690 
Для чего нужен расширительный бак для системы отопления
Современные системы отопления включают в себя множество элементов, выполняющих различные функции и взаимодействующих между собой в процессе работы. Один из важных элементов системы – расширительный бак для системы отопления частного дома.
В работающей системе обогрева нагревание жидкости приводит к ее расширению. Так, при возрастании температуры теплоносителя отопления на каждый градус, его объем увеличивается на 0,03%. Теплоноситель, как и любая жидкость, практически несжимаем. Расширительный бак отопления аккумулирует образовавшиеся излишки жидкого вещества, контролируя давление в обогревательной конструкции.
Виды расширительных баков
Все многообразие существующих систем отопления с циркулирующим теплоносителем можно разделить на два типа: открытые и закрытые. Соответственно, для каждого типа системы применяются различные виды расширительных баков. В открытых системах, устройство располагался в самой верхней точке и сообщался с атмосферой. Такая схема отопления имела ряд существенных недостатков. Контакт теплоносителя с атмосферой способствовал его испарению, насыщению кислородом, система отопления имела склонность к образованию воздушных пробок.
Закрытая система отопления герметична и не предполагает прямого контакта атмосферного воздуха с жидкостью. В системе создается повышенное давление, препятствующее парообразованию и выделению пузырьков растворенного воздуха при нагреве теплоносителя. Однако, к расширительному баку предъявляются повышенные требования. Во всем рабочем диапазоне температур устройство должно быть способно принять излишний объем жидкости и не допустить критического подъема давления в системе.
Конструкция закрытого расширительного бака
Закрытый расширительный бак для отопления частного дома конструктивно представляет собой герметичную емкость, разделенную пополам эластичной мембраной. В одну половину через заправочный ниппель закачан воздух под давлением, вторая сообщается с системой. При увеличении давления в системе отопления, вызванном повышением температуры, теплоноситель деформирует мембрану расширительного бака и заполняет часть объема устройства. Давление сжимаемого воздуха при этом возрастает. При снижении температуры объем жидкости уменьшается, воздух в конструкции расширяется и через эластичную мембрану расширительного бака возвращает теплоноситель в систему.
По конструкции расширительные баки подразделяются на два типа. Фланцевые расширительные баки допускают разборку и замену эластичной мембраны в случае выхода ее из строя. Несколько большая стоимость компенсируется ремонтопригодностью конструкции и большим сроком службы изделия. В баках неразборной конструкции мембрана конструктивно закреплена в корпусе. Выход ее из строя приводит к замене всего бака. Несмотря на отсутствие ремонтопригодности, конструкция отличается простотой, и соответственно, меньшей стоимостью.
Фланцевый расширительный бак
По форме корпуса расширительные баки бывают: плоскими и в форме баллона. Могут располагаться в любом удобном месте, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.
Выбор расширительного бака
Важная задача — выбор расширительного бака для вашей системы отопления. Следует обратить внимание на следующие параметры и принцип работы: рабочий диапазон температур, заявленный производителем срок службы, форма бака и удобство его крепления применительно к вашим условиям расположения. Обязательно уточните соответствие отечественным санитарным требованиям, современным нормам безопасности и качества.
Параметры объема
Пожалуй, наиболее важным параметром расширительного бака для отопления является его объем. Избыточный объем расширительного бака – увеличение занимаемого баком места и напрасно потраченные деньги. Недостаточный объем расширительного бака – опасность разрушения элементов системы отопления в результате закритического повышения давления при нагревании теплоносителя.
Для правильной и безопасной работы системы отопления необходимо произвести расчет объема расширительного бака.
Оценочный расчет требуемого объема расширительного бака (Vбака) можно произвести по формуле:
- V бака = (V системы х K расш.) / D эффективн.,
где:
- V системы – суммарный объем теплоносителя в системе;
- K расш. – коэффициент, учитывающий расширение теплоносителя при нагревании;
- D эффективн. – коэффициент, отражающий эффективность работы расширительного бака.
Рассмотрим подробнее. Суммарный объем теплоносителя (V системы) в системе рассчитывается суммированием объемов теплоносителя во всех элементах системы: отопительном котле, радиаторах, трассах теплого пола, соединительных трубах отопления и т.д.
Существуют методики, позволяющие с некоторой точностью оценить этот объем, не прибегая к скрупулезному вычислению. Так, для упрощенной оценки в большинстве случаев можно принять объем теплоносителя, равный 10,5 л/кВт при использовании чугунных радиаторов, 7 л/кВт в случае, когда система отопления укомплектована конвекторами или стальными радиаторами, теплый пол прибавит 17 литров на каждый киловатт мощности.
Коэффициент, учитывающий расширение теплоносителя (K расш.). Мы упоминали, что при возрастании температуры теплоносителя на каждый градус, занимаемый им объем увеличивается на 0,03%. Для всего допустимого диапазона температур системы отопления принято считать K расш. = 0,04. При использовании в качестве теплоносителя различных антифризов коэффициент расширения увеличивают на 50%.
Эффективность работы расширительного бака (D эффективн.) определяется по формуле:
- D эффективн. = (Максимальное давление в системе – Минимальное давление в системе) / (Максимальное давление в системе + 1)
Приведем пример расчета расширительного бака для отопления.
Исходные данные, система заполнена водой; настенный газовый котел мощностью 22 кВт, оснащенный встроенным расширительным баком объемом 6 литров; максимальное давление в системе 2,6 атм.; минимальное давление 0,8 атм.; система укомплектована стальными радиаторами.
- V системы = 22 х 7 = 154 литра;
- D эффективн. = (2,6 – 0,8) / (2,6 + 1) = 0,5;
- V бака = (154 х 0,04) / 0,5 = 12,32 литра.
При использовании в системе нескольких расширительных баков их объем складывается.
Поскольку в системе уже есть встроенный шестилитровый бак, принимаем:
- V внешнего бака = 12,32 – 6 = 6,32 литра.
Выбираем ближайший больший размер бака 8 литров.
Подключение к системе отопления
В закрытых системах отопления, в отличии от открытых, отсутствует требование размещения расширительного бака в верхней точке. Подключение расширительного бака своими руками возможно практически в любой точке системы, но наиболее благоприятное место подключения – обратный канал трубопровода перед циркуляционным насосом. Следует избегать подключения бака сразу после выхода циркуляционного насоса. Такая гидравлическая схема склонна к возникновению гармонических колебаний давления в системе в момент пуска насоса.
Фото схемы установки расширительного бака
Место установки расширительного бака в котельной должно создавать минимум неудобств жильцам, но при этом обеспечивать хороший доступ к баку для обслуживания и ремонта.
Вес расширительного бака значительно возрастает при его наполнении теплоносителем. Этот фактор необходимо учитывать при выборе крепежных элементов с соответствующей механической прочностью.
Качество обслуживания
От своевременности и качества обслуживания расширительного бака во многом зависит надежность и срок безотказной эксплуатации системы отопления в целом.
Необходимо взять за правило два раза в год, лучше перед началом и после окончания отопительного сезона, выполнять следующие операции:
- Тщательно провести внешний осмотр бака. При наличии следов ржавчины, царапин, сколов либо иных повреждений лакокрасочного покрытия бака необходимо зачистить и закрасить поврежденные места. По возможности устранить причину повреждения, для того, чтобы избежать повторения в будущем.
- Проверить целостность эластичной мембраны. Нарушение герметичности мембраны легко выявляется кратковременным нажатием на золотник воздушного заправочного ниппеля бака. Если вместо шипения выходящего воздуха появятся капли воды, мембрана разрушена.
- Измерить и при необходимости подкорректировать начальное давление воздуха в воздушной камере бака. Для этого необходимо отключить бак от системы отопления, слить из него воду, подключить манометр к воздушному заправочному ниппелю. Давление должно быть в пределах 0,8 – 1,0 гидростатического давления в месте расположения бака при холодном теплоносителе системы.
При длительном перерыве в эксплуатации необходимо слить воду из расширительного бака и обеспечить хранение его в сухом месте.
Расширительные баки неразборной конструкции в случае разрушения эластичной мембраны подлежат замене. Фланцевые расширительные баки можно отремонтировать. Для этого бак нужно демонтировать, отсоединить от системы отопления, слить воду. При нарушенной целостности мембраны повышенного давления в воздушной камере не будет. Но, на всякий случай, следует убедиться в этом, выкрутив золотник заправочного ниппеля. Раскручиваем болты крепления фланца и демонтируем его. Остатки мембраны бака извлекаются из отверстия, ранее прикрываемого фланцем.
Внимательно осматриваем внутреннюю поверхность бака. В случае наличия загрязнений или следов коррозии, их необходимо убрать. При необходимости подкрасить. При обработке внутренней поверхности нельзя использовать химические реагенты с содержанием масла.
Сборка расширительного бака своими руками производится в обратной последовательности. В отверстие аккуратно вставляем мембрану. Расправляем ее. Прикручиваем фланец. Следим за равномерностью затяжки болтовых соединений. Не стоит при затяжке прилагать избыточных усилий. Закручиваем золотник ниппеля на место. Накачиваем воздух в воздушную камеру до необходимого давления. Ставим бак на место. Подключаем расширительный бак к системе отопления.
