Расширительный бак для системы отопления: виды и их особенности

Теплоноситель в отопительных трубах имеет свойство расширяться, появляется избыток жидкости. Вода по объему становится больше на 3-5%, для удаления лишнего давления в отопительной системе и сглаживания температурной разницы нужно установить особое устройство – расширительный бак для системы отопления. Он вбирает лишнюю воду при нагреве и возвращает ее в трубы отопления при снижении температуры. При этом рабочее давление котла останется в норме. Без этого оборудования автоматическая защита сработает на выключение отопления, что грозит остановкой и перемерзанием системы.

Виды расширительных баков

Существует два типа расширительных устройств: открытого и закрытого типа.

Расширительный бак открытого типа

Расширительный бак для системы отопления открытого типа действует в системе без принудительной циркуляции воды. Вода направляется самотеком, насос не предусмотрен. Монтаж устройства производят на чердаке, он должен располагаться в самой высокой точке дома на высоте не менее 2,7 метров от горизонтально расположенных труб.

В основном открытый бак для системы отопления по конструктивному решению представляет собой круглую или квадратную емкость из стали, покрытую теплоизолирующим слоем из минеральной ваты или другого материала. В бак вваривают контрольную трубу для удаления лишней жидкости. Оборудование работает следующим образом: из котла отопления по трубам вертикально поднимается теплоноситель. Давление на входе выше, чем на выходе. Разница в давлении обуславливает процесс движения жидкости в системе. В  баке выравнивается разница температур, и вода направляется обратно в газовый или твердотопливный котел.

Преимущества открытых расширительных баков: несложный самостоятельный монтаж и эксплуатации. Недостатки устройства:

• При соприкосновении воздуха с теплоносителем возрастает риск корродирования труб.
• Потребность в постоянном отслеживании уровня жидкости.
• Обязательное утепление бака.

Оборудование открытого типа редко используется ввиду недостаточной надежности.

Расширительный бак закрытого типа

Расширительные баки для системы отопления закрытого типа применимы в отопительных системах с принудительной циркуляцией носителя, она создается насосом.  По конструкции бак выглядит как закрытая стальная капсула, разделенная на 2 секции мембраной из прочной резины. Она делит устройство на водяную камеру и газовую воздушную камеру, заполненную азотом под давлением. Из-за наличия такой  особенности оборудование также называют мембранный бак для системы отопления.

Особенности работы: горячая вода идет в бак и выравнивает уровень давления в отопительной системе путем стравливания лишнего воздуха через клапан. Обратно вода подается с помощью насоса. Термостат контролирует режим отопления, не позволяя системе замерзать.

Расширительный бак для закрытой системы отопления имеет следующие преимущества:

• Небольшие размеры.
• Установка в любом месте.
• Не требует утепления.
• Исключен контакт с воздухом.
• Не имеет ограничений по площади установки и количества этажей в доме.

Минусом можно назвать необходимость подключения с помощью специалиста, который может правильно настроить работу системы.

Выбор расширительного бака

Выбор оборудования производится по следующим критериям:

• Площадь и этажность отапливаемого здания.
• Стоимость конструкции.
• Требования к надежности.
• Возможность самостоятельного монтажа.

Небольшие одноэтажные дома могут отапливаться баками открытого типа, которые просто смонтировать своими руками.

Бак для закрытой системы отопления нужно выбирать, учитывая нюансы крепления мембраны:

1. Мембрана не заменяемая. Она не растяжима, крепится с помощью зажимного кольца, имеет долгий срок службы. Минус такого типа – при повреждении придется менять бак целиком.
2. Заменяемая мембрана. Конструкция надежна и может быть заменена на новую в случае прихода в негодность.

Кроме того, необходимо знать, как рассчитать расширительный бак для системы отопления.

Расчет объема бака

Расчет расширительного бака для системы отопления состоит из ряда шагов:

1. Выбор вида теплоносителя. В основном им является вода. Коэффициент температурного расширения Е для воды равен 0,034 при средней температуре в таких системах 85^oС.
2. Определение объема воды в тепловой системе-С. Примерный расчет таков: мощность котла в 40 кВт требует объема воды в 600 литров (15 литров воды на каждый кВт мощности).
3. Определение величины максимального давления в системе Pmax, она задана порогом срабатывания клапана безопасности.
4. Определение Рmin – это начальное давление в баке, единица измерения – атмосферы. Значение этого показателя не должно быть ниже, чем гидростатическое давление всей системы отопления в месте размещения расширительного оборудования.

Объем расширения рассчитывают по формуле: V = E x C /( 1 – Рmin / Pmax).

Объем расширительного бака для системы отопления подбирают, округляя в большую сторону полученное значение.

Есть и более простой вариант расчета:

• Определить объем теплоносителя в системе отопления в целом.
• Объем бака вычислить как 10 или 15%; от этого значения.

Также необходимый объем бака может подобрать специалист.

Сложно ли устанавливать самостоятельно?

Самостоятельно несложно установить бак открытого типа. Его изготавливают из листовой стали. Также потребуются стальные трубы двух диаметров для патрубков, стальные уголки, крепеж, сварочный аппарат, дрель, шлифмашинка, рулетка. Порядок работы:

1. Определить размеры бака и крышки.
2. Вырезать детали из стального листа.
3. Сварить квадратный бак.
4. Врезать с двух сторон патрубки и обварить.
5. В крышке сделать отверстие для прохода воздуха.
6. Закрепить бак уголками.
7. Изолировать емкость с помощью оклеивания пенопластом или минеральной ватой.

Установку производят согласно схеме:

Требования по монтажу бака открытого типа:

• Котел ставят в самом низком месте жилого помещения (например, в подвале), а расширительный бак – в самом высоком.
• Радиаторы должны быть из чугуна или стали.
• Диаметр трубы на выходе из бака должен быть больше, чем на входе.
• Трубы надо выставлять под уклоном 0,05-0,1%.

Особенности установки бака закрытого типа:

• Насос, котел и расширительное устройство располагают в одном помещении.
• Трубы не нужно располагать под наклоном.
• Насос ставится на «обратку».

Расширительный бак мембранный это сложное инженерное оборудование и устанавливать его самостоятельно не рекомендуется.

Обслуживание расширительного бака

Долгий и беспроблемный срок службы обеспечивается соблюдением правил обслуживания расширительного оборудования. Порядок следующий:

1. Раз в 6 месяцев требуется внешняя проверка бака на наличие повреждений – коррозии, вмятин, подтеков. Нужно установить их причину и устранить при обнаружении.
2. Раз в полугодие надо проводить сверку уровня начального давления с расчетными показателями (для баков закрытого типа). Для этого бак должен быть отключен от системы отопления, воду следует откачать и присоединить манометр к ниппелю газовой полости. Если замер показал более низкое давление, чем установленное при настройке – нужно подкачать его компрессором.
3. Раз в 6 месяцев производить проверку целостности мембраны. Если давление в газовом отсеке упало до атмосферного – мембрана пробита и ее нужно заменить. Или придется менять бак целиком.
4. Если бак не эксплуатируется долгое время, его осушают и не допускают замерзания в зимний период. Бак нужно утеплить.

У баков закрытого типа есть спектр типичных неисправностей – таблица:

Баки открытого типа часто кипят из-за несоблюдения правил монтажа труб под уклоном или применения труб диаметром меньше 32 мм. Эти недостатки следует устранить для корректной работы устройства.