открытых моделей. В процессе работы циркуляционного насоса в совокупности с температурными колебаниями возникают скачки давления. Изменяя свое месторасположение, эластичная мембрана бачков расширительных для системы отопления стабилизирует давление до нужного уровня.

Важно учесть следующие особенности конструкции и ее эксплуатации:

• Правильно рассчитанный объем расширительного бачка закрытого типа. Для этого необходимо воспользоваться рекомендованной методикой;
• Вид мембраны – баллонная или диафрагменная;
• Возможность установки манометра вместе с клапаном сброса давления в воздушной камере. Это необходимо для резкого уменьшения давления в системе отопления.

Но как будет работать расширительный бачок в системе отопления, если его параметры не соответствуют требованиям? В этом случае он просто не будет выполнять своих функций.

Замена мембраны

Виды закрытых расширительных баков для отопления

При выборе нужно обратить внимание на конструкционные особенности определенной модели. Так как сделать расширительный бак для отопления своими руками затруднительно – лучше всего приобрети уже готовый заводской. Важным моментом является возможность установки новой мембраны. Периодическое воздействие давления в расширительном бачке отопления со временем может привести ее в негодность – потеряется эластичность либо герметичность.

В таком случае нужно выполнить замену мембраны. Лучше всего изначально приобрести конструкцию с фланцевым креплением. Их корпус не монолитный, а состоит из 2-х частей, соединенных между собой с помощью фланца. Демонтировав этот элемент можно заменить дефектную мембрану на новую. Узнав основные принципы работы расширительного бачка в системе отопления, нужно придерживаться следующего порядка работ:

• На соединительном патрубке бака с системой отопления обязательно должна быть установлена запорная арматура. Перекрывается доступ теплоносителя в водяную камеру;
• Во время демонтажа из водяной камеры польется теплоноситель – нужно заранее подготовить емкость для его сбора;
• Активируется клапан сброса давления на воздушной камере.

Дальнейшие действия зависят от модели расширительного бака.

Даже в небольшой системе отопления роль расширительного бака важна. Для автономной схемы можно использовать небольшие емкости с горизонтальным или вертикальным монтажом.

Расширительный бак своими руками

Чертеж открытого расширительного бака

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

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

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

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

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

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

Установку самодельного расширительного бачка отопления можно делать только после монтажа всей системы. В противном случае велика вероятность несостыковки патрубков.

Расчет мембранного бака

Коэффициенты заполнения расширительного бака

Перед тем как установить расширительный бачок с мембраной в системе отопления нужно выполнить расчет его объема. Простая схема для отрытой емкости в данном случае не подходит. Для этого нужно воспользоваться другой методикой.

Определяющим параметром будет коэффициент заполнения расширительного бака закрытого типа. Сначала нужно вычислить максимальный объем расширения воды в системе по следующей формуле:

Где Е — Коэффициент теплового расширения, С — Общий объем теплоносителя в системе, Рмин — Начальное давление в системе, Рмакс — Максимально допустимая величина давления, Кзап — Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления. Данные берутся из таблицы.

Значения давления должны быть точными. В противном случае, независимо от расположения расширительного бачка в системе отопления, он не будет выполнять своих функций или быстро выйдет из строя. Рекомендуется к получившимся расчетным показателям прибавить 5% для запаса. Он может потребоваться при установке дополнительных секций радиаторов в системе и увеличения общего объема теплоносителя.

Перед приобретением мембранного бака нужно ознакомиться с инструкцией от производителя. В ней указаны особенности выбора и монтажа для этой модели.

Монтаж расширительного бака

После проведения просчетов можно приступать к установке расширительного бачка отопления. Важно правильно выбрать его месторасположение на общей схеме. Это напрямую зависит от типа системы – гравитационная или с принудительной циркуляцией. Несмотря на то, что роль расширительного бачка в отоплении останется неизменной – некорректный монтаж может привести к сбоям в работе.

Открытая конструкция

Схема установки открытого расширительного бака

Установка расширительного бака открытого вида осуществляется в самой верхней точке системы.

Некоторые специалисты рекомендуют его монтаж сразу после разгонной вертикальной магистрали. При добавлении воды в систему через расширительный бак вероятность обратного хода уменьшается. Также в этом месте схемы обычно самая высокая температура теплоносителя и соответственно – его расширение. Можно также осуществить подключение к обратной трубе. Но тогда работа расширительного бачка в системе отопления будет менее эффективна.

Перед установкой рекомендуем ознакомиться с общими правилами и советами:

• Допускаются небольшие отклонения по горизонтали и вертикали конструкции. Но они не должны превышать 2-3°;
• Утепление можно сделать с помощью базальтовой ваты. Она не боится влажности, а самое главное – высоких температур;
• При критическом превышении давления внутри расширительного бачка отопления часть жидкости может через верхнюю крышку попасть на пол чердака. Рекомендуется в этом месте сделать улучшенную гидроизоляцию пола.

Плановый осмотр состояния бака можно делать 2 раза в месяц при постоянной работе отопления и обязательно перед первым запуском системы.

Мембранный бак

Схема установки мембранного расширительного бака

Установка мембранного расширительного бачка в системы отопления осуществляется только на обратную трубу перед циркуляционным насосом.

Обязательным условием является соблюдение температурного режима в помещении. Уровень нагрева воздуха не должен быть менее +5°С. Монтажу не должны препятствовать посторонние предметы. Это же касается и обслуживания конструкции.

Корректная установка расширительного бачка в систему отопления заключается в соблюдении его уровня. Конструкция должна стоять строго вертикально. Даже небольшой наклон может стать причиной неправильной работы. Для безопасности обслуживания на воздушную камеру следует поставить воздушный клапан для быстрого снижения давления в ней в случае возникновения аварийной ситуации.

Нужно помнить, что расположение расширительного бачка в отопительной системе должно быть не только корректным в техническом плане, но и удобным для его обслуживания.

Принципиальное отличие работы расширительного бачка в системе отопления закрытого типа заключается в возможности его быстрого демонтажа. Поэтому рекомендуется установить 2 отсекающих крана во время установки — один на подводящий патрубок к системе отопления, а второй – на водяную камеру бака. Перекрыв их, можно быстро демонтировать емкость для выполнения ее ремонта или установки новой.

В видеоматериале представлены особенности конструкции расширительных баков и их роль в работе системы отопления:

Расширительный бак для системы отопления, давление, принцип работы

В системе отопления очень важным элементом является расширительный бак для отопления. Служит такое устройство для того чтобы принимать излишки теплоносителя в тот момент, когда он расширяется, таким образом предотвращая разрывание трубопровода и кранов.

Расширительный бак для отопления

Принцип функционирования расширительного бака для отопления состоит в следующем: когда температура теплоносителя поднимается на 10 градусов, то объем его увеличивается примерно на 0,3%. Так как жидкость – не сжигается, то появляется излишнее давление, которое нужно компенсировать. Именно для этого и устанавливается расширительный бак.

Виды расширительных баков

В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.

Открытый расширительный бак для отопления

В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.

Устройство закрытых расширительных баков

Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.

Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.

Вертикальные и горизонтальные фланцевые бачки

Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.

Рекомендуем к прочтению:

Выбор расширительного бака

Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.

Сегодня на рынке представлен большой спектр, расширительных баков для системы отопления.

Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.

Расчет объема бака

Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.

Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).

Коэффициенты полезного объема расширительного бака

Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.

Установка расширительного бака

Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.

Рекомендуем к прочтению:

Один из вариантов установки расширительного бачка в систему отопления

Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.

Обслуживание расширительного бака

Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

• Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
• Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
• Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
• Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

Показания манометров при правильной работе расширительного бака

Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

Расширительный бак закрытого типа. Секреты устройства

Расширительный бак для отопления закрытого типа  на сегодня общепризнанно считается самым удачным вариантом отопительной системы для частного дома. Её преимущества очевидны при сравнении с аналогичной системой открытого типа, значительным недостатком которой является непосредственность контакта с атмосферой, в результате чего в теплоносителе присутствует воздух в виде пузырьков, с течением времени вызывающих коррозию металлических элементов отопительной системы и «шумность» самого теплоносителя. Правильный выбор – а именно, приобретение и установка закрытой конструкции — предотвратит возникновение этих проблем.

Особенность расширительного бака закрытого типа

Согласно напрашивающемуся на основе выше изложенной информации выводу, система закрытого типа с расширительным баком по своей структуре является полностью изолированной от окружающей среды и её негативного воздействия и может быть изготовлена своими руками.

Состав системы представлен баком и несколькими клапанами различного целевого назначения. В конструкции присутствуют также радиаторы, вентиль, насос и фильтр, манометр.

Эффективность циркуляции теплоносителя существенно повышается при применении насоса, что, однако, выглядит не так идеалистически, как может показаться на первый взгляд: прерывание подачи электроэнергии (или же изначальное её отсутствие) делают невозможным полноценное функционирование отопления с расширительным баком для отопления закрытого типа. Прибегнув к использованию «помпы», можно полностью компенсировать недостатки – жилое помещение может быть оснащено дополнительными обогревательными системами, например, тёплым полом.

Область размещения насоса, ответственного за циркуляционный процесс, — обратная труба, называемая также «обраткой», где осуществляется также монтаж расширительного бака. В итоге это даёт плюс в возможности некритичного отношения к диаметру применяемых в процессе монтажных работ труб и к уклону, являющемуся непременным для открытой системы.

Достоинства расширительного бака для отопления закрытого типа

К несомненным достоинствам стоит причислить небольшой расход времени, требующегося на установочные работы, и значительную экономию используемых материалов. Однако увлекаться и игнорировать определённые нюансы явно не стоит: так, например, соблюдение уклона при отключении электричества обеспечит в той или иной степени функционирование системы, без угрозы размораживания.

Несмотря на то, что самое определение закрытости для отопительной системы означает изолированность от проникновения воздуха, не стоит надеяться на абсолютную её герметичность: воздух может наличествовать в трубах, как следствие того, что совершают доливание теплоносителя, что влечёт за собой его скопление в верхних точках. Устранить излишнее содержимое можно, прибегнув к такому устройству, как кран Маевского. С этой же работой успешно справятся поплавковые отводчики, функционирующие «на автомате». Будучи растворённым в воде, воздух подвергается окончательному удалению посредством воздействия на него сепараторов, которые устанавливаются непосредственно в трубопроводе.

Для данной системы характерна также широта диапазона топлива, пригодного для её функционирования. В качестве такового можно выбрать как газ, так и электричество, а также дизельное или твёрдое топливо.

Большое значение имеет такой показатель котла, как его мощность. Так, для помещения высотой до трёх метров эта величина равна 1кВт на 10 квадратных метров. Данное значение очень является крайне относительным, так как здесь непременно нужно принять во внимание ряд многих других факторов, к которым относятся различные характеристики здания.

Почему нужно использовать расширительный бак?

Целесообразность использования расширительного бака для отопления  закрытого типа заключается в том, что его функционирование позволяет создать баланс, компенсирующий тепловое расширение, то есть увеличение применяемого теплоносителя в объёме, что само по себе чревато повреждениями, наносимыми как котлу, так и трубопроводу.

Основное отличие бака данного типа от обычного – в наличии в нём диафрагмы, произведённой из такого материала, как резина пищевая, в то время, как в баке для отопительной системы используется диафрагма из резины технического типа.

Что касается объёма расширительного бака для отопления закрытого типа, то он составляет от 15% до 20% от объёма всей системы. Давление в баке составляет 1,5 бара

Выбор расширительного бака закрытого типа 

Читайте так же:

Узнайте, что такое расширительный бак котла и для чего он предназначен

Главная »Блог» Узнайте, что такое расширительный бак котла и для чего он предназначен

Многие люди не осознают, что расширительные баки котла существуют, или они не знают каковы их цели. В компании Stanley Louis Company мы рекомендуем их некоторым клиентам. Если вы хороший кандидат, мы обсудим это с вами, когда вы обратитесь к нам для обслуживания котла. А пока читайте дальше, чтобы узнать, что такое расширительные баки котла.

Для чего предназначены расширительные баки водогрейного котла?

Расширительные баки служат подушкой для расширения воды при нагревании. Если эта воздушная подушка недоступна, давление в системе котла может стать выше, чем она может выдержать. Это приводит к открытию клапана сброса давления, который затем сбрасывает воду. Все это делается для сброса давления, но расширительный бак котла может предотвратить эту необходимость.

Существует несколько типов расширительных баков котлов

Существует несколько различных типов расширительных баков котлов, и ваша местная сервисная компания по обслуживанию котлов может помочь вам решить, какой из них лучше всего подходит для ваших конкретных нужд.Два основных типа стального расширительного бачка, который по сути выглядит как длинный стальной барабан, и расширительный бак баллонного типа. Оба могут использоваться в системах водяного отопления, в бытовых водонагревателях, где гидравлический удар и давление являются проблемой, а также для систем охлаждения охлажденной водой.

В более новых котельных системах чаще используется расширительный бак баллонного типа, хотя стальные расширительные баки все еще используются. В варианте из стали воздух и вода соприкасаются друг с другом, хотя в варианте с мочевым пузырем воздух и вода разделены диафрагмой.Жидкость не сжимается, а воздух, поэтому это означает, что ее можно сжимать в системе с замкнутым контуром.

Внутри стального расширительного бака воздух действует как пружина и поглощает избыточное давление, возникающее при нагревании воды в котельной системе. Затем вода расширяется и сжимается — не из-за сжатия, а потому, что основы физики покрывают ее, когда она нагревается или охлаждается.

Позвоните Стэнли Луи сегодня, чтобы получить помощь с расширительными баками котла и многим другим.

Если у вас есть вопросы о расширительных баках котла или у вас есть другие потребности, связанные с другими проблемами с котлами, вы можете связаться с компанией Stanley Louis по телефону 800-217-6527.Мы специализируемся на солнечных водонагревателях, но можем помочь с широким кругом вопросов. Позвоните нам сегодня для обслуживания, чтобы получить ответы на свои вопросы или узнать, какой бойлер может лучше всего соответствовать вашим уникальным потребностям.

Для чего нужен расширительный бак? Почему это важно?

Что делает расширительный бачок и как он работает? Расширительный бак или расширительный бак — это небольшой бак, который используется для защиты закрытых систем водонагревателя и систем водяного отопления в жилых помещениях от высокого давления.Расширительный бак частично заполнен воздухом. Удар сжимаемой подушки, вызванный гидравлическим ударом, будет поглощать давление воды, вызванное так называемым тепловым расширением.

Расширительный бак — это резервуар меньшего размера, разделенный пополам резиновой диафрагмой. 1 сторона бака подключена к трубопроводу системы обогрева и содержит воду (h3O). Сухая сторона удерживает воздух под давлением и часто используется клапан Шредера для добавления воздуха и проверки давления.Когда система водяного отопления находится на нижнем пределе рабочего диапазона рабочего давления или не занята, резиновая диафрагма прижимается к впускному отверстию для воды. Давление воды увеличится, и диафрагма будет двигаться, чтобы сжимать воздух на другой стороне.

Старые модели расширительных бачков были больше и ориентированы горизонтально. В этих старых расширительных баках также не было резиновой диафрагмы, которая отделяла воду от воздушного кармана. Этот стиль в настоящее время является устаревшим и известен тем, что постепенно переносит воздух из резервуара в пиковую точку.
в водной системе из-за растворения воздуха в воде, который затем выходит из раствора где-то еще в системе.Это потребовало периодического осушения
бак и дренаж системы, чтобы сохранить эффективность.

Резиновая диафрагма в обновленных расширительных бачках предотвратит нежелательные
перенос O2 и помогает поддерживать более низкий уровень кислорода в трубах и снижает коррозию в системе.

При использовании расширительных баков в системах горячего водоснабжения
резервуар и диафрагма должны соответствовать правилам питьевой воды и быть
способен вместить нужный объем

Раньше водопроводные системы жилых помещений содержали больше воздуха, чем
они делают сегодня, и весь захваченный воздух будет на корме как грубый расширительный резервуар.В более новых и обновленных системах расширительные бачки используются гораздо чаще, чем в
мимо.

Для получения дополнительной информации перейдите в Википедию.
, свободная энциклопедия.

Часто задаваемые вопросы о расширительных баках | Водник

Q: Что такое расширительные бачки?
A: Вода расширяется при нагревании, создавая повышенное давление в водонагревателе или бойлере. При отсутствии расширительного бачка вода будет искать выход. В старых домах горячая вода будет течь обратно через трубу для холодной воды, по которой она поступала.Сегодня национальные правила водоснабжения (Закон о безопасной питьевой воде) предписывают использование средства предотвращения обратного потока. Из-за предохранителя обратного потока воде некуда деваться, кроме клапана сброса давления, сбрасывающего воду на пол. Расширительный бак представляет собой воздушную подушку под давлением, которая поглощает расширяющуюся воду, поддерживая давление в системе на безопасном уровне. Со временем потребитель будет экономить деньги — горячая вода больше не будет тратиться впустую из-за обратного потока в трубопровод холодной воды или выливания на пол.Кроме того, постоянные колебания давления воды, если их не контролировать, могут привести к повреждению нагревателя и связанных с ним трубопроводов.

Q: Почему существуют разные расширительные баки для водонагревателей, котельных систем и систем лучистого отопления?
A: Баки теплового расширения предназначены для работы с обычными бытовыми водонагревателями. Гидравлические расширительные баки используются в обычных котельных системах, которые обычно находятся в тех районах страны, где тепловая нагрузка значительно превышает нагрузку на кондиционирование воздуха (Северо-Восток, Средняя Атлантика, Северо-Центральный, Горный и Северо-Западный).Типы систем отопления, которые можно найти в этих домах, будут плинтусами или радиаторами.

В: Почему нельзя использовать один и тот же резервуар для каждой системы? Что их отличает?
A: Расширительные баки водонагревателя содержат специальный пластиковый футляр для предотвращения коррозии и выдерживают более высокое рабочее давление, чем расширительные баки бойлера. Расширительные баки котла имеют более высокий температурный класс для использования в системе отопления.

В: Указывают ли производители водонагревателей необходимость в расширительном баке?
A: Да, все производители водонагревателей предъявляют аналогичное требование для обеспечения гарантийного покрытия, если система содержит одностороннее устройство, такое как предохранитель обратного слива.

Расширительные баки — UGI

Расширительные баки

Зачем может понадобиться расширительный бак

Расширительные баки выглядят как мини-бойлер и обычно устанавливаются сверху водонагревателя. Они бывают разных размеров, в зависимости от давления воды, количества нагретой воды и температуры, до которой нагревается вода. Но почему они важны?

Вода расширяется при нагревании, и ее давление будет увеличиваться, если нет места для теплового расширения.Старые водопроводные системы были спроектированы таким образом, чтобы расширяющаяся вода в обогревателях выталкивала часть воды обратно за пределы дома — в общественную водопроводную сеть, которая поглощала бы давление. Но этот механизм больше не работает.

Однако современные водопроводные системы используют элементы управления и другие устройства, такие как обратные клапаны, для повышения эффективности и комфорта, часто создавая так называемую «закрытую систему». Назначение одностороннего клапана, который предотвращает обратный поток воды, состоит в том, чтобы предотвратить обратный поток воды из дома через водопроводную трубу, предотвращая возможное попадание загрязнения в систему водоснабжения на улице.

Проблема с обратными клапанами заключается в том, что вода накапливается в этой закрытой системе до тех пор, пока кто-нибудь не откроет клапан. Если напор воды станет достаточно высоким, высок риск повреждения сантехники, подающих труб и даже водонагревателя.

Почему следует устанавливать расширительный бак?

Водонагреватели с резервуаром в закрытой системе, то есть те, которые подключены к коммунальной системе водоснабжения с помощью обратного клапана или устройства обратного потока, должны иметь установленный расширительный бак.Обратите внимание, что в расширительном баке нет необходимости, если у вас есть водонагреватель без резервуара (также известный как водонагреватели по запросу или проточные водонагреватели) или если вы используете систему частного колодца.

Все водонагреватели, независимо от источника тепла, могут испытывать негативные эффекты теплового расширения, поскольку холодная вода нагревается, увеличивая общий объем воды и давление внутри резервуара. В целях безопасности увеличение объема и давления необходимо уменьшить.

Вот здесь-то и вступает в игру расширительный бак: при правильном размере, настройке и правильной установке он принимает эту «лишнюю» воду и минимизирует избыточное давление.

Если в вашей системе HVAC нет рабочего расширительного бака, колебания давления воды могут вызвать утечку или разрыв бака водонагревателя, поскольку стеклянная облицовка водонагревателя и других сантехнических приборов и компонентов будет повреждена.

Расширительный бак помогает поддерживать минимальное повышение давления во время расширения нагретой воды, помогает уменьшить гидравлический удар и помогает защитить водопроводную систему от нагрузок. Для этого он должен быть правильно расположен, рассчитан и настроен. Также, чтобы предотвратить преждевременные выходы из строя, ваш расширительный бачок следует ежегодно проверять.

Наши специалисты по HVAC следят за тем, чтобы каждый расширительный бак был правильно установлен и обслуживался, чтобы предотвратить гидравлический удар, высокие счета за воду и ненужный износ водонагревателя и сантехники.

Если у вас есть водонагреватель резервуара и обратный клапан или клапан регулирования давления в водопроводе, вам следует подумать об установке резервуара теплового расширения.

В UGI Heating, Cooling and Plumbing наша исключительная команда подрядчиков и техников HVAC готова помочь сделать ваш дом безопасным и комфортным, предлагая решения HVAC, отвечающие вашим потребностям.

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации и по телефону назначьте встречу .

Какие они и почему они важны? |

При нагревании вода расширяется, увеличивая давление в закрытых системах отопления. Со временем эти колебания давления могут повредить компоненты системы. Расширительный бак предназначен для снижения этого давления и продления срока службы вашей системы. Вот как это работает.

Домовладельцы, стремящиеся максимизировать эффективность и продолжительность жизни своих систем отопления и охлаждения, могут рассмотреть возможность установки расширительного бака как простого и недорогого средства регулирования давления воды и предотвращения дорогостоящих повреждений других компонентов, включая трубы.

Расширительный бак предназначен для сброса давления как в системах питьевого водоснабжения, так и в закрытых системах водяного отопления. Это обеспечивает поддержание постоянного давления в трубах, поэтому они не будут повреждены из-за избыточного давления. «Расширительный бак в системе отопления — бесценный компонент, который защищает всю систему от повышенного давления и объема, вызванного нагревом», — утверждает Дэниел О’Брайан, член нашей технической группы на SupplyHouse.com.

«Когда вода нагревается, она расширяется», — объясняет О’Брайан.«В закрытой системе отопления не так много места в трубах и котле. Если вода занимает больше места и ей некуда деваться, давление возрастет и, возможно, повредит систему, как правило, в ее самых слабых местах, пока не произойдет утечка или даже разрыв трубы. Расширительный бак предназначен для снятия напряжения, тем самым увеличивая срок службы компонентов всей вашей системы отопления ».

Расширительные баки работают за счет выравнивания давления во всей системе. Расширительный бак — это небольшой бак, разделенный на две части резиновой диафрагмой.Одна сторона подключена к трубам системы отопления и содержит воду. Другая сторона сухая и содержит сжатый воздух, установленный примерно на 12 фунтов на квадратный дюйм. По мере поступления горячей воды в систему отопления давление в системе увеличивается. По мере увеличения давления диафрагма расширительного бачка опускается. Это сжимает воздух в резервуаре, создавая больше места для проникновения лишней воды. Это снижает избыточное давление в системе и предотвращает повреждение труб в системе.

Установка расширительного бачка — это относительно простой процесс, который, как правило, может быть выполнен мастером своими руками менее чем за час.Однако некоторые местные строительные нормы и правила могут требовать установки лицензированным сантехником, поэтому вам следует проконсультироваться с вашим муниципальным строительным управлением, прежде чем приступать к любой установке.

Расширительные баки различаются по емкости: от баков, вмещающих всего два галлона, до больших баков, вмещающих несколько сотен галлонов. Чтобы определить размер, необходимый для вашей системы, SupplyHouse.com предлагает удобный калькулятор размеров расширительного бака. Используйте его, чтобы определить размер и модель расширительного бачка, который лучше всего подходит для вашей системы.

Цены на расширительные баки начинаются примерно с 30 долларов за небольшие жилые резервуары и поднимаются до 800–1000 долларов за большие коммерческие резервуары. Ведущие бренды включают расширительные баки Extrol производства Amtrol, которые используются в системах водяного отопления; расширительные баки серии Watts ET и Bell & Gossett HFT, оба предназначены для использования с закрытыми системами водяного отопления; и расширительные баки Therm-X-trol для использования с открытыми системами питьевой воды.

Если в вашем доме уже есть расширительный бачок, вы можете периодически проверять его, чтобы убедиться, что бак функционирует.Чтобы проверить, правильно ли работает расширительный бачок, просто положите руку на бачок и почувствуйте его температуру. Верхняя часть резервуара должна быть теплой на ощупь, а нижняя часть резервуара должна иметь комнатную температуру. Если весь бак теплый, вполне вероятно, что бак полностью заполнен горячей водой, что происходит только в случае выхода из строя диафрагмы. В этом случае необходимо немедленно заменить бак.

SupplyHouse.com предлагает большой выбор расширительных баков и аксессуаров от ведущих производителей в отрасли.Чтобы узнать больше, посмотрите видео ниже или посетите SupplyHouse.com.

Этот пост был написан в сотрудничестве с Бобом Вилой

Расширительный бак водонагревателя

Знаете ли вы, что в некоторых городах есть закон, требующий наличия расширительного бака для нагревателя горячей воды, если в вашем доме установлена ​​закрытая водопроводная система? В зависимости от того, где вы живете, Международный жилищный кодекс 2012 года может требовать установки теплового бака водонагревателя, также известного как расширительный бак.

Настоятельно рекомендуется обратиться в местную юрисдикцию, чтобы узнать, какие кодексы приняты в вашем регионе. Кодексы и правила различаются в зависимости от города, округа и штата.

Что такое расширительный бак водонагревателя?

Расширительный бак — это небольшой двухгаллонный сосуд с резиновым баллоном внутри. Часть сосуда заполнена воздухом, который сжимается при приложении к нему силы. Вода не сжимается. Как только воздух сжимается, он принимает на себя тепловую нагрузку и снижает давление воды в остальной части водопровода.

Термическое расширение — это реакция, когда вода нагревается. Миллионы молекул начинают двигаться больше по мере увеличения энергии и поддерживают большее, чем среднее расстояние.

Стандартная единица емкостью пятьдесят галлонов расширяется до пятидесяти двух галлонов при нагревании до 120 градусов по Фаренгейту, в результате чего объем расширенной воды поднимается до опасного уровня. Не имея места для увеличения объема жидкости, он выталкивает клапан бака горячей воды, фитинги, прокладки и патрубки.

Баки водонагревателя не рассчитаны на расширение, поэтому вам понадобится расширительный бак, иначе он может лопнуть.

Закрытая водопроводная система

Устройство, предотвращающее попадание воды обратно в городские водопроводные сети после того, как она попадает в водопровод дома, называется закрытой водопроводной системой. Агентство по охране окружающей среды США устанавливает строгие стандарты для общественных систем в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде.

Назначение этой замкнутой системы — остановить обратный поток жидкости через линию подачи, что предотвращает попадание возможного загрязнения в городские магистрали.

Проблема с обратными клапанами, препятствующими обратному потоку воды через линию подачи, заключается в том, что давление растет. Как только он достигнет определенного уровня, возникает риск повреждения обогревателя и сантехники.

Раздел VIII Кодекса по сосудам под давлением требует, чтобы повышение тепла учитывалось в водопроводных системах и особенно при установке водонагревателя. Должна быть предусмотрена защита от обратного потока.

Редукционный клапан не считается в кодексе расширительным баком.Все тепловые агрегаты Watt серий ET-RA, DETA и ETA соответствуют кодексам и требованиям Американского общества инженеров-механиков.

В домах с закрытыми системами следует рассмотреть возможность установки расширительного бака водонагревателя с пониженным давлением. В соответствии с этими стандартами может быть установлен расширительный бак для воды.

Код ASME Предупреждения при установке

В ответ на многочисленные системные сбои в 1880 году Матиас Форни, Генри Росситер, Джон Свит и Александр Холли основали Американское общество инженеров-механиков.Сегодня ASME устанавливает стандарты и нормы для механических устройств, проводит обучение и предлагает обучение почти в 160 странах мира. Сейчас они известны тем, что устанавливают высокие стандарты для различных устройств.

Расширительные баки производятся в соответствии с нормами ASME по котлам и сосудам высокого давления. BPVC содержит нормы и правила для проектирования, установки, проверки и использования расширительных баков нагревателя.

ASME предупреждает, что использование расширительного бачка для чего-либо, кроме воды, небезопасно.Мгновенное или продолжительное давление, превышающее указанные значения, может вызвать телесные повреждения и материальный ущерб. Американское общество инженеров-механиков выпустило предупреждение, в котором говорится, что только квалифицированный профессиональный подрядчик должен устанавливать устройство понижения давления в соответствии с местными постановлениями и правилами. Неправильное обслуживание, ремонт, регулировка или установка могут привести к серьезным травмам.

Выбор расширительного бака водонагревателя

При выборе правильного варианта вы можете либо использовать формулу и определить требования к приемочному объему, либо воспользоваться руководством по выбору.Чтобы приспособиться к системам с высокими температурами и давлением, вы можете выбрать один из нескольких резервуаров.

Непитьевая система регулирует тепловое расширение в системах отопления, а питьевая система регулирует увеличение подачи горячей воды. Питьевые системы используются, когда бак нагревателя изолирован от основного источника питания без обратного потока. Непитьевые системы могут быть установлены для поддержания сбалансированного давления и поглощения увеличения воды, вызванного системой отопления.

Общие проблемы

Объем воды увеличивается, как только она нагревается.Небольшое судно обеспечивает место для увеличенного объема и не дает ему вернуться в основной запас города. В случае повреждения манометров или клапанов поток не регулируется должным образом, и происходит накопление чрезмерного количества воды. Если она выльется, это может испортить пол и повредить электрические цепи.

Клапаны всегда должны быть в хорошем рабочем состоянии и правильно установлены. Снаружи и внутри этих агрегатов есть много клапанов, которые со временем могут заржаветь или потрескаться. Засоренные шланги, трубки, предохранительный клапан, гидравлический удар и другие клапаны могут повредить нагреватель и снизить давление.

Если в емкости находится слишком много воды, это вызывает чрезмерную конденсацию на внешней стороне устройства. Та же проблема возникает с более частыми моделями меньшего размера. Водонагреватели часто заполняются холодной водой, что приводит к образованию конденсата. Длительное скопление влаги снаружи может вызвать ржавчину. Капание конденсата на электрические компоненты опасно. Избыточная вода и давление подачи вызывают образование луж на полу, вызывая образование плесени.

Расширительные сосуды баллонного типа по сравнению с обычными

У многих домовладельцев есть старые системы с простыми стальными баками.Причины, по которым большинство инженеров и владельцев отказались от этих систем, включают:

• В большинстве существующих установок обычных моделей вы не можете видеть датчик. Трудно определить, сколько воздуха в блоке, если стекло помутнело изнутри или если оно размещено там, где его не видно.
• Эти агрегаты сложны в установке и обслуживании, так как их необходимо размещать горизонтально.
• Воздух не может быть удален из системы и остается в прямом контакте с жидкостью.
• Уплотнения измерительного стекла имеют тенденцию высыхать и пропускать воздух.

Обычные устройства, также называемые резервуарами из простой стали, включали сливной клапан, смотровое или измерительное стекло и клапан заполнения воздуха. Их необходимо установить горизонтально в максимально возможной точке. Соотношение воздуха и воды внутри важно. Это примерно две трети жидкости и одна треть воздуха. И стальные, и баллонные модели обеспечивают воздушную подушку для расширения нагретой воды. Большинство используемых сегодня расширительных баков — это мембранные или баллонные.

Большинство баллонных систем изготавливается из оцинкованной или углеродистой стали. Цинкование — это процесс нанесения цинкового покрытия для предотвращения ржавчины. Углеродистая сталь имеет тенденцию быть прочнее и тверже. Современная установка имеет либо неопреновый, либо бутиловый пузырь, который разделяет сосуд на два отсека для воды и воздуха.

Независимо от того, есть ли у вас водонагреватель на 50 галлонов или электрический водонагреватель с закрытой системой, вам понадобится блок расширения. Если у вас нет закрытой системы, можно обойтись без расширительного бачка.

Американское общество инженеров-механиков

Три типа, разработанные ASME, включают:

• Емкость баллонного типа NLA, специально разработанная для поглощения сил расширения воды и управления давлением, накопленным в системе отопления. Агрегаты обычно изготавливаются из нержавеющей или углеродистой стали с прочным сменным бутилкаучуком.

Гидропневматические модели

• NTA представляют собой сосуды мембранного типа, предназначенные для разделения воздушной подушки и воды в системе.Системная вода содержится в баллоне, а воздух удерживается между внешней стороной баллона и стенкой резервуара.
• NA / NAG — компрессионный тип, предназначенный для поглощения силы расширения воды. Также он контролирует давление в системе отопления. Установки из гладкой стали устанавливаются над устройством разделения воздуха. Воздух сжимается по мере того, как вода наполняется в системе с увеличением в фунтах на квадратный дюйм.

Проектировщик котельной системы обычно помогает домовладельцам определить требуемый размер блока в зависимости от соотношения воздуха и воды внутри резервуара.

Безопасность резервуаров

Перед заменой или проверкой каких-либо клапанов обязательно убедитесь, что контрольная лампа не горит. Если в обогревателе есть электрический воспламенитель, вам необходимо выключить питание. Не создавайте искр вокруг бензобака. Проведите тщательный осмотр на предмет трещин и проколов. Важно отключить основную подачу воды, если вентиль не работает.

Заключение

Расширительные баки производятся в соответствии с нормами ASME по котлам и сосудам высокого давления.Они настоятельно рекомендуют вам связаться с вашей местной юрисдикцией, чтобы узнать, какие кодексы приняты в вашем регионе. Кодексы и правила различаются в зависимости от штата, округа и города. При установке нового обогревателя это может быть немного сложно. Лучше всего иметь лицензированного специалиста из вашей зоны обслуживания.

Американское общество инженеров-механиков регулярно выпускает предупреждения о том, что только квалифицированный персонал должен устанавливать расширительные баки в соответствии с местными постановлениями и правилами.Неправильное обслуживание, ремонт, регулировка или установка могут привести к серьезным травмам.

Требования к расширительному баку теплового водонагревателя рассматриваются в Стандартных сантехнических правилах, Единых сантехнических правилах и Международных сантехнических правилах. Нормы и правила для сосудов под давлением и раздел VIII Американского общества инженеров-механиков устанавливают правила и положения для соблюдения надлежащих строительных требований.

Вам также может понравиться: Техническое обслуживание водонагревателя — Пошаговая инструкция

Тепловое расширение

Тепловое расширение

Требования Кодекса к контролю теплового расширения в бытовых системах водяного отопления

Деннис М.Streit

Когда двойные обратные клапаны и обратные клапаны установлены в счетчиках воды, они изолируют бытовую водопроводную систему от питьевой загрязненной бытовой воды в коммунальное водоснабжение. Поскольку они очень хорошо выполняют свою работу, эти устройства с обратным потоком могут способствовать тепловому расширению, что может вызвать серьезные проблемы.

Типовая система водяного отопления

В типовой системе бытового водоснабжения некоторое количество воды используется в линиях подачи холодной воды. Некоторое количество воды можно использовать во вторичной «закрытой» трубопроводной системе, изолированной от питьевой водопроводной системы, которая подключается к водогрейному котлу.Эта система трубопроводов обычно заполняется один раз, а вода используется снова и снова, только как среда для передачи тепла.

Чаще всего питьевая вода в доме используется для горячей воды для купания, мытья и мытья посуды. Вода в системе горячего водоснабжения нагревается водонагревателем — газовым, масляным, электрическим или косвенным. Водонагреватель, в отличие от системы водогрейного котла, использует постоянную подачу свежей воды.

По мере того, как вода нагревается, или когда водонагреватель «восстанавливает», горячая вода забирается со скоростью, определяемой потребностями в устройствах водопользования.Когда горячая вода покидает систему через краны, насадки для душа или приборы, свежая холодная вода из городской магистрали подается в водонагреватель, где она нагревается для дальнейшего использования. Обычно водонагреватель в доме нагревает воду два-три раза в день.

Когда вода нагревается, она расширяется в объеме на три-четыре процента в зависимости от начальной и конечной температуры. Если нет потребности в горячей воде, расширенному объему воды некуда деваться. Поскольку вода практически несжимаема, расширенная вода не может быть размещена в жесткой системе трубопроводов, по которой она проходит, и поэтому может действовать как гидроцилиндр, вызывая повышение давления до потенциально опасных уровней.

Открытые системы

Во времена, когда еще не было предотвращения обратного потока, расширенной воде было куда деваться. . . обратно в городскую магистраль, смешиваясь с огромным количеством холодной воды, где она легко размещалась. В те времена системы горячего водоснабжения были «открытыми» системами, потому что они были «открыты» для городской магистрали.

При установке двойного обратного клапана или обратного клапана с водомером или без него, предохранитель обратного потока становится эффективным «обратным» барьером, делая систему «закрытой».Расширенная вода не может вернуться в городскую магистраль, поэтому в периоды восстановления водонагревателя, когда горячая вода не поступает, расширенный объем воды может создавать повышение давления до тех пор, пока предохранительный клапан нагревателя, обычно установленный на 150 фунтов на квадратный дюйм, не сработает и не сработает. горячая вода сливается через слив предохранительного клапана.

Первым признаком проблемы с тепловым расширением является телефонный звонок от покупателя, недовольного тем, что из его предохранительного клапана водонагревателя постоянно проливается горячая вода. Однако возможная ответственность, с которой сталкивается Управление водного хозяйства, гораздо серьезнее, чем недовольство клиента из-за растраты воды.Заказчик, управление водоснабжения и даже многие сантехники не понимают, что задолго до того, как сработает предохранительный клапан на 150 фунтов на кв. регулярно … два-три раза в день.

Проблема:

Проблема В «старые добрые времена», до появления контроля перекрестных соединений, расширенная вода, которая превышала мощность водонагревателя, текла обратно в городскую магистраль, где она легко рассеивалась.Но сегодня, когда установлены предохранители обратного потока, счетчики воды с обратными клапанами и / или редукционные клапаны без байпаса, расширенная вода из водонагревателя не может возвращаться в городское водоснабжение. Теперь это замкнутая система, и расширенной воде некуда деваться.

Поскольку вода не сжимается, в водонагревателе и системе трубопроводов создается быстрое и опасное повышение давления, подобное гидравлическому плунжеру. Настройка предохранительного клапана достигается быстро, и предохранительный клапан открывается, теряя воду из водонагревателя.

Предохранительный клапан может срабатывать один или два раза в день, что не только расточительно, но и опасно. Клапан T&P предназначен только для аварийного управления, а не для оперативного управления, и эта непрерывная работа может вызвать преждевременный выход клапана из строя. Большинство людей не понимают, что опасные условия могут существовать во время теплового расширения задолго до того, как сработает предохранительный клапан. Внутреннее давление, неоднократно возникающее во время периодов восстановления, может разрушить центральный дымоход газового водонагревателя, создавая опасное присутствие смертоносного угарного газа или даже взрыв водонагревателя.

Решение:

Лучшее решение проблемы теплового расширения — это регулирование создаваемого давления в пределах нормального безопасного рабочего диапазона, намного ниже аварийной настройки предохранительного клапана. Это может быть достигнуто путем установки расширительного бака, который позволит происходить тепловому расширению, но без опасного повышения давления.

Расширительный бак содержит герметичную сжимаемую воздушную подушку, которая сжимается при тепловом расширении, обеспечивая пространство для удержания и хранения дополнительного расширенного объема воды.Когда в системе используется горячая вода, воздушная подушка под давлением нагнетает горячую воду обратно в систему для использования. . . не тратить.

Опасность неконтролируемого теплового расширения

Насколько опасно? Документально подтверждено, что тепловое расширение, неконтролируемое и неконтролируемое, может привести к разрыву трубопроводов и фитингов, выдуванию электромагнитных клапанов, кольцевых уплотнений и поплавковых клапанов и даже резко сократить срок службы самого водонагревателя. Мы видели газовые водонагреватели, выведенные из эксплуатации с обрушенными центральными дымоходами.Подумайте только об ответственности за отравление угарным газом, возгорание домов, вызванное раскатыванием пламени, или катастрофический взрыв водонагревателя.

Производители водонагревателей признают свою ответственность. Большинство крупных производителей водонагревателей предупреждают клиентов, что, если водонагреватель установлен в доме, защищенном устройством предотвращения обратного потока, и без регулирования давления теплового расширения, возникнут опасные условия давления, которые могут угрожать жизни и имуществу. Фактически, один крупный производитель сообщил, что при установке в доме с предотвращением обратного потока и без утвержденного контроля давления теплового расширения ожидаемый срок службы его нового водонагревателя составляет всего шесть-тринадцать месяцев, а гарантии на него автоматически аннулируются.

Решение для теплового расширения

Какое решение для теплового расширения? Если Управление водоснабжения не делает ничего, чтобы обеспечить надлежащий контроль теплового расширения, домовладелец или его неосведомленный обслуживающий персонал могут приступить к своему собственному решению. После замены постоянно работающего предохранительного клапана два или три раза, ошибочно думая, что предохранительный клапан неисправен, он может попробовать очевидное решение — закупорить сливное отверстие предохранительного клапана, привязать рычаг или снять его полностью.Это нехорошее решение и на самом деле усугубляет проблему. Хотя он, возможно, остановил видимую неисправность системы (то есть капающую горячую воду), он удалил единственное имеющееся у него предохранительное устройство, и его водонагреватель стал потенциальной бомбой в его подвале или подсобном помещении.

Другое «решение», к которому могут обратиться люди, — это установка второго предохранительного клапана, подключенного к постоянному сливу и настроенного на сброс при более низком уровне давления, чтобы защитить систему от давлений теплового расширения.Это тоже не лучшее решение. Этот предохранительный клапан является предохранительным устройством, и в идеале его нельзя использовать. Здравый смысл и бережное отношение к воде подсказывают, что надлежащий контроль теплового расширения не должен вызывать постоянных потерь горячей воды. Представьте себе, как ежедневно теряется от одного до полутора галлонов воды в муниципальном трубопроводе, обслуживающем 200 000 домов.

Очевидным решением проблемы давления теплового расширения является способ, которым сантехническая и отопительная промышленность успешно эксплуатирует системы водяного отопления помещений в течение 100 лет.. . с диафрагменным резервуаром, находящимся под давлением.

Тепловой расширительный бак с предварительным давлением

Обычная конструкция теплового расширительного бака для системы горячего водоснабжения включает в себя герметичную воздушную камеру, предварительно нагнетаемую до давления подачи в водонагревателе и отделенную от воды в системе с помощью гибкой диафрагмы, установленной для предотвращения поглощения воздуха и его утечки в воду в системе. На водяной стороне имеется отдельный жесткий полипропиленовый вкладыш, прикрепленный к стенкам резервуара от коррозии из-за агрессивной воды.Полипропиленовые вкладыши успешно используются в напорных резервуарах водяной системы в течение 40 лет.

Бачок теплового расширения устанавливается на подающей линии к водонагревателю. Поскольку он находится под давлением подачи, вода не может попасть в бак. Когда вода нагревается, расширенная вода нагнетается в резервуар, изгибая диафрагму вниз, сжимая герметичную воздушную подушку. По мере сжатия воздушной подушки давление в ней возрастает. Когда горячая вода, хранящаяся в баке, возвращается в систему для использования.Вода не тратится зря, и энергия не тратится на ее нагрев.

Зная отношение объема воздуха к увеличению давления, можно подобрать размер резервуара, чтобы ограничить повышение давления до любого желаемого безопасного предела. После завершения восстановления конечное давление будет на уровне значительно ниже настройки предохранительного клапана. Например, расширительный бак емкостью 4 галлона со стандартной предварительной заправкой будет безопасно выдерживать тепловое расширение в водонагревателях объемом до 120 галлонов при температуре воды для бытового потребления 160 градусов F (71 градус C) и подаче до 80 фунтов на квадратный дюйм.