Как поставить расширительный бачок на отопление?

Проектирование современного автономного теплоснабжения жилых домов, квартир и производственных объектов – серьезная работа, требующая правильного выполнения расчетов и согласования параметров монтируемого оборудования. Для безотказного функционирования находящегося под нагрузкой отопительного контура важно правильно подобрать расширитель и профессионально осуществить монтаж расширительного бака системы отопления. Рассмотрим конструктивные нюансы, специфику подключения и сервиса устройства, компенсирующего увеличение объема теплоносителя.

Для чего нужна установка расширительного бачка в отопительной системе

Физические свойства жидкости, увеличивающей свой объем при возрастании температуры, являются причиной скачков давления, возникающих в замкнутом отопительном контуре. В связи с этим подключение расширительного бака к системе отопления актуально, так как позволяет решить ряд серьезных задач:

  • компенсировать температурное расширение жидкости в отопительных магистралях. Рабочая емкость бачка принимает избыток воды, появляющийся при объемном расширении жидкости. Устройство не позволяет возрастающему давлению повредить котел и обеспечивает целостность магистралей;
  • сгладить гидравлические удары, связанные с периодическим включением и выключением циркуляционного насоса. При колебаниях температуры помещения, циклически функционирует подающее теплоноситель оборудование, вызывая кратковременные скачки давления.

 Расширительный бак для системы отопления

Рабочий резервуар расширителя, являясь своеобразным буфером отопительного контура, обеспечивает:

  • увеличенный ресурс эксплуатации элементов отопления;
  • стабилизирует влияние на оборудование избыточного давления и температуры;
  • повышенную надежность и безопасность функционирования узлов.

Приведенные аргументы подтверждают, что установка расширительного бачка в системе отопления – обязательное мероприятие.

Определение объема расширителя

Вместительность или, как говорят специалисты, полезное пространство расширителя – приоритетный параметр устройства. Его величина должна с запасом превышать максимальное количество теплового носителя, который в результате расширения наполняет резервуар. Это связано с тем, что при повышении интенсивности работы котла, возрастает объем находящейся в магистралях жидкости. Она заполняет демпферный резервуар, принимающий увеличившееся количество теплоносителя.

На вместительность расширителя влияет вид используемой жидкости. Для выполнения расчета используются следующие параметры:

  • объем резервуара составляет 15% от общего количества воды, заполняющей отопительный контур;
  • вместительность возрастает до 20% при заполнении системы теплоснабжения антифризом.

 

Алгоритм расчета вместительности расширительного резервуара предусматривает определение общего количества рабочей жидкости. Оно рассчитывается путем суммирования объемов отдельных элементов конструкции:

  • отопительного котла. Информацию о вместительности содержит технический паспорт агрегата;
  • магистралей. Объем труб определяется путем перемножения площади внутреннего сечения на длину;
  • радиаторов. При отсутствии данных в паспорте, можно экспериментальным путем вычислить объем, наполняя водой батарею.

Получив, расчетным путем, объем контура, остается перемножить полученное значение на коэффициент 0,15 – для воды или 0,2 – для антифриза.

Например, при вместительности магистралей и аппаратов 60 литров, потребуется демпфирующий бачок следующего объема:

  • 60 х 0,15 = 9 литров - при использовании воды;
  • 60 х 0,2 = 12 литров - при заполнении антифризом.

Приведенный алгоритм позволяет оперативно произвести расчеты по определению главной рабочей характеристики расширителя.

 

Где ставят расширительный бак в системе отопления

В зависимости от конструктивных особенностей отопления, меняется место расположения демпферного бачка:

  • в конструкции открытого типа его устанавливают в наиболее возвышенной точке, которая обычно располагается в находящемся под крышей помещении или в потолочной зоне котельной. Открытая система является сосудом сложной конфигурации, в котором возникают характерные конвекционные потоки. Размещение котла в верхней точке способствует ускоренному подъему нагретого теплоносителя с последующим движением самотеком в отопительные устройства через трубы. Кроме того, верхнее расположение обеспечивает беспрепятственный подъем образующихся пузырьков воздуха;
  • для закрытого отопления оптимальной зоной установки бака является прямой участок, находящийся перед насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию. Отсутствие завихрений на прямолинейном участке магистрали и постоянная скорость течения жидкости создают благоприятные условия, позволяющие бачку компенсировать гидравлические удары и демпфировать тепловое расширение носителя. При этом образующийся при нагреве жидкости воздух беспрепятственно можно удалить, используя имеющиеся воздушные краны.

Определяясь с местом установки расширителя, обратите внимание на следующие моменты:

  • близость размещения бачка к помещению котельной или топочной, облегчающая контроль над работой устройства;
  • свободный доступ к демпферному резервуару, позволяющий производить обслуживание агрегата;
  • наличие между корпусом и стенкой зазора, облегчающего выполнение визуального осмотра;
  • надежность фиксации емкости с теплоносителем, которая должна самостоятельно крепиться, не передавая нагрузки на подводящие магистрали.

 

Правильное расположение расширительной емкости обеспечит нормальное функционирование и облегчит обслуживание.

Какие бывают расширительные бачки в зависимости от системы отопления

Конструкция демпферного бака зависит от типа отопительного контура:

  • в системе с естественной циркуляцией используются расширительные устройства открытого типа, позволяющие при необходимости выполнить заливку жидкости. Открытые резервуары не нуждаются в запорной арматуре, герметичной крышке и резиновой мембране. Доливка жидкости осуществляется путем открытия подающего крана водопроводной магистрали или вручную с помощью ведра;
  • в замкнутом отопительном контуре с принудительной циркуляцией применяют расширители закрытой конструкции. Они выполнены в виде герметичного резервуара, разделенного резиновой мембраной на две части. В одной находится инертный газ или воздух. В другой – теплоноситель, который при увеличении объема деформирует резину, снижая объем камеры с воздухом, и компенсирует, таким образом, перепады нагрузки.

 

В закрытых системах применяются следующие виды бачков:

  • фланцевые, оснащенные сменной мембраной балонного типа;
  • безфланцевые со стационарной диафрагменной мембраной.

Более современные конструкции закрытого типа постепенно вытесняют открытые системы теплоснабжения, которые более подвержены коррозии, требуют постоянного контроля уровня жидкости и регулярной доливки. Принятие окончательного решения о выборе вида демпферного агрегата диктуется конструкцией устанавливаемого отопления.

Расширительный бак открытого типа

На протяжении десятилетий демпфирующие емкости отопительных контуров широко использовались в системах с естественной циркуляцией. Они позволяли восполнять запас воды при небольших утечках или испарении теплоносителя, а также обеспечивали отвод пузырьков воздуха из отопительного контура.

Конструкция

Конструктивно, открытый расширитель представляет собой сообщающийся с атмосферой сварной сосуд, выполненный в форме:

  • цилиндра;
  • параллелепипеда.

 Открытый расширительный бак

Для изготовления применяются следующие материалы:

  • листовая сталь;
  • полимерные материалы.

Резервуар оснащается следующими элементами:

  • крышкой, позволяющей защитить тепловой носитель от грязи и обеспечивающей доступ при обслуживании;
  • прочным кронштейном, позволяющим надежно зафиксировать корпус к стене помещения;
  • патрубками, необходимыми для подключения магистралей отопительного контура, а также труб подачи воды и перелива;
  • сливным вентилем, позволяющим при выполнении обслуживания и ремонтных работах слить теплоноситель.

Благодаря простоте конструкции, расширитель открытого типа несложно изготовить самостоятельно.

Преимущества и недостатки

Главные достоинства демпферного резервуара открытого типа:

  • возможность самостоятельного изготовления;
  • простота конструкции;
  • низкий уровень затрат;
  • эффективность отвода воздуха;
  • ускоренный сброс давления.

 Баки открытого типа

Наряду с преимуществами, открытая конструкция имеет ряд серьезных недостатков:

  • потребность в тепловой изоляции расширителя, расположенного в неотапливаемом помещении;
  • контакт теплоносителя с атмосферой, являющийся причиной коррозии металлических элементов;
  • необходимость регулярной доливки жидкости в емкость, связанная с ее постоянным испарением;
  • специальные требования по монтажу, предусматривающие установку дополнительных магистралей.

Слабые места конструкции ограничивают широкое использование открытых резервуаров.

Установка расширительного бака в открытой системе отопления

Принимая решение, как подключить расширительный бак к системе отопления открытого типа, следует руководствоваться рекомендациями предварительно разработанного проекта и инструкцией. При этом необходимо обратить особое внимание на соблюдение следующих требований:

  • установку демпфера на максимально возвышенном участке отопительной магистрали;
  • обеспечение надежного крепления резервуара, масса которого при заполнении водой увеличивается;
  • тщательное утепление поверхности корпуса, снижающее потери тепла и предохраняющее жидкость от замерзания;
  • поддержание эксплуатационных параметров контура за счет доливки воды, уровень которой необходимо регулярно контролировать.

 Схема открытой системы отопления

Мероприятия по монтажу предусматривают следующие операции:

  • установку контрольной трубы на уровне минимального объема теплоносителя;
  • монтаж переливной магистрали, осуществляющей слив на максимальной отметке;
  • подключение питающей магистрали, позволяющей восполнить потери.

Мероприятия по подключению бачка не требуют специальной подготовки и могут осуществляться самостоятельно.

Расширительный бак закрытого типа

Демпферные резервуары закрытой конструкции, оснащенные эластичной диафрагмой или камерой для воды, применяются в контурах теплоснабжения с принудительной циркуляцией. Они обеспечивают надежную компенсацию скачков давления и демпфируют увеличение объема теплоносителя. Благодаря комплексу достоинств герметичные расширители выгодно отличаются от аналогичных агрегатов открытого типа.

Безмембранный

Расширительные емкости, в конструкции которых отсутствует мембрана, широко применялись до появления качественных мембран из каучука, обладающих повышенным ресурсом эксплуатации и прочностью. Они функционировали без мембраны, однако нуждались в подключении баллона со сжатым воздухом или компрессора, подающего воздух в необходимом количестве.

 Устройство закрытых расширительных баков

Особенности устройства:

  • отсутствие механического разделения емкости бака, в результате чего возникает непосредственный контакт теплоносителя с газом;
  • необходимость поддержания рабочего давления с помощью газового баллона или компрессора;
  • возможность функционирования безмембранного бака только при автоматическом контроле работы и непрерывной подачи газа.

Безмембранные баки по эксплуатационным характеристикам значительно уступают мембранным устройствам.

Мембранный

Конструктивные особенности мембранного расширителя предусматривают разделение теплоносителя и газовой среды эластичной мембраной, имеющей различную форму:

  • полусферическую (тарельчатую). Мембрана является стационарным элементом и под влиянием давления принимает сферическую форму;
  • баллонную (грушевидную). Съемная мембрана крепится к фланцу на корпусе сосуда и под нагрузкой стремится повторить его форму.

Устройство с тарельчатой диафрагмой отличается наличием следующих элементов:

  • вертикально расположенного стального корпуса, представляющего герметичную капсулу, состоящую из двух частей;
  • резиновой мембраны, стационарно закрепленной между составными частями стальной капсулы;
  • патрубка, расположенного в нижней части емкости, и предназначенного для подключения к отопительным магистралям;
  • ниппеля, находящегося вверху резервуара, и позволяющего закачать воздух в емкость.

 Мембранный бак

При возрастании температуры, излишек теплоносителя поступает в емкость между мембраной и корпусом, сжимая воздух. При уменьшении создаваемой котлом температуры, снижается объем воды. Она выдавливается сжатым воздухом, находящимся в верхней части бака. Герметичная конструкция демпфирующего резервуара позволяет при необходимости изменить давление воздуха, открыв ниппель или выполнив подкачку насосом.

Баки, оснащенные баллонной мембраной грушеобразной формы, изготавливаются для закрытых систем в вертикальном и горизонтальном исполнениях. По своей конструкции устройство состоит из следующих частей:

  • штампованной емкости с фланцем для крепления баллонной мембраны;
  • резиновой камеры для воды, вставляемой в корпус и герметично соединяемой с фланцем;
  • соединительного патрубка, необходимого для подключения демпферного устройства к трубам;
  • нижнего клапана, предназначенного для поддержания воздушного давления.

Конструктивной особенностью бака является то, что теплоноситель не контактирует с металлической поверхностью, а заполняет резиновый баллон. Это позволяет предохранить стальной корпус от коррозионных процессов и продлить срок его эксплуатации. В отличие от диафрагменных емкостей большим удобством является возможность замены резинового баллона.

Преимущества и недостатки

Достоинства мембранных устройств:

  • компактные габариты;
  • минимум тепловых потерь;
  • отсутствие потребности во внешней теплоизоляции;
  • возможность функционирования без подпитки;
  • полная герметичность;
  • работа при увеличенном давлении;
  • повышенная надежность;
  • безопасность эксплуатации;
  • отсутствие воздушных пробок.

К недостаткам относятся:

  • необходимость контроля рабочего давления;
  • потребность периодической подкачки воздуха;
  • повышенная стоимость.

Устройства широко применяются благодаря многочисленным преимуществам.

Установка расширительного бачка в закрытой системе отопления

Монтаж демпферного бачка, устанавливаемого в замкнутом отопительном контуре – ответственная операция, требующая специальной подготовки. Однако, владея навыками выполнения сантехнических работ, можно самостоятельно установить устройство, соблюдая следующие рекомендации:

  • производите установку расширителя только в обратном контуре (со стороны подачи воды к котлу), выбрав любое удобное место;
  •  проконтролируйте давление в бачке, которое должно быть на 0,2 атмосферы меньше давления жидкости;
  • монтируйте бак в помещении с положительной температурой, располагая его недалеко от котла;
  • надежно прикрепите емкость к поверхности стены, так как при заполнении жидкостью его масса возрастет;
  • обеспечьте возможность доступа к воздушному ниппелю с целью регулировки давления в камере;
  • закрепите устройство так, чтобы оно не воспринимало нагрузку от массы труб с жидкостью;
  • подключите тройник и запорную арматуру, позволяющую отключить бачок от труб отопления;
  • выполните верхний подвод труб, обеспечивающий функционирование устройства при нарушении целостности мембраны.

 Схема устройства закрытой системы отопления

Как правильно эксплуатировать расширители

Мероприятия по эксплуатации демпферного бачка предусматривают следующие правила обслуживания:

  • визуальный контроль внешних повреждений, связанных с коррозией и механическим воздействием;
  • контроль давления воздушного пространства емкости, которое должно соответствовать паспортным данным;
  • проверку целостности резиновой мембраны, которая подлежит замене при повреждении;
  • слив воды из демпферной емкости при консервации отопления на длительный период.

Периодичность контроля – не реже двух раз на протяжении года.

Заключение

Приведенные в материале статьи рекомендации помогут правильно выбрать демпферную емкость и рассчитать ее объем. Зная, как поставить расширительный бачок на отопление, можно обеспечить безопасность, надежность и долговечность отопительной конструкции с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Проектирование современного автономного теплоснабжения жилых домов, квартир и производственных объектов – серьезная работа, требующая правильного выполнения расчетов и согласования параметров монтируемого оборудования. Для безотказного функционирования находящегося под нагрузкой отопительного контура…

Все статьи автора
Имя
E-mail
Сообщение
Оцените статью:
Имя
E-mail
Сообщение
Оцените статью: