Расширительный бак системы отопления устройство, расчет и подбор лучшего варианта


Содержание страницы:

Делаем подбор расширительного бака для отопления

При создании отопительной системы следует приобрести специальный расширительный бак. Это устройство предназначается для поглощения избыточного давления, возникающего в результате повышения температуры жидкого теплоносителя, которым чаще всего является обычная вода.

Процесс монтажа расширительного бачка очень важный момент, особенно это касается выполнения расчетов, поскольку от данного элемента зависит функционирование отопительной конструкции закрытого типа, признанной специалистами наиболее надежной системой теплоснабжения, поскольку она не имеет непосредственного контакта с кислородом, а значит, не подвержена коррозии и окислению.

Закрытая сеть отопления в отличие от открытого варианта позволяет помещать расширительный бачок в любом удобном для потребителя месте. Если используется устройство полуоткрытого или расширительный бак открытого типа для отопления, бак следует устанавливать в наиболее высшей точке отопительной конструкции, как на фото.

Принцип работы расширительного бака

Чтобы сделать правильный выбор расширительного бака для отопления, необходимо разобраться с принципом его работы, который не отличается сложностью. Но даже незначительная ошибка, допущенная при проведении расчетов, способна повлиять на функционирование отопительной сети и привести к выходу из строя оборудования для теплоснабжения дома.

Бак поделен на две камеры эластичной мембраной. При изготовлении устройства в одну из частей – воздушную – закачивают воздух, который создает в нем начальное давление. Потом бак подключают к сети и в его нижнюю камеру подают теплоноситель и, когда эластичная мембрана как бы располагается на плоскости воды (принимает нулевое положение), система отопления считается готовой к запуску, поскольку полностью наполнена жидкостью.

В процессе нагрева теплоносителя объем воды увеличивается, и она начинает поступать в расширительное устройство, воздействуя на мембрану. Та в свою очередь сокращается благодаря сжатию воздуха, закачанного в камеру. В итоге внутреннее пространство бака увеличивается и в нем появляется место для избытка подогретой жидкости.

После того, как температура теплоносителя понижается, он начинает остывать и постепенно возвращается к первоначальному объему. Нагрузка на мембрану уменьшается и воздух, находящийся в верхней камере, в отсутствии воздействия возвращает эластичный материал в спокойное положение. Таким образом, давление в системе регулируется автоматически (читайте также: «Монтаж и установка расширительного бака в системе отопления своими руками»).

Делая подбор расширительного бака для системы отопления, главное не ошибиться с моделью, поскольку устройство с излишним объемом не будет способно создать необходимое давление в отопительной конструкции, а чересчур маленький бачок полностью не примет избыток жидкого теплоносителя.

Вычисление объема расширительного бачка

Чтобы сделать правильный расчет расширительного бака для системы теплоснабжения, в первую очередь следует знать объем отопительной сети. Для этого суммируют объемы нагревательного котла и труб, объединенных в систему. Если в отопительной схеме имеются дополнительные обогревательные приборы, их объем также плюсуют.

До того, как выбрать расширительный бак, его требуемый объем узнают согласно формуле:

K = (KE x Z): N, где

КЕ — весь объем отопительной сети;
Z – константа расширения жидкого носителя тепла;
N — величина эффективности расширительного устройства.

Абсолютно точно узнать требуемый объем бака невозможно. Существует способ, позволяющий примерно определить этот параметр. Он основан на том, что 1 кВт мощности оборудования приравнивается 15 литрам воды.

Если средняя величина мощности для типичного домовладения равна 44 кВт, тогда, согласно формуле получается следующий результат:

КЕ = 15 х44 = 660 (л).

Константа расширения воды для отопительных систем с максимальной температурой нагрева 95°С составляет около 4%. Иногда в конструкцию теплоснабжения закачивают не воду, а этиленгликоль в различном процентном отношении.

Тогда коэффициент расширения вычисляют по формуле:

при 10% он равен — 4% х 1,1 = 4,4%
при 20% -он составляет 4% х 1,2 = 4,8%.

Когда совершается подбор расширительного бака для отопления, необходимо обращать внимание на результативность его работы, этот параметр обычно указывается производителем.

Рассчитать данную величину можно по формуле:

N= (DV-DS):( DV+1), при этом

DV – максимально допустимая величина давления в системе. Как правило, она соответствует допустимому давлению, которое имеет предохранительный клапан. Для бытовых систем данный параметр обычно не превышает 2,5 — 3 бара.

DS – давление начальной зарядки мембранного расширительного бака системы отопления, которое определяют из расчета 0,5 атмосферы на каждые 5 метров длины отопительной конструкции.

Например, подбор расширительного бака для отопления для площади обогрева 400 «квадратов», при мощности оборудования 44 кВт и максимальной верхней точке системы 5 метров делается по такому расчету:

КЕ — 660л;
DS — 0,5 бар;
DV — 2,5 бар;
тогда N= (2,5 – 0,5):(2,5+1) = 0,57
в свою очередь K= 660×0,04:0.57 = 46,2

Подбор расширительного бака, согласно полученным при расчете данным, заключается в выборе модели объемом 50 литров со стартовым давлением 0,5 бар.

Видео поможет в подборе расширительного бака для отопления:

Расчёт и Подбор Расширительного Бака

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список расширительных баков соответствующих заданным исходным данным.

Высота от точки присоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления

Максимальное давление для системы отопления
в месте подключения расширительного бака

Температурный график Т1 — Т2 системы отопления

Объём воды в системе отопления

Тепловая нагрузка системы отопления

Преобладающий тип отопительных приборов

Устройство и конструкция

Расчёт и подбор

Установка и монтаж

Обслуживание и ремонт

Расчёт расширительного бака

Расчёт расширительного бака выполняют для определения его объёма, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления.

Методика расчёта расширительных баков сложна и рутинна, но в целом можно установить такую зависимость между объёмом бака и влияющими на него параметрами:

  • Чем больше ёмкость системы отопления, тем больше объём расширительного бака.
  • Чем выше максимальная температура воды в системе отопления, тем больше объём бака.
  • Чем выше максимально допустимое давление в системе отопления, тем меньше объём.
  • Чем меньше высота от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления, тем меньше объём бака.

Так как, расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма воды но и для пополнения незначительных утечек теплоносителя — в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды, так называемый эксплуатационный объём. В выше приведенном алгоритме расчёта заложен эксплуатационный объём воды в размере 3% от ёмкости системы отопления.

Подбор расширительных баков

Подбор расширительного бака следует выполнять с учётом его температурныx и прочностных характеристик. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.

Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма, сверх расчётного — нет.

Если установка расширительных баков предусматривается в помещении, то следует учесть что сосуды диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким мембранным бакам меньшей ёмкости.

1. При использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей рекомендуется подобрать расширительный бак с объёмом на 50% превышающим расчётный.

2. Первый признак неправильно рассчитанного расширительного бака или невыполненной его настройки — это частое срабатывание предохранительного клапана.

Ради стабильности системы необходимы вычисления: как рассчитать расширительный бак для отопления?

Расширительный бак (экспансомат) — важный элемент системы отопления, выравнивающий показатель давления и поддерживающий объем теплоносителя при его температурных расширениях и сжатиях.

Перед установкой прибора, необходимо правильно рассчитать его объём.

Функции расширительного бака

Согласно законам физики, вода при нагревании на 10 градусов, увеличивается в объёме на 0.3%.

Для небольшого количества воды это явление малозаметное, но для тонны или нескольких тонн, которые находятся в отопительной системе, это существенный показатель.

Появление дополнительного объёма воды может повлиять на состояние труб отопления или даже привести к их повреждениям. Для предупреждения такой ситуации устанавливается расширительный бак.

Его функции состоят в следующем:

  1. Удаляет из системы излишек воды при её нагревании.
  2. Обеспечивает необходимое давление и предотвращает его скачкообразные повышения (гидроудары).
  3. Удаляет из отопительной системы воздух, который действует на неё разрушительно.

Воздух, изначально растворенный в воде, при её нагревании начинает активно выделяться (при высокой температуре показатель достигает 90%). Вместе с теплоносителем этот воздух перемещается к баку, где скапливается, а затем выводится вовне.

Разновидности

В зависимости от конструкции делятся на открытые и закрытые.

Открытые

Это резервуары цилиндрической или прямоугольной формы, которые монтируются в верхней точке системы отопления (зачастую на чердаке). Ёмкость подключается к водопроводу для пополнения запаса воды и к канализационной системе для отвода лишнего теплоносителя.

Фото 1. Расширительный бачок открытого типа. Агрегат прямоугольной формы, установлен в верхней точке системы отопления.

Минус данной разновидности оборудования в том, что отсутствует автоматическая регулировка уровня воды. Придётся контролировать количество жидкости в ней визуально, а чтобы добавить воду, открывать вентиль перед входным патрубком. Ещё одно неудобство — сложный монтаж, ведь бак обладает немалым весом, а его придётся поднимать на чердак. Из-за описанных нюансов этот тип оборудования был почти вытеснен баками закрытого типа.

Закрытые

Конструкция шаровидной или овальной формы с двумя камерами внутри: одна для воздуха, а другая — для воды, поступающей из системы отопления. Они отделены друг от друга мембраной, которая представляет собой резиновый резервуар в виде мешка, способный расширяться и сжиматься.

При поступлении воды в первую камеру мембрана растягивается и воздух из второй камеры выходит через специальный клапан. При остывании жидкости мембрана начинает возвращаться в изначальное положение и выдавливает воду обратно в систему отопления.

Фото 2. Достаточно простое устройство расширительного бака закрытого типа. Стрелками указаны составные части.

В зависимости от вида мембраны, различают два типа закрытых расширительных резервуаров:

  1. Оснащённые несъемной диафрагменной мембраной

Конструкция отличается большой прочностью за счёт изготовления способом холодной штамповки. К тому же баки этого типа обладают антикоррозионной защитой поверхности с внешней и внутренней стороны. Полость бака разделяет на две камеры эластичная мембрана. Теплоноситель поступает из системы в нижнюю камеру. Когда мембрана займёт нужное положение, — окажется на поверхности жидкости, — устройство готово к работе.

  1. С фланцевым крепежом

Мембрана присоединяется к входному патрубку посредством фланцевого крепежа, что позволяет заменять изношенную мембрану на новую. Теплоноситель находится внутри мембраны и не соприкасается со стенками бака, что даёт возможность не прибегать к антикоррозионным мероприятиям.

Расширительные резервуары закрытого типа часто монтируются рядом с котлами отопления. Второй вариант — установка возле бойлера, если планируется монтаж двухконтурной отопительной системы, предусматривающей горячее водоснабжение.

Как подобрать расширительный бак для системы отопления

В состав каждой отопительной системы входит ряд элементов, без которых ее нормальное функционирование невозможно. Один из таких элементов – расширительная емкость, о ее назначении и устройстве будет рассказано в данной статье. Также мы рассмотрим, как подобрать расширительный бак для отопления частного дома.

Для чего нужен расширительный бак?

Еще из школьного курса физики всем хорошо известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ увеличиваются в объеме. В отличие от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее нагревать в закрытом сосуде, каковым является и бак для котла, то это приведет к росту давления внутри него, поскольку расширяться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.

Представьте теплоноситель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ºС до 80 ºС. Если не поставить расширительный бак в системе отопления, то при нагреве жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом слабом месте. Хорошо, когда есть предохранительный клапан безопасности. Через него и уйдет лишняя вода, поскольку больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана теплоноситель просто прорвется наружу на каком-то из соединений.

Расширительный бак нужен для размещения растущего в объеме теплоносителя, когда он нагревается. При этом во время охлаждения он возвращается обратно в систему.

В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания вернуть ее назад он не может и запустит на освободившееся место воздух. Это приведет к образованию воздушной пробки, а она не даст системе нормально работать.

Типы расширительных бачков

Внешне расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Обычно это резервуар, подключенный к отопительной системе посредством одной трубы. Однако, у разных типов емкостей имеются конструктивные отличия, да и применяются они в разных случаях. Чтобы правильно выбрать бак, надо понимать эти отличия, поэтому вначале представим перечень существующих видов:

  • открытого типа;
  • закрытые, снабженные мембраной.

Примечание. Существуют еще закрытые расширительные сосуды без мембраны, но применять их категорически не рекомендуется. Ниже мы объясним почему.

Емкости открытого типа

Эти бачки применяются для открытой системы отопления (иначе — гравитационной, самотечной) и представляют собой металлический резервуар с открытым верхом произвольной формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для присоединения шланга или трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, как правило, на чердаке дома.

Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой напрямую отбирается вода на нужды ГВС. В частных домах она не используется, только в централизованных сетях. Открытой ошибочно называют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Любой расширительный бачок для отопления открытого типа выполняет 2 функции:

  • служит для компенсации расширения теплоносителя;
  • производит удаление воздуха из системы, поскольку его верх сообщается с атмосферой.

В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может успешно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, поскольку устройство бака очень простое, там нечему ломаться. Однако, и недостатков у него немало:

  • бачок, установленный на чердаке, требует хорошего утепления;
  • в течение сезона необходимо постоянно наблюдать за уровнем воды в баке и своевременно его пополнять;
  • теплоноситель постоянно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют металлические детали котла;
  • дополнительный расход материалов и сложности при монтаже.

Закрытый мембранный бак

Более современный закрытый расширительный бак – это сосуд цилиндрической формы со встроенной внутри резиновой мембраной. Используется в схемах с принудительной циркуляцией теплоносителя и устанавливается в помещении топочной. Подвод теплоносителя осуществляется также снизу, сверху аппарата установлен сервисный золотник для закачки воздуха.

Резиновая мембрана (в простонародье – «груша»), которой снабжен закрытый расширительный бак системы отопления, бывает 2 видов:

  • в виде диафрагмы;
  • баллонного типа.

Примечание. Емкости некоторых производителей имеют съемную «грушу», что дает возможность ее поменять при появлении трещин.

Форма мембраны особого влияния на работу аппарата не оказывает, хотя в бачке второго типа помещается немного больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (иногда – азот) под определенным давлением, его необходимо настраивать под каждую систему индивидуально. Все закрытые расширительные бачки действуют одинаково просто: при нагревании теплоносителя давление в сети растет, мембрана растягивается и запускает воду внутрь бака. При остывании все протекает в обратном порядке.

Герметичный расширительный бачок для газового котла настенного типа зачастую встроен внутрь теплогенератора, так как обладает малыми габаритами. Кроме того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в теплоноситель полностью исключается. Слабое место таких бачков – мембрана, срок ее службы очень редко дотягивает до 10 лет, и не всегда есть возможность ее заменить.

Существует и третий вид компенсационных устройств — вакуумный расширительный бачок для отопления закрытого типа без «груши». В продаже их найти трудно, да и нет смысла, поскольку такая конструкция – самая неудачная. Роль мембраны в емкости играет сам воздух, что приводит к его активной диффузии в воду, а это недопустимо. И потом, уровень в емкости будет все время повышаться, в результате компенсировать расширение станет некуда.

Рекомендации по выбору

Если в доме планируется или уже смонтирована схема с естественной циркуляцией, то расширительный бак открытого типа – как раз для вас. Мудрить с вакуумным бачком здесь не стоит, помните, что вода в такой системе движется только за счет разницы удельного веса и аппарат может не сыграть своей роли. Открытый сосуд можно купить, а можно и смастерить самостоятельно, главное, — верно произвести расчет объема расширительного бака, о чем мы поведаем ниже.

С вакуумными мембранными сосудами дело обстоит немногим сложнее. Есть одно предостережение: оказавшись в магазине среди множества подобных изделий, не перепутайте бачок для отопления с гидроаккумулятором для водоснабжения. Внешне они очень похожи, даже цвет может быть одинаковым, так что подбор бака по данному признаку исключается. Отличаются резервуары по надписи на шильдике, для отопления указана рабочая температура до 120 ºС и давление до 3 Бар. На гидроаккумуляторе, соответственно, до 70 ºС и давление до 10 Бар.

Осуществляя выбор, также стоит обратить внимание на возможность замены «груши» на случай ее выхода из строя. Размер аппарата подбирается по результатам расчета бака закрытого типа.

Расчет расширительного бака

В технической литературе и на просторах интернета можно найти множество методик, по которым выполняется расчет расширительного бака для системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Но в большинстве своем они содержат массу сложных формул с привязкой к мощности котла и другим параметрам. Вы не ошибетесь, если воспользуетесь более простым способом определения объема бака.

Способ основан на утверждении, что количество воды в системе при максимальном нагреве возрастет не более, чем на 5%. То есть, сначала высчитываете объем воды следующим образом:

  • количество теплоносителя в котловом баке – по паспорту;
  • объем воды в трубопроводах – по формуле площади круга находите площадь поперечного сечения каждой трубы и умножаете ее на длину;
  • вместительность радиаторов – тоже по паспорту на изделие.

Просуммировав результаты, осуществляете подбор и расчет расширительного бака с запасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и будет его вместительность.

Заключение

Просчитать объем и выбрать бак закрытого типа достаточно просто, останется только правильно его установить. Это тоже можно выполнить самостоятельно, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к изделию.

Расчет расширительного бака для отопления: инструкция для новичков и специалистов

Экспанзомат, или как его привыкли называть, расширительный резервуар, является важнейшим элементом любой автономной системы отопления (СО). Назначение данного устройства – компенсация теплового расширения и пополнение незначительных утечек теплоносителя. Если объем данной емкости будет слишком большой, то будет практически невозможно создать необходимое давление в СО. Слишком маленький резервуар может не принять в себя излишки теплоносителя. Именно поэтому так важно правильно подобрать объем расширительного бака для отопления. О методиках расчета экспанзомата и пойдет речь в данной публикации.

Конечным итогом вычислительных операций является: определение объема бака; минимального диаметра подводящей трубы; значение начального давления в устройстве и рабочее давление в системе.

Сегодня, существует три основные методики расчета объема расширительного бака для отопления: калькуляторы, размещенные на специализированных сайтах, программное обеспечение и самостоятельный расчет при помощи формул. При вычислениях с помощи онлайн-калькуляторов иногда получается значение с высокой погрешностью. Специализированное ПО, как правило, распространяется на платной основе, что довольно недешево. Далее, рассмотрим методику самостоятельного расчета.

Формула расчета экспанзомата

где:
Vсист –объём всей СО.
K–температурный коэффициента жидкости в СО
N – величина эффективности экспанзомата.

Первое, что понадобиться сделать – это рассчитать объем теплоносителя в системе. Сделать это можно:

  • закачав ее водой (гликолевым антифризом), после чего слив и измерив объем жидкости (при помощи расходомера или измерительной емкости).
  • рассчитав объем самостоятельно.

Первый способ требует много времени и сил. Второй способ не требует трудозатрат. Рассчитывается общий объем СО исходя из мощности теплогенератора.

Важно! На 1 кВт мощности котельной установки требуется экспанзомат с емкостью 15 л.

Например: мощность котлоагрегата в СО – 30 кВт. Исходя из этого, общий объем системы будет равняться: 30 кВт х 15л. = 450 л.Итак: первая величина для расчета объема расширительного бака для отопления (Vсист) = 450л.

Второе значение (К) является постоянной величиной. Выяснить ее можно через справочную литературу.

Важно! Для воды константа равна 4%, для 10-ного этиленгликоля, – 4,4%; для 20%-ного 4,8%; Величина действительна для СО, в которых теплоноситель разогревается до 95°С.

На таблице представлена зависимость теплового расширения гликолевых антифризов от температуры нагрева и процентного содержания активного вещества в водном растворе.

Третье значение (N), чаще всего, хорошие производители указывают в документах к эспанзомату. Если данных нет, то произведем вычисления самостоятельно по формуле:

где:
Pmax – значение максимально допустимого давления в СО.

Важно! В автономных СО квартир и частных домов, верхние пределы давления находятся в пределах 2,5-3 кг/см 2 . Для того чтобы узнать точное максимально допустимое давление необходимо посмотреть настройку предохранительного клапана в группе безопасности.

Pn – начальное давление в емкости. Расчет делается исходя из 0,5 кг/см 2 на каждые 5м высоты СО.

Например: теплоноситель – вода; высота системы не более 5м.; допустимое давление 3 кг/см 2 тогда:

N = (3 — 0,5) / (3 + 0,5) = 0,71

Теперь, имея на руках исходные данные, можно начинать вычисления.

K = (450л x 0,04) / 0,71 = 25,35л

Совет: при вычислении объема экспанзомата в СО с водой в качестве теплоносителя, увеличьте расчетные значения на 15-20%. Если в СО будет циркулировать антифриз, то увеличьте расчетный показатель емкости расширительного бака на 50%.

Правила выбора экспанзомата

Большинство застройщиков, особенно тех, кто впервые сталкивается с созданием автономных СО, интересует вопрос: «Как выбрать расширительный бак для системы отопления?»

Грамотный подбор данного устройства можно условно разбить на четыре этапа. Алгоритм следующий:

  • Определите необходимый тип экспанзомата. Тут все просто: для открытых СО – открытый бак; для закрытых – мембранный (баллонный) резервуар.
  • Рассчитайте необходимый объем резервуара.

Обратите внимание на качество изделия. Важными моментами являются: качество металла корпуса и окраски, которая должна защищать устройство от коррозии; наличие регулируемого подрывного клапана; характеристики мембраны и наличие международного сертификата качества.

Совет: Сегодня, в широком ассортименте представлены баки со сменной мембраной. Если позволяют средства рекомендуем выбрать именно такую модель.

  • Определитесь с дизайном, размерами и формой устройства.
  • На российском рынке климатической техники есть емкости различного объема, горизонтальной или вертикальной ориентации, рассчитанные на разное рабочее и максимальное давление. Обратите внимание на цвет устройства: синий – для водяной системы; красный – для СО.

    И последнее. Подбор расширительного бака для отопления – это достаточно ответственный процесс, от которого зависит стабильность работы СО. Доверьте выбор профессионалам.

    Отопление закрытого типа в частном доме

    В последние несколько лет все более популярной становится закрытая система отопления. Отопительное оборудование становится все более дорогим, и хочется, чтобы оно служило дольше. В системах закрытого типа практически исключена возможность попадания внутрь свободного кислорода, что продлевает срок эксплуатации оборудования.

    Закрытая система теплоснабжения — что это такое

    Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

    Двухтрубная система отопления закрытого типа

    В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

    • Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
    • Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
    • В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

    В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

    Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

    Составляющие и их назначение

    Состав системы отопления закрытого типа

    В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

    • Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
    • Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
    • Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
    • Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

    Теперь подробнее о каждом элементе.

    Котел — какой выбрать

    Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

    Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.

    В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.

    Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

    Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.

    Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.

    Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.

    Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

    Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.

    Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы брать с запасом 30-50%.

    Группа безопасности

    Ставится группа безопасности на подающий трубопровод на выходе из котла. Она должна контролировать его работу и параметры системы. Состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.

    Группа безопасности котла ставится на подающем трубопроводе до первого ответвления

    Манометр дает возможность контролировать давление в системе. По рекомендациям оно должно находится в пределах 1,5-3 Бар ( в одноэтажных домах это 1,5-2 Бар, в двухэтажных — до 3 Бар). При отклонении от данных параметров надо принимать соответствующие меры. Если давление упало ниже нормы, надо проверить нет ли где течи, а потом добавить некоторое количество теплоносителя в систему. При повышенном давлении все несколько сложнее: необходимо проверить в каком режиме работает котел, не перегрел ли он теплоноситель. Также проверяется работа циркуляционного насоса, корректность работы манометра и предохранительного клапана. Именно он должен сбрасывать излишек теплоносителя при превышении порогового значения по давлению. К свободному патрубку предохранительного клапана подсоединяют трубу/шланг, которую выводят в канализацию или дренажную систему. Тут лучше делать так, чтобы была возможность контролировать срабатывает ли клапан — при частом сбросе воды надо искать причины и устранять их.

    Состав группы безопасности

    Третий элемент группы — автоматический воздухоотводчик. Через него выводится воздух, попавший в систему. Очень удобное устройство, которое позволяет избавиться от проблемы воздушных пробок в системе.

    Группы безопасности продаются в собранном виде (на фото выше), а можно купить все устройства отдельно и подключить их при помощи тех же труб, которыми делали разводку системы.

    Расширительный бак для закрытой системы отопления

    Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).

    Принцип работы мембранного расширительного бачка

    При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

    По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.

    Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа

    Расчет объема

    Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50% от рассчитанного объема.

    Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

    • объем системы отопления составляет 28 литров;
    • размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра;
    • размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

    При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

    На что обратить внимание при покупке

    В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

    На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком. Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

    Место для установки расширительного бака мембранного типа

    Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

    Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

    После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

    Обратите внимание, что в некоторых котлах имеется расширительный бак. Если его объема достаточно, установка второго не требуется.

    Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

    Циркуляционный насос

    Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность закрытой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, количества и типа радиаторов, наличия запорной и терморегулирующей арматуры, протяженности труб, режима работы оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета мощности, циркуляционный насос можно выбрать по таблице. Выбираете ближайшее большее значение по отапливаемой площади или планируемой тепловой мощности системы, в соответствующей строке в первых колонках находите требуемые характеристики.

    Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице

    Во второй колонке находим мощность (какой объем теплоносителя он способен прокачать за час), в третьей — напор (сопротивление системы), который он в состоянии преодолеть.

    Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не экономить. От его работоспособности зависит вся система. Потому, лучше не экономить и выбрать проверенного производителя. Если же решите покупать неизвестное оборудование, надо каким-то образом проверить его на уровень шумов. Этот показатель особенно критичен если отопительный узел устанавливается в жилом помещении.

    Схема обвязки

    Как уже говорили раньше, циркуляционные насосы ставятся в основном на обратном трубопроводе. Раньше это требование было обязательным, сегодня — это только пожелание. Материалы, которые используются при производстве выдерживают нагрев до 90°C, но все же лучше не рисковать.

    В системах, которые могут работать и с естественной циркуляцией, при установке необходимо предусмотреть возможность снять или заменить насос без необходимости слива теплоносителя, а также для возможности работы без насоса. Для этого устанавливается байпас — обходной путь, по которому может протекать теплоноситель при необходимости. Схема установки циркуляционного насоса в таком случае на фото ниже.

    Установка циркуляционного насоса с байпасом

    В закрытых системах с принудительной циркуляцией байпас не нужен — без насоса она неработоспособна. Но вот два шаровых крана с обоих сторон и фильтр на входе нужны. Шаровые краны дают возможность, при необходимости, снять устройство для техобслуживания, ремонта или замены. Фильтр-грязевик предотвращает засорение. Иногда, как дополнительный элемент надежности, между фильтром и шаровым краном ставят еще обратный клапан, который предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении.

    Схема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа

    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    В самой нижней точке системы, как правило, на обратном трубопроводе, для запитки/слива системы устанавливают дополнительный кран. В простейшем случае это тройник, установленный в трубопроводе, к которому через небольшой участок трубы присоединен шаровый кран.

    Простейший узел для слива или залива теплоносителя в систему

    В этом случае при сливе системы надо будет подставлять какую-либо емкость или подключать шланг. При заливе теплоносителя к шаровому крану подключается шланг ручного насоса. Это незамысловатое устройство можно взять на прокат в магазинах сантехники.

    Есть второй вариант — когда теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану . Но в этом случае для слива системы необходима другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.

    Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы

    Расширительный бак: расчёт, выбор, установка

    Расширительный бак защищает систему отопления от поломки при увеличении объема теплоносителя. Статья поможет рассчитать, выбрать и правильно установить бак.

    Расширительный бак — неотъемлемая часть любой системы отопления потому, что теплоноситель при нагревании увеличивается в объеме, вода и отопительный антифриз в том числе. Расширительный бак принимает на себя увеличивающийся объем жидкости, предохраняя систему отопления от разрушения.

    Расширительные баки бывают открытые и мембранные (закрытые). Открытый расширительный бак принято включать в схему классической системы отопления там, где теплоноситель циркулирует по трубам за счет естественной циркуляции. В этом случае расширительный бак устанавливают в самой верхней точке дома, желательно на чердаке. В открытый расширительный бак наливают воду при заполнении системы отопления теплоносителем, в него же заводят воздушник.

    Открытый расширительный бак для классической системы отопления

    Закрытые, мембранные баки применяются в закрытых системах отопления, которые все время, за исключение ремонта, находятся под избыточным давлением около 1 кгс/см 2 . В этом случае мембранный расширительный бак не только принимает на себя расширяющийся теплоноситель, но и поддерживают давление на постоянном уровне, даже если котел не работает и циркуляции теплоносителя в системе нет. Через мембранный бак не наполняют систему отопления, как в случае с открытым расширительным баком, который служит своеобразной воронкой.

    В закрытых системах циркуляция теплоносителя осуществляется за счет циркуляционного насоса, который все чаще встраивается прямо в котел. Не обошла эта участь и расширительные баки — мембранные баки давно стали неотъемлемой частью настенных котлов. Конечно, объем расширительных баков в котлах невелик, порядка но для простых систем отопления с малым объемом теплоносителя этого достаточно.

    Вообще, перед покупкой мембранного расширительного бака или изготовлением емкости открытого расширительного бака надо сделать расчёт объема бака, чтобы он смог вместить весь объем расширяющейся жидкости.

    Мембранный расширительный бак (экспанзомат)

    По сути, мембранный бак представляет собой гидроаккумулятор с прочной мембраной, которая способна выдерживать горячую воду без повреждения.

    Мембрана делит бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором или автомобильным насосом накачивается воздух под давлением точное давление указано на наклейке, наклеенной на бак или в паспорте экспанзомата. Воздух под давлением выполняет роль пружины, сжимаясь при увеличении объема жидкости в баке.

    Срок службы расширительного бака зависит от правильности установки и качества оборудования, в среднем составляет Продлить срок службы экспанзомата можно установив бак на обратной линии, перед циркуляционным насосом.

    Выбор расширительного бака зависит от ассортимента отопительного оборудования в магазинах вашего региона, поэтому ориентируйтесь на отзывы касательно имеющихся в продаже моделей.

    Расчёт расширительного бака для отопления

    Выбирая расширительный бак надо знать его объем. Объем можно определить по формулам, а можно воспользоваться таблицей и подобрать бак для вашей системы отопления, если известна ёмкость системы отопления, объем теплоносителя во всех без исключения трубопроводах, радиаторах, котле и др.

    Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

    В любом случае, рекомендуется покупать бак с запасом по объему. Как говорится лишний объем не помешает, особенно если в качестве теплоносителя используется отопительный антифриз, а не вода.

    Таблица. Расчет емкости расширительного бака для системы отопления, в зависимости от объема теплоносителя.

    Объем теплоносителя в системе отопления, литров Емкость расширительного бака, литров
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    120 10
    Примечание: расчёт верен, если в качестве теплоносителя используется вода, начальное давление в системе отопления — 1 кгс/см 2 , максимальное давление — 3 кгс/см 2 . Точный расчет объема расширительного бака можно сделать на сайте ГК Климатик.

    Где и как установить расширительный бак

    Мембранные расширительные баки рекомендуется устанавливать на обратной линии системы отопления, недалеко от котла, перед циркуляционным насосом, водяным патрубком вверх (горизонтальные баки: влево или вправо).

    Не рекомендуется устанавливать экспанзоматы водяным патрубком вниз — это будет способствовать скоплению воздуха в баке, который будет невозможно удалить из системы. Также не рекомендуется устанавливать бак на напорной линии системы отопления, чтобы продлить срок службы мембраны.

    Открытые расширительные баки по традиции монтируются в самом высоком месте дома так, чтобы труба, идущая от бака, входила в обратную линию системы отопления недалеко от входа в котел. Также требуется обеспечить удобство наполнения системы водой и контроль уровня воды в баке без дополнительных ухищрений.

    Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления – примеры

    Для балансировки автономной системы отопления используется расширительный бак.

    Его задача- выравнивать объем теплоносителя, нагретого до высоких температур, и поддерживать заданное давление.

    Надежность выполнения возложенных на этот элемент функций зависит от того, насколько правильно подобран его объем.

    Этот параметр не является константой и зависит от конкретных условий. Ниже рассмотрим, как производится расчет расширительного бака для закрытой системы отопления.

    Принцип действия расширительного бака

    Принцип действия компенсирующего устройства прост, в нем нет никаких сложных технических решений. Однако малейшая ошибка в расчете может повлечь за собой выход из строя отопительной системы в целом.

    Внутреннее пространство бака разделено на две части эластичной мембраной. Верхняя полость называется воздушной – в нее закачивается воздух. Цель этой операции – создать начальное давление в емкости. Вода из системы подается в нижнюю полость. Как только мембрана займет устойчивое положение – ляжет на поверхность жидкости, система может считаться готовой к работе.

    Принцип работы закрытого расширительного бака

    Разогретый теплоноситель расширяется, и его избыток поступает в бак, смещая мембрану в сторону воздушной камеры. Как только вода начинает остывать, мембрана под давлением воздуха возвращается в исходное положение, поддерживая тем самым заданное давление в системе отопления.

    Слишком большой расширительный бак не в состоянии создать нужнее давление в системе. Недостаточная вместимость компенсирующего устройства не позволит принять весь избыток расширенной воды.

    Поэтому так важно правильно рассчитать оптимальный объем этого важного элемента автономной отопительной системы.

    В отопительной системе бак расширительный для отопления должен быть установлен в обязательном порядке. Для чего это нужно, читайте на сайте.

    Схема отопления двухэтажного дома представлена тут. В чем принципиальное отличие от отопительной системы двухэтажного дома?

    Методы стравливания воздуха из отопительной системы описаны в этом обзоре.

    Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления

    Для определения объема расширительного бака необходимо знать, какое количество теплоносителя умещается в отопительной системе. Данный параметр равен сумме объемов котла, трубопроводов и отопительных приборов.

    • 7 литров – при использовании в системе конвекторов;
    • 10,5 литров – если в качестве отопительных приборов установлены радиаторы.

    Наличие теплых полов требует объема теплоносителя в количестве 17 л/кВт.

    Расчет вместимости отопительной системы достаточно сложный, выполнить его под силу лишь специалистам. Потребитель, не обладающий инженерными знаниями, может воспользоваться приблизительной зависимостью – 1 кВт мощности котла = 15 литрам объема теплоносителя.

    Например, при мощности котла, равной 25 кВт, объем воды в системе составит:

    25 х 15 = 375 (литров).

    Объем расширительного бака

    Выбор размера расширительного бачка зависит от трех основных параметров:

    • объема теплоносителя в системе – чем он больше, тем большими должны быть размеры бака;
    • температуры теплоносителя – чем выше разогрев, тем больше должна быть вместимость расширительной емкости;
    • давления в системе – чем выше его допустимый показатель, тем меньше должен быть объем бачка.

    Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

    Как известно из законов физики, все жидкости при нагревании расширяются (как, впрочем, и любые тела). Этот факт необходимо учитывать при расчете объема расширительного бака.

    Вода увеличивается в объеме при нагреве до 95 0 С на 4%. Это утверждение достаточно точное, поэтому им можно оперировать в расчетах без опасений.

    Если в качестве теплоносителя используется водогликолевая смесь, картина несколько меняется – в зависимости от содержания этиленгликоля.

    Расширительная емкость в отопительной система

    В таком случае коэффициент расширения рабочей жидкости определяется следующим образом:

    • 4% х 1,1 = 4,4% – при содержании этиленгликоля в количестве 10% от общего объема теплоносителя;
    • 4% х 1,2 = 4,8% – если объем этиленгликоля в смеси составляет 20%, и т. д.

    Вышеприведенные величины будут меняться в зависимости от того, до какой температуры разогревается теплоноситель. Например, при 80 градусах коэффициент расширения воды составит 0,0290. Если 10 процентов ее объема заместить этиленгликолем, коэффициент будет равен 0,0320. Смесь гликоля напополам с водой (50%) характеризуется коэффициентом расширения 0,0436.

    Расчет объема расширительного бака для отопления

    Основная формула, по которой можно рассчитать необходимый объем расширительного бака, выглядит так:

    V = (VL x E) / D, где

    VL – суммарная емкость системы отопления, включающая в себя объем котла, всех аккумуляторов тепла (конвекторов, радиаторов и пр.) и трубопровода;

    • Е – коэффициент расширения рабочей жидкости (теплоносителя);
    • D – эффективность расширительного бака (мембранного).

    Последний параметр зависит от двух величин – давления:

    • PV – максимального рабочего в системе;
    • PS – зарядки мембранного бачка.

    Для коттеджей принято считать достаточным PV = 2,5 бар.

    PS должно равняться статическому давлению отопительной системы и принимается 0,5 бар = 5 м.

    Отопление с естественной циркуляцией применяется все реже из-за явных недостатков данной системы. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией обладает целым рядом преимуществ.

    Схему монтажа циркуляционного насоса в систему отопления вы можете посмотреть далее.

    Пример расчета

    В качестве примера рассмотрим систему отопления коттеджа площадью 300 кв. м. для обеспечения автономного отопления установлен котел мощностью 30 кВт. Кроме того, задействован теплоаккумулятор объемом 1000 литров. Высота системы составляет 5 метров.

    Сначала рассчитаем общий объем теплоносителя:

    VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 (литров), где

    • 30 – мощность котла, кВт;
    • 15 – удельный объем теплоносителя на 1 кВт мощности котла, литры;
    • 1000 – объем аккумулирующей емкости.

    Далее переходим к расчету эффективности мембранного бака:

    D = (PV – PS) / (PV + 1)

    Следовательно, D = (2.5 – 0.5) / (2.5 + 1) = 0.57

    Теперь можно определить объем бака:

    V = 1450 х 0,04 / 0,57 = 101,75 (литра), где

    0,04 – коэффициент расширения теплоносителя (в нашем случае это – вода без добавления гликоля).

    В таких случаях результат расчета необходимо округлять в большую сторону. В нашем случае ближайшее стандартное значение будет 110 литров. Именно такой бак и надо покупать.

    Рекомендации специалистов

    Расширительный бак закрытого типа необязательно устанавливать в наивысшей точке системы.

    Главное преимущество мембранных компенсаторов как раз и заключается в возможности его размещения в месте, наиболее удобном для монтажа и эксплуатации.

    Маленькие бачки объемом 20-25 литров устанавливают обычно в системы с циркуляционным насосом, мощность которого составляет 1,2 кВт. Увеличения емкости до 20-60 литров приведет к увеличению мощности насоса до 2,0 кВт.

    В продаже есть компенсирующие устройства объемом 100-200 литров. Помимо их прямого назначения они могут играть роль накопительного резервуара для теплой воды. Правда, использовать их в таком ключе можно лишь в случае отключения основного источника ГВС на короткий срок.

    Типоразмеры расширительных баков занимают довольно широкий диапазон. Среди них попадаются модели с габаритами настолько большими, что стандартные дверные проемы не позволяют внести их внутрь помещения. В такой ситуации лучше одну огромную емкость заменить на несколько маленьких. Главное, чтобы их суммарный объем равнялся расчетному.

    Расчет расширительного бака

    Рассматривается система автономного отопления открытого типа с твердотопливным кирпичным котлом и теплоаккумулятором. В разных источниках указывается, что формула расчета расширительного бака для открытой системы отопления проста:
    Vрб = Vсист * 0.05
    где:
    Vрб Объем расширительного бака, л;
    Vсист общий объем системы отопления, л.

    Таким образом, если объем системы отопления без учета расширительного бака равен емкости теплоаккумулятора плюс объему воды в остальных элементах системы: 1000 л + 150 л = 1150 л, то необходим объем расширительного бака 1150 * 0.05 = 57.5 л.

    Это теоретически. На практике можно использовать другой расчет и другую логику применения расширительного бака. Она основана на том, что в основном за сезон отопления дома температура теплоносителя изменяется в значительно меньших размерах.

    Летом, когда система остановлена, температура воды в ней не превышает 20°С. Когда же система работает в течение отопительного периода, ее максимальная температура в теплоаккумуляторе может достигать 80°С в верхних слоях. С учетом более холодных нижних слоев можно считать среднюю температуру за 70°С. Таким образом, разница температур между отопительным сезоном и летним периодом составляет 50°С.

    Но дело в том, что с начала и в течение отопительного периода температура воды практически не опускается ниже 40°С. И разница температур в рабочем состоянии не превышает 30°С.

    Посмотрим, как меняется объем воды при изменении ее температуры на 30°С. Изначальный объем системы 1150 л. Применяя коэффициент расширения для 40°С, равный, 0.00782, определяем объем воды при этой температуре: 1150 * 1.00782 = 1159 л.

    А общий объем системы при температуре 70°С (коэффициент расширения = 0.0227) равен 1150 * 1.0227 = 1176 л.

    Подбор расширительного бака для СО

    Таким образом, разница в объемах воды составляет 1176 — 1159 = 17 л.

    Следовательно, если в начале отопительного сезона позволить воде при полном нагреве вылиться через сливную трубку 20-литрового расширительного бака, то в течение сезона он не опустеет при охлаждении воды до 40°С. А с окончанием отопительного сезона просто необходимо долить расширитель после полного охлаждения системы.

    В качестве расширительного бака в открытой системе лучше всего применить полиэтиленовую емкость, подключив к ней трубки расширения, перелива и долива. Трубка расширения соединяет расширитель с системой отопления, трубка перелива позволяет вылиться излишкам в канализацию в начале сезона, а через трубку долива дополняем бак в конце сезона.

    Емкость не должна быть полностью открытой, достаточно небольшого отверстия в пробке для сообщения с воздухом помещения. Кроме того, для той же цели предотвращения испарения воды из расширителя в емкость вливают 1-2 капли любого машинного масла. И установка расширителя должна быть такой, чтобы через него не происходила циркуляция горячей воды.

    По практике для теплоаккумулятора емкостью в 1 кубометр устанавливается 25-30 литровая канистра. Через полупрозрачные стенки ее всегда можно посмотреть на уровень воды в ней и при необходимости открыть краник и долить до нужного уровня. Хотя, в течение отопительного сезона необходимости в этом не бывает.

    Поиск по сайту.
    Вы можете изменить поисковую фразу.

    Показать/скрыть комментарии (1).

    Размещено: 22.12.14
    Просмотров: 9251

    Расширительный бак открытой системы отопления: расчет и правила установки

    Расширительные баки применяются во всех схемах систем индивидуального отопления. Главное назначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное тепловым расширением теплоносителя.

    Особенности бака открытой системы отопленияРасчет объема открытого расширительного бакаУстановка и подключение открытого расширительного бака

    Особенности бака открытой системы отопления

    Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.

    Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой. В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя. Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.

    Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака. Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери. Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.

    Расширительный бак открытой системы отопления компенсирует тепловое расширение теплоносителя. Для снижения сопротивления циркуляции теплоносителя расширительный бак сообщается с атмосферой. Естественно это вызывает испарение теплоносителя.

    Расширительный бак системы отопления: устройство, расчет и подбор лучшего варианта

    Поэтому расширительные баки для открытой системы изготавливают с крышкой. Она обеспечивает возможность долива теплоносителя.

    Расчет объема открытого расширительного бака

    Традиционно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления. Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до 80 градусов ее объем увеличивается приближённо на 4%. Прибавив к этому небольшое пространство чтобы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.

    Если в открытой системе применяется другой теплоноситель, то следует скорректировать объем бака исходя из величины температурного расширения применяемого теплоносителя.

    Больше всего сложностей возникает с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления. Для подсчета объема системы необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы труб радиаторов, отопления и котла. Так же объем системы можно определить косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла необходим для подогрева 15 литров теплоносителя.

    Объем расширительного бака равный 5% от объема всей системы отопления это теоретический объем. В реальности к теоретическому объему расширительного бака необходимо добавить объем теплоносителя, который будет испаряться, например, из расчета долива раз в неделю или месяц, это примерно 2% от объема системы отопления.

    Установка и подключение открытого расширительного бака

    В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого существуют определенные правила. Самое важное правило – бак должен быть расположен выше всей системы отопления. В противном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это обстоятельство и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к. не всегда удается удобно установить расширительный бак.

    Второй важной особенностью является то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, следовательно, вода будет медленнее испаряться. Кроме того, учитывая не высокую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно с помощью прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.

    Часто расширительный бак открытой системы отопления устанавливают на чердаке здания это экономит место жилого пространства. Однако на неутепленном чердаке будут большие потери тепла, что увеличит затраты на отопление. Расширительный бак должен быть установлен не только в самой верхней точке, его место расположение должно позволять доливать и контролировать уровень теплоносителя.

    Дополнительно у расширительного бака могут быть предусмотрены специальные патрубки для исключения перелива и контроля уровня воды в баке.

    Расширительный бак системы отопления один из важнейших элементов системы. Его главная функция — это предохранение системы отопления от избыточного давления теплоносителя. Кроме того, через расширительный бак происходит наполнение системы и дозаправка, а также контроль уровня теплоносителя в системе. Чтобы система отопления работала стабильно и не требовалось постоянного ухода необходимо правильно рассчитать объем расширительного бака и установить его в самой высокой точке системе, при этом оставив бак в доступности для обслуживания и доливки теплоносителя.

    Пожалуйста оцените статью

    Понравилась статья?! Поделитесь с друзьями!

    Отопление частного дома » Монтаж отопления » Расчет систем отопления

    Как провести расчет расширительного бака для отопления

    Бак для отопления Reflex

    Расширительный бак в системе отопления играет роль балансировочного элемента. Он выравнивает объем теплоносителя при его расширении под действием высоких температур, а также поддерживает необходимое в системе давление. Но перед потребителем всегда встает вопрос, связанный с объемом бачка. Как правильно выбрать прибор именно по этому показателю? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо провести расчет расширительного бака для отопления. Дело это не такое уж простое, и здесь используется формула, составляющие которой определяются опытным путем. Но давайте все по порядку.

    Типы расширительных баков

    Как и сама отопительная система, баки делятся на открытые и закрытые. Открытые приборы очень громоздки, и в последнее время их популярность практически сведена к нулю за счет низкой эффективности. Закрытые приборы более практичны. Это герметично сделанные бачки, которые разделены внутри резиновой мембраной. В нижнюю часть заходит теплоноситель, изменяясь в объеме за счет повышения температуры, а в верхнюю часть закачан воздух, что делается на заводе в процессе изготовления.

    Как расчитать расширительный бак для отопления?

    Давление воздуха внутри составляет 1,5 атм.

    Нагреваясь, вода увеличивается в объеме, и эти излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При этом вода давит на мембрану, которая поднимается до определенного уровня. Давящий сверху воздух создает в системе отопления закрытого типа давление, равное 1,5 атм., что является необходимым условием эффективной ее работы.

    • Форма расширительного бака может быть округлой в виде баллона или плоской.
    • В нем используется термостойкая резина в качестве мембраны. Она может быть диафрагмового типа или плоская — баллонного типа.
    • При выборе расширительного прибора необходимо уделить внимание именно мембране, а точнее, сроку ее службы и возможности выдерживать необходимое давление. Не забывайте о температурах теплоносителя, которые будут действовать на нее. Диффузионные процессы также негативно могут влиять не ее качество.

    Расчет объема

    И все же основа выбора — это объем. Давайте остановимся на зависимости объемного параметра прибора и тех показателей, которые влияют на его изменения:

    1. Чем больше объем теплоносителя в закрытой системе отопления, тем большего размера необходимо приобретать расширительный бак.
    2. Чем выше температура теплоносителя, тем больше вместимость прибора.
    3. Чем выше давление теплоносителя (берется допустимое значение показателя), тем меньших размеров емкость можно приобретать.

    Три основные зависимости. Теперь можно переходить непосредственно к расчету. Скажем прямо, дело это непростое, но с ним стоит разобраться. Потому что небольшое отклонение может привести к неприятным последствиям. К примеру, предохранительный клапан будет постоянно сбрасывать.

    Итак, формула, по которой проводится расчет:

    Vб — вместимость прибора.

    Vс — объем теплоносителя в системе отопления.

    К — коэффициент расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 4%, поэтому в формуле используется 1,04.

    Таблица с формулами

    D — эффективность расширения самого бачка. Изготовленный из металла и под действием перепада температур он может незначительно изменять свои размерные параметры. Для точного установления «D» можно использовать следующую формулу:

    D = (Pmax — Pнач)/ (Рmax + 1), где Pmax — это максимальное давление внутри системы отопления, Рнач — это давление внутри резервуара, запланированное заводскими параметрами (обычно 1,5 атм.). Кстати, по максимальному показателю планируется настройка предохранительного клапана.


    Получается, что объем расширительного бака зависит от прочностных и температурных характеристик самого прибора. Отметим, что все эти показатели и характеристики не должны превышать допустимые нормы. Объем расширительного прибора должен быть равен или быть чуть больше полученных результатов.

    Полезные советы

    • Бачок емкостью 20–25 литров обычно устанавливают с циркуляционным насосом мощностью 1,2 кВт. При объеме 50–60 литров мощность насоса увеличивается до 2,0 кВт. Есть на рынке расширительные баки емкостью 100–200 литров. Их можно использовать не только по прямому назначению, но и в качестве резервуара для теплой воды при небольших по срокам отключениях ее в водопроводе.
    • Размерные показатели баков колеблются в широком диапазоне. Есть такие, которые не помещаются в проемы, чтобы можно было занести их во внутренние помещения. Поэтому совет — используйте несколько маленьких баков, чем один огромный. Здесь важно соответствие объемов.
    • Существует несколько стандартных показателей, которые определяют количество отдаваемой энергии на определенный вмещаемый объем. К примеру, радиатор отопления — 10,5 кВт, конвектор водяной — 7 л/кВт, водяной теплый пол — 17 л/кВт.

    Теперь вы знаете, для чего нужен расширительный бачок закрытого типа. Но куда его можно врезать? Вопрос остается открытым. Это закрытый прибор, и для него нет никакой разницы, как будет проведена его установка. Здесь важнее другое — удобство эксплуатации. А значит, монтаж лучше проводить в том месте, где подход будет свободным. И не так уж важно, в какой точке будет расположен бак — в самой высокой или нет. В этом его универсальность.

    Комментарии и отзывы к материалу

    Рассматривается система автономного отопления открытого типа с твердотопливным кирпичным котлом и теплоаккумулятором. В разных источниках указывается, что формула расчета расширительного бака для открытой системы отопления проста:
    Vрб = Vсист * 0.05
    где:
    Vрб Объем расширительного бака, л;
    Vсист общий объем системы отопления, л.

    Таким образом, если объем системы отопления без учета расширительного бака равен емкости теплоаккумулятора плюс объему воды в остальных элементах системы: 1000 л + 150 л = 1150 л, то необходим объем расширительного бака 1150 * 0.05 = 57.5 л.

    Это теоретически. На практике можно использовать другой расчет и другую логику применения расширительного бака. Она основана на том, что в основном за сезон отопления дома температура теплоносителя изменяется в значительно меньших размерах.

    Летом, когда система остановлена, температура воды в ней не превышает 20°С. Когда же система работает в течение отопительного периода, ее максимальная температура в теплоаккумуляторе может достигать 80°С в верхних слоях. С учетом более холодных нижних слоев можно считать среднюю температуру за 70°С. Таким образом, разница температур между отопительным сезоном и летним периодом составляет 50°С.

    Но дело в том, что с начала и в течение отопительного периода температура воды практически не опускается ниже 40°С. И разница температур в рабочем состоянии не превышает 30°С.

    Посмотрим, как меняется объем воды при изменении ее температуры на 30°С. Изначальный объем системы 1150 л. Применяя коэффициент расширения для 40°С, равный, 0.00782, определяем объем воды при этой температуре: 1150 * 1.00782 = 1159 л.

    А общий объем системы при температуре 70°С (коэффициент расширения = 0.0227) равен 1150 * 1.0227 = 1176 л. Таким образом, разница в объемах воды составляет 1176 — 1159 = 17 л.

    Следовательно, если в начале отопительного сезона позволить воде при полном нагреве вылиться через сливную трубку 20-литрового расширительного бака, то в течение сезона он не опустеет при охлаждении воды до 40°С. А с окончанием отопительного сезона просто необходимо долить расширитель после полного охлаждения системы.

    В качестве расширительного бака в открытой системе лучше всего применить полиэтиленовую емкость, подключив к ней трубки расширения, перелива и долива. Трубка расширения соединяет расширитель с системой отопления, трубка перелива позволяет вылиться излишкам в канализацию в начале сезона, а через трубку долива дополняем бак в конце сезона.

    Расчёт и Подбор Расширительного Бака

    Емкость не должна быть полностью открытой, достаточно небольшого отверстия в пробке для сообщения с воздухом помещения. Кроме того, для той же цели предотвращения испарения воды из расширителя в емкость вливают 1-2 капли любого машинного масла. И установка расширителя должна быть такой, чтобы через него не происходила циркуляция горячей воды.

    По практике для теплоаккумулятора емкостью в 1 кубометр устанавливается 25-30 литровая канистра. Через полупрозрачные стенки ее всегда можно посмотреть на уровень воды в ней и при необходимости открыть краник и долить до нужного уровня.

    Хотя, в течение отопительного сезона необходимости в этом не бывает.

    Поиск по сайту.
    Вы можете изменить поисковую фразу.

    Показать/скрыть комментарии (1).

    Размещено: 22.12.14
    Просмотров: 9250

    Расширительный бак на стене

    Автономные образцы водяного отопления — существенный источник жизнеобеспечения домашнего хозяйства.

    Учитывая конструкцию строения, применяемый энергоноситель, а также установленные цели, схематический план монтажа разнится, но стержневая основа всегда неизменна.

    Расширительный мембранный бак — один из таковых. Это устройство, оберегающее от чрезмерного повышенного давления. Как произвести расчеты по установке мембранного бака, рассказывается в этой статье.

    Виды баков в системах отопления и их функции

    В любой системе при отоплении есть установленная величина теплоносителя, как правило, для этого используются вода.

    В ходе нагревательного процесса жидкость расширяется, ее избыток выводится в расширительный бак. Соответственно происходит выравнивание давления.

    На рынке сейчас представлены расширительные баки, делящиеся на две категории: закрытые и открытые. Последние весьма объемны и во многом неэффективны.

    В связи с этим они выходят из употребления.

    Объем расширительного бака для открытой системы отопления

    Более практичный вариант пользуется заслуженным признанием профессионалов.

    Закрытый тип мембранного бака — это сферическая или плоская емкость. Они довольно герметичны. Внутри полость — это две половины термостойкой мембранной баллонного или диафрагменного вида.

    Баки функционируют таким образом, что из-за высокой температуры расширяющийся теплоноситель оказывается в баке, эластичная мембрана удлиняется, занимаемый воздухом объем убавляется. Соответственно давление увеличивается.

    При выборе бака нужно учитывать, отвечает ли наибольшее допустимое давление параметрам диапазона давления. Очень важно учесть качество мембраны, ее характеристики (срок службы, постоянство при диффузии, диапазон рабочих температур, пригодность гигиеническим нормам). Также немаловажно выполнить подбор бака для нагревания требуемого объема.

    Как рассчитать необходимый объем бака

    Работа бака при изменяемом объеме

    Расчет мембранного бака насущен для выявления его объёма, наименьшего диаметра соединительной теплотрассы, первоначального напора газовой площади и первоначального давления.

    Ошибка при применении сложной методики, может привести к многократной активации защитного клапана и ряду другим неполадкам. Однако существуют взаимосвязь между баковой емкостью и действующими характеристиками в отношении оной.

    Так, чем больше предельно дозволенное сжатие, тем будет меньше необходимый размер. Значительнее наибольшая температура жидкости — крупнее величина бака. При большей ёмкости — крупнее объём бака. В зависимости от уменьшения высоты, вычисляемой от места фиксации бака вплоть до верхнего предела, уменьшается его объём.

    В соответствии со специальной формулой выполняется расчет. Прежде всего, следует исходить из совокупной величины теплоносителя.

    С учетом производительности существующего котла, численности и типов отопительных агрегатов производится его расчет. Пример: конвектор – 7 л / кВт, теплое покрытие — 17 л / кВт, радиатор — 10,6 л / кВт.

    Мембранные баки нужны для возмещения водной емкости и для наполнения мелких потерь теплоносителя. Поэтому в баке определен запас воды — эксплуатационный размер. Например, объём жидкости составляет три процента от ёмкости системы отопления.

    Для более точного расчета мембранного расширительного бака в системе отопления применяется формула:

    Объем бака (V)= (Vсис* k) / D

    • Vсис – это весь объем воды в системе отопления
    • k – коэффициент увеличения теплоносителя (для воды, нагретой до 95°С, — 4%)
    • D – эффективность мембранного бака.

    Чтобы вычислить D, можно использовать формулу:

    D = ( Pmax – Pнач ) / ( Pmax + 1 ), где Pmax – это самое большое давление.

    На него происходит наладка страховочного клапана. Pнач – первоначальный воздушный пресс камеры.

    Выбор бака выполняется с учётом температурных показателей и его прочности. Давление вкупе с температурой в точке подключения не может быть больше максимально возможных показателей.

    Объем в итоге равен или больше объёма, принятого при расчёте. Отрицательных результатов при завышении сверхрасчётного объёма нет.

    Расширительный бак (20 — 25 л) как правило используют вместе с насосом. Мощность последнего до 1,2 кВт. Насосы с мощностью уже до 2 кВт следует применять с баками объемом 50 — 60 л. В продаже есть баки с объемом в пределах 100 — 200 л. Они применяются как запасные емкости, в тех случаях, когда подача воды ненадолго прерывается.

    Кстати: Используя гликолевую смесь как теплоноситель, рекомендуется монтаж бака с величиной вполовину больше расчётного.

    Важно иметь ввиду, что баки с диаметром, превышающим 750 миллиметров и с высотой больше 1,5 метра, возможно, не пролезут в дверь. В этом случае потребуется установка нескольких мембранных баков с меньшей емкостью.

    В материале было выяснено, как произвести расчет емкости, не прибегая к непосредственным услугам специалистов при установке расширительного бака. Однако если процедура сложна, риск допустить ошибку весьма большой, то лучше воспользоваться советом специалиста.

    Расширительный мембранный бак системы отопления: устройство и функции

    Даже беглый взгляд на стандартную схему отопления дает обывателю представление о том, насколько замысловатым и трудоемким является процесс реализации системы обогрева в доме. Любой отопительный контур — это сложный набор взаимосвязанных компонентов, которые подбираются на основе детальных гидравлических и теплотехнических расчетов. Важной частью контура является расширительный мембранный бак системы отопления, обеспечивающий надежную работу и целостность всех отопительных приборов.

    Устройство и функции расширительного мембранного бака системы отопления

    Базовый мембранный бак для отопления имеет довольно сложную конструкцию. Если обычный экспанзомат открытого типа собственник может самостоятельно изготовить, используя в работе сварочный аппарат, болгарку и листовой металл, то расширительный мембранный бак для отопления зачастую приобретают в готовом виде в магазине. Это может быть бак расширительный для отопления Reflex, характеризующийся достойными потребительскими характеристиками, или экспанзомат от другого проверенного производителя, параметры работы которого удовлетворяют требованиям контура. Про выбор контура и монтаж отопления в частном доме можно прочитать здесь.

    Традиционно мембранный расширительный бак системы отопления цена которого составляет около ста долларов для модели емкостью 80 литров имеет следующую конструкцию:

    • стальной корпус;
    • мембрана, разделяющая экспанзомат на две части;
    • штуцер (используется для закачки воздуха под давлением);
    • фланец (применяется для подсоединения магистрали подачи теплоносителя к корпусу гидрофора).

    При должном уровне эксплуатации и правильном подборе, расширительный бак отопления прослужит в системе довольно долгий период времени. Однако в случае поломки, баки расширительные мембранные для систем отопления подлежат ремонту лишь в том случае, если они оснащены сменной мембраной. Таким образом, по параметру ремонтопригодности их превосходит открытый расширительный бак для отопления, ведь его в случае протечки можно быстро запаять и восстановить.

    Однако по функциональности, бачок расширительный для отопления открытого типа купить который можно в специализированном магазине, уступает мембранному экспанзомату. В контуре мембранный бак для отопления принцип работы которого состоит в компенсации теплового расширения воды, выполняет следующие функции:

    1. защита контура от гидроударов;
    2. предотвращение протечек радиаторов, трубопроводов и соединений в результате скачков давления;
    3. обеспечение долговечности отопительных приборов;
    4. регулирование давления теплоносителя в системе;
    5. сброс воздуха;
    6. способствование бесперебойной и надежной работе котла.

    Тип мембраны

    Подбирая в строительном магазине мембранный бак для отопления инструкция к которому предоставляется производителем во время приобретения, покупатель должен обратить внимание на мембрану. Этот элемент экспанзомата является главной функциональной частью бачка и может быть изготовлен из различных типов резины. Качественные мембраны изготавливают из эластичной и долговечной резины, которая не подвержена действию высоких нагрузок и перепаду температур.

    В настоящий момент производители оснащают экспанзоматы мембранами диафрагменного и баллонного типа. Первый тип мембран используют в баках небольшого объема. Конструкция диафрагменной мембраны не позволяет осуществлять ремонт прибора в случае поломки, поэтому чаще в контурах используют баки с баллонными мембранами, которые защищают стенки буферного сосуда от контакта с теплоносителем. Они надежны, эффективны, износоустойчивы, и что немаловажно — отличаются высоким уровнем ремонтопригодности.

    Применение экспанзоматов

    Грамотная установка мембранного расширительного бака в системе отопления позволяет решить ряд критически важных функциональных задач. Экспанзомат помогает защитить систему от перегрева, а отопительные приборы от аварий. Поэтому буферная емкость для отопления соответствующего размера имеет широкую область применения.

    Согласно схемам обогрева буферная емкость для системы отопления может использоваться в следующих контурах:

    • системы с тепловыми насосами;
    • контуры с солнечными коллекторами;
    • автономные системы отопления;
    • системы отопления централизованного типа;
    • замкнутые контуры.

    Такая универсальность применения приборов возможна из-за большого разнообразия экспанзоматов, поставляемых производителями, занимающимися разработкой гидрофоров разного типа. В зависимости от модели гидрофора, назначение расширительного бака в системе отопления может быть различным. Для того чтобы подключение расширительного бака к системе отопления оправдало возложенные на прибор ожидания, собственнику необходимо правильно подобрать экспанзомат.

    Расчет расширительного бака

    Для начала нужно вычислить оптимальный объем расширительного бака для системы отопления, на основе которого будет сделан выбор определенной модели экспанзомата. Этот процесс лучше доверить специалистам-теплотехникам, которые основательно подойдут к расчетам и дадут четкие рекомендации относительно выбора конкретной модели экспанзомата.

    Для проведения вычисления специалисты будут использовать следующие значения:

    1. суммарный объем воды в контуре;
    2. номинальное гидростатическое давление;
    3. удельная плотность жидкости;
    4. величина теплового расширения;
    5. рабочие характеристики клапана, предназначенного для стравливания воздуха из системы.

    Расчетные значения подставляются в формулы, которые используют для определения объема и прочих рабочих характеристик экспанзомата.

    Существуют и более примитивные схемы для подсчета объема бака. Они могут использоваться владельцами частной недвижимости с простыми контурами. Расчет основывается на использовании значения общего количества теплоносителя в системе. От этой суммы рассчитывается значение десяти процентов. Полученный результат является ориентировочным значением для подбора бака.

    Например, если во всех трубах и радиаторах дома используется 800 литров воды, то примерная емкость бака должна составлять 80 литров, то есть десятую часть от общего объема теплоносителя.

    Преимущества использования прибора

    Качественный мембранный расширительный бак системы отопления принцип работы которого позволяет добиться стабильности и долговечности всего контура, имеет ряд преимуществ, выгодно отличающих его от примитивных экспанзоматов. Поэтому собственники, ответственно подходящие к вопросу выбора ключевых элементов контура перед покупкой прибора анализируют его потребительские качества.

    Среди них стоит выделить следующие преимущества:

    • элементарность монтажа благодаря возможности удобного фланцевого соединения;
    • минимальные затраты во время эксплуатации;
    • прибор не снижает качество теплоносителя и не загрязняет его примесями и накипью;
    • экспанзомат безопасен в работе и не требует соблюдения каких-либо мер предосторожности со стороны пользователя;
    • отсутствие теплопотерь;
    • защита от переливания воды;
    • минимальный объем подаваемого воздуха;
    • продление срока службы котла и радиаторов любого типа;
    • создание минимального гидравлического сопротивления;
    • повышение надежности контура.

    Выбирая закрытый экспанзомат, собственники достигают превосходных показателей работы отопительного контура. При этом использовать расширительный бак для открытой системы отопления купить который можно на сайте производителя, рекомендуется в редких случаях, поскольку такие экспанзоматы не могут похвастаться совершенством конструкции и широким функционалом.

    Как подобрать оптимальный экспанзомат?

    Когда собственнику понятен принцип работы расширительного бака в системе отопления, он может заинтересоваться основными критериями выбора этого прибора. Сделать выбор сложно, ведь в ассортименте любого современного строительного магазина представлены десятки, а то и сотни моделей экспанзоматов, которые несмотря на схожий внешний вид сильно отличаются по критерию стоимости и функциональности. Чтобы разобраться с отличиями экспанзоматов, потребителям стоит ознакомиться с основными критериями выбора приборов.

    Различные типы бачков могут отличаться по следующим характеристикам:

    1. диапазон температурных режимов;
    2. срок службы гидрофора;
    3. устойчивость интегрированной мембраны к перепадам температур и давления теплоносителя;
    4. динамичность;
    5. наличие специальных требований к санитарным и гигиеническим нормам;
    6. принцип работы мембраны;
    7. тип подсоединения к контуру (фланцевое или штуцерное соединение) и пр.

    Задача домовладельца состоит в том, чтобы отыскать среди огромного количества предложений оптимальный экспанзомат с прочным и надежным корпусом, эксплуатационные характеристики которого соответствуют требованиям конкретного отопительного контура. Сделать это проще всего, имея на руках грамотные гидравлические и теплотехнические расчеты.

    Четко понимая, зачем нужен расширительный бак в системе отопления, собственник недвижимости сможет использовать его для реализации долговечного и продуктивного контура обогрева.

    Это устройство обладает доступной ценой и характеризуется простотой монтажа и использования, но, несмотря на это, решает ряд критических проблем в контуре и защищает котел и отопительные приборы от аварийных ситуаций.

    Чтобы удостовериться в исправности экспанзомата, собственнику достаточно один раз в год проверять давление в воздушной полости гидрофора. Осуществлять плановое обслуживание рекомендуется перед сезонным запуском системы отопления.

    Подбор расширительного бака для отопительной системы

    Выбор расширительного бака для отопления – важный этап в создании автономной системы отопления. Данное устройство должно соответствовать параметрам системы, в противном случае ее нормальная эксплуатация будет невозможна.

    Как выбрать расширительный бак для отопления

    Расширительный бак – это специальная емкость, благодаря которой появляется возможность компенсировать температурное расширение жидкости, циркулирующей в системе отопления. При нагревании воды ее объем возрастает, динамика увеличения объема составляет порядка 0,3% на каждые 10°С.

    Жидкость характеризуется низким коэффициентом сжимаемости, поэтому избыточному объему будет некуда деться в полностью герметичной системе без специального резервуара, что приведет к аварии – из-за повышенного давления могут протечь соединения или лопнуть трубы. Также нельзя заменить расширительный бак клапаном для сброса «лишнего» разогретого теплоносителя, поскольку при охлаждении жидкость в трубопроводе сожмется, образуя вакуум – это приведет к разгерметизации системы и попаданию туда воздуха – в результате отопление не будет функционировать.

    Разновидности расширительных баков

    Выполняя подбор расширительного бака, в первую очередь следует ориентироваться на тип отопительной системы – она бывает открытой и закрытой.

    1. Баки открытого типа

    Данный вид устройств рассчитан на эксплуатацию в составе системы отопления, в которой теплоноситель перемещается по трубам самотеком, в результате естественной конвекции. Конструкция расширительного бака в этом случае предельно проста – он представляет собой обычную емкость цилиндрической или прямоугольной формы. Резервуар должен быть смонтирован в верхней точке трубопровода системы. Он не только компенсирует тепловое расширение теплоносителя, но и обеспечивает отвод воздуха из системы.

    Бачок открытого типа

    Так как из открытого бака жидкость испаряется, необходимо регулярно проводить визуальный контроль уровня и подливать воду. Для чего требуется смонтировать соответствующее ответвление водопровода с краном либо носить ведра с водой на чердак дома, где обычно устанавливается бак.

    Чтобы снизить теплопотери, рекомендуется обеспечить термоизоляцию такого расширительного бака. Емкость изготавливается из листового металла, верхняя часть снабжается крышкой, чтобы вода меньше испарялась и остывала. Для контроля максимального уровня жидкости бак оснащается трубой перелива, которую выводят в канализацию или на улицу.

    Недостатком конструкции является:

    • необходимость регулярного обслуживания;
    • повышенные тепловые потери;
    • быстрая коррозия внутренних стенок резервуара;
    • необходимость прокладки дополнительных труб.
    • возможность создать полностью энергонезависимую отопительную систему;
    • простая конструкция – бак можно изготовить и смонтировать самостоятельно.

    Сегодня расширительные баки открытого типа применяются все реже из-за низкой эффективности самотечной отопительной системы.

    2. Баки закрытого типа

    Такое устройство может подбираться к отопительной системе любого типа – с естественной и принудительной циркуляцией. Применение замкнутых емкостей дало возможность исключить контакт теплоносителя с воздухом – это снизило коррозионную опасность для элементов отопительной системы, выполненных из стали и продлило срок их службы.

    Закрытые расширительные баки с различными мембранами

    К преимуществам герметичных расширительных баков также можно отнести:

    • отсутствие испарения теплоносителя (нет необходимости следить за уровнем воды, подливать ее в систему, монтировать отвод перелива);
    • отопительная система может функционировать при более высоком давлении;
    • так как бак преимущественно монтируется в котельной, его не требуется защищать от перемерзания, он стабильно функционирует весь отопительный сезон.

    Герметичный закрытый бак должен быть оснащен ручным либо автоматическим клапаном для отвода воздуха. Если клапан ручной, необходимо визуально контролировать наполнение системы теплоносителем. При наличии автоматического клапана контроль осуществляет манометр, который измеряет давление в системе.

    3. Баки мембранного типа

    Современный усовершенствованный вариант закрытого герметичного бака функционирует в автоматическом режиме. Ключевой деталью устройства является внутренняя мембрана, выполненная из эластичного полимерного водонепроницаемого материала, устойчивого к высоким температурам.

    Мембрана позволяет разделить полость резервуара на водяную и воздушную камеры, благодаря чему теплоноситель не контактирует с металлическими стенками емкости и с воздухом. Это снижает риск проникновения кислорода в жидкость и предохраняет систему от коррозии, сам бачок также защищен от разрушительного воздействия влаги.

    Мембранный расширительный бак

    При расширении теплоносителя мембрана деформируется и заставляет воздух в камере бака сжаться. При остывании жидкости воздух выталкивает ее обратно в трубопровод. Такой принцип действия позволил примерно в 4 раза уменьшить размеры резервуара, необходимого для отопительной системы. Кроме того, установка мембранного бака позволяет поддерживать давление в системе на стабильном уровне, что благоприятно сказывается на долговечности всего оборудования, задействованного для теплоснабжения дома.

    Расширительный мембранный бак заодно служит своего рода предохранителем – если давление в нем по каким-либо причинам дойдет до критических значений, циркуляционный насос автоматически отключится. Систему можно будет вновь запустить только после нормализации давления.

    Принцип действия расширительного бачка закрытого типа

    Рассматривая, как выбрать расширительный бак мембранного типа, следует обратить внимание на долговечность устройства. Мембрана со временем теряет эластичность и растрескивается. Рекомендуется приобрести модель со сменной мембраной – это дает возможность при необходимости быстро отремонтировать бак вместо его полной замены.

    В список преимуществ устройства входит:

    • компактные габариты;
    • отсутствие испарения теплоносителя;
    • минимальные теплопотери;
    • защита отопительной системы от коррозии;
    • возможность работы системы под высоким давлением.

    Расширительный бачок в разрезе

    Обратите внимание! Отправившись выбирать мембранный расширительный бак обратите внимание на маркировку, чтобы не перепутать его с гидроаккумулятором для системы водоснабжения. Они похожи по форме и могут быть окрашены в одинаковые цвета. На шильдике, расположенном на корпусе бака, указывается рабочая температура и давление: у расширительного бака до 120°С и 3 бар, у гидроаккумулятора, соответственно, не более 70°С и 10 бар.

    Расчет объема резервуара

    Вопрос, как подобрать расширительный бак для системы отопления, напрямую связан с определением необходимого объема резервуара. Для этого требуется произвести ряд расчетов.

    При проектировании системы отопления учитывается, что объем расширительного бака должен составлять около 15% от объема теплоносителя в системе.

    Чтобы рассчитать требуемую величину, необходимо знать объем воды:

    • в котельном агрегате – данный параметр указывается в паспорте изделия;
    • во всех радиаторах отопления – подсчитывается для каждого радиатора и суммируется. Следует использовать значения, указанные в технических характеристиках радиаторов соответствующего типа;
    • в трубопроводе — рассчитывается на основании сечения и протяженности труб.

    Расчет радиаторов зависит от типа – если это панельная модель, в паспорте указывается ее внутренний объем. У секционных моделей приводят объем одной секции, это значение надо умножить на количество секций.

    Для подсчета количества воды в трубах используется формула Vобщ = π × D2 × L/4

    • L – длина трубы (потребуется измерить все отопительные контуры в доме);
    • D – внутренний диаметр трубопровода;
    • π – 3,14.

    Перед тем как производить расчеты, необходимо суммарную длину труб посчитать в сантиметрах и диаметр также перевести в сантиметры. После вычисления объема по формуле результат также будет выражен в сантиметрах. Для перевода полученного значения в литры, его требуется разделить на 1000.

    Заключение

    Вопросом, как подобрать расширительный бак для отопления, важно задаться в ходе проектирования отопительной системы и подобрать подходящий тип бака. А вот расчет объема и, соответственно, покупку устройства, следует отложить на конечный этап. Это связано с расчетами объема резервуара.

    Если по проекту в доме будут смонтирована система водяного теплого пола, не забудьте до заливки стяжки определить длину контура в каждом помещении. Это касается и скрытого трубопровода радиаторного отопления.

    Покупая расширительный бак, лучше выбрать модель несколько больше по объему относительно расчетного значения, чем меньше. Большой бак принципиально не повлияет на функциональность системы.

    Ознакомьтесь с видео ниже, которое поможет определиться с выбором бачка.

    А вот если подобранный мембранный бак недостаточно вместителен, через аварийный клапан будет сбрасываться разогретый теплоноситель. В этом случае устанавливают новый мембранный резервуар большего объема или в систему монтируют еще один расширительный бак.

    Расширительный бак системы отопления: устройство, расчет и подбор лучшего варианта

    Узнай стоимость ремонта

    Ремонтные работы?

    Почему клиенты выбирают нас?

    Отопление и Ремонт

    У нас самые выгодные цены!

    Конструкция обогревания включает, увеличивающие давление насосы, развоздушки, бак для расширения котел терморегуляторы, крепежи, систему соединения, трубы, коллекторы, батареи. Конструкция отопления дома насчитывает важные устройства. На этой вкладке сайта мы постараемся найти и подобрать для квартиры правильные компоненты монтажа. Любой элемент большою роль. Посему соответствие каждого элемента конструкции необходимо осуществлять технически грамотно.

    Для чего нужен расширительный бачок

    В зависимости от погодных условий и климатического режима в помещении, теплоноситель, который циркулирует по трубам отопления, нагревается в большей или меньшей степени. При интенсивном прогреве он расширяется и образует излишний объем, который может создать давление, превышающее максимально допустимое для работы системы. Установка в отопительную магистраль расширительного бачка как раз и нужна для временного удаления этих излишков жидкости.

    Закрытая система отопления с установленным расширителем

    Двухконтурный котел обычно имеет свою собственную емкость для отвода теплоносителя, вместимости которой вполне достаточно для среднестатистических условий работы.

    Но если в вашем доме много отапливаемых помещений, а в качестве батарей хотя бы в некоторых из них используются металлические трубы, то жидкости в нормальном режиме требуется гораздо больше, а значит и увеличение объема при расширении будет более ощутимым. Поэтому встроенного расширительного бачка может не хватить, и тогда потребуется установка дополнительного резервуара.

    Виды расширительных бачков

    Как известно, для отопления частного жилья могут применяться разные принципы подачи теплоносителя — естественная и принудительная циркуляция. Для каждого типа системы используются свои модификации расширительного бачка:

    • Открытые. В инфраструктуре с естественной циркуляцией дополнительная емкость устанавливается в самой верхней точке и имеет форму открытого резервуара. Давление в трубах равно атмосферному, а через бачок выводятся пузырьки воздуха и, если надо, доливается вода.
    • Закрытые. Если в магистрали отопления установлен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя, в качестве расширительного резервуара выступает запаянный металлический баллон со сжатым воздухом. Излишек теплоносителя при нагреве подается в бак, а когда температура снижается, давление воздуха вытесняет жидкость обратно.

    Закрытый расширительный бачок обеспечивает значительные преимущества по сравнению с открытым. Его установка может производиться в любом удобном месте, отсутствие контакта с атмосферой защищает внутреннее пространство труб и батарей отопления от коррозии и проникновения грязи и мелкого мусора. Однако окончательное решение о выборе типа расширительного бачка обычно диктуется схемой реализации системы отопления в целом, а не этими важными, но не определяющими преимуществами.

    Устройство закрытого расширительного бака

    Значительную часть устанавливаемого в настоящее время оборудования для отопления составляют закрытые системы. Их достоинства очевидны и не требуют отдельного рассмотрения. Поэтому основным спросом сейчас пользуются именно закрытые бачки, устройство которых мы и рассмотрим далее.

    Конструктивно расширительный бак очень похож на гидроаккумулятор для автономного водоснабжения. Он также представляет собой металлический резервуар, внутри которого находится резиновая мембрана, но, в отличие от гидроаккумулятора, всегда окрашен в красный цвет. В мембрану закачан воздух под давлением, обычно чуть меньшим, чем внутри самой системы. Принцип работы расширительного бачка довольно прост:

    • при нагреве давление теплоносителя начинает превышать сопротивление воздуха в мембране, и излишки жидкости поступают в расширительный бачок системы отопления;
    • когда температура внутри магистрали отопления снижается, жидкость под действием газа выдавливается мембраной обратно в основную магистраль, заполняя весь первоначальный объем.

    к меню ↑

    Вычисление объема расширительного бака

    Вместительность расширительного резервуара должна быть рассчитана на самый интенсивный режим работы системы отопления. Дело в том, что в период первого пуска температура окружающего воздуха обычно еще достаточно высока, и котел работает на средних нагрузках. При наступлении холодов объем нагреваемой жидкости серьезно увеличивается, поэтому ей требуется гораздо больше места.

    В качестве примера приведем алгоритм расчета объема расширительного бачка для одноэтажных строений:

    1. Определяем объем теплоносителя в трубах. Для этого используем эмпирическое правило: объем жидкости равен мощности котла, умноженной на 15. Например, для системы, использующей котел мощностью 24 кВт, требуется 360 литров воды.
    2. Считаем коэффициент эффективности бака. E = (Pmax -Pв )/(Pmax +1), где Pmax – максимальное давление теплоносителя, а Pв – давление воздуха в расширительном баке.
    3. Вычисляем объем расширительного бака. Для его расчета применяем формулу: Ve =V*B/E, где V – полный объем жидкости, B – коэффициент ее расширения. Для воды коэффициент расширения равен 0,0359, а для стандартного антифриза – 0,07. Отсюда следует, что если в качестве теплоносителя используется антифриз, для него необходимо предусматривать расширительный бачок примерно вдвое большего объема.

    Для рассматриваемого выше котла отопления мощностью 24 кВт потребуется установка резервной емкости объемом 360*0,0359/0,57=22,6 литра. Вместимость внешнего бака нужно подбирать, вычисляя разность между этой цифрой и объемом встроенного в котел расширителя.

    Как установить расширительный бачок

    Учитывая вышеупомянутую тенденцию к более частому использованию отопления с принудительной циркуляцией, нас будет в основном интересовать схема установки закрытого бачка. По поводу открытой системы скажем лишь несколько слов:

    • расширительную емкость необходимо устанавливать в самой верхней точке;
    • ее нужно тщательно утеплять;
    • рабочее давление поддерживается за счет водяного столба, однако вода с течением времени испаряется и ее надо доливать.

    Теперь рассмотрим последовательность установки бачка в закрытой системе отопления:

    1. Заполнение мембраны воздухом. В верхней части бака имеется пластиковая заглушка, сняв которую можно получить доступ к ниппелю. Через него, с помощью обычного автомобильного насоса, накачиваем мембрану.

    Ввод расширителя в эксплуатацию

    Обычно давление воздуха в ней должно быть на 0,1–0,2 атмосферы меньше рабочего давления теплоносителя.

    В любом случае, точное значение необходимого воздушного напора указывается в паспорте.

  • Слив жидкости из системы. Отключаем котел от электрической сети и перекрываем подачу в него теплоносителя. Открываем сливные краны и дожидаемся полного удаления воды из батарей и труб.
  • Подключение к магистральной трубе. Закрытый бачок не требует какого-либо конкретного места установки. Обычно его размещают там, где давление теплоносителя минимально, т. е. в обратке, рядом с котлом.

    Подключение к трубам отопления необходимо производить через тройник и запорный кран, перекрыв который можно будет получить беспрепятственный доступ к баку для его обслуживания.

  • Если установка производится на рабочую систему, можно, воспользовавшись отсутствием жидкости в трубах, заменить все расходные элементы и почистить фильтры.
  • Заполнение теплоносителем и пуск котла. Открываем кран подачи жидкости и наполняем радиаторы и трубы отопления. Дожидаемся, пока в системе не установится рабочее давление. В этом состоянии жидкость и воздух в мембране находятся в равновесии. При нагреве давление будет увеличиваться, и избыток воды начнет сливаться в бачок. Когда жидкость остынет до рабочей температуры, она полностью вернется в систему.
  • Установка расширительного бачка в систему отопления не требует специальных навыков и вполне может быть выполнена самостоятельно. Главное, чтобы его вместимости хватило на весь объем расширяющегося теплоносителя. В противном случае давление в системе может повыситься до критического уровня, при котором произойдет аварийный сброс жидкости и отключение котла.

    Если при этом в помещении долгое время не будет людей, которые смогут вручную запустить котел, система может разморозиться и прийти в негодность.

    Возможно, вам будет интересно узнать

    Устанавливать расширительный бак требуется во многих системах отопления. Однако приобретать любой, попавшийся на глаза нельзя, необходимо обязательно знать, с какой вместительностью он вам необходим. Здесь без предварительных вычислений не обойтись. Производить расчет объема расширительного бака необходимо по формуле. Он поможет получить максимально точные значения. Благодаря этому отопление в вашем доме будет функционировать максимально эффективно. А значит, вы останетесь довольны его работой.

    Схема мембранного расширительного бачка.

    Производим точный расчет

    Для того чтобы узнать какой именно бачок подойдет для вашего жилища можно воспользоваться следующей формулой:

    Теперь расшифруем ее:

    • Vi — значение суммарного объемом системы отопления, которое выражается литрах;
    • e — коэффициент, присутствующий у расширения жидкости, который выражается в процентах;
    • d — значение эффективности расширительного бака.

    Чтобы узнать параметр Vi, нужно произвести несложные расчеты. Принято, что 1 кВт = 150 л. А это значит, что если мощность системы отопления, например, составляет 7 кВт, то тогда весь ее объем будет равен 1050 литров (150+7). Соответственно значение Vi составит 1050 л.

    Чтобы рассчитать коэффициент расширения жидкости, нужно учитывать, что каждые 10 градусов увеличивают объем теплоносителя на 0,3%. При его максимальной температуре (95 о С) расширений составляет порядка 4%, а значит, нужно будет брать значение равное 0,04.

    Теперь нужно получить эффективность расширительного бака. Для расчета данного параметра используется следующая формула:

    Она расшифровывается следующим образом:

    1. Рv -максимальное давление, присутствующее в системе отопления (в загородных домах оно обычно составляет 2,5 бар).
    2. Рs — давление зарядки, которое имеется у мембранного расширительного баска (его параметр равен обычно 0,5 бар).
    3. Соответственно d при таких значениях составит 0,58 ((2,5-0,5)/(2,5+1)=0,58).

    Теперь нужно подставить все полученные значение в имеющуюся формулу, чтобы понять какой объем должен быть у расширительного бака. Тут получается следующее:

    Соответственно, подбор расширительного бака должен осуществляться на основе данного параметра. При этом следует немного округлить его и прибавить несколько литров. Таким образом, вместительность должна составить 75-78 литров. Такой бачок отлично подойдет для системы отопления вашего дома. Его емкости будет достаточно, чтобы производить регулирование давления и количества теплоносителя в трубах и батареях.

    Как видно, выполнить правильный расчет объема для расширительного бака по данной формуле несложно. Конечно, нужно учесть ряд важных параметров, значение которых можно узнать в ходе вычислений, но произведя их, вы сможете получить наиболее точные цифры. На основе их можно выполнить расчет с минимальными погрешностями.

    Полезные советы

    Производя расчет того, какой необходим объем расширительного бака, нельзя обойтись без полезных советов:

    Если в доме основная система отопления не будет использоваться на полную мощь, то тогда значение коэффициента расширения жидкости можно брать меньше. В итоге не потребуется выбирать бачок с большой вместительностью.

    Расширительный бак в системе отопления играет роль балансировочного элемента. Он выравнивает объем теплоносителя при его расширении под действием высоких температур, а также поддерживает необходимое в системе давление. Но перед потребителем всегда встает вопрос, связанный с объемом бачка. Как правильно выбрать прибор именно по этому показателю? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо провести расчет расширительного бака для отопления. Дело это не такое уж простое, и здесь используется формула, составляющие которой определяются опытным путем. Но давайте все по порядку.

    Типы расширительных баков

    Как и сама отопительная система, баки делятся на открытые и закрытые. Открытые приборы очень громоздки, и в последнее время их популярность практически сведена к нулю за счет низкой эффективности. Закрытые приборы более практичны. Это герметично сделанные бачки, которые разделены внутри резиновой мембраной. В нижнюю часть заходит теплоноситель, изменяясь в объеме за счет повышения температуры, а в верхнюю часть закачан воздух, что делается на заводе в процессе изготовления. Давление воздуха внутри составляет 1,5 атм.

    Нагреваясь, вода увеличивается в объеме, и эти излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При этом вода давит на мембрану, которая поднимается до определенного уровня. Давящий сверху воздух создает в системе отопления закрытого типа давление, равное 1,5 атм. что является необходимым условием эффективной ее работы.

    • Форма расширительного бака может быть округлой в виде баллона или плоской.
    • В нем используется термостойкая резина в качестве мембраны. Она может быть диафрагмового типа или плоская — баллонного типа.
    • При выборе расширительного прибора необходимо уделить внимание именно мембране, а точнее, сроку ее службы и возможности выдерживать необходимое давление. Не забывайте о температурах теплоносителя, которые будут действовать на нее. Диффузионные процессы также негативно могут влиять не ее качество.

    Расчет объема

    И все же основа выбора — это объем. Давайте остановимся на зависимости объемного параметра прибора и тех показателей, которые влияют на его изменения:

    1. Чем больше объем теплоносителя в закрытой системе отопления. тем большего размера необходимо приобретать расширительный бак.
    2. Чем выше температура теплоносителя, тем больше вместимость прибора.
    3. Чем выше давление теплоносителя (берется допустимое значение показателя), тем меньших размеров емкость можно приобретать.

    Три основные зависимости. Теперь можно переходить непосредственно к расчету. Скажем прямо, дело это непростое, но с ним стоит разобраться. Потому что небольшое отклонение может привести к неприятным последствиям. К примеру, предохранительный клапан будет постоянно сбрасывать.

    Итак, формула, по которой проводится расчет:

    Vб — вместимость прибора.

    К — коэффициент расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 4%, поэтому в формуле используется 1,04.

    Таблица с формулами

    D — эффективность расширения самого бачка. Изготовленный из металла и под действием перепада температур он может незначительно изменять свои размерные параметры. Для точного установления «D» можно использовать следующую формулу:

    D = (Pmax — Pнач)/ (Рmax + 1), где Pmax — это максимальное давление внутри системы отопления, Рнач — это давление внутри резервуара, запланированное заводскими параметрами (обычно 1,5 атм.). Кстати, по максимальному показателю планируется настройка предохранительного клапана.

    Получается, что объем расширительного бака зависит от прочностных и температурных характеристик самого прибора. Отметим, что все эти показатели и характеристики не должны превышать допустимые нормы. Объем расширительного прибора должен быть равен или быть чуть больше полученных результатов.

    Полезные советы

    • Бачок емкостью 20–25 литров обычно устанавливают с циркуляционным насосом мощностью 1,2 кВт. При объеме 50–60 литров мощность насоса увеличивается до 2,0 кВт. Есть на рынке расширительные баки емкостью 100–200 литров. Их можно использовать не только по прямому назначению, но и в качестве резервуара для теплой воды при небольших по срокам отключениях ее в водопроводе.
    • Размерные показатели баков колеблются в широком диапазоне. Есть такие, которые не помещаются в проемы, чтобы можно было занести их во внутренние помещения. Поэтому совет — используйте несколько маленьких баков, чем один огромный. Здесь важно соответствие объемов.
    • Существует несколько стандартных показателей, которые определяют количество отдаваемой энергии на определенный вмещаемый объем. К примеру, радиатор отопления — 10,5 кВт, конвектор водяной — 7 л/кВт, водяной теплый пол — 17 л/кВт.

    Теперь вы знаете, для чего нужен расширительный бачок закрытого типа. Но куда его можно врезать? Вопрос остается открытым. Это закрытый прибор, и для него нет никакой разницы, как будет проведена его установка. Здесь важнее другое — удобство эксплуатации. А значит, монтаж лучше проводить в том месте, где подход будет свободным. И не так уж важно, в какой точке будет расположен бак — в самой высокой или нет. В этом его универсальность.

    + отличие между открытым и закрытым бачками

    Какой бы расширительный бак вы не выбрали, его следует надежно крепить: вес этого элемента системы отопления может значительно возрастать во время эксплуатации

    Итак, в вашей системе отопления находится некоторый объем теплоносителя. Как известно, при нагревании жидкость имеет свойство расширяться, соответственно, ее объем будет расти и его нужно где-то помещать. Чтобы ваша система не стала похожей на бомбу, и используют расширительный бак: в него попадают излишки жидкости.

    Конечно, размер расширительного бака будет зависеть от количества теплоносителя в системе, поэтому для каждого отдельного случая его надо рассчитывать отдельно.

    «Как же так? – спросят владельцы настенных двухконтурных котлов. – У меня никакого бака нет!» или «Мне специально никто ничего не рассчитывал!» На самом деле такая емкость, конечно, имеется: спрятана в корпусе котла и имеет объем 8-12 литров – почти ведро воды.

    Дело в том, что производитель котла позаботился, чтобы рассчитать расширительный бак с запасом. Зная мощность котла, можно предугадать размер помещения, которое он будет отапливать, а также приблизительное количество жидкости в системе. В современных системах отопления, в которых и используют настенные котлы, количество теплоносителя невелико (до 100 литров), поэтому расширительный бак вполне может уместиться в корпусе котла. Конечно, в случае необходимости его можно заменить на более вместительную модель.

    Какие бывают типы расширительных баков?

    Раньше наиболее распространенными были баки открытого типа. В сущности, это «кастрюля с крышкой» – емкость с ввареной трубой. По ней поступает излишек воды в случае нагрева, и по ней же уходит назад в систему, когда котел выключен и теплоноситель остывает.

    Некоторые баки открытого типа оснащают переливом – еще одной трубой наверху, по которой избыток жидкости может уходить, например, в канализацию.

    В сущности, можно обходиться и без такого бака, просто установив в самой высокой точке системы «перелив». Однако, тогда придется периодически доливать в систему отопления воду, которая утекла.

    Недостатки открытого расширительного бака:

    * необходимо устанавливать в самой верхней точке системы

    * теплоноситель теоретически может вылиться плюс контакт теплоносителя с открытым воздухом – его испарение и коррозия бака.

    * дешевизна и исключительная надежность вследствие предельно простой конструкции.

    Частый вопрос: можно ли использовать в системе с открытым расширительным баком циркуляционный насос?

    Да. Вода от этого не станет «выскакивать» наружу – проверено на опыте.

    Расширительный бак закрытого типа содержит внутри две полости – ту, в которой циркулирует теплоноситель, и емкость с газом (азот, воздух), разделенные гибкой мембраной. Если объем теплоносителя в системе увеличивается – объем емкости с газом уменьшается. Давление в системе остается практически прежним.

    Преимущества закрытого расширительного бака:

    * теплоноситель не контактирует с воздухом, т. е. не испаряется, не насыщается кислородом.

    * такой бак можно ставить в любом месте системы, а не обязательно в ее самой высокой точке.

    * высокая цена по сравнению с открытым расширительным баком

    * повышенный объем, ведь приблизительно половину бака занимает емкость с газом.

    Надо, узнав объем теплоносителя в системе, умножить его на 0,08. Таким образом, мы узнаем, что системе с сотней литров теплоносителя потребуется расширительный бачок объемом около 8 литров.

    Как узнать объем теплоносителя?

    Расширительный бак для отопления закрытого типа: установка

    При планировании создания системы водяного отопления в собственном доме, перед владельцем встаёт выбор из нескольких вариантов. В перечне самых главных вопросов – тип системы (будет она открытого или закрытого типа), и какому принципу станет осуществляться передача теплоносителя по трубам (естественная циркуляция за счет действия гравитационных сил, или принудительная, требующая установки специального насоса).

    Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

    Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки. Но все же в настоящее время все чаще предпочтение отдается закрытой системе с принудительной циркуляцией. Такая схема более компактна, легче и быстрее монтируется, имеет ряд других эксплуатационных преимуществ. Одна из основных отличительных особенностей – это полностью герметичный расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого будет рассмотрена в настоящей публикации.

    Но прежде чем приобретать расширительный бак и приступать к его монтажу, необходимо хотя бы немного ознакомиться с его устройством, принципом работы, а также с тем, какая именно модель станет оптимальной для конкретной системы отопления.

    В чем преимущества закрытой системы отопления

    Несмотря на то что в последнее время появилось множество современных приборов и систем обогрева помещений, принцип передачи тепла через циркулирующую по трубам жидкость с высокой теплоемкостью – без сомнения, остается самым распространенным . В качестве переносчика тепловой энергии чаще всего применяется вода, хотя при некоторых обстоятельствах приходится применять и иные жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы).

    Водяное отопление является лидером по распространенности

    Теплоноситель получает нагрев от котла (печи с водяным контуром) и передает тепло отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, контурам « теплого пола»), установленным в помещениях в необходимом количестве.

    Как определиться с типом и количеством радиаторов отопления?

    Даже самый мощный котел не будет способен создать в помещениях комфортную атмосферу, если параметры точек теплообмена не соответствуют условиям конкретной комнаты. Как правильно рассчитать требуемое количество радиаторов отопления – в специальной публикации нашего портала.

    Но любая жидкость имеет общие физические свойства. Во-первых, при нагреве она значительно увеличивается в объеме . А во-вторых, в отличие от газов — это несжимаемая субстанция, ее температурное расширение необходимо каким-либо образом компенсировать, предоставив для этого свободный объем . И при этом необходимо предусмотреть, чтобы по мере остывания и уменьшения в объёме, в контуры труб изв не не попал воздух, который создаст «пробку», препятствующую нормальной циркуляции теплоносителя.

    Именно такие функции и выполняет расширительный бачок.

    Еще не столь в частном строительстве особой альтернативы и не существовало – в самой высокой точке системы устанавливался открытый расширительный бак, который вполне справлялся с поставленными задачами.

    Принципиальная схема системы открытого типа

    1 – котел отопления;

    2 – стояк подачи;

    3 – открытый расширительный бачок;

    4 – радиатор отопления;

    5 – опционально – циркуляционный насос. В данном случае показан насосный узел с обводной петлей и системой задвижек. При желании или при возникновении необходимости можно переключить принудительную циркуляцию на естественную, и наоборот.

    Возможно, вас заинтересует информация о том, как правильно осуществляется установка радиаторов отопления

    Цены на циркуляционные насосы

    Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.

    Отличия системы отопления закрытого типа

    Бачок на схеме показан поз. 6, врезанным в трубу обратки (поз.7).

    Казалось бы – чего « огород городить »? Обычный открытый расширительный бачок, если он в полной мере справляется со своими функциями, видится более простым и недорогим решением. Он, наверняка , стоит немного, а кроме того , при определенных навыках, его несложно изготовить и самостоятельно – сварить из стальных листов, использовать ненужную металлическую емкость , например, старый бидон и т.п . Мало того, можно встретить примеры применения старых пластиковых канистр.

    Открытый расширительный бак

    Есть ли смы сл тр атить деньги на приобретение герметичного расширительного бачка? Оказывается, есть, так как закрытая система отопления имеет немало преимуществ:

    • Полная герметичность абсолютно исключает процесс испарения теплоносителя. Это открывает возможности применения, помимо воды, специальных антифризов. Мера – более, чем необходимая, если загородным домом в зимнее время пользуются не постоянно, а «наездами», время от времени .
    • В открытой системе отопления расширительный бак, как уже упоминалось, должен быть смонтирован в самой высшей точке. Очень часто подобным местом становится неотапливаемый чердак. А это влечет дополнительные хлопоты по термоизоляции емкости , чтобы даже в самые сильные морозы теплоноситель в ней не замерз .

    Расширительный бачок вполне можно разместить в неприметном углу

    А в закрытой системе расширительный бачок может быть установлен практически на любом ее участке. Наиболее целесообразным местом монтажа является труба обратки непосредственно пред входом в котел – здесь детали бачка в меньшей степени будут подвергаться температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но это – отнюдь не догма, и смонтировать его можно с таким расчетом , чтобы он не создавал помех и не дисгармонировал своим видом с интерьером помещения, в том случае если, скажем, в системе используется настенный котел , установленный в коридоре или на кухне.

    • В открытом расширительном бачке теплоноситель всегда находится в контакте с атмосферой. Это приводит к постоянному насыщению жидкости растворенным воздухом, что является причиной активизации коррозии в трубах контура и в радиаторах, к повышенному газообразованию в процессе нагрева. Особенно нетерпимы к этому алюминиевые радиаторы.
    • Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией – менее инертна – она гораздо быстрее прогревается при запуске, намного чувствительнее к регулировкам. Исключаются совершенно неоправданные потери в области расширительного бака открытого типа.
    • Разница температур в трубе подачи и в обратке в токах соединения с котлом – меньше, чем в открытой системе. Это важно для сохранности и длительности эксплуатации отопительного оборудования.
    • Закрытая схема с принудительных циркуляций для создания контуров потребуе т т рубы меньшего диаметра – налицо выигрыш и в расходах на материалы, и в упрощении монтажных работ.
    • За расширительным баком открытого типа необходим контроль – для недопущения перелива при заполнении, и для исключения падения уровня жидкости в нем в ходе эксплуатации ниже критической отметки. Конечно, это все можно решить установкой дополнительных устройств, например, поплавковых клапанов, патрубков перелива и т.п ., но это лишние сложности. В закрытой системе отопления подобных проблем не возникает.
    • И, наконец, такая система – наиболее универсальна, так как подходит к любым типам батарей, позволяет подключать контуры теплого пола, конвекторы, тепловые завесы. Кроме того, при желании можно организовать и горячее теплоснабжение, смонтировав в систему бойлер косвенного нагрева.

    Из серьезных недостатков можно упомянуть только один. Это — обязательность «группы безопасности», включающей контрольно-измерительные приборы (манометр, термометр), предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик . Впрочем, это, скорее, не не достаток , а технологическая издержка, обеспечивающая безопасную эксплуатацию системы отопления.

    Одним словом, преимущества закрытой системы явно перевешивают, и траты на специальный герметичный расширительный бак выглядят вполне оправданными.

    Как устроен и как действует расширительный бачок для отопления закрытого типа?

    Устройство расширительного бачка для системы закрытого типа не отличается большой сложностью:

    Схема устройства и действия герметичного расширительного бачка

    Обычно вся конструкция размещена в стальном штампованном корпусе (поз.1) цилиндрической формы (встречаются бачки в форме «таблетки»). Для изготовления используется качественный металл, имеющий антикоррозийное покрытие. Снаружи бачок покрыт эмалью. Для отопления применяются изделия с красным корпусом. (Существуют бачки синего цвета – но это водные аккумуляторы для системы водоснабжения. Они не рассчитаны на повышенные температуры, а ко всем их деталям предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования).

    С одной из сторон бачка размещен резьбовой патрубок (поз. 2) для врезки в систему отопления. Иногда в комплект поставки входят фитинги для облегчения проведения монтажных работ.

    С противоположной стороны имеется ниппельный клапан (поз. 3), служащий для предварительного создания необходимого давления в воздушной камере.

    Внутри вся полость бачка разделена мембраной (поз. 6) на две камеры. Со стороны патрубка находится камера для теплоносителя (поз. 4), с противоположной – воздушная (поз. 5 )

    Мембрана изготовлена из эластичного материала с низким показателем диффузии. Ей придана специальная форма, которая обеспечивает «упорядоченную» деформацию при изменении давления в камерах.

    Принцип работы – несложен.

    • В начальном положении, при подключении бачка к системе и заполнения ее теплоносителем, определенные объем жидкости через патрубок поступает в водную камеру. Давление в камерах выравнивается, и эта замкнутая система обретает статичное положение.
    • При повышении температуры происходит расширение объёма теплоносителя в системе отопления, сопровождающееся и возрастанием давления. Избыток жидкости попадает в расширительный бачок (красная стрелка), и своим давлением изгибает мембрану ( желтая стрелка). При этом объем камеры для теплоносителя увеличивается, а воздушной, соответственно уменьшается, и давление воздуха в ней возрастает.
    • При снижении температуры и уменьшении общего объема теплоносителя избыточное давление в воздушной камере способствует перемещению мембраны назад ( зеленая стрелка), и теплоноситель перемещается обратно в трубы системы отопления (синя стрелка).

    Если давление в системе отопления достигает критического порога, то должен сработать клапан в «группе безопасности», который выпустит излишки жидкости. Некоторые модели расширительных бачков имеют собственный предохранительный клапан.

    Расширительный бачок на специальном кронштейне

    Разные модели баков могут иметь собственные особенности конструкции. Так, они бывают неразборными или с возможностью замены мембраны (для этого предусмотрен специальный фланец). В комплекте могут быть кронштейны или хомуты для крепления бачка на стене, или же предусмотрены подставки – ножки для размещения его на полу.

    Кроме того, могут они различаться и конструкцией самой мембраны.

    Отличия в конструкции расширительных бачков с мембранами диафрагменного (слева) и баллонного типа

    Слева показан расширительный бачок с мембранной – диафрагмой (она уже была рассмотрена выше). Как правило, это неразборные модели. Нередко применяется мембрана баллонного типа (рисунок справа), изготовленная из эластичного материала. По сути, она сама по себе является водяной камерой. По мере нарастания давления такая мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме . Именно такие бачки оснащены разборным фланцем, позволяющим самостоятельно проводить замену мембраны в случае ее выхода из строя. Но основной принцип работы от этого никак не меняется.

    Видео: устройство расширительных бачков марки «Flexcon FLAMCO »

    Цены на расширительные баки Flexcon FLAMCO

    Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка?

    При выборе расширительного бачка для конкретной системы отопления основополагающим моментом должен стать его рабочий объем .

    Расчет по формулам

    Можно встретить рекомендации устанавливать бак, объем которого составляет примерно 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по контурам системы. Однако, можно провести и более точный расчет – для этого существует специальная формула:

    V б = V с × k / D

    Символами в формуле обозначены:

    – требуемый рабочий объем расширительного бачка;

    – общий объем теплоносителя в системе отопления;

    k – коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве;

    D – коэффициент эффективности расширительного бака.

    Откуда взять исходные величины? Разбираемся по по рядку:

    1. Общий объем системы ( Vс ) можно определить несколькими способами:
    • Можно засечь по водомеру, какой общий объём поместится при заполнении системы водой.
    • Самый точный способ, который применяется при расчетах системы отопления – это суммирование общего объёма труб всех контуров, вместимости теплообменника имеющегося котла (она указана в паспортных данных), и объем всех приборов теплообмена в помещениях – радиаторов, конвекторов и т.п .
    • Вполне допустимую погрешность дает самый простой способ. Он основывается на том, что для обеспечения 1 кВт мощности отопления требуется 15 литров теплоносителя. Таким образом, паспортную мощность котла просто умножают на 15.

    2. Значение коэффициента температурного расширения (k) – это табличная величина. Она нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней антифризных этиленгликолевых добавок. Значения приведены в таблице, размещённой ниже. Строку величины нагрева берут из расчета планируемой эксплуатационной температуры системы отопления. Для воды принимают значение процентного содержания этиленгликоля – 0. Для антифризов – исходя из конкретной концентрации.

    Температура нагрева теплоносителя, °С Содержание гликоля, % от общего объема
    0 10 20 30 40 50 70 90
    0 0.00013 0.0032 0.0064 0.0096 0.0128 0.016 0.0224 0.0288
    10 0.00027 0.0034 0.0066 0.0098 0.013 0.0162 0.0226 0.029
    20 0.00177 0.0048 0.008 0.0112 0.0144 0.0176 0.024 0.0304
    30 0.00435 0.0074 0.0106 0.0138 0.017 0.0202 0.0266 0.033
    40 0.0078 0.0109 0.0141 0.0173 0.0205 0.0237 0.0301 0.0365
    50 0.0121 0.0151 0.0183 0.0215 0.0247 0.0279 0.0343 0.0407
    60 0.0171 0.0201 0.0232 0.0263 0.0294 0.0325 0.0387 0.0449
    70 0.0227 0.0258 0.0288 0.0318 0.0348 0.0378 0.0438 0.0498
    80 0.029 0.032 0.0349 0.0378 0.0407 0.0436 0.0494 0.0552
    90 0.0359 0.0389 0.0417 0.0445 0.0473 0.0501 0.0557 0.0613
    100 0.0434 0.0465 0.0491 0.0517 0.0543 0.0569 0.0621 0.0729

    3. Значение коэффициента эффективности расширительного бачка (D) придется рассчитать по отдельной формуле:

    D = (Qm Q б ) / (Qm + 1 )

    Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. Оно будет определяться порогом срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности», который обязательно указывается в паспорте изделия.

    Q б — давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака. Оно тоже может быть указано на упаковке и в документации изделия. Есть возможность его изменения – подкачки с помощью автомобильного насоса или, наоборот, стравливания через ниппель. Обычно рекомендуют устанавливать это давление в рамках 1.0 – 1.5 атмосфер.

    Калькулятор для расчета требуемого объема расширительного бачка

    Чтобы упростить читателю процедуру расчета , в статье размещен специальный калькулятор, в который внесены указанные зависимости. Введите запрашиваемые значения, и после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ» получите требуемый объем расширительного бака.

    Получено значение является минимальным – по нему подбирается модель с наиболее близкими показателями. Округление при этом проводится только в большую сторону – дополнительный объем лишним не будет.

    И, наконец, из представленного в продаже модельного ряда рассчитанного объема можно будет выбрать самый оптимальный вариант , исходя из предполагаемого места размещения расширительного бака – с креплением к стене или с размещением на полу.

    Есть еще один нюанс. Некоторые отопительные котлы имеют собственный, встроенный расширительный бачок. Это вовсе не означает, что расчетов проводить не нужно – бывает, что объёма встроенного бака явно недостаточно. В этом случае придется приобрести и установить дополнительный, с рабочим объемом , равным разнице рассчитанных показателей для всей системы и параметро в в строенной емкости .

    Цены на расширительные баки Джилекс

    И еще одно замечание. Если система отопления работает по принципу принудительной циркуляции, то, даже при небольших объемах теплоносителя, следует устанавливать расширительный бачок емкостью не менее 15 литров.

    Расширительный бак для отопления закрытого типа: установка своими руками

    Для человека, обладающего навыками в сантехнических работах, самостоятельно установить расширительный бачок не составит особого труда. Принцип его врезки в систему показан на схеме:

    Рекомендуемая схема врезки расширительного бачка в закрытую систему отопления

    На трубе обратки (поз. 1), на участке, максимально близком к входу в отопительный котел (поз. 2), но обычно – перед циркуляционным насосом (поз. 3), делается разрез, в который запаковывается тройник (поз. 4). Способ монтажа может быть разным – все зависит от типа используемых труб – металл, полипропилен или метоллапластик .

    На патрубок ( поз . 6) самого расширительного бачка ( поз . 5) запаковывается шаровой кран ( поз . 7). Он необходим для того, чтобы обеспечивалась возможность отключения расширительного бачка в случае необходимости проведения ремонтных или профилактических работ. В этих же целях имеет смысл между краном и бачком разместить соединение с накидной гайкой – «американкой» (поз. 8). В рабочем положении кран должен быть постоянно открытым.

    От крана идет соединительный участок трубы (поз. 9) к тройнику. Его длина и конфигурация (количество изгибов или поворотов) большого значения не имеют – но обычно делается по кратчайшему и наиболее удобному пути от места установки бачка до трубы обратки .

    Теперь посмотрим, что необходимо сделать на самом бачке.

    Иллюстрация Краткое описание выполняемой операции
    Бачок достали из заводской упаковки, приготовили к работе необходимые инструменты и принадлежности.
    На резьбовой патрубок расширительного бачка в случае необходимости запаковывается переходник.
    Важно добиться исключительно надежной герметизации соединений. Лучше всего проводить запаковку на паклю с использованием пасты «Юнипак» или применяя специальную резьбоуплотнительную нить (шнур), пропитанную герметизирующим составом (как показано на рисунке)..
    Переходник затянут, и можно переходить к монтажу крана.
    Стоит сразу отметить, что в показанном примере допущена недоработка — мастер не устанавливает разъемного соединения – «американки» между краном и бачком. То есть, в случае необходимости демонтажа бачка при закрытом кране, это будет сделать весьма сложно.
    Рекомендация всем установщикам – не забывать про этот момент.
    Наматывается нить для запаковки крана, …
    … кран ставится на место и плотно затягивается.
    Следует сразу предусмотреть, чтобы «барашек» оказался в удобном для пользования положении после размещения бачка на стене.
    От крана монтируется переход на трубу, требуемой конфигурации, в соответствии с составленной схемой общего монтажа расширительного бачка.
    По сути, в этой части работа закончена.
    Теперь можно проверить давление в воздушной камере расширительного бачка.
    С противоположной его стороны размещен ниппель – практически точно такой же, как на автомобильных колесах. Во многих моделях он прикрыт специальным пластиковым колпаком, который при необходимости доступа к клапану просто откручивается.
    Проверить давление можно автомобильным манометром.
    Если оно превышает показатели, которые применялись при расчете системы, то можно его стравить до необходимого уровня нажатием на шток клапана.
    При недостаточности придется подкачать – для этого вполне подойдет автомобильный насос.
    В рассматриваемом варианте уже бачок имеет приспособления для его размещения, даже в двух вариантах – ножки для установки на горизонтальной поверхности (синие стрелки) и монтажную панель для подвешивания на стену (желтая стрелка).
    Бачок монтируется в выбранном месте, а затем соединяется участком трубы с тройником, врезанным в обратку.
    На этом установку можно считать законченной.
    Другой вариант бачка, на корпусе которого нет конструктивных элементов для крепления в месте установки. Но они, как правило, входят отдельными деталями в комплект поставки.
    Обычно это кронштейн – монтажная площадка для крепления к стене, и длинный винтовой ленточный хомут.
    Лета хомута расправляется и продевается в щели монтажной площадки.
    Все это проделывается с таким расчетом, чтобы выступающий бортик бачка попал в специальный паз монтажной площадки (показано стрелками), а хомут оказался выше бортика.
    После установки бачка в монтажную площадку концы хомута соединяются, затягивается вначале вручную …
    .. а затем – до упора, с помощью отвертки или ключа.
    В таком виде бачок будет готов к подвешиванию на стене.
    Монтаж сантехнической арматуры к патрубку бачка производится в том же порядке, о котором уже говорилось выше.
    Ниппель бывает расположенным открыто, только с пылезащитным пластиковым колпачком.
    Проверка давления и подкачка, в случае необходимости – ничуть не отличается от рассмотренного ранее варианта.
    Кстати, обычно бачки идут с завода с предустановленным давлением в воздушной камере, и можно сразу выбрать необходимый параметр. Он указывается на упаковке и в техдокументации изделия.
    Дальнейшая установка бачка производится в уже известном порядке – монтаж на стену в выбранном месте и соединение трубой с тройником.

    После окончательного монтажа обязательно открывают кран и проводят заполнение системы теплоносителем. Если не выявлено никаких подтеканий в соединительных узлах, установку расширительного бачка можно считать законченной.

    Видео: врезка расширительного бачка в контур полипропиленовых труб

    В завершение статьи необходимо еще раз подчеркнуть – закрытая система отопления с герметичным расширительным бачком в обязательном порядке должна иметь надежную «группу безопасности». Если она расположена в не совсем удобном для регулярного визуального контроля месте, имеет смысл установить дополнительный манометр в непосредственной близости от расширительного бака – так намного проще будет следить за состоянием всей системы.

    Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет радиатор биметаллический

    Расчет и объем расширительного бака для отопления

    Прочитав этот материал, вы сможете раз и навсегда оставить позади проблему расчёта расширительного бака для закрытой и открытой систем отопления. Ниже вы сможете найти формулы. Также затронута тема возможных проблем из-за неправильного выбора этого оборудования.

    Одной из ключевых задач, которую нужно выполнить – это расчет расширительного бака для закрытой системы отопления. В свою очередь, в открытых контурах это не имеет столь большого значения. В принципе, расчет несложный, если вы владеете информацией. Несмотря на простоту вычислений, на практике случается допущение ошибок, которые приводят к негативным последствиям. Самая распространенная ошибка – это халатное отношение к выбору. Бывает так, что люди не уделяют достаточного внимания расчету объема расширительного бака для отопления и начинают разбираться в нюансах, только после того, как появляются первые проблемы и система требует ремонта.

    Возможные проблемы

    Для начала давайте рассмотрим последствия неправильного расчета расширительного бака для закрытой системы отопления. Возможно, и у вас стоит непригодный резервуар для вашей системы, а вы об этом даже не подозреваете. В случае если объём бака был рассчитан правильно, в контуре всегда будет стабильное давление. Не имеет значения открытая у вас система, или закрытая, расчет объема расширительного бака для отопления обоих видов схож, так как принцип их работы приблизительно одинаковый. Суть в том, что вода в трубах выступает в роли теплоносителя.

    То есть она разносит тепло по всему контуру и отдает его посредствам радиаторов, и стенок труб. Благодаря этому в помещении становится тепло. При этом количество воды всегда изменяется. После того, как она нагревается, ее становится больше, а после того, как остывает – меньше. Сдавить воду механическим путем невозможно, значит, нужно на время выводить ее излишки из контура. И обязательно в таких количествах, чтобы давление в системе всегда держалось на необходимом уровне, без перепадов. Вот мы и подошли к главному – это перепады давления.

    Если в контуре происходят перепады давления – это первые звоночки о неправильном функционировании. Виной этому может быть неправильно рассчитанный объем расширительного бака для системы отопления.

    Каким образом происходят перепады

    Оба процесса взаимосвязаны. Увеличение давления в контуре означает, что теплоносителю некуда деваться после того, как он увеличился в объёме. Одной из причин, не единственной, может быть неправильный расчет расширительного бака для отопления закрытого типа. Каким образом это происходит на практике? Возьмем, к примеру, контур, вмещающий сто литров теплоносителя:

    • в системе находится сто литров холодной жидкости;
    • включается котел и нагревает теплоноситель;
    • вода расширяется и ее становится уже не сто, а приблизительно сто пять литров;
    • лишняя жидкость должна куда-то деваться. Для этого в контуре установлен расширительный бачок;
    • после того как теплоноситель остыл, его в контуре стало не хватать, так как часть вытиснилась в бачок. Соответственно, воду в трубы надо вернуть, что и происходит, если все хорошо.

    Если же объем расширительного бака для закрытой системы отопления меньше необходимого, то вся жидкость, которая не вместилась, будет выведена наружу. В контуре предусматриваются специальные клапаны, которые выбрасывают теплоноситель в том случае, если давление повышается до критического уровня. Такими клапанами оснащены и современные котлы. Это необходимое условие для безопасной эксплуатации отопления. Повышение давления может привести даже к взрыву. Представьте себе последствия, когда трубы просто разрывает и горячая вода летит во все стороны. Помимо того, что можно получить травму от удара, такое чрезвычайное происшествие грозит ожогами находящимся поблизости людям и животным.

    В дальнейшем, после остывания, вода уменьшается в объёме. Жидкость из бака вытесняется обратно в трубы, но теплоносителя все равно не хватает. Это потому что выведенная вода наружу не вернулась, она ушла безвозвратно. В результате давление в контуре резко падает. Это приводит к следующим результатам:

    • остановка котла. У нагревателей есть определенный порог минимального давления, при котором он может работать. Если это значение не выдерживается, он просто не может включиться, автоматика не позволяет это сделать;
    • размораживание системы. Если остановка отопительного оборудования произошла зимой, а вы не дома, может произойти серьезная авария. Система замерзнет за несколько часов, в зависимости от уровня теплоизоляции вашего жилья;
    • необходимость подпитки. Надо подлить недостающее количество воды в контур.

    Это результаты грубых ошибок, допущенный при расчете расширительного бака для отопления, или если вы понадеялись на резервуар, встроенный в котел.

    В современных котлах есть встроенные баки, объёма которых зачастую недостаточно. Обязательно учитывайте этот факт и при необходимости устанавливайте дополнительные резервуары.


    Бывает и так, что бак полностью заполняется, давление продолжает расти, но не доходит до критического уровня. Стрелка манометра балансирует на грани рабочего максимума контура, при этом все функционирует. Таких случаев не счесть. Люди очень часто задают вопросы по поводу таких вот перепадов. Конечно, такие процессы их волнуют, так как они не являются нормой. При таких повышениях контур работает в экстремальных условиях, что приводит к его скорейшему износу. Также такие процессы неблагоприятно влияют на котел, а он денег стоит и не малых.

    Подбор объёма

    Рассмотрим по отдельности как рассчитать расширительный бак для отопления герметичного и открытого типов. Так как конструкция и принцип действия таких резервуаров абсолютно разные, хотя оба выполняют одинаковую функцию.

    Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, по большому счету, определяют его объём, так как конструкция такого резервуара довольно проста. Он делается из листового металла. В нем есть отверстие, через которое теплоноситель попадает вовнутрь и уходит опять в трубы. Также они могут быть оснащены отверстием для перелива, через которое лишняя вода выводится в канализацию.

    Бывает, что в резервуар подводят автоматическую подпитку. Но главное, как рассчитан расширительный бак в системе отопления, а точнее, его объём. Возьмём все ту же систему со ста литрами воды. После нагревания жидкость увеличится процентов на пять, может больше, в зависимости от температуры в контуре. Выходит, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не меньше пяти литров, лучше больше. И расчет расширительного бака для системы отопления сводится к следующему алгоритму:

    • пять литров – это расширение воды;
    • пару литров должно всегда быть в баке – это чтобы воздух не попадал в контур;
    • литра три надо сделать про запас.

    По итогам расчёта объема расширительного бака для отопления получает десять литров. Кстати, это самый простой и распространенный способ подбора – десять процентов от количества воды в контуре.

    Самый простой способ, как рассчитать объем расширительного бака для отопления — это вычисление десятой части от общего количества теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все будет работать как часы.

    Для закрытых систем помимо простого, народного, способа расчета объема расширительного бака системы отопления, есть более точные методы. Чтобы воспользоваться ими, нужно знать несколько значений. К ним относятся:

    • насколько увеличивается объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на пять процентов. Значение округлено до целого числа без дробей, для удобства. Если в вашем контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, то это значение будет больше;
    • сколько всего воды в контуре (ВК). Такие данные должны быть уже с этапа проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не знаете, сколько там литров, остается только замерять. Первое что приходит на ум – это слить полностью всю жидкость из контура и заполнить его заново. Количество литров можно измерить ведрами, а можно воспользоваться специальным счетчиком, который устанавливается на потоке;
    • на какое максимальное давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочитать в документах нагревателя, или на нем самом. Вряд ли случится так, что нет ни документов, ни информации на корпусе котла. Но если уж так вышло, то интернет вам в помощь;
    • какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже указано в технической документации.

    Чтобы рассчитать какой объем расширительного бака нужен для отопления, следует выполнить несложное математическое вычисление:

    ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

    По результатам расчета емкости расширительного бака для отопления вы получите точное значение. Остается открытым вопрос о целесообразности таких сложных подсчетов. Несомненно, по итогам этой формулы расчёта расширительного бачка системы отопления, получится меньшее значение, чем по результатам «народного» метода. Но погрешность в большую сторону не является ошибкой. Если резервуар больше необходимого – ничего страшного, просто нужно правильно его настроить.

    До какого уровня накачивать воздушную камеру

    Важно правильно настроить расширительный бачок для отопления закрытого типа. Расчет вместительности — это, конечно, серьёзный аспект, но даже если он выполнен правильно, бак все равно может работать неподобающим образом. Чтобы с этим разобраться, вкратце остановимся на его конструкции. Он состоит из двух отделений, между которыми есть резиновая прокладка. Связи между камерами нет. В отделении для воздуха есть ниппель.

    В процессе эксплуатации вода заполняет объём камеры бака, при этом мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере слишком высокое, оно просто не даст резинке деформироваться. В итоге, бак не работает. В воздушной камере должно быть на две десятых атмосферы меньше, чем рабочее давление котла. Или же для настройки воспользуйтесь рекомендациями производителя.

    Расширительный бак для отопления

    В системе отопления очень важным элементом является расширительный бак для отопления. Служит такое устройство для того чтобы принимать излишки теплоносителя в тот момент, когда он расширяется, таким образом предотвращая разрывание трубопровода и кранов.

    Принцип функционирования расширительного бака для отопления состоит в следующем: когда температура теплоносителя поднимается на 10 градусов, то объем его увеличивается примерно на 0,3%. Так как жидкость – не сжигается, то появляется излишнее давление, которое нужно компенсировать. Именно для этого и устанавливается расширительный бак.

    Виды расширительных баков

    В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.

    В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.

    Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.

    Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

    Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.

    Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.

    Выбор расширительного бака

    Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.

    Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.

    Расчет объема бака

    Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.

    Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

    Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).

    Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.

    Установка расширительного бака

    Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.

    Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.

    Обслуживание расширительного бака

    Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

    • Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
    • Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
    • Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
    • Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

    Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

    Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

    Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

    Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

    Расширительный бак системы отопления: устройство, расчет и подбор лучшего варианта

    Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления – с необходимыми комментариями

    Система отопления закрытого типа имеет немало преимуществ.

    Она намного компактнее, так как не требует соблюдения правила установки расширительного бака в высшей точке, легче поддаётся регулировкам, работает экономичнее, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических элементов котла и радиаторов.

    Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

    Компенсация температурного расширения воды происходит за счет установки мембранного расширительного бака, который может быть смонтирован, например, на «обратке» в непосредственной близости от котла. Необходимо лишь правильно определиться с параметрами этого важного элемента системы. В этом нам поможет калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления.

    Необходимые разъяснения по выполнению вычислений – ниже самого калькулятора.

    Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

    Перейти к расчётам

    Пояснения по проведению вычислений объема бака

    Понятно, что при монтаже системы отопления, особенно в условиях дефицита места, хочется по максимуму сэкономить свободное пространство. Тем не менее, объем расширительного бака не может быть меньше расчетного значения.

    В основу расчета положена следующая формула:

    Vb = Vt × Kt / F

    Vb — рассчитываемый объем расширительного бака.

    Vt — объем теплоносителя в системе.

    • Практический способ – засечь по водомеру во время пробного заполнения системы.
    • Самый точный способ – просуммировать внутренние объемы всех элементов системы – котла, труб, радиаторов и т.п.
    • Простейший «теоретический» метод — не боясь совершить серьезную ошибку, можно принять соотношение 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла отопления. Именно эта зависимость и заложена в калькулятор расчета.

    Kt — коэффициент, принимающий во внимание тепловое расширение применимого теплоносителя.

    Этот показатель зависит от содержания в теплоносителе антифризных добавок, и изменяется и с процентным соотношением этих добавок, и с ростом температуры, причем — нелинейно.

    Существуют специальные таблицы, но в нашем случае эти данные уже внесены в калькулятор – из расчёта среднего нагрева теплоносителя до +70÷80 ºС (это наиболее оптимальный режим работы автономной системы отопления).

    Если в системе применяется вода, то это необходимо отметить в соответствующем поле калькулятора.

    F — так называемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью:

    F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1)

    F — вычисляемый коэффициент эффективности бака.

    Pmax — максимальное давление в системе, которое соответствует порогу срабатывания аварийного клапана в «группе безопасности». ЭтоТ параметр обязательно указывается в паспортных данных котельного оборудования.

    Pb — давление подкачки воздушной камеры расширительного бачка. Изделие может поступать уже предварительно накачанное – тогда этот параметр будет указан в паспорте.

    Впрочем, эту величину можно и изменять – воздушная камера поДкачивается, например, автомобильным насосом, или, наоборот, из нее стравливается избыточный воздух – для этого на баке имеется специальный ниппель.

    Как правило, в автономных системах отопления рекомендуют закачивать воздушную камеру до уровня одной – полутора атмосфер.

    Расширительный бак для системы отопления

    Расширительный бак – обязательный компонент любой схемы отопления. Расширительный бак компенсирует тепловое расширение теплоносителя.

    Нужно качественно подсчитать объем расширительного бака отопления, в другом случае он не будет выполнять свою функцию.

    Неверный подбор объема расширительного бака для системы отопления приведет к повреждению приборов отопления, теплогенератора и коммуникаций. В случае открытой конфигурации схемы неверный расчет может повлечь разлив теплоносителя.

    Алгоритм действия расширительного бака

    Схема расширительного бака

    Расширительные баки применяются для устранения теплового расширения, принятия избытка теплоносителя, поддержания стабильного гидравлического давления в оборудовании. В закрытых схемах отопления устанавливаются герметичные баки с резиновой мембраной, для открытой – полые сосуды, соединенные с окружающей средой.

    В системах отопления открытого типа лишний объем нагретой воды вытесняется в открытое пространство расширителя. В случае переполнения организуется перелив из расширителя в канализацию.

    Открытый сосуд устанавливается на верхней точке системы и одновременно выполняет функцию отвода воздушных пробок из системы отопления. Размер расширительного бака для отопления по открытой схеме при организации перелива теплоносителя выбирается произвольно, но не менее 5% от общего объема теплоносителя.

    В схемах с естественной циркуляцией (при отсутствии водопровода) бак используется для залива воды (теплоносителя).

    Мембранный экспанзомат – герметичный сосуд, разделенный мембранной перегородкой на две камеры. К одной камере подключается отвод от системы отопления, в другую при производстве через специальный клапан закачивается воздух с давлением от 0,4 – 1,6 атмосфер.

    Объем бака зависит от общей вместимости оборудования по теплоносителю. Теплоноситель (вода), разогреваясь, расширяется и образовавшийся лишний объем его выдавливается в водяную камеру экспанзомата, создавая давление на мембранную перегородку.

    Мембрана выгибается в направлении воздушной камеры, усилие теплоносителя компенсируется давлением воздуха (воздух при этом сжимается). По этому принципу происходит компенсация давления в системе отопления.

    Гибкость мембраны и давление воздуха бачка расширительного бака для отопления закрытого типа поддерживает постоянную величину давления в системе.

    Способы расчета расширительного бака для отопления

    Расширительные баки для системы отопления

    Как рассчитать объем расширительного бака? Существует способ общего подбора – объем мембранного сосуда подбирают из расчета 10% от общего внутреннего объема всего отопительного комплекса.

    Чаще используют точный расчет по формулам. Его под силу провести любому человеку с помощью калькулятора. Объем расширительного бака для отопления рассчитывается по формуле:

    А = ВхС/К, где В – объем теплоносителя; С – показатель теплового расширения теплоносителя; К – показатель эффективности мембранного бака.

    Расчет объема теплоносителя производят тремя методами:

    • Геометрический – по внутреннему объему отопительных приборов, котла и трубопроводов;
    • При заполнении системы – по прибору учета или сложением при ручном заполнении;
    • Обобщенный метод – на 1 кВт тепловой мощности котла принимается 15 литров в объеме системы.

    Обобщенный метод имеет уточненную модификацию в зависимости от типа приборов отопления. При использовании радиаторов количество воды в них составляет в среднем 11 литров, в конвекторах – 7 литров, в контуре теплого пола – до 18 литров.

    Объем теплообменника указан в паспорте оборудования, количество воды в трубопроводах можно определить, посчитав их протяженность и внутренний объем.

    Эти показатели суммируются (котел, трубы, приборы) – результат составляет общий объем комплекса отопления.

    После расчета объема системы производится по следующей формуле:

    К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1), где ДБ – максимальное давление теплоносителя, обычно принимается равным давлению срабатывания предохранительного клана на группе безопасности (3 атм.); ДБ – установленное давление воздуха в воздушной камере расширительного бака.

    Показатель теплового расширения воды составляет 4% при нагреве до 95 градусов Цельсия. В случае наличия в составе теплоносителя незамерзающих фракций показатель увеличивается в зависимости от процентного содержания добавок. При 10% добавки в общем объеме показатель воды 4% умножают на поправочный коэффициент 1.1, при 30% – на 1.3 и так далее.

    Расчет экспанзомата для системы с котлом мощностью 31 кВт

    Устройство газового котла со встроенным расширительным баком

    Перед проведением расчетов по подбору расширительного бака следует знать, что большинство настенных котлов оборудованы встроенными расширительными баками. Объем встроенного бака указан в технической документации котла.

    При пересчете объема системы отопления по мощности котла (умножением 1кВт мощности по теплу на 15 литров) сверяют соответствие бака объему сооружаемой системы. При недостатке устанавливается дополнительный бак. Его объем рассчитывается за вычетом встроенного экспанзомата.

    Напольные котлы, как правило, не имеют встроенного оборудования.

    Расчет выглядит следующим образом:

    К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1) = (3,0 – 1,5)/(3,0 – 1) = 0,375

    3,0 – давление в системе, максимальное, атм.;

    1,5 – давление воздуха за мембраной, атм.;

    0,375 – показатель эффективности бака, К.

    Объем теплоносителя: В = 31х15 = 465 литров.

    Тогда объем бака составит:

    А = 465х0,04/0,375 = 49,6 литра.

    Выбирается расширительный бак объемом не менее 50 литров с давлением воздуха в 1,5 атм. Общий способ подбора (10% от А) показывает необходимость применения бака объемом не менее 46,5 литров. В таком случае размер экспанзомата всегда округляется до большего объема – 50 литров.

    Давление воздуха, включенное в расчет (1,5 атмосферы), можно изменить. На расширительных баках имеется встроенный клапан для заполнения воздухом.

    К нему можно подключить ручной насос и поднять давление в случае, если заводское давление составляет меньшую величину.

    При этом необходимо соблюдать осторожность – при значительном повышении давления можно повредить мембрану, поэтому процесс нужно контролировать по манометру. Клапан также выполняет функцию сброса давления при его поднятии до предельных значений.

    При расчете расширительного бака расчетный объем лучше увеличить на величину 5 – 10% – это мероприятие нивелирует погрешности расчета и не отразится на работе мембранного сосуда и комплекса отопления в целом.

    Как рассчитать расширительный бак для отопления

    Расчет расширительного бака для отопления обычно выполняется на конечном этапе монтажа системы автономного отопления, поскольку требуется знать суммарный объём циркулирующего в контуре теплоносителя.

    Открытые системы с самотечной циркуляцией теплоносителя не так требовательны к вместимости резервуара, а для закрытой важно подобрать расширительную емкость, которая способна обеспечить нормальное функционирование системы.

    Варианты объёма расширительных баков

    Последствия неправильных расчетов

    Если вместительность расширительного бака для системы отопления соответствует параметрам системы (независимо от ее типа), давление в контуре на протяжении всего периода эксплуатации будет стабильным.

    Это обеспечивается за счет того, что излишек жидкости, образовавшийся в результате теплового расширения, полностью выводится в специальный резервуар и возвращается обратно по мере остывания теплоносителя.

    В случае, когда объём расширительного бачка для системы был определен неправильно, не избежать перепадов давления в контуре. Это связано с тем, что теплоноситель, которому не нашлось места в расширительном баке, уходит наружу:

    • через перелив в резервуаре открытого типа;
    • через клапан сброса в мембранном баке.

    Если «излишки» теплоносителя не сбросить из системы закрытого типа при повышении давления до критических отметок, произойдет авария – лопнут трубы или разгерметизируются соединения.

    Что происходит при перепаде давления в расширительном бачке

    При остывании объём теплоносителя уменьшается, и его становится недостаточно, поскольку «излишки» ушли из контура безвозвратно. Соответственно, давление в системе резко падает. Это может спровоцировать:

    • остановку работы котельного агрегата, если он снабжен автоматикой, отслеживающей уровень давления;
    • размораживание системы, если автоматический котел остановился в зимнее время, а дом находится без присмотра хозяев.

    В случае, когда объём расширительного резервуара недостаточен, контур необходимо регулярно подпитывать водой.

    Чаще всего такая ситуация возникает, если котел снабжен встроенным резервуаром, и владельцы дома понадеялись на него, не выполнив соответствующий расчёт.

    Если рассчитанный объём бака полностью, без запаса, соответствует количеству «излишков» нагретого теплоносителя, это сказывается на эксплуатации отопительной системы.

    Когда бак полностью заполняется, давление возрастает до критического, но границу не переходит, манометр показывает максимальные рабочие значения. В этом случае авария не происходит, обогрев дома идет в дежурном режиме, но функционирование на пределе возможностей весь отопительный сезон губительно действует на отопительное оборудование, снижает его срок службы.

    Поэтому рекомендуется приобретать расширительную емкость с небольшим запасом по объёму.

    Подбор объёма бака

    Рассмотрим, как рассчитать расширительный бак на отопление для системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Чтобы сделать соответствующие вычисления для отопления закрытого типа, необходимо знать объём теплоносителя в системе – то есть, суммарный объём всех элементов (котла, приборов отопления, трубопровода, контура теплого пола при его наличии).

    Узнать количество теплоносителя можно разными способами:

    • Способ 1. Самый точный вариант – заполнение системы водой через водосчетчик. При его отсутствии можно поступить наоборот – сливать воду из заполненной системы в ведра и вести подсчет ведер.
    • Способ 2. Суммировать объём всех элементов, при этом:
      • вместительность котла указана в паспорте;
      • количество теплоносителя в радиаторах или конвекторах вычисляется, исходя из количества секций (в технической документации есть информация об объёме одной секции) или размеров цельного прибора (данные есть в паспорте изделия);
      • объём жидкости в трубопроводе вычисляется после измерения длины всех проложенных труб по формулеVобщ = π × D2 × L/4(где π=3,14, D – внутренний диаметр трубы в сантиметрах, L – суммарная длина труб в сантиметрах), полученное значение делят на 1000, чтобы перевести в литры.
    • Способ 3. Приблизительный расчет, основанный на данных, полученных на практике. Количество теплоносителя зависит от устройств, которые использованы, чтобы отапливать дом:
      • для теплого пола требуется 17 л жидкости на 1 кВт;
      • для радиаторного отопления – 10,6 л на 1 кВт;
      • для конвекторов – 7 л на 1 кВт.
    • Способ 4. Самый простой вариант, но не слишком точный. Объём теплоносителя в системе вычисляется из расчета 15 л на 1 кВт мощности.

    Итоговый расчет

    Определив суммарное количество теплоносителя в котельном агрегате и контуре, можно выполнить расчет объёма расширительного бака.

    Для этого можно воспользоваться формулой Vбака=Vсист × k/D, с учетом, что:

    D – параметр эффективности мембранного бака;
    k – коэффициент теплового расширения жидкости, которую планируется использовать в качестве теплоносителя:

    • для воды – 4%;
    • для этиленгликоля 10% – 4,4%;
    • для этиленгликоля 20% – 4,8%.

    Vсист – объём жидкости в системе.

    Если параметр D не указан в паспорте бака, его рассчитывают, используя формулу D = (Pмакс – Pнач) ⁄ (Pмакс + 1), при этом:
    Рмакс – показатель максимально допустимого давления в системе (в соответствии с этим параметром выполняется заводская настройка предохранительного клапана);
    Рнач – давление в воздушной камере бака при первоначальной накачке.

    Выбирая бачок, следует обратить внимание на максимально допустимые рабочие параметры:

    • температура теплоносителя – до 120°С;
    • давление в системе – до 6-10 Бар.

    Устанавливать допускается только мембранный бак, рабочие показатели которого несколько превышают расчетные значения.

    Выводы

    Чтобы отопительная система работала правильно, необходимо знать, как рассчитать расширительный бак для отопления. Кроме того, устройство следует настроить согласно инструкции от производителя или самостоятельно.

    Во втором случае воздушную камеру при помощи ручного насоса закачивается воздух с таким расчетом, чтобы давление в этой камере было на 0,2 атмосферы ниже рабочего давления котельного агрегата.

    Правильный расчет и настройка мембранного бака помогут обеспечить стабильное давление в отопительном контуре во время его эксплуатации.

    Расчет расширительного бака системы отопления

    Расчет и объем расширительного бака для отопления

    Прочитав этот материал, вы сможете раз и навсегда оставить позади проблему расчёта расширительного бака для закрытой и открытой систем отопления. Ниже вы сможете найти формулы. Также затронута тема возможных проблем из-за неправильного выбора этого оборудования.

    Одной из ключевых задач, которую нужно выполнить – это расчет расширительного бака для закрытой системы отопления. В свою очередь, в открытых контурах это не имеет столь большого значения. В принципе, расчет несложный, если вы владеете информацией.

    Несмотря на простоту вычислений, на практике случается допущение ошибок, которые приводят к негативным последствиям. Самая распространенная ошибка – это халатное отношение к выбору.

    Бывает так, что люди не уделяют достаточного внимания расчету объема расширительного бака для отопления и начинают разбираться в нюансах, только после того, как появляются первые проблемы и система требует ремонта .

    Возможные проблемы

    Для начала давайте рассмотрим последствия неправильного расчета расширительного бака для закрытой системы отопления. Возможно, и у вас стоит непригодный резервуар для вашей системы, а вы об этом даже не подозреваете.

    В случае если объём бака был рассчитан правильно, в контуре всегда будет стабильное давление. Не имеет значения открытая у вас система, или закрытая, расчет объема расширительного бака для отопления обоих видов схож, так как принцип их работы приблизительно одинаковый.

    Суть в том, что вода в трубах выступает в роли теплоносителя.

    То есть она разносит тепло по всему контуру и отдает его посредствам радиаторов. и стенок труб. Благодаря этому в помещении становится тепло. При этом количество воды всегда изменяется.

    После того, как она нагревается, ее становится больше, а после того, как остывает – меньше. Сдавить воду механическим путем невозможно, значит, нужно на время выводить ее излишки из контура.

    И обязательно в таких количествах, чтобы давление в системе всегда держалось на необходимом уровне, без перепадов. Вот мы и подошли к главному – это перепады давления.

    Если в контуре происходят перепады давления – это первые звоночки о неправильном функционировании. Виной этому может быть неправильно рассчитанный объем расширительного бака для системы отопления.

    Каким образом происходят перепады

    Оба процесса взаимосвязаны. Увеличение давления в контуре означает, что теплоносителю некуда деваться после того, как он увеличился в объёме. Одной из причин, не единственной, может быть неправильный расчет расширительного бака для отопления закрытого типа. Каким образом это происходит на практике? Возьмем, к примеру, контур, вмещающий сто литров теплоносителя:

    • в системе находится сто литров холодной жидкости
    • включается котел и нагревает теплоноситель
    • вода расширяется и ее становится уже не сто, а приблизительно сто пять литров
    • лишняя жидкость должна куда-то деваться. Для этого в контуре установлен расширительный бачок
    • после того как теплоноситель остыл, его в контуре стало не хватать, так как часть вытиснилась в бачок. Соответственно, воду в трубы надо вернуть, что и происходит, если все хорошо.

    Если же объем расширительного бака для закрытой системы отопления меньше необходимого, то вся жидкость, которая не вместилась, будет выведена наружу. В контуре предусматриваются специальные клапаны, которые выбрасывают теплоноситель в том случае, если давление повышается до критического уровня. Такими клапанами оснащены и современные котлы.

    Это необходимое условие для безопасной эксплуатации отопления. Повышение давления может привести даже к взрыву. Представьте себе последствия, когда трубы просто разрывает и горячая вода летит во все стороны. Помимо того, что можно получить травму от удара, такое чрезвычайное происшествие грозит ожогами находящимся поблизости людям и животным.

    В дальнейшем, после остывания, вода уменьшается в объёме. Жидкость из бака вытесняется обратно в трубы, но теплоносителя все равно не хватает. Это потому что выведенная вода наружу не вернулась, она ушла безвозвратно. В результате давление в контуре резко падает. Это приводит к следующим результатам:

    • остановка котла. У нагревателей есть определенный порог минимального давления, при котором он может работать. Если это значение не выдерживается, он просто не может включиться, автоматика не позволяет это сделать
    • размораживание системы. Если остановка отопительного оборудования произошла зимой, а вы не дома, может произойти серьезная авария. Система замерзнет за несколько часов, в зависимости от уровня теплоизоляции вашего жилья
    • необходимость подпитки. Надо подлить недостающее количество воды в контур.

    Это результаты грубых ошибок, допущенный при расчете расширительного бака для отопления, или если вы понадеялись на резервуар, встроенный в котел.

    В современных котлах есть встроенные баки, объёма которых зачастую недостаточно. Обязательно учитывайте этот факт и при необходимости устанавливайте дополнительные резервуары.

    Бывает и так, что бак полностью заполняется, давление продолжает расти, но не доходит до критического уровня. Стрелка манометра балансирует на грани рабочего максимума контура, при этом все функционирует. Таких случаев не счесть.

    Люди очень часто задают вопросы по поводу таких вот перепадов. Конечно, такие процессы их волнуют, так как они не являются нормой. При таких повышениях контур работает в экстремальных условиях, что приводит к его скорейшему износу.

    Также такие процессы неблагоприятно влияют на котел, а он денег стоит и не малых.

    Подбор объёма

    Рассмотрим по отдельности как рассчитать расширительный бак для отопления герметичного и открытого типов. Так как конструкция и принцип действия таких резервуаров абсолютно разные, хотя оба выполняют одинаковую функцию.

    Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, по большому счету, определяют его объём, так как конструкция такого резервуара довольно проста. Он делается из листового металла. В нем есть отверстие, через которое теплоноситель попадает вовнутрь и уходит опять в трубы. Также они могут быть оснащены отверстием для перелива, через которое лишняя вода выводится в канализацию.

    Бывает, что в резервуар подводят автоматическую подпитку. Но главное, как рассчитан расширительный бак в системе отопления, а точнее, его объём. Возьмём все ту же систему со ста литрами воды.

    После нагревания жидкость увеличится процентов на пять, может больше, в зависимости от температуры в контуре. Выходит, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не меньше пяти литров, лучше больше.

    И расчет расширительного бака для системы отопления сводится к следующему алгоритму:

    • пять литров – это расширение воды
    • пару литров должно всегда быть в баке – это чтобы воздух не попадал в контур
    • литра три надо сделать про запас.

    По итогам расчёта объема расширительного бака для отопления получает десять литров. Кстати, это самый простой и распространенный способ подбора – десять процентов от количества воды в контуре.

    Самый простой способ, как рассчитать объем расширительного бака для отопления это вычисление десятой части от общего количества теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все будет работать как часы.

    Для закрытых систем помимо простого, народного, способа расчета объема расширительного бака системы отопления, есть более точные методы. Чтобы воспользоваться ими, нужно знать несколько значений. К ним относятся:

    • насколько увеличивается объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на пять процентов. Значение округлено до целого числа без дробей, для удобства. Если в вашем контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, то это значение будет больше
    • сколько всего воды в контуре (ВК). Такие данные должны быть уже с этапа проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не знаете, сколько там литров, остается только замерять. Первое что приходит на ум – это слить полностью всю жидкость из контура и заполнить его заново. Количество литров можно измерить ведрами, а можно воспользоваться специальным счетчиком, который устанавливается на потоке
    • на какое максимальное давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочитать в документах нагревателя, или на нем самом. Вряд ли случится так, что нет ни документов, ни информации на корпусе котла. Но если уж так вышло, то интернет вам в помощь
    • какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже указано в технической документации.

    Чтобы рассчитать какой объем расширительного бака нужен для отопления, следует выполнить несложное математическое вычисление:

    ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

    По результатам расчета емкости расширительного бака для отопления вы получите точное значение. Остается открытым вопрос о целесообразности таких сложных подсчетов.

    Несомненно, по итогам этой формулы расчёта расширительного бачка системы отопления, получится меньшее значение, чем по результатам «народного» метода. Но погрешность в большую сторону не является ошибкой.

    Если резервуар больше необходимого – ничего страшного, просто нужно правильно его настроить.

    До какого уровня накачивать воздушную камеру

    Важно правильно настроить расширительный бачок для отопления закрытого типа.

    Расчет вместительности — это, конечно, серьёзный аспект, но даже если он выполнен правильно, бак все равно может работать неподобающим образом. Чтобы с этим разобраться, вкратце остановимся на его конструкции.

    Он состоит из двух отделений, между которыми есть резиновая прокладка. Связи между камерами нет. В отделении для воздуха есть ниппель.

    В процессе эксплуатации вода заполняет объём камеры бака, при этом мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере слишком высокое, оно просто не даст резинке деформироваться. В итоге, бак не работает. В воздушной камере должно быть на две десятых атмосферы меньше, чем рабочее давление котла. Или же для настройки воспользуйтесь рекомендациями производителя.

    Интересное по теме:

    Особенности монтажа циркуляционных насосов дл.

  • Виды фильтров для систем отопления: магнитный.
  • Циркуляционные насосы dab – надежная гидравли.

    Ремонт труб отопления

    Расчет мембранного расширительного бака

    Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где

    VL – емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть)

    Е – коэффициент расширения жидкости, %

    D – эффективность мембранного расширительного бака

    1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу – 1КW = 15 л.

    Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт. тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.

    2. Расширение жидкости – 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95 С (данные достаточно точные и неопасные)

    Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:

    10% – 4% х 1,1 = 4,4%

    20% – 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.

    эффективность мембранного расширительного бака D = (PV – PS) / (PV + 1), где

    РV – максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар

    PS – давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления (0,5 бар = 5 метров )

    Например: площадь коттеджа составляет 300 м . высота системы . мощность котла 30 кВт. объем теплоаккумулятора 1000 л тогда объем необходимого расширительного бака составит:

    VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.

    PV = 2,5 бар PS = 0,5 бар

    D = (2,5 – 0,5)/(2,5+1) = 0,57

    V = 1450 х 0,04/0,57 = 101,75

    Выбираем расширительный мембранный бак 110 л. давление зарядки 0,5 бар

    Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

    Как подобрать расширительный бак для системы отопления

    Расчет расширительного бака для системы отопления: подбор типа, формула и методика вычислений

    Ёмкости для расширения воды (или экспанзоматы) используются для поддержания давления в системе отопления на заданном уровне, что исключает возможность возникновения непредвиденных (аварийных) ситуаций. Эти бачки могут иметь два различных исполнения: открытое и закрытое.

    К особенностям изделий открытого вида следует отнести наличие непосредственного контакта жидкости с атмосферой. В бачках закрытого типа теплоноситель изолирован от воздуха, а при расширении занимает дополнительный объём за счёт сжатия газа, отделённого от него гибкой мембраной.

    Устройство расширительного бачка

    Устройство расширительной ёмкости определяется её типом, а также особенностями обслуживаемой системы. Так, в оборудовании открытого типа расширение теплоносителя компенсируется за счёт поглощения избытков жидкости в свободных пространствах бака, предназначенных специально для этих целей.

    Закрытые ёмкости выполняются в виде герметичного баллона, который разделён посредством мембраны на две механически изолированные части. При решении выбрать такую модель нужно иметь в виду, что в одну из них под давлением закачивается газ, а другая выполняет функцию приёмника теплоносителя.

    По мере охлаждения жидкости в системе её объём уменьшается, вследствие чего она выдавливается из бачка газом, восполняя образовавшийся недостаток. При её нагреве наблюдается обратный процесс, при котором теплоноситель расширяется и занимает свободное место в баке, ограничиваемое давлением сжатого газа.

    В отличие от закрытых бачков, резервуары открытого типа имеют определённые ограничения, связанные с местом их установки. Они должны монтироваться в верхних частях помещения, что обеспечивает возможность движения носителя самотёком при снижении его объёма. Независимо от типа и особенностей таких устройств перед их выбором потребуется обязательный расчёт основных показателей расширителя.

    Исходные данные

    Расчет расширительного бака возможен лишь при наличии следующих исходных данных:

    • минимальный диаметр подводящей трубы;
    • величина нормального давления в ёмкости для расширения;
    • среднее (рабочее) давление в отопительной системе.

    Такой расчёт может быть произведён программным или обычным (ручным) способом. В результате пользователь должен получить значение ёмкости расширителя, удовлетворяющее характеристикам отопительной системы и конструктивным особенностям самого бака.

    Из-за указанных недостатков при выборе способа расчёта удобнее ориентироваться на ручной подход, реализуемый с помощью обычных формул. В основу этого метода заложен принцип зависимости параметров жидкости от её температуры.

    Формула для расчёта

    В соответствии с указанным выше принципом воспользуемся следующей формулой и рассчитаем объем расширительного бака для отопления:

    V бака = (V сист. * К) / N, где:

    V сист. – общий объём трубопроводов отопительной системы.

    К – коэффициент, учитывающий особенности используемого носителя.

    N – показатель, определяющий эффективность работы бачка.

    Известные методики расчёта отопительной системы частного дома предполагают следующие подходы. Согласно одному из них в трубы сначала закачивается вода или гликолевый антифриз, после чего всё это сливается с последующим измерением объёма слитой жидкости.

    Более простой вариант расчёта основывается на использовании следующих опытных данных. Известно, что на единицу мощности котельной установки приходится ёмкость труб отопления, равная примерно 15 литрам. С учётом этого при имеющемся в частном доме котле мощностью 30 киловатт общий показатель для всей системы будет равен 450 литрам.

    Величину коэффициента (К) можно подобрать в специальных справочниках (для воды его значение составляет 4%). Эффективность бачка (N) обычно указывается в прилагаемых к изделию документах. Ее можно рассчитать также по формуле:

    (Р1-Р2)/(Р1+1), где Р1 – максимальное давление для предохранительного клапана, а Р2 – давление внутри бачка (обычно 1,5 бар). При Р1=8 бар получаем N=0,72, а V бака=25 л.

    Можно также исходить из того, что объем воды в системе при нагреве увеличивается на 5-10%. В результате получаем диапазон от 23 до 45 л.

    На практике расширительный бак на 25 л может быть установлен при мощности насоса 1,2 кВт. Можно использовать несколько небольших баков вместо одного очень объемного.

    Особенность мембранного бака

    При подборе расширительного бака необходимо обратить внимание на следующие особенности мембранных изделий. Поступающие в продажу экспанзоматы этого класса могут оснащаться мембранами двух типов: заменяемой и несменной (фиксированной).

    Спецификой первой из этих моделей является то, что поступающий в расширительный бачок теплоноситель располагается в границах мембранного объёма, не имея контакта со стальной поверхностью самого изделия. При необходимости ремонта или замены перегородки доступ к ней обеспечивается через специальный фланец, фиксируемый на корпусе двумя болтовыми соединениями.

    В изделиях второго типа внутренняя полость бачка посредством жёстко закреплённой на основании (фиксированной) диафрагмы делится на две части, расположенные внутри корпуса изделия. Снять такую мембрану с расширительного бака нельзя, но рвется она от превышения давления значительно реже.

    В заключение обзора отметим, что при выборе того или иного типа бачка в первую очередь должен учитываться объём обслуживаемой им системы, определяющий суммарную массу циркулирующего в ней теплоносителя.

    Как расчитать расширительный бак для отопления?

    Любая современная система отопления не «представляет» своего существования без надежного компенсатора теплового расширения теплоносителя в ней — расширительного бака.

    Практический расчет расширительного бака для отопления довольно прост — необходимо «вооружиться» несколькими формулами и определиться с исходными рабочими параметрами системы.

    Сейчас эффективно используются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих функциональных устройств использовались преимущественно в системах с естественно циркулирующим теплоносителем. Они имеют значительные габариты и низкую эффективность. Поэтому постепенно применение такого типа баков сходит на «нет».

    Баки закрытого типа конструкционно представляют собой герметичную емкость цилиндрической или «таблетированной» формы.

    Мембранный расширительный бак «таблетка»Мембранный расширительный бак

    Внутри бак разделен мембранной перегородкой на воздушную и жидкостную камеры — это бак диафрагменного типа. Также возможно конструкционно использование внутри бака «балонной» эластичной камеры из термостойкой резины.

    Схематическое устройство расширительного бака

    Принцип действия основан на расширении объема теплоносителя в жидкостном отсеке, который приводит к деформации эластичной перегородки (баллона).

    Уменьшение объема воздушной камеры приводит к повышению давления воздуха (газа) в ней. Превышение допустимого давления приводит к срабатыванию предохранительного клапана.

    Такова упрощенная схема действия этого бака.

    Но нормальное и безопасное функционирование системы возможно только при правильном расчете расширительного бака для отопления. Игнорирование или неграмотный расчет объема расширительного бака приведет или к недостаточному давлению в системе, или к превышению давления в ней и аварийному сбросу избытка теплоносителя.

    Математика в расчете параметров расширительного бака

    Перед тем, как рассчитать расширительный бак для отопления, уже необходимо определить:

    Общий (суммарный) объем всех элементов системы отопления: котла, труб, радиаторов. Сделать такой расчет практически довольно сложно — поэтому используют методику приблизительного расчета, основанную на таких практических данных:

    • конвектор «берет» 7 л теплоносителя на кВт мощности;
    • теплый пол «потребует» 17 л на кВт;
    • радиатору необходимо 10,6 л/кВт тепловой мощности.

    [/num-block] [num-block step-namber=»2″]

    Расчет объема расширительного бака (V_<бака>) делаем по формуле: $$ V_ <бака>= V_<сист>*k/D $$

    (V_<бака>) — объем теплоносителя во всей системе;

    (k) — коэффициент объемного теплового расширения теплоносителя;

    (D) — показатель эффективности расширительного бака (мембранного блока).

    Величину (k) для воды принимают равной 4% при ее температуре до 95 ОС, при использовании этиленгликоля 10-20% величина изменяется от 4,4 до 4,8% соответственно!

    Ориентировочная величина расчета расширительного бака для отопления, то есть объема жидкости в нем – 3% от всего объема теплоносителя данной системы.

    [/num-block] [num-block step-namber=»3″]

    В случае «неизвестности» параметра (D) его можно рассчитать по формуле: $$D = frac — P_<нач>> + 1>$$

    (P_<макс>) — значение макс. допустимого в системе давления (на это давление на строен предохранительный клапан);

    (P_<нач>) — давление первоначальной накачки воздушной камеры бака.

    [/num-block] [num-block step-namber=»4″]

    Расчет мембранного расширительного бака обязует учитывать предельные рабочие параметры:

    1. максимальное значение температуры теплоносителя (до +120 оС);
    2. максимальное рабочее давление (до 6-10 бар).

    Итоговые показатели для выбора бака должны быть выше расчетных. Незначительное превышение необходимого объема бака не так страшно,как недостаточный его объем.

    В случае использования рециркуляционной системы горячего водоснабжения ее необходимо оборудовать дополнительным расширительным баком.

    Выполняется расчет расширительного бака для ГВС согласно технической документации конкретного производителя устройств.

    Типовая схема подключения расширительных баков в систему отопления и ГВС

    1 Коллекторный шкаф 15 Погодозависимая система автоматики
    2 Терморегулятор радиаторный с термостатической головкой 16 Группа безопасности котла
    3 Радиатор (конвектор) боковое подключение 17 Датчик температуры помещения
    4 Радиатор (конвектор) нижнее подключение 18 Мембранный расширительный бак системы горячего водоснабжения
    5 Головка термостатическая 19 Насос циркуляционный UP для горячего водоснабжения
    6 Смеситель 20 Датчик температуры наружный
    7 Клапан запорный 21 Фильтр сетчатый
    8 Клапан смесительный трехходовой с автоматической термостатической головкой 22 Датчик температуры поверхностный
    9 Кран шаровой 23 Задвижка клиновая
    10 Насос циркуляционный UPS 24 Группа безопасности бойлера
    11 Обратный клапан 25 Фильтр сетчатый самопромывной с манометром
    12 Воздухоотводчик автоматический 26 Кран шаровой газовый
    13 Кран шаровой MINI 27 Газовый счетчик
    14 Уголок установочный 28 Мембранный расширительный бак системы отопления

    Рассмотренная методика показывает, как рассчитать емкость расширительного бака, но в случае самостоятельного планирования системы отопления лучше «семь раз отмерить…», то есть при наличии возможности проконсультироваться со специалистом на месте.

    Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

    • 29 июля 2014 22:32:43
    • Просмотров: 12103
    • Автор: Дмитрий З
    • Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

    Как произвести расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы отопления.

    Современные системы отопления представляют собой замкнутый контур, герметичную конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от попадания воздуха, а значит, менее подвержена окислению.

    При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с увеличением температуры теплоносителя, может повыситься давление, способное нарушить целостность элементов системы. В таких случаях устанавливается герметичный расширительный бак (мембранный или экспанзомат), который используется в закрытых контурах отопления с целью компенсации температурных расширений.

    Экспанзомат конструктивно представляет собой герметичную емкость, со встроенной внутрь эластичной мембраной или мешком, разделяющей бак на две полости: одна из которых, при увеличении давления, наполняется теплоносителем, а другая – воздухом или азотом. В одной из частей компенсатора расположен ниппель для подкачки насосом и замера давления газа, а в другой – резьбовой штуцер для присоединения к контуру отопления.

    Формула расчета расширения жидкости при изменении температуры:

    V = A x VT / (1– Pmin / Pmax.) / К.

    VT- общий объем теплоносителя в системе

    A – коэффициент расширения теплоносителя при максимальной возможной температуре

    Pmin (атм.) – начальное давление в расширительном баке

    Pmax (атм.) – максимально допустимое значение давления

    К – коэффициент заполнения расширительной ёмкости, определяющий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема мембранного бака), который может вместить экспанзомат. По таблице:

    Pmax-максимальное давление, атм. Pmin – начальное давление, атм.
    0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0
    1,0 0,25
    1,5 0,40 0,20
    2,0 0,50 0,33 0,16
    2,5 0,58 0,42 0,28 0,14
    3,0 0,62 0,50 0,37 0,25 0,12
    3,5 0,67 0,55 0,44 0,33 0,22
    4,0 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20
    4,5 0,63 0,54 0,45 0,36 0,27 0,18
    5,0 0,58 0,50 0,41 0,33 0,25 0,16
    5,5 0,62 0,54 0,47 0,38 0,30 0,23
    6,0 0,57 0,50 0,42 0,35 0,28
    6,5 0,60 0,53 0,46 0,40 0,35 0,20
    7,0 0,56 0,50 0,44 0,38 0,25
    7,5 0,58 0,53 0,47 0,41 0,30
    8,0 0,56 0,50 0,45 0,33

    Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %

    °С Содержание гликоля, %
    10 20 30 40 50 70 90
    0,00013 0,0032 0,0064 0,0096 0,0128 0,0160 0,0224 0,0288
    10 0,00027 0,0034 0,0066 0,0098 0,0130 0,0162 0,0226 0,0290
    20 0,00177 0,0048 0,0080 0,0112 0,0144 0,0176 0,0240 0,0304
    30 0,00435 0,0074 0,0106 0,0138 0,0170 0,0202 0,0266 0,0330
    40 0,0078 0,0109 0,0141 0,0173 0,0205 0,0237 0,0301 0,0365
    50 0,0121 0,0151 0,0183 0,0215 0,0247 0,0279 0,0343 0,0407
    60 0,0171 0,0201 0,0232 0,0263 0,0294 0,0325 0,0387 0,0449
    70 0,0227 0,0258 0,0288 0,0318 0,0348 0,0378 0,0438 0,0498
    80 0,0290 0,0320 0,0349 0,0378 0,0407 0,0436 0,0494 0,0552
    90 0,0359 0,0389 0,0417 0,0445 0,0473 0,0501 0,0557 0,0613
    100 0,0434 0,0465 0,0491 0,0517 0,0543 0,0569 0,0621 0,0729

    коэффициент расширения воды при температуре 90°С равен по таблице 0,0359

    объем системы допустим 600 л.

    начальное давление в расширительном баке 1,5 атм.

    максимальное давление в системе отопления 4 атм.

    V = 0,0359 х 600 / (1 – 1,5 / 4) / 0,5 = 68,928 литра

    Расчёт объёма расширительного бака для отопления — Статьи, советы и описания по эксплуатации и ремонту водопроводов, насосов и отопления

    В системах индивидуального отопления, раньше, в основном, применялись расширительные баки с свободным переливом жидкости, или открытого типа. Они просты в изготовлении, и не сложны, в их конструкции. Обычно, это бак прямоугольной формы, с открытым верхом, или с закрытым.

    В такой бак, вварены минимум две трубки: одна для поступления в сосуд расширяемой жидкости из системы отопления (расположена в нижней части бака), вторая трубка служит для ввода и вывода воздуха, и при необходимости, для сброса излишков жидкости из системы отопления. Вторая трубка располагается в верхней части бака для излишков разогретой жидкости, открытого типа.

    Ещё она (верхняя трубка) выполняет роль «контрольки» наполнения системы отопления, при её запитке, или до-запитки.

    В нынешнее время, более широко распространены расширительные баки закрытого типа. Ёмкости такого типа рассчитаны на работу под определённым давлением.

    Об устройстве расширительного бака есть статья на этом сайте, при желании можете ознакомиться.

    Бак закрытого типа состоит из ёмкости с резиновой мембраной или «грушей», и в него закачано определённое давление воздуха (обычно, заводское давление – 1.5 Bar).

    Посмотрите видео, демонстрирующее принцип работы расширителя.

    Но, так как речь в этой статье не об их конструкции, а о принципе действия и расчёте нужного объёма, то перейдём к этим понятиям. Для определения рабочего объёма расширительного бака, как открытого, так и закрытого, нам понадобятся некоторые исходные данные. В статье приведен пример расчёта для системы отопления, заполненной водой. Если у вас что-то иное, то эти расчёты не подойдут.

    Нам нужны следующие данные:

    • Температурный диапазон системы отопления
    • Объём жидкости в системе
    • Данные о коэффициенте расширения воды
    • Статическая высота расположения расширительного бака
    • Коэффициент запаса объёма бака (равен 1.25 %)

    Приступаем к расчёту.

    Первое, это необходимо определить коэффициент расширения воды в системе отопления. Для этого нам пригодится такая вот таблица, с рассчитанными данными расширения, для конкретных диапазонов температур.

    Подойдёт нам диапазон от 10 до 90 градусов по Цельсию, коэффициент расширения для этих температур равен 3.58 %.

    Объём жидкости в системе примем за 150 литров (Vсис = 150 литров).

    Так как заводское давление внутри расширительной ёмкости равно 1.5 Bar, то примем его за предварительное давление расширителя – Pmin. Максимальное рабочее давление Pmax принимаем за 3 Bar (в примере используем наиболее подходящие цифры, для реальных проектов, подходящие для 1 – 2-х этажных домов или квартир).

    Итак: Объём расширяемой жидкости –
    Vрасш = 150 л. Х 3.58 %/ 100% = 5.37 литр.

    Объём запаса:
    150 Х 1.25 % / 100 % = 1.875 литр.

    Итого:
    V = 5.37 + 1.875 = 7.245 литр.

    Обратите внимание, что коэффициент запаса объёма бака мы приняли, для простоты, за 1.25 %. Его можно высчитать персонально, используя формулу: Pmax – Pmin / Pmax (наши данные: 3 – 1.5 / 3 = 0.5 %)

    Наиболее подходящим и разумным, в нашем случае, подойдёт расширительный бак объёмом в 8 литров.

    Эти расчёты подойдут и для определения расширительного бака открытого типа.
    Заходите к нам ещё!

    Расчет расширительного бака

    Расчёт и Подбор Расширительного Бака

    Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список расширительных баков соответствующих заданным исходным данным.

    Высота от точки присоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления

    Максимальное давление для системы отопления

    в месте подключения расширительного бака

    Температурный график Т1 – Т2 системы отопления

    Объём воды в системе отопления

    Тепловая нагрузка системы отопления

    Преобладающий тип отопительных приборов

    Устройство и конструкция

    Расчёт и подбор

    Установка и монтаж

    Обслуживание и ремонт

    Расчёт расширительного бака

    Расчёт расширительного бака выполняют для определения его объёма, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления.

    Методика расчёта расширительных баков сложна и рутинна, но в целом можно установить такую зависимость между объёмом бака и влияющими на него параметрами:

    • Чем больше ёмкость системы отопления, тем больше объём расширительного бака.
    • Чем выше максимальная температура воды в системе отопления, тем больше объём бака.
    • Чем выше максимально допустимое давление в системе отопления, тем меньше объём.
    • Чем меньше высота от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления, тем меньше объём бака.

    Так как, расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма воды но и для пополнения незначительных утечек теплоносителя — в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды, так называемый эксплуатационный объём. В выше приведенном алгоритме расчёта заложен эксплуатационный объём воды в размере 3% от ёмкости системы отопления.

    Подбор расширительных баков

    Подбор расширительного бака следует выполнять с учётом его температурныx и прочностных характеристик. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.

    Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма, сверх расчётного – нет.

    Если установка расширительных баков предусматривается в помещении, то следует учесть что сосуды диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким мембранным бакам меньшей ёмкости.

    1. При использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей рекомендуется подобрать расширительный бак с объёмом на 50% превышающим расчётный.

    2. Первый признак неправильно рассчитанного расширительного бака или невыполненной его настройки — это частое срабатывание предохранительного клапана.

    Как расчитать расширительный бак для отопления?


    Любая современная система отопления не «представляет» своего существования без надежного компенсатора теплового расширения теплоносителя в ней — расширительного бака.

    Практический расчет расширительного бака для отопления довольно прост — необходимо «вооружиться» несколькими формулами и определиться с исходными рабочими параметрами системы.

    Сейчас эффективно используются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих функциональных устройств использовались преимущественно в системах с естественно циркулирующим теплоносителем. Они имеют значительные габариты и низкую эффективность. Поэтому постепенно применение такого типа баков сходит на «нет».

    Баки закрытого типа конструкционно представляют собой герметичную емкость цилиндрической или «таблетированной» формы.

    Мембранный расширительный бак «таблетка»

    Мембранный расширительный бак

    Внутри бак разделен мембранной перегородкой на воздушную и жидкостную камеры — это бак диафрагменного типа. Также возможно конструкционно использование внутри бака «балонной» эластичной камеры из термостойкой резины.

    Схематическое устройство расширительного бака

    Принцип действия основан на расширении объема теплоносителя в жидкостном отсеке, который приводит к деформации эластичной перегородки (баллона). Уменьшение объема воздушной камеры приводит к повышению давления воздуха (газа) в ней. Превышение допустимого давления приводит к срабатыванию предохранительного клапана. Такова упрощенная схема действия этого бака.

    Но нормальное и безопасное функционирование системы возможно только при правильном расчете расширительного бака для отопления. Игнорирование или неграмотный расчет объема расширительного бака приведет или к недостаточному давлению в системе, или к превышению давления в ней и аварийному сбросу избытка теплоносителя.

    Математика в расчете параметров расширительного бака

    Перед тем, как рассчитать расширительный бак для отопления, уже необходимо определить:

    Общий (суммарный) объем всех элементов системы отопления: котла, труб, радиаторов. Сделать такой расчет практически довольно сложно — поэтому используют методику приблизительного расчета, основанную на таких практических данных:

    • конвектор «берет» 7 л теплоносителя на кВт мощности;
    • теплый пол «потребует» 17 л на кВт;
    • радиатору необходимо 10,6 л/кВт тепловой мощности.

    Еще проще! На 1 кВт мощности системы отопления принимается расчетная величина объема в 15 л теплоносителя.

    Расчет объема расширительного бака \(V_ \) делаем по формуле:

    \(V_ \) — объем теплоносителя во всей системе;

    \(k\) — коэффициент объемного теплового расширения теплоносителя;

    \(D\) — показатель эффективности расширительного бака (мембранного блока).

    Величину \(k\) для воды принимают равной 4% при ее температуре до 95 О С, при использовании этиленгликоля 10-20% величина изменяется от 4,4 до 4,8% соответственно!

    Ориентировочная величина расчета расширительного бака для отопления, то есть объема жидкости в нем – 3% от всего объема теплоносителя данной системы.

    В случае «неизвестности» параметра \(D\) его можно рассчитать по формуле:

    \(P_ \) — значение макс. допустимого в системе давления (на это давление на строен предохранительный клапан);

    \(P_ \) — давление первоначальной накачки воздушной камеры бака.

    Расчет мембранного расширительного бака обязует учитывать предельные рабочие параметры:

    1. максимальное значение температуры теплоносителя (до +120 о С);
    2. максимальное рабочее давление (до 6-10 бар).

    Итоговые показатели для выбора бака должны быть выше расчетных. Незначительное превышение необходимого объема бака не так страшно,как недостаточный его объем.

    Внимание! Применение в качестве теплоносителя антифризных смесей рекомендован выбор бака с увеличенным на 50% объемом.

    В случае использования рециркуляционной системы горячего водоснабжения ее необходимо оборудовать дополнительным расширительным баком.

    Выполняется расчет расширительного бака для ГВС согласно технической документации конкретного производителя устройств.

    Типовая схема подключения расширительных баков в систему отопления и ГВС

    Расчет расширительного бака для отопления: инструкция для новичков и специалистов

    Экспанзомат, или как его привыкли называть, расширительный резервуар, является важнейшим элементом любой автономной системы отопления (СО). Назначение данного устройства – компенсация теплового расширения и пополнение незначительных утечек теплоносителя. Если объем данной емкости будет слишком большой, то будет практически невозможно создать необходимое давление в СО. Слишком маленький резервуар может не принять в себя излишки теплоносителя. Именно поэтому так важно правильно подобрать объем расширительного бака для отопления. О методиках расчета экспанзомата и пойдет речь в данной публикации.

    Конечным итогом вычислительных операций является: определение объема бака; минимального диаметра подводящей трубы; значение начального давления в устройстве и рабочее давление в системе.

    Сегодня, существует три основные методики расчета объема расширительного бака для отопления: калькуляторы, размещенные на специализированных сайтах, программное обеспечение и самостоятельный расчет при помощи формул. При вычислениях с помощи онлайн-калькуляторов иногда получается значение с высокой погрешностью. Специализированное ПО, как правило, распространяется на платной основе, что довольно недешево. Далее, рассмотрим методику самостоятельного расчета.

    Формула расчета экспанзомата

    На первый взгляд – это сложно и занимает много времени. На самом деле, выполнить данные вычисления способен любой человек, знающий таблицу умножения.

    Vсист –объём всей СО.

    K–температурный коэффициента жидкости в СО

    N – величина эффективности экспанзомата.

    Первое, что понадобиться сделать – это рассчитать объем теплоносителя в системе. Сделать это можно:

    • закачав ее водой (гликолевым антифризом), после чего слив и измерив объем жидкости (при помощи расходомера или измерительной емкости).
    • рассчитав объем самостоятельно.

    Первый способ требует много времени и сил. Второй способ не требует трудозатрат. Рассчитывается общий объем СО исходя из мощности теплогенератора.

    Важно! На 1 кВт мощности котельной установки требуется экспанзомат с емкостью 15 л.

    Например: мощность котлоагрегата в СО – 30 кВт. Исходя из этого, общий объем системы будет равняться: 30 кВт х 15л. = 450 л.Итак: первая величина для расчета объема расширительного бака для отопления (Vсист) = 450л.

    Второе значение (К) является постоянной величиной. Выяснить ее можно через справочную литературу.

    Важно! Для воды константа равна 4%, для 10-ного этиленгликоля, – 4,4%; для 20%-ного 4,8%; Величина действительна для СО, в которых теплоноситель разогревается до 95°С.

    На таблице представлена зависимость теплового расширения гликолевых антифризов от температуры нагрева и процентного содержания активного вещества в водном растворе.

    Третье значение (N), чаще всего, хорошие производители указывают в документах к эспанзомату. Если данных нет, то произведем вычисления самостоятельно по формуле:

    Pmax – значение максимально допустимого давления в СО.

    Важно! В автономных СО квартир и частных домов, верхние пределы давления находятся в пределах 2,5-3 кг/см 2 . Для того чтобы узнать точное максимально допустимое давление необходимо посмотреть настройку предохранительного клапана в группе безопасности.

    Pn – начальное давление в емкости. Расчет делается исходя из 0,5 кг/см 2 на каждые 5м высоты СО.

    Например: теплоноситель – вода; высота системы не более 5м.; допустимое давление 3 кг/см 2 тогда:

    Теперь, имея на руках исходные данные, можно начинать вычисления.

    K = (450л x 0,04) / 0,71 = 25,35л

    Совет: при вычислении объема экспанзомата в СО с водой в качестве теплоносителя, увеличьте расчетные значения на 15-20%. Если в СО будет циркулировать антифриз, то увеличьте расчетный показатель емкости расширительного бака на 50%.

    Правила выбора экспанзомата

    Большинство застройщиков, особенно тех, кто впервые сталкивается с созданием автономных СО, интересует вопрос: «Как выбрать расширительный бак для системы отопления?»

    Грамотный подбор данного устройства можно условно разбить на четыре этапа. Алгоритм следующий:

    • Определите необходимый тип экспанзомата. Тут все просто: для открытых СО – открытый бак; для закрытых – мембранный (баллонный) резервуар.
    • Рассчитайте необходимый объем резервуара.

    Обратите внимание на качество изделия. Важными моментами являются: качество металла корпуса и окраски, которая должна защищать устройство от коррозии; наличие регулируемого подрывного клапана; характеристики мембраны и наличие международного сертификата качества.

    Совет: Сегодня, в широком ассортименте представлены баки со сменной мембраной. Если позволяют средства рекомендуем выбрать именно такую модель.

    На российском рынке климатической техники есть емкости различного объема, горизонтальной или вертикальной ориентации, рассчитанные на разное рабочее и максимальное давление. Обратите внимание на цвет устройства: синий – для водяной системы; красный – для СО.

    И последнее. Подбор расширительного бака для отопления – это достаточно ответственный процесс, от которого зависит стабильность работы СО. Доверьте выбор профессионалам.

    Расчет расширительного бака для отопления: особенности и тонкости процесса

    Автономные системы водяного отопления с каждым годом становятся все популярнее среди отечественных потребителей.

    Благодаря своим конструктивным особенностям, доступности и возможности реализации множества схем, подобные системы интересны и эффективны в работе.

    Расширительный бак в системе отопления

    Одной из составляющих практически любой схемы отопления для частного дома является расширительный бак. Это устройство помогает обеспечить высокий уровень производительности системы, оберегает ее от повышенного давления.

    Для того чтобы элемент схемы отопления работал нормально и выполнял свои функции, необходимо обязательно знать как рассчитать расширительный бак для отопления.

    Основные разновидности расширительных баков и их функции

    В настоящее время на отечественном рынке представлено огромное множество различных типов расширительных баков.

    Следует отметить, что цена на многие варианты доступная и совсем невысокая, а потому установка возможна в любую систему автономного отопления, где в качестве теплоносителя используется вода.

    Среди основных типов расширительных баков, популярных на отечественном рынке, можно выделить несколько :

    • Открытые – как правило, имеют квадратную или прямоугольную форму. Так как габариты подобных конструкций довольно внушительные, а эффективность сомнительная, то применяются они сравнительно редко. Основной особенностью можно назвать простой монтаж своими руками без лишних затрат времени и финансов;
    • Закрытые – мембранные баки, представляющие собой плоскую или сферическую емкость, герметичную и прочную. Конструктивно это две половины термостойкой мембраны, выполненной в виде диафрагмы.

    Типы расширительных баков в системе отопления

    Инструкция предполагает, что функционирование данного типа баков происходит за счет попадания в них расширенного теплоносителя и деформации мембраны. Таким образом, количество воздуха в системе снижается, тогда как давление — повышается.

    Выбирая расширительный бак для любой современной системы отопления важно учитывать тот факт, что изделие должно в обязательном порядке отвечать некоторым определенным требованиям – диапазону давления, отличаться высоким качеством мембраны, ее характеристиками.

    К тому же, важен расчет бака, ведь от полученных параметров во многом зависит функциональность и работоспособность системы в целом.

    Как рассчитать расширительный бак: особенности процесса

    В большинстве случаев процедура расчета мембранного расширительного бака автономной системы отопления подразумевает получение данных, касающихся объема, самого минимального диаметра труб системы, а также начального напора и давления.

    Следует отметить, что использование всевозможных сложных методик расчетов может привести к ряду накладок, в том числе и многократной активации запорного клапана.

    Работа мембранного бака при изменении давления

    Выполняя расчеты расширительного бака системы отопления, важно помнить, что чем больше предельно разрешенное сжатие, тем меньше будут габариты самой емкости.

    В то же время, величина бака зависит и от температуры жидкости, ведь чем она будет значительнее, тем размеры конструкции возрастут.

    В виде формулы такой расчет можно представить в следующем виде:

    Vсис – общий объем теплоносителя в системе,

    К – коэффициент расширения теплоносителя;

    D– эффективность работы бака.

    В свою очередь, эффективность расширительного мембранного бака зависит от нескольких параметров: начального и максимального давления в системе, первоначального воздушного давления камеры.

    Следует отметить, что именно на самое высокое давление производится наладка предохранительного клапана.

    Разнообразие объемов расширительных баков

    Выбор того или иного варианта бака выполняется с учетом множества показателей, в том числе, температуры и прочности. При всем этом параметры выбираемой конструкции не должны превышать полученные данные, ведь только в таком случае бак будет нормально работать, без сбоев и прочих проблем.

    Совет: Если в системе отопления в качестве теплоносителя используется гликолевая смесь, а не вода, то бак рекомендуется устанавливать с реальным объемом, увеличенным по сравнению с расчетным в два раза. Этот шаг обезопасит вашу систему от разрыва.

    В большинстве случаев расширительные баки с объемом 15-30 литров работают в паре со специальным насосом. При этом мощность оборудования для таких баков может составлять 1,2 кВт и увеличиваться при росте объема, вплоть до 2 кВт.

    Следует отметить, что в продаже сегодня можно найти баки, объем которых составляет даже 100-200 литров. Конечно же, применяются они в более крупных автономных системах отопления, в том числе, установленных на различных промышленных объектах.

    Мембранные баки – наиболее популярный тип емкостей, используемых в современных системах отопления.

    Благодаря своей функциональности, простоте конструкции и доступной цене такие баки помогут сделать систему отопления более производительной, эффективной и сократят финансовые затраты.

    Правильно выполненный расчет объема расширительного бака – залог экономичности и качества системы, возможность сократить расходы и исключить возникновение каких-то непредвиденных ситуаций в ходе эксплуатации.

    Подбор, расчет расширительного бака для отопления

    Оборудуя систему автономного отопления, стоит задуматься о приобретении специального расширительного бака, предназначенного поглощать избыточное давление, образующееся в результате расширения теплоносителя под воздействием высокой температуры. Установка такого оборудования требует серьезного подхода, особенно важно правильно выполнить расчет расширительного бака для отопления, так как именно от этого элемента будет зависеть работоспособность всей обогревающей системы закрытого типа, которые признаны наиболее эффективными, так как из-за отсутствия контакта с кислородом, вся система меньше подвержена коррозийным процессам и окислению.

    Для чего необходим такой бак и как он работает

    Принцип работы устройства компенсирующего переизбыток давления теплоносителя не имеет каких-то сложных технических решений и весьма прост, но, несмотря на это, даже небольшая ошибка в расчете расширительного бака для отопления может привести к поломке оборудования и выходу из строя всей отопительной системы.

    Как правильно рассчитать требуемый объем расширительного бачка

    Дабы провести правильный и безошибочный расчет расширительного бака для отопления следует просчитать общий объем отопительной сети. Для этого требуется сложить объем обогревательного котла, общий объем всех труб связанных в отопительную систему, а также объем дополнительных обогревательных приборов, если они присутствуют.Формула для расчета объема расширительного бака K = (KE x Z) / N, в которой:

    • КЕ — это общий объем всей отопительной системы;

    Идеально точный расчет объема расширительного бака для отопления и всей отопительной системы произвести практически невозможно. Ну а примерно он рассчитывается исходя из значения, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 литрам объема теплоносителя. В целом получается, что средняя мощность для обычного дома равна 44 кВт. Исходя из этого, по формуле получается КЕ = 15х44 = 660л.Константа расширения жидкости около 4%, для систем в которых используется обычная вода с максимальной температурой нагрева 95 градусов Цельсия. Нередко в системы закачивается не вода, а этиленгликоль в разном процентном соотношении. В данном случае коэффициент расширения рассчитывается по формуле:

    Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой смеси в зависимости от температурных показателей:

    Варианты выбора и установки расширительных баков отопления

    Безотказность, устойчивость и длительный срок службы любых инженерных сетей напрямую связаны с правильным расчётом составных частей. Расширительный бак для отопления — важный элемент конструкции подогрева воздуха в частном доме. Мелочей в выборе и установке не бывает. Остаться в морозы без тепла — значит, подвергнуть опасности своё здоровье, а также спровоцировать поломки радиаторов и трубопроводов.

    Назначение устройства

    Физические свойства жидкости — увеличиваться в объёме при нагревании и невозможность сжатия при небольших показателях давления — предполагают обязательную установку расширительных бачков в системах отопления.

    При нагревании от 10 до 100 градусов вода увеличивается в объёме на 4%, а гликолевые жидкости (антифризы) на 7%.

    Обогрев, построенный с использованием котла, трубопроводов и радиаторов имеет конечный внутренний объём. Разогретая в котле вода, увеличиваясь в объёме, не находит места выхода. Давление в трубах, радиаторе, теплообменнике повышается до критических величин, способных разорвать элементы конструкции, выдавить прокладки.

    Частные системы отопления выдерживают в зависимости от типа труб и радиаторов до 5 Атм. Предохранительные клапаны в группах безопасности или в аппаратуре защиты котлов срабатывают при 3 Атм. Такое давление возникает при нагреве воды в закрытой ёмкости до 110 градусов. Рабочими пределами считают 1,5 – 2 Атм.

    Для накопления излишков теплоносителя устанавливают расширительные бачки.

    После остывания объём теплоносителя возвращается к прежним значениям. Чтобы не допустить завоздушивания радиаторов, вода возвращается в систему.

    Все возможные разновидности устройств делят на два класса: расширительные бачки для отопления закрытого и открытого типа.

    Открытый тип

    Баки открытого типа для отопления используется чаще всего в самотёчных (гравитационных) системах.

    Конструкция бачков

    Для самостоятельного изготовления понадобится любая ёмкость — ведро, канистра, отрезок трубы большого диаметра.

    В дне бачка делают отверстие, через которое посредством подводящей трубы соединяют ёмкость с системой отопления. В верхней части устанавливают крышку, через которую контролируют уровень теплоносителя и при необходимости проводят долив.

    Без крышки бак не оставляют, чтобы избежать попадания в воду пыли, насекомых и посторонних предметов.

    Для удобства в крышку устанавливают воздушный клапан. В таком случае заполняют систему через отдельный кран от водопровода — клапан выпускает воздух, но не даст излишкам воды перелиться через край.

    Монтируют расширительный бак в самой верхней точке системы отопления. По принципу сообщающихся сосудов теплоноситель не вытечет из бачка.

    Для безопасности ёмкость комплектуют переливным шлангом с выводом в канализацию или за пределы дома. Если жидкости наберётся слишком много, она по шлангу отведётся в безопасном режиме, не затопит помещение.

    Использовать пластиковые ёмкости нежелательно, так как температура воды/антифриза до попадания в радиаторы близка к 90 градусам или выше. Пластмасса разрушится, теплоноситель выльется в комнату (на чердак).

    Работа устройства

    По мере нагревания теплоносителя происходит его расширение. Излишки отводятся в расширитель. После остывания вода возвращается в систему трубопроводов и радиаторов.

    Бачок сообщается с воздухом, излишки которого выводятся в помещение.

    Требования к устройству

    Больших требований у конструкции бака не предъявляют. Выполняют два условия:

    • выбирают достаточный для обеспечения циклов нагрева и остывания объём ёмкости;
    • бак должен иметь сообщение с воздухом.

    Форма может быть любой, но нежелательно, чтобы горизонтальные размеры (ширина или диаметр) были больше вертикальных (высоты). Чем больше площадь поверхности, тем больше воды испаряется при нагревании, следовательно, придётся чаще заниматься контролем и доливом.

    Для открытых систем в качестве теплоносителя выбирают только воду. Спиртовые и гликолевые добавки быстро испаряются из нагретого антифриза, что резко повышает стоимость обслуживания — теплоноситель придётся регулярно и помногу доливать. В качестве присадок часто используют химически опасные при вдыхании вещества, которые при испарении наносят вред здоровью жильцов.

    Достоинства и недостатки

    Преимущества и недостатки связаны с конструкцией и принципом работы устройства.

    К положительным свойствам относят:

    • дешевизну покупного устройства и возможность изготовить своими руками из подручных материалов;
    • простоту конструкции, в которой отсутствуют дополнительные механические элементы (насосы, мембраны);
    • возможность обойтись без переделок системы при замене гравитационного (самотёчного) котла на нагреватель с принудительной циркуляцией;
    • автономность работы;

    В то же время использование самотёчных систем и открытых расширительных бачков не всегда возможно. Накладываются ограничения на этажность здания — не более 6 – 7 метров от нижней части котла до верхнего уровня теплоносителя в бачке.

    Уровень воды подлежит регулярной проверке, включая летний период. При недостатке воды циркуляция теплоносителя остановится. Контакт внутренних полостей металлических труб и радиаторов вызывает окисление или коррозию, что снижает срок эксплуатации отопления. Кроме того, наслоения ржавчины создают гидравлическое сопротивление току воды.

    Не используют открытые системы отопления, если в системе применили электродные котлы, которые требовательны к химическому составу теплоносителя. По мере испарения проводимость меняется, что влияет на производительность водонагревателя.

    Расчёт объёма

    Для заправки системы отопления чаще всего используют водопроводную воду. Её температура на протяжении года меняется не сильно. В среднем значения стремятся к 13 градусам зимой и около 16-18 летом. При нагреве от 10 до 90 градусов вода прибавит в объёме 4,5%. Антифриз расширится на 6–7,5% по объёму.

    Принимая во внимание необходимость небольшого запаса, объём расширительного бачка должен составлять 10% от полной емкости теплообменника котла, трубопроводов и радиаторов.

    Приблизительно вычислить необходимый объём можно разными способами. Делают это на этапе проектирования и покупки материалов.

    Вместительность одной секции радиатора указана в паспорте изделия. Объём теплоносителя в одном погонном метре трубы вычисляют по данным специальных таблиц. Например, в метр стальной трубы диаметром ¾ дюйма помещается 0,43 литра воды, а в трубу 2 дюйма около 2,4 литра. Сложив полученные данные, получают примерную вместительность системы отопления.

    Второй способ практический. Готовую систему, без бачка заполняют водой. Объём получают по показаниям счётчика или по количеству вёдер воды, если заполнение проводят вручную.

    Требования к месту установки

    Расширительный бачок открытого типа устанавливают в самой верхней точке системы. Обычно это второй этаж или чердак.

    В первом случае лучше выбрать нежилое помещение — во время работы отопления теплоноситель издаёт шум при движении по трубам, булькающие звуки звучат неприятно, особенно в ночное время. Кроме того, часть воды испаряется, повышая в помещении влажность.

    При установке бачка на чердаке принимают меры по утеплению ёмкости. Если этого не сделать, большая часть тепла (в бачке 10% теплоносителя) будет отапливать воздух.

    При прекращении подачи теплоносителя неутеплённый бачок быстро остынет. Через некоторое время вода замёрзнет. Даже если не произойдёт разрыва ёмкости, придётся отогревать подводящие трубы.

    Предусматривают возможность быстрого доступа к крышке для проверки уровня и долива воды.

    Закрытый тип

    Расширительный бачок для отопления закрытого вида монтируют в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя.

    • герметичность — вода (антифриз) не выкипает, и не может вылиться в помещении;
    • монтаж в любом участке трубопровода;
    • в систему можно заливать незамерзающую жидкость, что исключает размораживание при аварийных отключениях энергоносителей;
    • контроль состояния теплоносителя по приборам;
    • отсутствие контакта с воздухом и меньшая скорость распространения коррозии.

    Герметичные модели дороже открытых вариантов, но в общей смете на систему отопления стоимость занимает небольшую часть.

    Герметичность конструкции не позволяет «лишней» воде вытечь, поэтому давление может достигать критических величин. В связи с этим при установке закрытых расширительных бачков обязательно монтируют группу безопасности, что также увеличивает расходы.

    Варианты конструкции

    Исполнение бачков может различаться, но везде сохраняется единый принцип.

    Корпус выполняют методом штамповки из прочного металла. Внутренняя часть покрыта антикоррозийным составом.

    Бак разделён на воздушную и рабочую полости эластичной, химически стойкой мембраной.

    В продаже присутствуют баки синего и красного цветов. Синие изделия предназначены для водоснабжения. Использовать их для отопления не разрешает, так как мембраны не рассчитаны на высокие температуры. Для отопления приобретают только красные бачки.

    В нижней части корпуса вварен патрубок с резьбой для подключения к трубопроводу.

    С противоположной стороны установлен ниппель с золотником. Через него до заполнения системы в воздушной полости создаётся давление 1 – 1,5 Атм. Это необходимо для запуска котлов с автоматикой.

    Основная деталь — эластичная бутиловая или этиленпропиленовая мембрана, которая делит бак на две полости.

    По мере нагревания теплоноситель выдавливается в рабочую камеру бака. Мембранная прокладка деформируется, воздух сжимается, повышая при этом давление. Если давление в системе превысит 3 – 3,5 Атм сработает группа безопасности, стравив часть излишков жидкости. В некоторых моделях предохранительный клапан уже встроен при изготовлении.

    При остывании воды давление понижается, теплоноситель перетекает из бачка в трубопровод.

    Особенности монтажа

    Установить бачок в систему или заменить (отремонтировать) не составит труда даже для мастера с небольшими навыками сантехнических работ.

    Набор инструмента и комплектующих понадобится минимальный:

    • гаечные ключи;
    • подмотка на резьбу по предпочтениям мастера (лён, фум);
    • переходники для резьбы (при необходимости);
    • кронштейн для крепления бака к стене.

    До начала монтажа проводят ревизию имеющихся материальных средств и докупают необходимое.

    Требования к монтажу:

    1. Герметичность бака позволяет устанавливать его в любом месте, но предпочтение отдают участку обратной трубы у самого входа в котел. В этом месте температура теплоносителя около 40–50 градусов (на выходе из котла 90 – 100), что продлит срок службы мембраны.
    2. Циркуляционный насос располагают ближе к котлу, чтобы не создавать завихрения воды.
    3. Бак подключают через быстроразъёмное соединение (американку), чтобы его можно было быстро демонтировать для ремонта или замены.
    4. Перед баком (до американки) монтируют шаровый кран, перекрыв который можно снять бачок, не сливая теплоноситель из всей системы.
    5. Бачок обязательно крепят к прочному основанию стене, для этого в комплекте есть монтажный кронштейн и хомут необходимо диаметра. Без надёжного крепления при наполнении теплоносителем масса бака может достигать 20–30 кг, что может повредить подводящие трубы.

    После монтажа можно проверять систему в действии.

    Расширительный бак — обязательная составная часть систем отопления, от конструктивных особенностей которой исходят, выбирая тот или иной вид резервной ёмкости. Установка проста и не потребует настройки при соблюдении важных требований при монтаже.

    Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

    Как произвести расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы отопления.

    Современные системы отопления представляют собой замкнутый контур, герметичную конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от попадания воздуха, а значит, менее подвержена окислению.

    При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с увеличением температуры теплоносителя, может повыситься давление, способное нарушить целостность элементов системы. В таких случаях устанавливается герметичный расширительный бак (мембранный или экспанзомат), который используется в закрытых контурах отопления с целью компенсации температурных расширений.

    Экспанзомат конструктивно представляет собой герметичную емкость, со встроенной внутрь эластичной мембраной или мешком, разделяющей бак на две полости: одна из которых, при увеличении давления, наполняется теплоносителем, а другая – воздухом или азотом.
    В одной из частей компенсатора расположен ниппель для подкачки насосом и замера давления газа, а в другой – резьбовой штуцер для присоединения к контуру отопления.

    Расчет компенсационной емкости для отопления, калькулятор .

    Пиковая рабочая температура жидкости °С Предустановленное давление воздуха в баке бар Максимальное давление в системе бар Объем жидкости в системе литров

    Формула расчета расширения жидкости при изменении температуры:

    V = A x V T / (1– P min / P max.) / К .

    V T- общий объем теплоносителя в системе

    A – коэффициент расширения теплоносителя при максимальной возможной температуре

    P min (атм.) – начальное давление в расширительном баке

    P max (атм.) – максимально допустимое значение давления

    К — коэффициент заполнения расширительной ёмкости, определяющий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема мембранного бака), который может вместить экспанзомат. По таблице:

    Pmax-максимальное давление, атм. Pmin — начальное давление, атм.
    0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0
    1,0 0,25
    1,5 0,40 0,20
    2,0 0,50 0,33 0,16
    2,5 0,58 0,42 0,28 0,14
    3,0 0,62 0,50 0,37 0,25 0,12
    3,5 0,67 0,55 0,44 0,33 0,22
    4,0 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20
    4,5 0,63 0,54 0,45 0,36 0,27 0,18
    5,0 0,58 0,50 0,41 0,33 0,25 0,16
    5,5 0,62 0,54 0,47 0,38 0,30 0,23
    6,0 0,57 0,50 0,42 0,35 0,28
    6,5 0,60 0,53 0,46 0,40 0,35 0,20
    7,0 0,56 0,50 0,44 0,38 0,25
    7,5 0,58 0,53 0,47 0,41 0,30
    8,0 0,56 0,50 0,45 0,33

    Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %

    °С 90
    0 0,00013 0,0032 0,0064 0,0096 0,0128 0,0160 0,0224 0,0288
    10 0,00027 0,0034 0,0066 0,0098 0,0130 0,0162 0,0226 0,0290
    20 0,00177 0,0048 0,0080 0,0112 0,0144 0,0176 0,0240 0,0304
    30 0,00435 0,0074 0,0106 0,0138 0,0170 0,0202 0,0266 0,0330
    40 0,0078 0,0109 0,0141 0,0173 0,0205 0,0237 0,0301 0,0365
    50 0,0121 0,0151 0,0183 0,0215 0,0247 0,0279 0,0343 0,0407
    60 0,0171 0,0201 0,0232 0,0263 0,0294 0,0325 0,0387 0,0449
    70 0,0227 0,0258 0,0288 0,0318 0,0348 0,0378 0,0438 0,0498
    80 0,0290 0,0320 0,0349 0,0378 0,0407 0,0436 0,0494 0,0552
    90 0,0359 0,0389 0,0417 0,0445 0,0473 0,0501 0,0557 0,0613
    100 0,0434 0,0465 0,0491 0,0517 0,0543 0,0569 0,0621 0,0729

    коэффициент расширения воды при температуре 90°С равен по таблице 0,0359

    объем системы допустим 600 л.

    начальное давление в расширительном баке 1,5 атм.

    максимальное давление в системе отопления 4 атм.

    V = 0,0359 х 600 / (1 — 1,5 / 4) / 0,5 = 68,928 литра

    Подбор расширительного бака для отопления

    Порядок расчетов для расширительного бака отопления

    Теплоноситель, который движется по трубам системы отопления, практически не сжимается. В противном случае давление в магистрали может резко прыгнуть, что приведет к аварийной ситуации. Нагрев воды в диапазоне 20 °C – 90 °C сопровождается ее расширением. Именно поэтому отопительная система нуждается в специальном бачке, в который попадает излишек теплоносителя после того, как его объем увеличится.

    Таким образом, все узлы и приборы будут корректно работать без перебоев и аварий. Учитывая важную роль, которая отведена этому элементу контура, расчет расширительного бака для отопления следует проводить в соответствии с установленными правилами.

    Виды баков

    Отопительная система может быть укомплектована одним из видов баков расширения.

    Как правильно подобрать подобный элемент системы отопления в каждом индивидуальном случае? Об этом и пойдет речь далее.

    Открытый тип

    Как можно понять из названия, бак открытого типа – это емкость с открытым верхом, в которую можно добавлять теплоноситель. Для него не нужны запорные детали, мембранная перегородка и крышка. Но из-за того что в такой емкости вода испаряется, и ее количество необходимо постоянно контролировать (доливать), от баков открытого типа стали постепенно отказываться.

    К тому же для такого обогрева характерно низкое давление, а сам бак нередко подвергается коррозии. Поэтому сегодня устанавливаются более современные емкости закрытого типа.

    Закрытый тип

    В магистралях с циркуляционным насосом устанавливают баки расширения закрытого типа (мембранники). Самые качественные образцы выпускаются в виде герметичной емкости красного цвета с резиновой мембраной внутри. Их мембрана изготовлена из более прочной технической резины.

    У изделий для горячего водоснабжения, корпус которых окрашен в синий цвет, качество резины ниже (она пищевая). Такие модели хуже выдерживают давление и быстрее изнашиваются.

    Помимо основной функции – компенсации объема теплоносителя при падении температуры и его заборе при расширении от нагрева, мембранник контролирует уровень жидкости в магистрали отопления, выводит воздух из системы, сливает воду в канализацию при ее избыточном объеме и является буферной зоной при скачке давления.

    Комплектация и принцип работы

    Расширительный бак, помимо корпуса, включает в себя мембрану (баллон или диафрагму), верхняя часть которой заполнена инертным газом или воздухом. Нижний отсек герметичной емкости предназначен для теплоносителя.

    Вместе с увеличением температурных показателей вода расширяется, и избыточная масса теплоносителя попадает в мембранник. Объем камеры с воздухом уменьшается, и давление в этой части закрытой системы возрастает, компенсируя напор в магистрали. Когда температура теплоносителя снижается, наблюдается обратный процесс.

    Расширительный бак может быть укомплектован сменной (фланцевой) или постоянной мембраной. Второй вид изделий стоит дешевле.

    Мембрана в бачке плотно прижата к внутренней стенке, так как весь его объем наполнен газом.

    Когда внутрь попадает вода, давление увеличивается. В момент запуска отопления существует риск повреждения диафрагмы от скачка давления, а затем манометр постепенно изменяет показания и целостность детали вне опасности.

    Чтобы избежать повреждения мембраны, необходимо установить предохранительный клапан манометра, который реагирует на возросшее давление (для частных домов нормой является от3,5 до 4 бара).

    Преимущества фланцевой модели

    К преимуществам фланцевых приборов можно отнести следующие характеристики:

    • выдерживает большее давление внутри системы, нежели устройство с постоянной диафрагмой;
    • возможна замена мембраны при ее повреждении;
    • горизонтальный и вертикальный монтаж прибора.

    Подбор устройства согласно расчету

    Перед тем как приступить к расчету мембранника, нужно знать, что чем больше объем отопительной системы и выше максимальный температурный показатель теплоносителя, тем большего объема должен быть сам бак.

    Существует несколько способов, по которым проводят расчет: обращение к специалистам в бюро по проектированию, проведение расчетов самостоятельно по специальной формуле или расчет при помощи онлайн калькулятора.

    Расчетная формула выглядит так: V = (VL x E) / D, где:

    • VL – объем всех магистральных деталей, включая котел и остальные нагревательные приборы;
    • Е – коэффициент расширения теплоносителя (в процентах);
    • D – показатель эффективности мембранника.

    Определение объема

    Самый простой способ определения среднего объема отопительной системы – по мощности обогревательного котла из расчета 15 л/кВт. То есть, при мощности котла 44 кВт объем всех магистралей системы будет равен 660 л (15х44).

    Коэффициент расширения для водяной системы приблизительно равен 4% (при температуре теплоносителя 95 °C).

    Если в трубы залит антифриз, то прибегают к такому расчету:

    Показатель эффективности (D) основан на начальном и наибольшем давлении в системе, а также стартовом давлении воздуха в камере. Предохранительный клапан всегда настраивается на максимальное давление. Чтобы найти значение показателя эффективности, нужно провести следующий расчет: D = (PV — PS)/(PV+1), где:

    • PV – максимальная отметка давления в системе, для индивидуального отопления показатель равен 2,5 бар;
    • PS – давление зарядки мембранника обычно составляет 0,5 бар.

    Теперь осталось собрать все показатели в формулу и получить окончательный расчет:

    Полученное число можно округлить и остановить свой выбор на модели расширительного бака начиная от 46 литров. Если в качестве теплоносителя будет использована вода, то объем бака будет составлять не менее 15% от вместимости всей системы. Для антифриза этот показатель равен 20%. Стоит отметить, что объем прибора может быть несколько больше расчетного числа, но ни в коем случае, не меньше.

    Расчет расширительного бака системы отопления

    Расчет и объем расширительного бака для отопления

    Прочитав этот материал, вы сможете раз и навсегда оставить позади проблему расчёта расширительного бака для закрытой и открытой систем отопления. Ниже вы сможете найти формулы. Также затронута тема возможных проблем из-за неправильного выбора этого оборудования.

    Одной из ключевых задач, которую нужно выполнить – это расчет расширительного бака для закрытой системы отопления. В свою очередь, в открытых контурах это не имеет столь большого значения. В принципе, расчет несложный, если вы владеете информацией. Несмотря на простоту вычислений, на практике случается допущение ошибок, которые приводят к негативным последствиям. Самая распространенная ошибка – это халатное отношение к выбору. Бывает так, что люди не уделяют достаточного внимания расчету объема расширительного бака для отопления и начинают разбираться в нюансах, только после того, как появляются первые проблемы и система требует ремонта .

    Возможные проблемы

    Для начала давайте рассмотрим последствия неправильного расчета расширительного бака для закрытой системы отопления. Возможно, и у вас стоит непригодный резервуар для вашей системы, а вы об этом даже не подозреваете. В случае если объём бака был рассчитан правильно, в контуре всегда будет стабильное давление. Не имеет значения открытая у вас система, или закрытая, расчет объема расширительного бака для отопления обоих видов схож, так как принцип их работы приблизительно одинаковый. Суть в том, что вода в трубах выступает в роли теплоносителя.

    То есть она разносит тепло по всему контуру и отдает его посредствам радиаторов. и стенок труб. Благодаря этому в помещении становится тепло. При этом количество воды всегда изменяется. После того, как она нагревается, ее становится больше, а после того, как остывает – меньше. Сдавить воду механическим путем невозможно, значит, нужно на время выводить ее излишки из контура. И обязательно в таких количествах, чтобы давление в системе всегда держалось на необходимом уровне, без перепадов. Вот мы и подошли к главному – это перепады давления.

    Если в контуре происходят перепады давления – это первые звоночки о неправильном функционировании. Виной этому может быть неправильно рассчитанный объем расширительного бака для системы отопления.

    Каким образом происходят перепады

    Оба процесса взаимосвязаны. Увеличение давления в контуре означает, что теплоносителю некуда деваться после того, как он увеличился в объёме. Одной из причин, не единственной, может быть неправильный расчет расширительного бака для отопления закрытого типа. Каким образом это происходит на практике? Возьмем, к примеру, контур, вмещающий сто литров теплоносителя:

    • в системе находится сто литров холодной жидкости
    • включается котел и нагревает теплоноситель
    • вода расширяется и ее становится уже не сто, а приблизительно сто пять литров
    • лишняя жидкость должна куда-то деваться. Для этого в контуре установлен расширительный бачок
    • после того как теплоноситель остыл, его в контуре стало не хватать, так как часть вытиснилась в бачок. Соответственно, воду в трубы надо вернуть, что и происходит, если все хорошо.

    Если же объем расширительного бака для закрытой системы отопления меньше необходимого, то вся жидкость, которая не вместилась, будет выведена наружу. В контуре предусматриваются специальные клапаны, которые выбрасывают теплоноситель в том случае, если давление повышается до критического уровня. Такими клапанами оснащены и современные котлы. Это необходимое условие для безопасной эксплуатации отопления. Повышение давления может привести даже к взрыву. Представьте себе последствия, когда трубы просто разрывает и горячая вода летит во все стороны. Помимо того, что можно получить травму от удара, такое чрезвычайное происшествие грозит ожогами находящимся поблизости людям и животным.

    В дальнейшем, после остывания, вода уменьшается в объёме. Жидкость из бака вытесняется обратно в трубы, но теплоносителя все равно не хватает. Это потому что выведенная вода наружу не вернулась, она ушла безвозвратно. В результате давление в контуре резко падает. Это приводит к следующим результатам:

    • остановка котла. У нагревателей есть определенный порог минимального давления, при котором он может работать. Если это значение не выдерживается, он просто не может включиться, автоматика не позволяет это сделать
    • размораживание системы. Если остановка отопительного оборудования произошла зимой, а вы не дома, может произойти серьезная авария. Система замерзнет за несколько часов, в зависимости от уровня теплоизоляции вашего жилья
    • необходимость подпитки. Надо подлить недостающее количество воды в контур.

    Это результаты грубых ошибок, допущенный при расчете расширительного бака для отопления, или если вы понадеялись на резервуар, встроенный в котел.

    В современных котлах есть встроенные баки, объёма которых зачастую недостаточно. Обязательно учитывайте этот факт и при необходимости устанавливайте дополнительные резервуары.

    Бывает и так, что бак полностью заполняется, давление продолжает расти, но не доходит до критического уровня. Стрелка манометра балансирует на грани рабочего максимума контура, при этом все функционирует. Таких случаев не счесть. Люди очень часто задают вопросы по поводу таких вот перепадов. Конечно, такие процессы их волнуют, так как они не являются нормой. При таких повышениях контур работает в экстремальных условиях, что приводит к его скорейшему износу. Также такие процессы неблагоприятно влияют на котел, а он денег стоит и не малых.

    Подбор объёма

    Рассмотрим по отдельности как рассчитать расширительный бак для отопления герметичного и открытого типов. Так как конструкция и принцип действия таких резервуаров абсолютно разные, хотя оба выполняют одинаковую функцию.

    Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, по большому счету, определяют его объём, так как конструкция такого резервуара довольно проста. Он делается из листового металла. В нем есть отверстие, через которое теплоноситель попадает вовнутрь и уходит опять в трубы. Также они могут быть оснащены отверстием для перелива, через которое лишняя вода выводится в канализацию.

    Бывает, что в резервуар подводят автоматическую подпитку. Но главное, как рассчитан расширительный бак в системе отопления, а точнее, его объём. Возьмём все ту же систему со ста литрами воды. После нагревания жидкость увеличится процентов на пять, может больше, в зависимости от температуры в контуре. Выходит, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не меньше пяти литров, лучше больше. И расчет расширительного бака для системы отопления сводится к следующему алгоритму:

    • пять литров – это расширение воды
    • пару литров должно всегда быть в баке – это чтобы воздух не попадал в контур
    • литра три надо сделать про запас.

    По итогам расчёта объема расширительного бака для отопления получает десять литров. Кстати, это самый простой и распространенный способ подбора – десять процентов от количества воды в контуре.

    Самый простой способ, как рассчитать объем расширительного бака для отопления это вычисление десятой части от общего количества теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все будет работать как часы.

    Для закрытых систем помимо простого, народного, способа расчета объема расширительного бака системы отопления, есть более точные методы. Чтобы воспользоваться ими, нужно знать несколько значений. К ним относятся:

    • насколько увеличивается объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на пять процентов. Значение округлено до целого числа без дробей, для удобства. Если в вашем контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, то это значение будет больше
    • сколько всего воды в контуре (ВК). Такие данные должны быть уже с этапа проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не знаете, сколько там литров, остается только замерять. Первое что приходит на ум – это слить полностью всю жидкость из контура и заполнить его заново. Количество литров можно измерить ведрами, а можно воспользоваться специальным счетчиком, который устанавливается на потоке
    • на какое максимальное давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочитать в документах нагревателя, или на нем самом. Вряд ли случится так, что нет ни документов, ни информации на корпусе котла. Но если уж так вышло, то интернет вам в помощь
    • какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже указано в технической документации.

    Чтобы рассчитать какой объем расширительного бака нужен для отопления, следует выполнить несложное математическое вычисление:

    ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

    По результатам расчета емкости расширительного бака для отопления вы получите точное значение. Остается открытым вопрос о целесообразности таких сложных подсчетов. Несомненно, по итогам этой формулы расчёта расширительного бачка системы отопления, получится меньшее значение, чем по результатам «народного» метода. Но погрешность в большую сторону не является ошибкой. Если резервуар больше необходимого – ничего страшного, просто нужно правильно его настроить.

    До какого уровня накачивать воздушную камеру

    Важно правильно настроить расширительный бачок для отопления закрытого типа. Расчет вместительности — это, конечно, серьёзный аспект, но даже если он выполнен правильно, бак все равно может работать неподобающим образом. Чтобы с этим разобраться, вкратце остановимся на его конструкции. Он состоит из двух отделений, между которыми есть резиновая прокладка. Связи между камерами нет. В отделении для воздуха есть ниппель.

    В процессе эксплуатации вода заполняет объём камеры бака, при этом мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере слишком высокое, оно просто не даст резинке деформироваться. В итоге, бак не работает. В воздушной камере должно быть на две десятых атмосферы меньше, чем рабочее давление котла. Или же для настройки воспользуйтесь рекомендациями производителя.

    Интересное по теме:

    Особенности монтажа циркуляционных насосов дл.

  • Виды фильтров для систем отопления: магнитный.
  • Циркуляционные насосы dab – надежная гидравли.

    Ремонт труб отопления

    Расчет мембранного расширительного бака

    Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где

    VL — емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть)

    Е — коэффициент расширения жидкости, %

    D — эффективность мембранного расширительного бака

    1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу — 1КW = 15 л.

    Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт. тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.

    2. Расширение жидкости — 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95 С (данные достаточно точные и неопасные)

    Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:

    эффективность мембранного расширительного бака D = (PV — PS) / (PV + 1), где

    РV — максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар

    PS — давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления (0,5 бар = 5 метров )

    Например: площадь коттеджа составляет 300 м. высота системы . мощность котла 30 кВт. объем теплоаккумулятора 1000 л тогда объем необходимого расширительного бака составит:

    VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.

    Выбираем расширительный мембранный бак 110 л. давление зарядки 0,5 бар

    Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

    Как подобрать расширительный бак для системы отопления

    В состав каждой отопительной системы входит ряд элементов, без которых ее нормальное функционирование невозможно. Один из таких элементов – расширительная емкость, о ее назначении и устройстве будет рассказано в данной статье. Также мы рассмотрим, как подобрать расширительный бак для отопления частного дома.

    Для чего нужен расширительный бак?

    Еще из школьного курса физики всем хорошо известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ увеличиваются в объеме. В отличие от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее нагревать в закрытом сосуде, каковым является и бак для котла, то это приведет к росту давления внутри него, поскольку расширяться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.

    Представьте теплоноситель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ºС до 80 ºС. Если не поставить расширительный бак в системе отопления, то при нагреве жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом слабом месте. Хорошо, когда есть предохранительный клапан безопасности. Через него и уйдет лишняя вода, поскольку больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана теплоноситель просто прорвется наружу на каком-то из соединений.

    Расширительный бак нужен для размещения растущего в объеме теплоносителя, когда он нагревается. При этом во время охлаждения он возвращается обратно в систему.

    В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания вернуть ее назад он не может и запустит на освободившееся место воздух. Это приведет к образованию воздушной пробки, а она не даст системе нормально работать.

    Типы расширительных бачков

    Внешне расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Обычно это резервуар, подключенный к отопительной системе посредством одной трубы. Однако, у разных типов емкостей имеются конструктивные отличия, да и применяются они в разных случаях. Чтобы правильно выбрать бак, надо понимать эти отличия, поэтому вначале представим перечень существующих видов:

    • открытого типа
    • закрытые, снабженные мембраной.

    Примечание. Существуют еще закрытые расширительные сосуды без мембраны, но применять их категорически не рекомендуется. Ниже мы объясним почему.

    Емкости открытого типа

    Эти бачки применяются для открытой системы отопления (иначе — гравитационной, самотечной) и представляют собой металлический резервуар с открытым верхом произвольной формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для присоединения шланга или трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, как правило, на чердаке дома.

    Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой напрямую отбирается вода на нужды ГВС. В частных домах она не используется, только в централизованных сетях. Открытой ошибочно называют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

    Любой расширительный бачок для отопления открытого типа выполняет 2 функции:

    • служит для компенсации расширения теплоносителя
    • производит удаление воздуха из системы, поскольку его верх сообщается с атмосферой.

    В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может успешно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, поскольку устройство бака очень простое, там нечему ломаться. Однако, и недостатков у него немало:

    • бачок, установленный на чердаке, требует хорошего утепления
    • в течение сезона необходимо постоянно наблюдать за уровнем воды в баке и своевременно его пополнять
    • теплоноситель постоянно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют металлические детали котла
    • дополнительный расход материалов и сложности при монтаже.

    Закрытый мембранный бак

    Более современный закрытый расширительный бак – это сосуд цилиндрической формы со встроенной внутри резиновой мембраной. Используется в схемах с принудительной циркуляцией теплоносителя и устанавливается в помещении топочной. Подвод теплоносителя осуществляется также снизу, сверху аппарата установлен сервисный золотник для закачки воздуха.

    Резиновая мембрана (в простонародье – «груша»), которой снабжен закрытый расширительный бак системы отопления, бывает 2 видов:

    • в виде диафрагмы
    • баллонного типа.

    Примечание. Емкости некоторых производителей имеют съемную «грушу», что дает возможность ее поменять при появлении трещин.

    Форма мембраны особого влияния на работу аппарата не оказывает, хотя в бачке второго типа помещается немного больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (иногда – азот) под определенным давлением, его необходимо настраивать под каждую систему индивидуально. Все закрытые расширительные бачки действуют одинаково просто: при нагревании теплоносителя давление в сети растет, мембрана растягивается и запускает воду внутрь бака. При остывании все протекает в обратном порядке.

    Герметичный расширительный бачок для газового котла настенного типа зачастую встроен внутрь теплогенератора, так как обладает малыми габаритами. Кроме того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в теплоноситель полностью исключается. Слабое место таких бачков – мембрана, срок ее службы очень редко дотягивает до 10 лет, и не всегда есть возможность ее заменить.

    Существует и третий вид компенсационных устройств — вакуумный расширительный бачок для отопления закрытого типа без «груши». В продаже их найти трудно, да и нет смысла, поскольку такая конструкция – самая неудачная. Роль мембраны в емкости играет сам воздух, что приводит к его активной диффузии в воду, а это недопустимо. И потом, уровень в емкости будет все время повышаться, в результате компенсировать расширение станет некуда.

    Рекомендации по выбору

    Если в доме планируется или уже смонтирована схема с естественной циркуляцией, то расширительный бак открытого типа – как раз для вас. Мудрить с вакуумным бачком здесь не стоит, помните, что вода в такой системе движется только за счет разницы удельного веса и аппарат может не сыграть своей роли. Открытый сосуд можно купить, а можно и смастерить самостоятельно, главное, — верно произвести расчет объема расширительного бака, о чем мы поведаем ниже.

    С вакуумными мембранными сосудами дело обстоит немногим сложнее. Есть одно предостережение: оказавшись в магазине среди множества подобных изделий, не перепутайте бачок для отопления с гидроаккумулятором для водоснабжения. Внешне они очень похожи, даже цвет может быть одинаковым, так что подбор бака по данному признаку исключается. Отличаются резервуары по надписи на шильдике, для отопления указана рабочая температура до 120 ºС и давление до 3 Бар. На гидроаккумуляторе, соответственно, до 70 ºС и давление до 10 Бар.

    Осуществляя выбор, также стоит обратить внимание на возможность замены «груши» на случай ее выхода из строя. Размер аппарата подбирается по результатам расчета бака закрытого типа.

    Расчет расширительного бака

    В технической литературе и на просторах интернета можно найти множество методик, по которым выполняется расчет расширительного бака для системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Но в большинстве своем они содержат массу сложных формул с привязкой к мощности котла и другим параметрам. Вы не ошибетесь, если воспользуетесь более простым способом определения объема бака.

    Способ основан на утверждении, что количество воды в системе при максимальном нагреве возрастет не более, чем на 5%. То есть, сначала высчитываете объем воды следующим образом:

    • количество теплоносителя в котловом баке – по паспорту
    • объем воды в трубопроводах – по формуле площади круга находите площадь поперечного сечения каждой трубы и умножаете ее на длину
    • вместительность радиаторов – тоже по паспорту на изделие.

    Просуммировав результаты, осуществляете подбор и расчет расширительного бака с запасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и будет его вместительность.

    Заключение

    Просчитать объем и выбрать бак закрытого типа достаточно просто, останется только правильно его установить. Это тоже можно выполнить самостоятельно, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к изделию.

    Источники: http://utepleniedoma.com/otoplenie/otopitelnoe-oborudovanie/raschet-obema, http://www.ventportal.com/node/63, http://cotlix.com/kak-podobrat-rasshiritelnyj-bak-dlya-sistemy-otopleniya

    Комментариев пока нет!

    Подбор расширительного бака для отопительной системы

    Выбор расширительного бака для отопления – важный этап в создании автономной системы отопления. Данное устройство должно соответствовать параметрам системы, в противном случае ее нормальная эксплуатация будет невозможна.

    Как выбрать расширительный бак для отопления

    Расширительный бак – это специальная емкость, благодаря которой появляется возможность компенсировать температурное расширение жидкости, циркулирующей в системе отопления. При нагревании воды ее объем возрастает, динамика увеличения объема составляет порядка 0,3% на каждые 10°С.

    Жидкость характеризуется низким коэффициентом сжимаемости, поэтому избыточному объему будет некуда деться в полностью герметичной системе без специального резервуара, что приведет к аварии – из-за повышенного давления могут протечь соединения или лопнуть трубы. Также нельзя заменить расширительный бак клапаном для сброса «лишнего» разогретого теплоносителя, поскольку при охлаждении жидкость в трубопроводе сожмется, образуя вакуум – это приведет к разгерметизации системы и попаданию туда воздуха – в результате отопление не будет функционировать.

    Разновидности расширительных баков

    Выполняя подбор расширительного бака, в первую очередь следует ориентироваться на тип отопительной системы – она бывает открытой и закрытой.

    1. Баки открытого типа

    Данный вид устройств рассчитан на эксплуатацию в составе системы отопления, в которой теплоноситель перемещается по трубам самотеком, в результате естественной конвекции. Конструкция расширительного бака в этом случае предельно проста – он представляет собой обычную емкость цилиндрической или прямоугольной формы. Резервуар должен быть смонтирован в верхней точке трубопровода системы. Он не только компенсирует тепловое расширение теплоносителя, но и обеспечивает отвод воздуха из системы.

    Бачок открытого типа

    Так как из открытого бака жидкость испаряется, необходимо регулярно проводить визуальный контроль уровня и подливать воду. Для чего требуется смонтировать соответствующее ответвление водопровода с краном либо носить ведра с водой на чердак дома, где обычно устанавливается бак.

    Чтобы снизить теплопотери, рекомендуется обеспечить термоизоляцию такого расширительного бака. Емкость изготавливается из листового металла, верхняя часть снабжается крышкой, чтобы вода меньше испарялась и остывала. Для контроля максимального уровня жидкости бак оснащается трубой перелива, которую выводят в канализацию или на улицу.

    Недостатком конструкции является :

    • необходимость регулярного обслуживания;
    • повышенные тепловые потери;
    • быстрая коррозия внутренних стенок резервуара;
    • необходимость прокладки дополнительных труб.
    • возможность создать полностью энергонезависимую отопительную систему;
    • простая конструкция – бак можно изготовить и смонтировать самостоятельно.

    Сегодня расширительные баки открытого типа применяются все реже из-за низкой эффективности самотечной отопительной системы.

    2. Баки закрытого типа

    Такое устройство может подбираться к отопительной системе любого типа – с естественной и принудительной циркуляцией. Применение замкнутых емкостей дало возможность исключить контакт теплоносителя с воздухом – это снизило коррозионную опасность для элементов отопительной системы, выполненных из стали и продлило срок их службы.

    Закрытые расширительные баки с различными мембранами

    К преимуществам герметичных расширительных баков также можно отнести :

    • отсутствие испарения теплоносителя (нет необходимости следить за уровнем воды, подливать ее в систему, монтировать отвод перелива);
    • отопительная система может функционировать при более высоком давлении;
    • так как бак преимущественно монтируется в котельной, его не требуется защищать от перемерзания, он стабильно функционирует весь отопительный сезон.

    Герметичный закрытый бак должен быть оснащен ручным либо автоматическим клапаном для отвода воздуха. Если клапан ручной, необходимо визуально контролировать наполнение системы теплоносителем. При наличии автоматического клапана контроль осуществляет манометр, который измеряет давление в системе.

    3. Баки мембранного типа

    Современный усовершенствованный вариант закрытого герметичного бака функционирует в автоматическом режиме. Ключевой деталью устройства является внутренняя мембрана, выполненная из эластичного полимерного водонепроницаемого материала, устойчивого к высоким температурам.

    Мембрана позволяет разделить полость резервуара на водяную и воздушную камеры, благодаря чему теплоноситель не контактирует с металлическими стенками емкости и с воздухом. Это снижает риск проникновения кислорода в жидкость и предохраняет систему от коррозии, сам бачок также защищен от разрушительного воздействия влаги.

    Мембранный расширительный бак

    При расширении теплоносителя мембрана деформируется и заставляет воздух в камере бака сжаться. При остывании жидкости воздух выталкивает ее обратно в трубопровод. Такой принцип действия позволил примерно в 4 раза уменьшить размеры резервуара, необходимого для отопительной системы. Кроме того, установка мембранного бака позволяет поддерживать давление в системе на стабильном уровне, что благоприятно сказывается на долговечности всего оборудования, задействованного для теплоснабжения дома.

    Расширительный мембранный бак заодно служит своего рода предохранителем – если давление в нем по каким-либо причинам дойдет до критических значений, циркуляционный насос автоматически отключится. Систему можно будет вновь запустить только после нормализации давления.

    Принцип действия расширительного бачка закрытого типа

    Рассматривая, как выбрать расширительный бак мембранного типа, следует обратить внимание на долговечность устройства. Мембрана со временем теряет эластичность и растрескивается. Рекомендуется приобрести модель со сменной мембраной – это дает возможность при необходимости быстро отремонтировать бак вместо его полной замены.

    В список преимуществ устройства входит :

    • компактные габариты;
    • отсутствие испарения теплоносителя;
    • минимальные теплопотери;
    • защита отопительной системы от коррозии;
    • возможность работы системы под высоким давлением.

    Расширительный бачок в разрезе Обратите внимание! Отправившись выбирать мембранный расширительный бак обратите внимание на маркировку, чтобы не перепутать его с гидроаккумулятором для системы водоснабжения. Они похожи по форме и могут быть окрашены в одинаковые цвета. На шильдике, расположенном на корпусе бака, указывается рабочая температура и давление: у расширительного бака до 120°С и 3 бар, у гидроаккумулятора, соответственно, не более 70°С и 10 бар.

    Расчет объема резервуара

    Вопрос, как подобрать расширительный бак для системы отопления, напрямую связан с определением необходимого объема резервуара. Для этого требуется произвести ряд расчетов.

    При проектировании системы отопления учитывается, что объем расширительного бака должен составлять около 15% от объема теплоносителя в системе.

    Чтобы рассчитать требуемую величину, необходимо знать объем воды :

    • в котельном агрегате – данный параметр указывается в паспорте изделия;
    • во всех радиаторах отопления – подсчитывается для каждого радиатора и суммируется. Следует использовать значения, указанные в технических характеристиках радиаторов соответствующего типа;
    • в трубопроводе — рассчитывается на основании сечения и протяженности труб.

    Расчет радиаторов зависит от типа – если это панельная модель, в паспорте указывается ее внутренний объем. У секционных моделей приводят объем одной секции, это значение надо умножить на количество секций.

    Для подсчета количества воды в трубах используется формула Vобщ = π × D2 × L/4

    • L – длина трубы (потребуется измерить все отопительные контуры в доме);
    • D – внутренний диаметр трубопровода;
    • π – 3,14.

    Перед тем как производить расчеты, необходимо суммарную длину труб посчитать в сантиметрах и диаметр также перевести в сантиметры. После вычисления объема по формуле результат также будет выражен в сантиметрах. Для перевода полученного значения в литры, его требуется разделить на 1000.

    Заключение

    Вопросом, как подобрать расширительный бак для отопления, важно задаться в ходе проектирования отопительной системы и подобрать подходящий тип бака. А вот расчет объема и, соответственно, покупку устройства, следует отложить на конечный этап. Это связано с расчетами объема резервуара.

    Если по проекту в доме будут смонтирована система водяного теплого пола, не забудьте до заливки стяжки определить длину контура в каждом помещении. Это касается и скрытого трубопровода радиаторного отопления.

    Покупая расширительный бак, лучше выбрать модель несколько больше по объему относительно расчетного значения, чем меньше. Большой бак принципиально не повлияет на функциональность системы.

    Ознакомьтесь с видео ниже, которое поможет определиться с выбором бачка.

    А вот если подобранный мембранный бак недостаточно вместителен, через аварийный клапан будет сбрасываться разогретый теплоноситель. В этом случае устанавливают новый мембранный резервуар большего объема или в систему монтируют еще один расширительный бак.

  • Добавить комментарий