Расширительные баки открытого типа на обратке в системе отопления: виды, устройство и пример расчета
В наше время расширительный бак открытого типа, установленный на обратной подаче, давно уступил в конкуренции более современной и эффективной закрытой емкости.
Тем не менее морально устаревшее оборудование активно используется. А в ряде ситуаций даже имеет некоторые преимущества перед технологичными мембранными резервуарами.
В этом материале разберем его назначение и конструкционные особенности, а также ознакомимся с принципом работы и правилами расчета такого типа бачка.
Содержание статьи:
- Назначение бака в системах открытого типа
- Характерные черты открытого бака
- Принцип работы приспособления
- Как произвести расчет?
- Выводы и полезное видео по теме
Назначение бака в системах открытого типа
Указанное приспособление используется в системах отопления для предотвращения ее поломок при увеличении объема и давления теплоносителя, что происходит при нагревании.
Если быть точным, то при повышении температуры воды, циркулирующей в системе, от 5 до 100 °C ее объем становится на 4% больше. И это много, так как деться ей в трубах и радиаторах некуда — там нет свободного места.
В расширительный бак открытого типа выдавливаются излишки теплоносителя из системы отопления, что исключает поломку ее частей в результате возросшего давления. Которое возникает потому, что воду нельзя сжать, а сама она заметно увеличивается в объеме при повышении температуры. После остывания теплоноситель возвращается в систему отопления
В результате несколько сот грамм в небольшой системе отопления или несколько литров в достаточно крупной повышают давление до критических значений и приводят к возникновению мощных гидроударов.
Что влечет за собой выдавливание прокладок, поломку фитингов, радиаторов и дорогостоящий ремонт — все это в самый неподходящий момент.
А после того как температура теплоносителя снизится, его излишки опять становятся необходимыми для эффективного функционирования системы, поэтому они должны быть возвращены, причем в полном объеме. В случае испарения запасы жидкости необходимо пополнять.
Характерные черты открытого бака
Такие резервуары являются крайне простыми — в качестве расширительного бака всегда может использоваться обычное ведро, специально изготовленная емкость из подручных материалов, канистра, что-либо подобное.
Конструкционные особенности емкости
Главными требованиями к конструкции являются:
- наличие достаточного объема;
- отсутствие герметичности.
То есть допускается даже отсутствие крышки, хотя она желательна — защищает от попадания в систему отопления частиц грязи.
Резервуар, который планируется использовать в качестве расширительного бака, должен быть оснащен патрубком, к которому подводится труба от системы отопления. Это единственное обязательное приспособление.
Конструкция любого расширительного бака крайне проста — он представляет собой обычную емкость, оснащенную одним или несколькими входами/выходами. Что позволяет излишкам жидкости накапливаться, сливаться. Самые технологичные резервуары оборудованы подводом воды, сливным краном, который нужен для транспортировки воды в канализацию при слишком больших объемах ее излишков
Но для комфорта и исключения мелких неприятностей желательно использовать следующие аксессуары:
- Переливной шланг или трубу — такой элемент конструкции необходим в случае переполнения расширительного бака. То есть этот элемент конструкции, отводя жидкость в канализацию или просто за пределы здания, исключает возможность его затопления.
- Трубу водоснабжения — она необходимо для пополнения системы отопления водой. Без нее вполне возможно обойтись, но следует понимать, что указанную процедуру придется производить с ведром в руках. Хотя в последнем случае конструкция будет более дешевой.
Поскольку расширительные емкости нередко устанавливаются на чердаках, то следует позаботиться о ее теплоизоляции. Что исключит замерзание жидкости и выход всей системы из строя.
В качестве теплоносителя может использоваться только обычная вода. Потому что современные эффективные антифризы в открытых резервуарах быстро испаряются. Что ведет к существенному удорожанию всей процедуры отопления помещения.
Кроме того, испарения антифризов почти всегда являются токсичными, что сказывается на здоровье жильцов. Больше о видах теплоносителей для системы отопления и их особенностях мы рассказали в этом материале.
Форма и материал изготовления
Форма бака принципиального значения не имеет, поэтому может быть любой:
- круглой;
- прямоугольной;
- трапециевидной и т.д.
Материалом изготовления может быть любой металл или даже пластик, но поскольку теплоноситель может разогреваться до значительных температур, то он должен быть термостойким.
Этот рисунок помогает понять принцип работы расширительного бака. На изображении слева показан теплоноситель в холодном состоянии. Ему с избытком хватает предоставленного объема. Но, когда начинается разогрев (рисунок справа), то скоро возникает избыток воды. На самом деле лишней жидкости немного, но этого вполне хватит для того, чтобы найти слабое место в системе и образовать течь или привести к поломке оборудования
В продаже есть различные варианты открытых расширительных бачков, среди которых несложно подобрать наиболее подходящий. Или же смастерить из подручных материалов самодельный резервуар, который будет исполнять роль расширительного бака.
Принцип работы приспособления
Расширительный бак является частью простейших систем отопления, работающих согласно законов физики. Когда перемещение жидкости по трубам, радиаторам осуществляется самотеком, энергию для этого обеспечивает перепад давления.
Чтобы не нарушать естественный теплообмен и кругооборот воды расширительный резервуар следует установить в самой высокой точке всей системы отопления, при этом котел должен стать самой низкой. Детальнее об установке и подключении бака мы говорили в этой статье.
В противном случае наличие бачка не будет давать нужного эффекта. Что не защитит от повышения давления, гидроударов и последующих за ними поломок.
Важным преимуществом открытых расширительных резервуаров является их доступность. К примеру, бак получится изготовить даже из подручных материалов, которых хватает на дачных участках, в подсобных помещениях частных домов. Расширительной может стать любая металлическая или пластиковая емкость нужного размера, о чем свидетельствует фото
Сам резервуар при холодном теплоносителе никакого участия в работе системы отопления не принимает.
Все меняется, когда жидкость разогревается до значительных температур и создает избыточное давление в трубах, радиаторах, так как в таких ситуациях ее излишек активно создается и выдавливается в расширительную емкость. Где он находится до момента остывания теплоносителя, после чего самотеком опять попадает в трубы и радиаторы, котел.
Описанная процедура выполняется циклично, то есть на протяжении всего периода эксплуатации резервуара.
Из-за того, что система отопления является открытой, как и сам бак, то компенсация последствий расширения не может выполняться без участия человека.
Причина в том, что теплоноситель, пребывая в прямом контакте с воздухом, испаряется, причем, чем больше он нагревается, тем активней происходит такая процедура.
В результате пользователю приходится регулярно осуществлять контроль наличного уровня воды. И по мере необходимости доливать ее.
Выполняется указанная операция с помощью ведра или другой емкости с водой. Это малоприятно, поэтому систему можно автоматизировать, организовав подачу воды от системы водообеспечения, причем от любой: локальной или централизованной.
Следует знать, что геометрические формы и точные расчеты в случае с открытой расширительной емкостью абсолютно не важны. Основным условием эффективной работы является размещение в самой верхней точке системы и наличие достаточного объема емкости до переливного патрубка
Кроме того, используя дополнительное оборудование описанную процедуру можно сделать полностью автономной.
Но в таком случае теряются важнейшие преимущества всех открытых баков и систем отопления:
- дешевизна;
- полная автономность, то есть независимость от работоспособности, исправности и наличия в помещении каких-либо инженерных систем.
Все процессы в открытом баке происходят согласно естественному круговороту, без помощи насосов и прочего оборудования.
В результате для того, чтобы расширительный резервуар гарантированно был полезным, габариты самой системы должны быть умеренными, то есть не стоит использовать ее для обогрева коттеджей и зданий, площадь которых превышает 100 м².
Оптимальным местом размещения расширительных емкостей являются теплые чердаки. Так как там гарантированно будет самая высокая точка системы, а еще такое решение позволяет спрятать конструкцию с низкими эстетическими свойствами подальше от глаз
Если указанное правило игнорировать, то это может привести к существенным финансовым потерям, так как придется выполнять ряд переделок для обеспечения эффективности работы бака и всей системы, как одного целого.
Кроме того, должна быть ограничена высотность. Так как очень проблематично добиться ожидаемого результата при попытке обогрева таким способом более, чем двухэтажного здания.
Как произвести расчет?
Как указывалось выше, любой расширительный бачок, используемый для отопления открытого типа, отличается простотой конструкции, изготовления. А расчет габаритов такого изделия не более сложен.
Для чего можно воспользоваться формулами или же способом, заключающемся в приблизительном подсчете рабочего объема резервуара.
Пример использования формулы для вычисления нужного объема резервуара. Исходя из реального объема воды, циркулирующей в контуре, вычисляют лишь его увеличение при нагревании до определенной температуры, округляя в большую сторону. Затем складывают полученный результат с объемом теплоносителя в отопительной системе и добавляют произвольное количество литров «про запас»
В реальности же, чтобы определить необходимую вместительность бака, владельцы небольшого дачного домика формулы используются крайне редко. Чаще всего вычисляют приблизительный объем расширительной емкости, к которому для страховки можно добавить любое количество литров.
Причина: в случае с открытыми баками лишние объемы влияют на стоимость не существенно, а в ряде случаев к удорожанию вообще не приводят.
В результате весь расчет емкости сводится к определению 10% от объема всего теплоносителя, которые должны быть его минимальным значением расширительного бака.
Проще всего это сделать в момент проектирования и создания системы отопления, когда известны все параметры радиаторов, труб и других элементов конструкции или их легко узнать, выполнив измерения. А затем просто сложив объемы всех комплектующих.
Хотя открытые расширительные резервуары и системы, для которых они предназначены, давно изжили себя, но доступность, а главное высокая автономность делают их востребованными в условиях далеких от идеальных. К примеру, если есть проблема со стабильными поставками электроэнергии или владельцы помещений не проживают там постоянно
Если исходные данные неизвестные, то самым практичным способом исчислений является опытный. Для чего нужно слить всю воду из системы, а затем заполнить ее теплоносителем по новой.
При этом должен производиться замер, что можно делать с помощью счетчика или при использовании тары известного объема. После чего останется узнать нужные 10% объема теплоносителя, которые служат ориентиром при изготовлении или покупке бака.
Выводы и полезное видео по теме
Размещенный ниже ролик позволит лучше понять то, что представляют собой открытые расширительные емкости, как они изготавливаются, устанавливаются:
Следующий видеоролик посвящен самодельным бакам для системы отопления:
Открытый расширительный резервуар считается устаревшим приспособлением, как и вся разновидность отопительной системы, в которой он используется. То есть такое оборудование является малоэффективным, так как его работа сопровождается внушительными теплопотерями, а прогрев осуществляется крайне медленно.
Тем не менее полная автономность, независимость, простота в обслуживании, доступная стоимость делают открытый бак востребованным вдалеке от стабильных условий крупных городов — на дачах, в деревнях и т.д.
У вас остались вопросы по расчету бачка или вы хотите уточнить другие моменты, о которых мы не упомянули в этой статье? Спрашивайте об интересующих вас нюансах, задавайте свои вопросы в блоке ниже — наши эксперты и другие посетители сайта помогут вам разобраться.
В чем разница между закрытой и открытой системой отопления?
Закрытая и открытая системы отопления отличаются друг от друга способом циркуляции теплоносителя в системе, а также использованием расширительного бака.
Открытая система отопления — это система, в которой вода циркулирует в системе, приток и отток воды происходят открытым способом, без использования расширительного бака. В открытой системе отопления вода из системы может испаряться и переполняться, поэтому важно следить за уровнем воды в системе и периодически добавлять воду при необходимости.
Закрытая система отопления — это система, в которой теплоноситель (чаще всего вода или антифриз) циркулирует в закрытом контуре, в котором используется расширительный бак. Расширительный бак позволяет компенсировать изменения объема теплоносителя, возникающие в результате изменения температуры, без необходимости добавления дополнительной воды в систему.
Также, в закрытой системе можно использовать различные типы оборудования, такие как теплообменники и котлы, которые могут быть повышенной сложности и требовать дополнительного обслуживания.
Одним из главных преимуществ закрытой системы отопления является возможность использования антифриза в качестве теплоносителя, что позволяет избежать замерзания системы в холодное время года.
Выбор между открытой и закрытой системой отопления зависит от конкретных условий и требований к системе, поэтому важно обсудить этот вопрос с квалифицированным специалистом.
Видео. Расширительный бак открытого типа при Самотёке.Полезный совет!!!
