Расширительный бак для отопления: виды, устройство, расчёт и монтаж

Расширительный бак в системах отопления является важным элементом, который необходим для того, чтобы принимать в себя избыток теплоносителя, когда он расширяется. Это позволяет не допустить разрыва трубопроводных систем и её элементов.

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.

Для чего нужен расширительный бачок

Закрытая система отопления с установленным расширителем

Для чего нужен расширительный бачок

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

Для чего нужен расширительный бачок

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.

Для чего нужен расширительный бачок

Принцип работы

Принцип действия расширительного бака основан на заборе горячей воды внутрь при образовании избыточного давления в системе с последующим возвратом после его снижения к установленной норме.

Как следствие, изменение этого параметра не оказывает негативного влияния на состояние труб и не снижает работоспособность системы.

Дополнительный контроль и безопасность обеспечивают манометры и автоматические клапаны для сброса избытка воздуха, но при необходимости расширительные баки функционируют без них.

Устройство расширительного бака

Устройство бака

Изготавливают его из металлических штампованных полуформ, которые соединяют между собой методом вальцовки. С нижней стороны корпуса расположена горловина, именно с ее стороны бак присоединяют к системе отопления. С верхней стороны расположен ниппель, через который воздух закачивается в диафрагму, расположенную внутри корпуса.

В верхней части корпуса на болтовом соединении установлена специальная крышка. Она необходимо только в одном случае, если нужно провести осмотр бачка или заменить диафрагму.

Как работает бачок? Расширяющаяся вода через горловину поступает в бачок и занимает пространство между стенками корпуса и стенками надутой диафрагмы. Воздух в диафрагме сдавливается, и ее размеры уменьшаются. Как только теплоноситель начинает остывать, диафрагма принимает свой первоначальный объем, выдавливая теплоноситель из расширительного бачка. Как видите, все достаточно просто.

Бак закрытого типа

Другая разновидность расширительного бачка представляет собой герметично закрытую емкость. Внутри нее находится мембрана, сделанная из резины. Она может быть либо баллонной, либо в виде диафрагмы. Принципиального значения форма не имеет. Единственная разница заключается в том, что в бак с мембраной баллонного типа помещается больше жидкости, хотя и ненамного.

Принцип действия мембранного бака заключается в следующем. С обратной стороны груши закачано некоторое количество воздуха или азота под давлением. Уровень последнего настраивается в зависимости от конкретной модели расширительного бака.

Когда теплоноситель нагревается до определенной температуры, давление в магистрали начинает расти, вследствие чего резиновая мембрана растягивается и пропускает жидкость внутрь емкости. Когда вода остывает, процесс происходит в обратном порядке.

Закрытые бачки используются в отопительных системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В верхней части оборудования смонтирован золотник, с помощью которого происходит закачка воздуха, а снизу подводится жидкость.

Место установки такого расширительного бака не имеет принципиального значения. Удобнее всего разместить оборудование в той же котельной, где находится отопительный котел. Если последний относится к газовым разновидностям, то бачок и вовсе может быть встроен в теплогенератор, поскольку обладает весьма скромными габаритами.

Помимо удобства размещения, расширительный бачок закрытого типа имеет несколько других преимуществ:

  • он не нуждается в утеплении, в отличие от открытого собрата,
  • теплоноситель не контактирует с атмосферой, а потому металлические детали котла гораздо меньше подвержены коррозийным процессам.
Читайте также:  Основы кладки простых кирпичных печей для дачи

Недостаток оборудования заключается в той самой мембране, которая заведует его работой. Срок ее эксплуатации составляет всего около десятка лет, причем не всегда этот элемент можно поменять на новый. Довольно часто приходится заменять весь расширительный бак.

Впрочем, этот момент можно учесть еще при приобретении оборудования. В продукции некоторых производителей предусмотрена возможность снять старую мембрану и поставить вместо нее новую. Если вы выберет соответствующую модель, то в случае растрескивания или деформации резиновой груши вам не придется менять бак целиком.

Вообще, существуют баки закрытого типа, в которых вовсе не предусмотрена установка мембраны. Ее роль исполняет воздух, но в этом и кроется недопустимый недостаток, ведь подобное приводит к возникновению коррозийных процессов. Иными словами, расширительные баки без мембраны — это самый неудачный вариант, какой только можно было придумать.

Закипание расширительного бака

Закипание теплоносителя, находящегося в расширительном баке, является одной из самых распространенных неполадок отопительных систем открытого типа. Данная неисправность является следствием недостаточной скорости либо остановки циркуляции теплоносителя.

Причинами нарушения циркуляции теплоносителя могут быть недостаточный диаметр трубопровода или отсутствие необходимого уклона отопительного контура. Решение данных проблем обеспечивается посредством установки циркуляционного насоса на обратку, перед отопительным котлом.

Расширительный бак является важной составляющей любой отопительной системы. Функционал расширительного бака позволяет регулировать объем теплоносителя и уровень давления в системе.

Для открытой системы отопления возможно изготовление расширительного бака собственными силами. Для прочих типов отопительных систем целесообразно приобретение готового расширительного бака.

Особенности монтажа расширительного бака в системе отопления

Расширительный бачок в системе отопления необходимо устанавливать лишь при плюсовых температурах.

В системе открытого типа, поднятие воды от нагревательного котла происходит вверх, после чего с самой верхней точки она спускается вниз самотеком в радиаторы. Воздушные пузырьки, которые выделяются в процессе нагревания воды, поднимаются к верху, откуда они выводятся наружу через расширительный бак. Установка бака должна быть выполнена в самой верхней точке отопительной системы.

В систему отопления закрытого типа расширительные бачки необходимо устанавливать на трубопровод перед насосом. Это способствует компенсации гидроударов бачка и уменьшает воздействие на систему в результате теплового расширения.

Бачок должен быть установлен таким образом, чтобы можно было легко оперировать его запорной арматурой или предохранительным клапаном.

Расширительные баки в различных системах отопления

В любом здании, будь оно административным или жилым, система отопления может быть представлена одним из следующих вариантов: централизованная, автономная открытого/закрытого типа.

Рассмотрим детальнее особенности конструкции расширительного бачка для наиболее распространенных систем, а также выполняемые им функции.

Централизованная система. Расширительный бак – герметичная емкость, наверху которой расположен вентиль, предназначенный для выпускания лишнего воздуха.

Расширительные баки в различных системах отопления

Внимание. Кран Маевского не следует использовать ввиду маленького проходного диаметра, который может привести к излишне долгому стравливанию воздуха из отопительной системы.

Бак монтируется в самой высокой точке верхнего разлива отопительной системы. Во время ее эксплуатации воздух стремится именно туда, вытесняемый источником тепла, движущимся вниз. Запуск системы осуществляется в подвале путем открытия задвижки контуров и стравливания воздуха из бака.

Автономная система открытого типа. В данной системе все устроено достаточно просто. Расширительный бак – негерметичная конструкция, закрываемая крышкой, чтобы внутрь не попала пыль и т.д. Движение теплоносителя по открытой системе отопления возможно благодаря конвекции. При этом источник тепла вступает в контакт с воздухом непосредственно в расширительном бачке, который, в свою очередь, выполняет 2 функции: компенсирует расширение теплоносителя и одновременно является высшей точкой контура, в которую поступает стравленный воздух.

Автономная система закрытого типа. В такой системе бачок представлен емкостью, разделенной на две части специальной резиновой мембраной. В одной части бака находится воздух. В другой – жидкость из системы. Такая конструкция предотвращает накопление в системе отопления воздуха (обогащенного кислородом), разрушающего трубы и радиаторы.

Расширительные баки в различных системах отопления

Теплоноситель циркулирует по отопительной системе под действием циркуляционного насоса. Контур отопления в данном случае не имеет никакого контакта с окружающей средой, а бак – всего лишь емкость с резервным объемом, благодаря которому теплоноситель в состоянии расширяться в процессе эксплуатации отопительной системы.

Читайте также:  Очистка дымоходов и печей от сажи

Советы и рекомендации

  • Выбирая емкость лучше отдать предпочтение закрытому расширительному бачку. Несмотря на более высокую цену, отопительная система с устроенным баком будет иметь более долгий срок службы, в том числе из-за отсутствия взаимодействия воздушных масс и теплоносителя.
  • Надо смотреть на материал, из которого изготовлена резиновая мембрана. При использовании в системе отопления, то материал, из которого изготовлена мембрана, должен быть устойчив к высоким температурам.
  • Для частного отопительного контура нужна эластичная мембрана, способная сдержать большие перепады давления.
  • Если использовать емкость не только для отопления, но и в системе водоснабжения, то перегородка должна быть выполнена из пищевой резины.
  • При покупке бака, лучше отдать предпочтение баку, в котором можно будет в случае неисправности заменить мембрану. Если применять несъемную перегородку, то при поломке, придется приобрести новый расширительный бак.
  • Покупая резервуар, надо запросить сертификаты на приобретаемое оборудование, также необходимо тщательно изучить его характеристики, в обязательном порядке оформляется гарантийный талон.

Одним из главных элементов в системе отопления дома является расширительный бак. Он необходим для восполнения теплоносителя системы отопления. Существует бачки открытого и закрытого типа. Открытые емкости более простые и стоят недорого, но обладают рядом недостатков, в отличие от закрытого вида (мембранного). Наличие резиновой перегородки, разделяющей пополам емкость, способствует компенсировать высокое давление. Жидкость из системы отопления не уходит из-за закрытого резервуара, а отсутствие доступа воздуха, защищает систему от образования коррозии.

Определиться какой тип емкости необходим, желательно перед началом монтажа отопления, а требуемую емкость можно рассчитать по формуле. Монтаж емкости не сложен, но не стоит забывать, что для удобства при проведении дальнейших работ по обслуживанию емкости, нужно ставить бачок в доступном месте. При выборе емкости, все же лучше отдать предпочтение закрытому расширительному баку. Также необходимо обратить внимание на качество резиновой перегородке и возможность ее дальнейшей замены. При правильном выборе и последующей установке расширительная емкость прослужит долгие годы.

Самый распространенный теплоноситель систем отопления – вода. Однако при нагревании вода имеет свойство расширяться. В результате повышается давление внутри труб, и элементы системы могут выйти из строя.

Для чего нужен расширительный бак?

Расширительный бак (экспанзомат) выполняет функцию дополнительного резервуара, в который давлением выдавливает образовавшиеся в результате нагрева излишки воды. Когда жидкость остывает и давление стабилизируется, она по трубам возвращается обратно в систему.

Расширительный бак выполняет функцию защитного буфера, он гасит гидроудары, которые постоянно образуются в системе отопления из-за частого включения и выключения насоса, а также исключает вероятность возникновения воздушных пробок.

Чтобы уменьшить вероятность образования воздушных пробок и не допустить повреждения газового котла гидроударом, расширительный бачок следует монтировать перед теплогенератором, на обратке

Существует два разных варианта исполнения демпферных емкостей: открытые и закрытые типы. Они отличаются не только конструкцией, но и способом, а также местом монтажа. Рассмотрим особенности каждого из этих типов подробнее.

Расширительный бак открытого исполнения

Бачок открытого типа монтируют в верхней точке системы отопления. Изготавливаются емкости из стали. Чаще всего они имеют прямоугольную или цилиндрическую форму исполнения.

Обычно устанавливают такие расширительные баки на чердаке или мансарде. Возможен монтаж под крышей. Обязательно нужно уделить внимание теплоизоляции конструкции

В структуре емкости открытого типа имеется несколько отводов: для ввода воды, отвода остывшей жидкости, подвод контрольной трубы, а также выводная трубка для отвода теплоносителя в канализацию. Подробнее об устройстве и видах бака открытого типа мы писали в другой нашей статье.

Функции бака открытого типа:

  • контролирует уровень теплоносителя в контуре отопления;
  • если в системе температурный режим понизился, он компенсирует объем теплоносителя;
  • когда меняется давление в системе, бак выполняет функцию буферной зоны;
  • излишки теплоносителя удаляет из системы в канализацию;
  • выводит воздух из контура.

Несмотря на функциональность открытых расширительных баков, они уже практически не используются. Поскольку имеют множество недостатков, например, большой размер емкости, склонность к коррозии. Их установка производится в системы отопления, которые работают только с естественной циркуляцией воды.

Экспанзомат закрытого типа

В системах отопления с закрытым контуром обычно монтируется расширительный бак мембранного типа, он оптимально подходит для любого типа газового котла и обладает большим количеством преимуществ.

Читайте также:  9 лучших биметаллических радиаторов отопления

Экспанзомат – это герметическая емкость, которая посредине разделена эластичной мембраной. В первой половине будут размещаться излишки воды, а во второй – обычный воздух или азот.

Закрытые расширительные баки для отопления, как правило, окрашены в красный цвет. Внутри бачка расположена мембрана, она выполнена из резины. Необходимый элемент для поддержания давления в расширительном бачке

Компенсационные баки с мембраной могут выпускаться в виде полусферы или в форме баллона. Что вполне подходит для использования в системе отопления с газовым котлом. Рекомендуем детальнее ознакомиться с особенностями монтажа баков закрытого типа.

Достоинства мембранных типов бачков:

  • простота самостоятельной установки;
  • устойчивость к коррозии;
  • работа без регулярной доливки теплоносителя;
  • отсутствие контакта воды с воздушной средой;
  • работоспособность в условиях повышенной нагрузки;
  • герметичность.

Газовое навесное оборудование обычно комплектуется расширительным баком. Но не всегда дополнительный резервуар с завода настроен правильно и может сразу же включатся в работу отопления.

Устройство и принцип работы

А теперь следует подробно рассмотреть, из каких элементов состоят баки расширения, и как они работают. Для начала выясним, как устроен подобный элемент.

Как правило, конструкция расширительного бака в целом помещается в штампованном корпусе из стали. Он имеет форму цилиндра. Чуть реже встречаются корпуса в виде своеобразных «таблеток». Обычно для производства этих элементов используются высококачественные металлы, покрытые антикоррозийным защитным составом. Внешняя сторона бачков покрывается эмалью.

Устройство и принцип работы

Для отопления используются бачки расширения с корпусом красного цвета. Также встречаются и синие варианты, однако обычно такой окрас носят водяные аккумуляторы, которые являются составными частями водоснабжающей системы.

С одной из сторон бака находится резьбовой патрубок. Он требуется для обеспечения возможности врезки в отопительную систему. Бывают случаи, когда в комплект поставки также входят такие элементы, как фитинги. Они значительно упрощают монтажные работы.

С другой же стороны, находится специальный ниппельный клапан. Данный элемент служит для формирования нужного уровня давления во внутренней части воздушной камеры.

Устройство и принцип работы

Во внутренней полости расширительный бак разделен с помощью мембраны на 2 отдельные части. Ближе к патрубку находится камера, предназначенная для теплового носителя, а с противоположной стороны есть воздушная камера. Обычно мембраны для баков изготавливаются из очень эластичного материала, который отличается минимальными значениями диффузии.

Принцип работы расширительного бака в системе отопления является очень простым и понятным. Разберем его детально.

  • В изначальном состоянии, в момент подключения резервуара к системе и ее наполнения тепловым носителем, конкретный объем воды проходит сквозь патрубок в отсек с водой. Показатель давления в обоих отсеках постепенно уравнивается. Далее подобная незамысловатая система обретает статичность.
  • При росте температурного значения осуществляется непосредственное расширение теплового носителя в объемах в отопительной системе. Этот процесс происходит с сопровождением роста показателей давления. Лишняя жидкость отправляется в сам бак, а потом давлением подгибает мембранную деталь. В этот момент объем камеры для теплоносителя становится больше, а воздушного отсека, наоборот, сокращается (в этот момент в нем растет давление воздуха).
  • Когда температура опускается и уменьшается общий объем теплового носителя, излишнее давление в камере с воздухом провоцирует смещение мембраны назад. Тепловой носитель в это время возвращается обратно в трубопровод.
Устройство и принцип работы

Если параметры давления в системе отопления доходят до критических отметок, должен запуститься клапан, что относится к «группе безопасности». В такой ситуации он будет отвечать за выпуск лишней жидкости. Определенные модели расширительных баков имеют свой индивидуальный клапан предохранения.

Разумеется, стоит учитывать, что конструкция бака главным образом зависит от разновидности конкретной приобретенной модели. Например, они бывают неразборными или с возможностью замены мембранного элемента. В комплекте с подобными товарами могут идти такие детали, как хомуты для настенного крепления либо специальные подставки – небольшие ножки, с которыми напольный агрегат проще расположить на ровной плоскости.

Расширительные баки с мембраной-диафрагмой обычно являются неразборными. Во многих случаях в них присутствует баллонная мембранная деталь – она производится из податливого и эластичного сырья. По своей сути, эта мембрана являет собой обычную водяную камеру. По ходу роста давления она растягивается и увеличивается в объеме. Подобные разновидности бачков обычно дополняются разборным фланцем, который дает возможность самостоятельно менять мембрану, если она сломается.

Устройство и принцип работы