Отопительная система включает в себя не только котел, трубы и радиаторы. Для обеспечения надежной и долгосрочной работы системы необходимы дополнительные компоненты. Один из таких элементов — это расширительный или мембранный бак. Если вы интересуетесь вопросом «какой расширительный бак выбрать для отопления», это имеет значимое значение в данном контексте.
Зачем нужен расширительный бак
Работа отопительной системы основана на циркуляции теплоносителя (воды или раствора антифриза). По мере изменения его температуры он меняется в объеме. Система герметична (иначе были бы утечки, а внутрь попадал бы воздух), при этом увеличившийся объем жидкости будет и дальше циркулировать в системе, что приведет к повышению давления. Избыточное давление потенциально опасно и может привести к повреждению на каком-то участке или в местах соединений.
Предотвратить аварийную ситуацию и компенсировать колебания давления поможет распределительный бак. Это специальная емкость, в которую и собирается излишек теплоносителя при увеличении его объема. Что важно, избыток теплоносителя, попавший в бак, возвращается в систему при снижении температуры нагрева и уменьшении объема теплоносителя.
Расширительный бак для отопления выполняет важную роль в системе. Он:
компенсирует изменение объема жидкости при смене температурного режима;
стабилизирует давление в системе;
предотвращает повреждения труб, мест соединений и другого оборудования;
исключает разгерметизацию и попадание воздуха в систему, что привело бы к образованию воздушных пробок, нарушению циркуляции системы.
Заменить распределительный бак другим оборудованием (например, клапаном сброса) нельзя. В этом случае нечем будет компенсировать уменьшившийся объем жидкости при снижении температуры и избежать «завоздушивания» системы не получится.
Разновидности расширительных баков
Для правильной работы системы нужно подобрать мембранный бак. Рассмотрим основные их разновидности и особенности применения.
Баки открытого типа
Это устройство, которое конструктивно представляет собой простую емкость в форме цилиндра или куба. В нижней части емкости предусмотрен соединитель с трубопроводами системы отопления. Сам бак устанавливается в верхней точке системы: на чердаке, под крышей, так как рассчитан на работу в системах с естественной циркуляцией (теплоноситель двигается самотеком, без насоса).
Такой резервуар обеспечивает не только компенсацию тепловых расширений теплоносителя в системе, но и удаление воздуха из открытой системы.
Преимущества открытых мембранных баков:
-
простота конструкции — устройство может быть изготовлено даже самостоятельно;
-
естественная циркуляция, что позволяет сделать систему энергонезависимой — при газовом котле и без необходимости в циркуляционном насосе все будет работать даже без электричества.
Основные недостатки:
-
неудобство обслуживания бака, висящего на высоте (а проводить обслуживание нужно, чтобы контролировать остаток жидкости в нем и доливать ее при необходимости);
-
высокие тепловые потери (особенно, если бак расположен на неотапливаемом чердаке), что приводит к необходимости термоизоляции бака, чтобы теплоноситель в нем остывал меньше;
-
риск коррозии в баке из-за контакта воды с воздухом.
Также при небольшом объеме бака стоит предусмотреть трубу для перелива, по которой избыток теплоносителя будет сливаться в канализацию или на улицу. Это потребует прокладки дополнительных труб.
Бак открытого типа — не самое популярное решение из-за своих особенностей эксплуатации и небольшой популярности самой системы отопления с естественной циркуляцией.
Баки закрытого типа с плоской мембраной
Устройства такого типа представляют собой герметично закрытую емкость с мембраной, которая обеспечивает разделение между газом и теплоносителем. Плоская тарельчатая мембрана из гибкого материала располагается посередине, напоминает полусферу и может становиться выпуклой или вогнутой в зависимости от температуры воды в системе.
Бак оборудуется предохранительными клапанами для автоматического или ручного стравливания воздуха. При автоматическом сбросе воздуха контроль за давлением в системе проходит с помощью манометра. При ручном клапане — требуется визуальный контроль. Такие баки могут использоваться как в системах с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Емкость частично заполнена жидкостью, частично инертным газом.
Преимущества баков закрытого типа:
универсальность применения — могут применяться в системах с разным типом циркуляции;
увеличенный срок службы и самого бака, и других устройств в системе — благодаря отсутствию контакта с воздухом в системе нет агрессивных газов, которые создают риск коррозии на металлических стенках разного оборудования;
выше выдерживаемое давление;
проще эксплуатация — бак может находиться в котельной, что упрощает работы по монтажу и эксплуатации, делает ненужной применение дополнительной теплоизоляции, сокращает работы при автоматическом клапане сброса;
нет необходимости в добавке воды, потому что нет утечек и испарения жидкости.
Мембранный бак
Это баки закрытого типа с мембраной-разделителем в виде баллона (шара, груши), которая расположена внутри бака. В ней и находится излишек теплоносителя. Мембрана изготовлена из эластичного полимерного водонепроницаемого материала, который устойчив к высоким температурам. Она делит все внутреннее пространство бака на две части: водяную и воздушную, исключает контакт между горячей жидкостью и стенками самого бака, что значительно снижает теплопотери.
По мере повышения температуры в системе избыток теплоносителя попадает в мембрану, которая растягивается, а воздушная полость в баке уменьшается. Увеличение давления воздуха во второй части емкости компенсирует рост давления в системе. При избыточном давлении в баке происходит автоматическая остановка работы циркуляционного насоса. Он начнет работать при нормализации давления. По мере снижения температуры в системе, теплоноситель выталкивается назад в систему, что позволяет поддерживать общее давление в ней неизменным.
Этот принцип действия позволяет уменьшить размеры бака и применять его как предохранитель. Есть и другие преимущества использования.
Преимущества закрытых баков с мембраной:
-
большой срок службы — риск коррозии ниже, чем у баков открытого типа, есть возможность замены мембраны;
-
небольшие габариты бака;
-
низкие потери тепла — между стенками бака и теплоносителем есть воздушная прослойка, а сама емкость может быть в помещении котельной;
-
снижение риска образования воздушных пробок в системе и коррозии металлических элементов из-за отсутствия контакта с воздухом;
-
более высокое значение максимального давления;
-
простота эксплуатации — бак располагается в котельной, на удобной для доступа высоте, нет необходимости подливать воду в бак (отсутствует испарение).
Мембрану можно заменить со временем — некоторые баки позволяют это сделать, что позволяет сэкономить и не покупать новое оборудование при выходе из строя и нарушении целостности только внутренней емкости.
Как подобрать расширительный бак для отопления
Чтобы правильно выбрать мембранный бак необходимо обратить внимание на несколько критериев. Основные из них — конструкция, тип циркуляции в системе, рабочее давление и объем резервуара. В самом простом варианте, обращают внимание только на объем бака. Принцип «чем больше, тем лучше» здесь не работает — в этом случае вода будет накапливаться в нем, но регулировать давление в системе не получится. Использовать слишком маленькую емкость тоже нецелесообразно — в этом случае избыток нагретого теплоносителя будет выбрасываться через аварийный клапан.
Бак должен быть не менее 10% от общего объема теплоносителя, исходя из того, что, нагреваясь, жидкость увеличивается на 3-5%, и стоит предусмотреть запас не менее 5%. В этом случае можно для контура отопления, в котором около 100 л воды, приобрести бак объемом в 10 литров.
Более точно рассчитать объем расширительного бака можно, как 10-15 % от всего объема теплоносителя в системе. Это сумма жидкостей в:
· отопительном котле (указывается в паспорте оборудования);
· радиаторах;
· трубах во всех отопительных контурах.
Узнать объем теплоносителя в контурах можно по формуле:
V = (π×D2/4) × L,
где D — внутренний диаметр трубы;
L — длина трубы в см;
π — число 3,14.
И последнее, что стоит сделать, чтобы рассчитать мембранный бак, это перевести единицы изменений. В приведенных выше формулах значение указано в сантиметрах. Чтобы узнать объем в литрах, необходимо полученное число разделить на 1000. Объем бака должен быть в диапазоне 10-15% от общего числа жидкости в системе.
Выбирать расширительный бак для системы отопления стоит на финальном этапе проектирования, когда известны все значения для расчетов. Также стоит обратить внимание на другие параметры: конструкцию (открытый, закрытый, мембранный), рабочее давление и варианты установки (вертикальная или горизонтальная.
Важно! Расширительные баки для отопления можно перепутать с гидроаккумулятором для водоснабжения. Устройства похожи друг на друга в значительной степени по форме и внешнему виду. Ключевое отличие в маркировке — на шильдике (табличке с основными параметрами) указаны рабочие давление и температура. У гидроаккумуляторов давление допускается до 10 бар, а температура — до 70°С. Расширительные баки рассчитаны на температуры до 120°С, давление до 3-х бар.
Установка
Подключение бака зависит от типа устройства. Так с емкостью открытого типа все довольно просто — нужно найти место в наивысшей точке системы и сделать соединение трубопровода с емкостью при помощи нарезной резьбы в нижней ее части.
Установить расширительный бак закрытого типа рекомендуется в местах с минимальным давлением, т.е. на обратке. Для монтажа подойдет любое место, где он не будет мешать и создавать неудобства.
Установка по этапам проходит так:
-
Выбирается место для монтажа в зависимости от того куплен напольный или настенный вариант.
-
Бак крепится к стене или поверхности пола.
-
Подключаются трубы отопления. Диаметр соединительной трубы должен быть таким же, как и отверстие с резьбой на корпусе бака. Для соединения потребуется тройник (для полипропиленовых или металлопластиковых труб) или резьбовой патрубок (для стальных труб). Соединение с самим баком делается при помощи крана американки.
-
Проводится проверка давления в воздушной части. При его соответствии с данными, указанными в техпаспорте, можно открывать отсекающий кран и подачу воды. Избыток воздуха при этом выйдет через автоматический воздушный клапан.
Установка завершена, но также стоит предусмотреть устройство аварийного слива. Для этого после крана-американки устанавливается тройник с краном на боковом ответвлении. Он поможет слить воду из емкости при необходимости.
Обслуживание
Срок эксплуатации расширительных баков, как и многого другого оборудования, зависит от того, насколько будут соблюдаться правила и нормы обслуживания. Вот основные из них:
1. Регулярно, каждые шесть месяцев и чаще, проверять корпус бака на предмет внешних повреждений, коррозии. При обнаружении на корпусе подтеков, следов ржавчины нужно устранить их причину.
2. Каждые шесть месяцев рекомендуется сравнивать начальное давление в газовом отсеке с расчетными характеристиками. Для этого нужно слить воду из внутреннего резервуара и замерять давление в воздушной полости манометром. Если оно ниже первоначально установленного, стоит накачать бак компрессором.
3. Каждый год нужно проверять состояние и целостность мембраны. О порыве в ней может говорить ситуация, когда при сливе воды через кран будет выходить воздух, а давление в воздушной части снижается до атмосферного. Мембрану с дефектами нужно заменить (это можно сделать самостоятельно, а мембраны найдутся в каталоге производителей, если в используемой модели предусмотрена возможность замены).
Техника безопасности
Основные требования при эксплуатации расширительных баков:
-
Запрещается менять конструкцию и форму бака.
-
Запрещено эксплуатировать оборудование с явными следами деформации или других повреждений на корпусе.
-
Не допускается воздействие статической нагрузки на оборудование (например, трубами или другими агрегатами).
-
Монтаж и испытательные работы требует квалификации и профессиональной подготовки, доверьте их специалистам.
-
Используйте только оригинальные комплектующие при необходимости замены каких-то компонентов прибора.
-
Нужно предусмотреть меры для поддержания минимальных и максимально допустимых показателей давления и температуры.
-
При демонтаже устройств, находящихся под давлением, работы можно проводить только при отключении их от системы и после сброса давления до значения атмосферного.
При несоблюдении этих норм есть риск травмирования и уменьшения срока эксплуатации оборудования.
Подводим итоги
Подбирать мембранный бак важно на этапе проектирования системы отопления, а рассчитать необходимые параметры можно на финальном этапе работ, когда будут известны все необходимые данные для расчета объема емкости.
Сколько литров должен быть расширительный бак?
Емкость расширительного бака для системы отопления или водоснабжения зависит от объема воды, который может расшириться или сжаться в процессе нагрева и охлаждения. Определение правильного объема расширительного бака важно для обеспечения надлежащей работы системы и предотвращения избыточного давления в системе.
В качестве общего правила, расширительный бак должен иметь объем, примерно равный 10% до 20% от общего объема воды в системе. Вот как можно рассчитать необходимый объем расширительного бака:
-
Определите общий объем воды в системе: Это может включать объем воды в котле, трубопроводах, радиаторах и других компонентах.
-
Рассчитайте 10-20% от общего объема: Умножьте общий объем воды на 0.1 (для 10%) и 0.2 (для 20%).
-
Выберите ближайший к стандартному объем бака: Обычно доступные объемы расширительных баков на рынке могут варьироваться, например, от 8 до 25 литров.
-
Учтите условия: При выборе размера расширительного бака также учтите особенности системы, давление, температуры, тип системы (отопление или водоснабжение) и другие факторы.
Важно также следить за правильной установкой и обслуживанием расширительного бака, чтобы он работал эффективно. Лучше всего проконсультироваться с профессионалами в области систем отопления или водоснабжения, чтобы определить наилучший размер расширительного бака для конкретной системы.