Как заполнить систему отопления закрытого типа любыми видами теплоносителей

Бак оберегает батареи и трубы от лишних нагрузок, а также продлевает жизнь других элементов системы. Хоть он требуется и открытым схемам, но разбираться будет расширительный бачок для отопления закрытого типа. Ее компактность с быстротой и легкостью монтажа отодвигает открытые варианты на задний план. Установка расширительного устройства вполне выполняется самостоятельно, но без изучения информации о нем ее правильность невозможна.

Основные разновидности баков

Существуют два основных типа расширителя, которые применяются в системе отопления:

• открытого типа;
• закрытого типа.

Расширительные баки открытого типа представляют собой однообъёмную емкость, сообщающуюся с атмосферой. Такой бак устанавливается в наивысшей точке системы отопления, что необходимо для обеспечения естественного возвращения жидкости в трубопровод при снижении ее температуры.

Расширитель открытого типа.

Закрытые расширители изготавливают в виде герметичного сосуда, часть которого заполнена жидкостью, а часть – воздухом или газом находящимся под определенным давлением. При нагреве жидкость поступает в экспанзомат, при этом газ сжимается. При охлаждении жидкости она возвращается в систему, а разницу в объемах заполняет газ.

Расширительный бак закрытого типа.

Расширительный бак открытого типа

Кроме основных функций (компенсации объема, стабилизации давления), экспанзомат открытого типа служит для восполнения воды, если в системе происходит небольшая утечка и для отвода воздуха из системы.

Открытые расширители имеют прямоугольную либо цилиндрическую форму и изготавливаются из листовой стали или полимерных материалов. Установка расширительного бака открытого типа в системе отопления осуществляется в ее верхней точке, что требует увеличения общей длины трубопроводов отопления. Бак оборудован крышкой для защиты теплоносителя от загрязнений и обеспечения доступа внутрь при обслуживании.

Принцип работы и схема подключения открытого расширительного бака в системе с принудительной циркуляцией.

Местом для размещения открытого расширителя может служить чердачное помещение, лестничный проем или специально оборудованный бокс, установленный на крыше дома. Если высота дома позволяет установить расширитель внутри жилой части здания, его можно разместить в санузле или хозяйственном помещении. Емкости, размещенные за пределами отапливаемой части дома необходимо утеплять для снижения потерь тепла в системе.

Открытый бак, сваренный из листового металла.

Принцип работы и особенности установки

Чтобы вода в баке открытого типа не застаивалась, необходимо обеспечить ее циркуляцию. Для этого между ним и основной магистралью теплопровода оборудуют контур, состоящий из расширительной и циркуляционной трубы, причем отверстие последней расположено в баке несколько ниже (примерно на 50 мм). Для эффективной циркуляции воды контур врезают перед входом в насос (если система работает с принудительной циркуляцией), установленный на магистрали обратного хода. Циркуляция позволяет выводить из системы в атмосферу пузырьки воздуха.

Открытый расширитель с реле нижнего и верхнего уровня.

Надо отметить, что выше сказанное справедливо при установке расширителя в систему отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя!

В системе с естественной циркуляцией для беспрепятственного выхода пузырьков воздуха расширитель подключается в самой верхней точке подающего трубопровода.

В районе отметки минимального уровня теплоносителя из бака выходит контрольная труба, а на максимальном уровне – переливная, предназначенная для слива лишней жидкости. Проверка уровня может осуществляться простым открытием крана на контрольной трубе. Если вода из крана поступает, значит, ее уровень в баке превышает минимальную отметку. Для данной цели могут устанавливаться реле нижнего и верхнего уровней, подающие световой или звуковой сигнал при возникновении опасности снижения уровня воды до минимального значения или её подхода к точке перелива.

Полезный объем расширителя равный площади его основания умноженной на высоту между минимальным и максимальным уровнем, равен приросту количества воды в результате температурного расширения. Он должен быть равен либо превышать потребную величину, рассчитанную с использованием таблиц 1 и 2.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества расширителя открытого типа:

• простота конструкции, что подразумевает относительно низкую стоимость;
• выполняет функцию сброса давления и отвода воздуха из системы отопления.

Недостатки открытых расширительных баков:

• особые условия установки, предусматривающие монтаж дополнительных трубопроводов;
• высокие потери тепла и необходимость теплоизоляции;
• непосредственный контакт с атмосферой, что может вызвать коррозию стальных элементов системы;
• из-за возможности испарения система нуждается в периодическом пополнении теплоносителя.

Следует отметить, что ввиду вышеуказанных недостатков баки открытого типа все реже применяются в системах отопления жилых домов, уступая по популярности закрытым расширителям.

Расширительный бак закрытого типа

В отличие от открытых экспанзоматов, закрытый расширительный бак не связан с атмосферой. Он представляет собой герметичный стальной сосуд, частично заполненный жидкостью, а частично – закаченным через специальный клапан инертным газом. В зависимости от способа разделения внутреннего объема закрытые баки делятся на:

• безмембранные;
• мембранные.

Закрытые расширители различных форм и размеров.

Безмембранные

В безмембранных расширителях теплоноситель непосредственно контактирует с газом, так как у них отсутствует механическое разделение внутреннего пространства. Для поддержания заданного давления используется компрессор или газовый баллон, расположенный снаружи. Контроль давления и подача газа осуществляется автоматически.

Безмембранные баки широко использовались в то время, когда резиновые (каучуковые) мембраны имели низкие ресурсные показатели и требовали частой замены. Они могли работать без мембраны, но необходимость в компрессоре или баллоне усложняла конструкцию. В настоящее время широкое распространение получили закрытые баки с разделительной мембраной.

В конструкциях современных расширителей жидкость и газ разделены с помощью гибкой мембраны. Существуют расширители с:

• тарельчатой мембраной (диафрагмой);
• грушевидной (баллонной) мембраной.

Тарельчатая крепится в средней части бака и имеет форму, близкую к полусфере. В зависимости от температуры воды она принимает выпуклую или вогнутую форму.

Устройство расширителя с диафрагмой.

Грушевидная повторяет форму сосуда и закрепляется на противоположных концах емкости. Особенностью данных баллонов является отсутствие контакта теплоносителя со стенками, так как жидкость заполняет гибкую мембрану, а между ней и металлическими стенками закачан газ. Это защищает конструкцию от коррозии и увеличивает срок службы. Данная конструкция допускает замену мембраны, в то время как конструкция диафрагменных баков этого не позволяет.

Бак с грушевидной мембраной.

В современных расширителях применяются бутиловые и этиленпропиленовые мембраны, отличающиеся повышенной долговечностью. Ранее для этих целей использовали каучук, который имеет меньший срок службы и в настоящее время не используется.

Схема работы бака с компрессором.

Преимущества и недостатки мембранных баков

Недостатками мембранных расширителей являются:

• высокая стоимость;
• необходимость периодической подкачки газа либо воздуха;
• необходимость контроля давления в системе.

Среди преимуществ можно выделить:

• компактные размеры;
• минимальные потери тепла, отсутствие необходимости теплоизоляции;
• отсутствие прямого контакта теплоносителя с атмосферой (испарения), что снижает риск образования, распространения коррозии и необходимость подпитки ситемы;
• возможность работы при высоком давлении;
• возможность установки практически в любом месте.

Выбор мембранного расширителя

Основным параметром мембранного бака является потребный объем жидкости в системе, который должен быть предварительно рассчитан с использованием таблиц 1 и 2. Бак должен иметь объем, равный или превышающий полученное значение.

Кроме традиционной овальной формы многие производители выпускают плоские расширители с диафрагмой. Такой бак более компактен и может устанавливаться в пространстве между стеной и внутренней отделкой помещения, не занимая полезное пространство.

Расширитель плоской формы.

Главной рабочей частью современного бака закрытого типа является мембрана, от параметров и качества изготовления которой зависит его срок службы. Основными характеристиками мембраны являются:

• диапазон рабочих температур и давлений;
• материал;
• диффузионная устойчивость.

Мембранные баки для систем отопления окрашены красным цветом, в то время как используемые в системах водоснабжения – синим. К мембранам расширителей систем отопления выдвигаются более низкие санитарно-гигиенические требования.

Правила установки закрытых расширителей

Установленный расширитель отопления.

• Установка расширительного бака закрытого типа в системе отопления может осуществляться в любой точке схемы, но оптимальным является монтаж перед циркуляционным насосом (для система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя).
• Установка допускается в любом положении, но вариант с верхним подводом жидкости является предпочтительным, так как позволяет естественным образом выходить пузырькам воздуха. Такой монтаж обеспечит работоспособность бака даже при разрыве мембраны.
• Если в процессе эксплуатации системы отопления обнаружится, что объема установленного бака недостаточно вместо его замены рациональней установить дополнительный требуемых размеров.
• При переходе с воды на другой теплоноситель может понадобиться замена расширительного бака на более объемный. Возможна установка дополнительного расширителя.
• Некоторые модели отопительных котлов имеют встроенный расширительный бачок, в этом случае установка дополнительного не требуется.
• Установка закрытого расширителя в систему отопления с естественной циркуляцией требует установки «автосбросника» (автоматического поплавкового клапана) в верхней точке системы для автоматического сброса воздуха при наполнении системы и во время работы котла.

Несмотря на то, что расширительный бак – это вспомогательный элемент системы отопления, без него ее эффективное функционирование невозможно. При этом одним из его наиболее важных параметров является давление. В статье мастер сантехник расскажет, какое давление должно быть в расширительном бачке системы отопления закрытого типа.

Виды и устройство

Существуют два вида отопительных систем закрытого и открытого типа. В открытой системе циркуляция воды происходит естественным образом. Это значит, что дополнительных устройств для создания давления воды не предусмотрено. Расширительные бачки для данной системы отопления используются без верхней крышки. Контур крепления у таких емкостей сверху. Для того, чтобы в системе трубопровода не скапливался воздух, мешающий нормальному функционированию теплоносителя, необходимо постоянно следить за уровнем воды в расширительном бачке.

Еще один вид отопительной системы – система закрытого типа. Еще ее называют автономной отопительной системой. Главное отличие в том, что давление в расширительном бачке отопления закрытого типа создается за счет насоса. Поэтому в качестве теплоносителя иногда используют антифриз для исключения перемерзания труб в зимнее время в случае, например, отключения электричества или газа. Данная система полностью герметична, поэтому в контуре устанавливается полностью закрытый расширительный бачок.

Мембранный расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.

Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 °С увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе Пропиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.

В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.

Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.

При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Эксплуатационные ограничения и требования безопасности

В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.

Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.

В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.

Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.

Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.

В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.

Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.

Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.

Мембранные расширительные баки иногда встраивают в котлы. Например, двухконтурные газовые котлы, как правило, уже имеют встроенный расширительный бак определенной емкости. Если объем встроенного расширительного бака оказался мал для отопительной системы, то необходимо установить новый бак снаружи перед котлом на обратном трубопроводе. Объем нового бака выбирают как обычно, без учета емкости встроенного бака.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Ро:

Где Рст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар).

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Ро = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Ро. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Рнач.

Ро — начальное давление в воздушной камере расширительного бака.

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 °С). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Ррасш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Ркон:

Ркон < или = Ркл — 0,5 бар

Где Ркл — давление открытия предохранительного клапана системы отопления.

Например, если Ркл = 3 бар, то давление в системе доводим до Ркон <= 2,5 бар при температуре теплоносителя 75 °С.

Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла. В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.

Причины падения давления

Несмотря на то, что давление в бачке должно иметь постоянную величину, оно нередко падает при эксплуатации отопительной системы.

Есть ряд причин, почему понижается давление:

• Протечка теплоносителя. Такие проблемы обычно появляются в отопительных системах, функционирующих на антифризе, который способен проникнуть даже в мелкие трещинки. В итоге возникают протечки. Их следует устранить до того, как накачать расширительный бак в системе отопления воздухом.
• Снижение давления в котле. В случае его значительного падения следует обратиться к мастерам. Если давление понизилось не критично и выровнялось после запуска системы, то ею можно пользоваться, поскольку подобные сбои ей не могут причинить вред.

Как измерить и отрегулировать давление в расширительном бачке

Давление в системе отопления контролируется манометрами, но в самой емкости нет штуцера под установку этого прибора. Однако есть ниппель, в который вмонтирован золотник для подкачки или выпуска воздуха. Он находится на стороне, противоположной подводу теплоносителя. Ниппель, по сути, является аналогом автомобильного, поэтому чтобы проверить этот параметр или отрегулировать его, можно воспользоваться обыкновенным автомобильным насосом со встроенным манометром.

На шкале автомобильного манометра значения указаны в МПа, тогда как напор в отопительном контуре дается в барах или кгс/см2. Перевести легко:

1 Бар = 1 атм = 100 000 Па = 0,1 МПа

Измерение давления автомобильным манометром:

• Нужно отключить котел и подождать 5-10 минут до полного прекращения циркуляции системы;
• Перекрыть запорные вентили на участке, где стоит гидробак. Слить воду через дренажный штуцер. Если мембранный бак встроен в котел, то перекрывается подача и обратка теплоносителя;
• Открутить колпачок ниппеля и подсоединить к нему насос;
• Накачать воздух до 1,5 атм и подождать пока с мембранного бака не выльются остатки теплоносителя, после чего снова спустить воздух;
• Перекрыть запорную арматуру и насосом довести давление в мембранном баке до рекомендуемого в разделе выше. Если бак перекачан, нужно стравить лишнее через золотник;
• Снять насос, накрутить колпачок на ниппель и перекрыть сливной штуцер. Открыть отсекающую арматуру и добить в систему отопления воду через кран подпитки;
• Проверить, правильно отрегулирован напор воздуха или нет, легко. При достижении котлом рабочих параметров стрелка манометра не прыгает, давление набирается плавно без скачков.

В сюжете — Какое давление накачать в расширительный бак для системы отопления

В сюжете — Как накачать давление в расширительный бак

В сюжете — Как отрегулировать давление воздуха в расширительном баке газового котла

В сюжете — Как накачать бак отопления, не отсоединяя его и не сливая всю систему, особенно когда нет кранов на бак

В чем преимущества закрытой системы отопления

Сейчас существует много различных отопительных схем. Но закрытая остается наиболее предпочтительным вариантом. Объясняется это такими преимуществами:

• Абсолютная герметичность. Таким образом испарение жидкости исключено, а это позволяет использовать вместо воды антифризы;
• монтаж. Установка расширительного бака для отопления закрытого типа может осуществляться практически где угодно. В открытой схеме, например, требуется наивысшая точка здания;
• слабая инертность. Прогрев недолгий, высокая чувствительность к регулировкам;
• эксплуатация. Срок больше остальных из-за не столь разных температур в подаче и обратке;
• экономия. Диаметр труб меньше, чем в открытой системе отопления. Также это упрощает монтаж;
• контроль. Он не требуется, поскольку давление регулируются само, а за теплоносителем не нужно приглядывать на постоянной основе;
• универсальность. Может работать с любыми радиаторами. Позволяет иметь теплый пол и даже бойлер косвенного нагрева, который даст дорогу ГВС.

Недостатка можно выделить два: зависимость от электропитания и необходимость группы безопасности. Последнее может показаться лишней тратой, но появляющаяся с ней безопасность сэкономит немало средств.

Эксплуатация расширителей

Поддержание расширительного бака мембранного типа в работоспособном состоянии включает в себя:

• регулярный визуальный осмотр на отсутствие коррозии;
• проверка целостности мембраны;
• проверка давления воздуха (газа).

Техническое обслуживание баков открытого типа предусматривает внешний осмотр состояния корпуса и теплоизоляции, а также проверку уровня жидкости, который не должен опускаться ниже минимальной отметки.

Расширительный бак на кронштейне.

Правильный выбор и установка расширительного бака в системе отопления – одна из составляющих надежной, бесперебойной и безопасной работы всей системы отопления жилого дома. Сегодня чаще устанавливается расширительный бак закрытого типа с мембраной-диафрагмой, сочетающий в себе доступную цену и высокий уровень удобства в эксплуатации.

Как определить необходимый объем расширителя?

Объем расширителя должен превышать значение потребного объема, который представляет собой максимальное количество теплоносителя, поступающее в бак в результате его нагрева.

В первую очередь определяется общий объем теплоносителя в системе. Суммируя внутренний объем труб и полостей всех элементов системы (котла, батарей отопления, запорной арматуры) получаем суммарный объем. Количество жидкости в трубопроводах можно рассчитать в зависимости от типоразмера трубы, используя данные таблицы 1. Объем полостей оборудования указан в документации (паспорте или каталоге производителя) на изделие.

Таблица 1 – Определение объема теплоносителя в 1 погонном метре трубопровода.

Далее зная суммарное количество жидкости определить потребный объем расширителя, воспользовавшись данными таблицы 2. Данную величину выбирают в зависимости от давления в системе. В случае если рассчитанное ранее значение находится между двумя табличными, потребный объем бака определяют по большему из значений.

Таблица 2 – Определение потребного объема расширительного бака.

Указанные данные таблицы 2 справедливы, если в качестве теплоносителя используется вода. Для жидкостей с коэффициентом теплового расширения отличным от воды табличное значение суммарного объема умножается на поправочный коэффициент, равный соотношению плотности воды и используемой жидкости.

Когда выполняется заполнение теплоносителем

Известны всего две ситуации, требующие выполнения данной технологической операции:

• запуск отопления в эксплуатацию (в начале отопительного сезона);
• повторный пуск после проведения ремонтных работ.

Обычно воду-теплоноситель сливают поздней весной по двум причинам:

• Вода неизбежно загрязняется продуктами коррозии (внутри радиаторов, металлопластиковые и полипропиленовые трубы ей не подвержены). Оставив старую воду на новый сезон, рискуете сломать циркуляционный насос твердыми загрязнениями.
• Незапущенные залитые системы загородных домов могут «разморозиться» при внезапном похолодании – такие случаи нередки.В этом смысле предпочтителен теплоноситель-антифриз. Качественный состав обладает высокими антикоррозионными свойствами, повышающими «межсливной» интервал до 5-6 лет. Известны случаи бесперебойной работы отопления на одном и том же объеме антифриза 15-17 лет. Низкокачественный антифриз рекомендуется сливать через 2-3 года.

Закачка антифриза в систему отопления.

Куда подавать теплоноситель

Необходимыми средствами являются емкость и насос, создающий требуемое давление жидкого теплоносителя. Вполне подойдут погружные типа «Гном» или «Малыш» (популярные у садоводов, использующих их для полива участков, расположенных выше уровней водоемов). Имеются свидетельства об успешном заполнении закрытых систем посредством ручных насосов – от используемых для опрыскивания защитными растворами огородных культур, до специализированных ручных насосов, применяемых для перекачки из бочек моторных топлив или жидких химических продуктов. Любую схему отопления можно успешно заполнить, контролируя давление по манометру.

Заполнение системы антифризом посредством погружного вибронасоса.

Первой операцией является выбор точки входа жидкости. Если напор, создаваемый насосом, поднимает жидкость до верха системы, следует подключаться в низшей точке котельной – патрубку подпитки теплоносителем, врезанному перед котлом в «обратку». Кроме входа подпитки необходим конструктивно отдельный выход слива (два разных узла системы). Первый оборудуется вентилем (шаровым краном) и обратным клапаном, второй – только вентилем (шаровым краном). Если низшая точка системы является штуцером слива воды из котла, то можно через него спустить/заполнить систему водой. Поскольку за котельным сливом (вообще за сливом) не устанавливается обратный клапан, любое выключение насоса повлечет вытекание закачанной жидкости – нужно быстро перекрывать кран перед штуцером.

Конструкция типового узла слива/подпитки.

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа

Основным параметром бака является его полезный объем, который должен превышать величину изменения объема жидкости системы в результате максимального изменения ее температуры.

Объем жидкости в системе отопления не является постоянным, так как в процессе работы теплоноситель может расширяться и сжиматься. Нагрев теплоносителя, а соответственно и увеличение его объема при постоянном размере внутреннего пространства системы отопления приводит к увеличению давления на стенки трубопроводов и отопительного оборудования, что может стать причиной их разрушения.

Для компенсации изменения объема жидкости и стабилизации давления на внутренние стенки компонентов системы отопления в её схему вводят расширительный бак (также известный как экспанзомат, от англ. глагола «expanse», что означает «расширять»). При расширении теплоносителя, его количество, превышающее объем внутреннего пространства системы, поступает в расширитель, а после падения температуры – возвращается обратно.

Выбор величин давления в системе и расширительном бачке

Чем выше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Нужно помнить об ограничении рабочего давления величиной предельно допустимой для отопительного котла. Если при заполнении система было достигнуто статическое давление 1,5 атм (15 м водяного столба), то циркуляционный насос напором в 6 м вод. ст. создаст на входе в котел давление 15+6=21 м водяного столба.

Некоторые типы котлов имеют рабочее давление порядка 2 атм=20 м вод.ст. Будьте внимательны, не перегружайте теплообменник котла недопустимо высоким давлением теплоносителя!

Мембранный расширительный бак поставляется с заводским настроечным давлением инертного газа (азота) в газовой полости. Распространенная величина его равна 1,5 атм (или бар, что почти то же самое). Уровень этот можно поднять, подкачав в газовую полость воздух ручным насосом.

Изначально внутренний объем бака полностью занят азотом, мембрана прижата газом к корпусу. Именно поэтому закрытые системы принято заполнять до уровня давления не выше 1,5 атм (максимум 1,6 атм). Тогда установив расширительный бак на «обратку» перед циркуляционным насосом, мы не получим изменения его внутреннего объема – мембрана останется неподвижной. Нагрев теплоносителя приведет к росту его давления, мембрана отойдет от корпуса бака и сожмет азот. Давление газа повысится, уравновесив давление теплоносителя на новом статическом уровне.

Уровни давления в расширительном бачке.

Заполнение системы до давления в 2 атм позволит холодному теплоносителю сразу поджать мембрану, которая сожмет азот также до давления 2 атм. Нагрев воды от 0 °С до 100 °С увеличивает ее объем на 4,33 %. Добавочный объем жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объем теплоносителя в системе дает большое его приращение при нагреве. Слишком большое первоначальное давление холодного теплоносителя сразу израсходует емкость расширительного бака, ее не хватит для приема избытка нагретой воды (антифриза). Поэтому важно заполнять систему до правильно определенного уровня давления теплоносителя. Заполняя систему антифризом, нужно помнить о его большем, чем у воды, коэффициенте теплового расширения, требующем установки расширительного бака большей емкости.

Заключение

Заполнение закрытых систем отопления – не просто стандартная заключительная операция перед запуском в эксплуатацию. Правильное или неправильное выполнение этого этапа может серьезно повлиять на рабочие характеристики системы, в худшем случае даже вывести ее из строя. Соблюдение технологии заполнения – ключ к получению стабильно работающего отопления.

Установка расширительного бака для отопления закрытого типа своими руками

Если опыт в сантехнике имеется, установка расширительного приспособления не вызовет сложностей. При этом сама подготовка к выполнению не столь проста, поскольку при выборе места и дальнейшем монтаже необходимо учесть много нюансов.

Еще нельзя ошибиться при подборе емкости. На этом дело не заканчивается – после установки потребуется залить систему и расширительный бак для отопления закрытого типа, а также проверить давление и накачать при необходимости. Поэтому каждый шаг требует подробного разбора.

Как выбрать и установить расширительный бачок

Первым делом предстоит выбрать бак, а потом разбирается задача как установить расширительный бак в системе отопления. Для закрытых мембранный вариант является лучшим.

Объясняется это мембраной: устойчива к высоким температурам, снижает возможность попадания кислорода в теплоноситель и не допускает коррозию системы. К этому добавляется влагоустойчивость и компактность прибора.

Во время подбора и покупки следует обратить внимание на 2 вещи:

• мембрана. Она недолговечна – потеряет эластичность и начнет трескаться. Поэтому предпочтение отдавать стоит моделям со сменной мембраной, которая позволит заменить одну деталь вместо всего бака;
• маркировка. Приобретение может оказаться ошибочным, поскольку гидроаккумулятор обладает схожей формой, а иногда и идентичным цветом. Во избежание ошибки смотрится рабочее давление и температура устройства – у бака до 3 бар и 120°С.

Еще один плюс мембранного варианта заключается в установке расширительного бачка, которая выполняется по горизонтали и вертикали. На эффективности никак не сказывается. Маленькие крепят на кронштейн либо хомутами. С крупными куда проще – их ставят на пол. А вот на срок службы расположение влияет довольно сильно.

Лучший выбор – вертикальное размещение с камерой для воздуха кверху. При горизонтальном варианте теплоноситель и воздух поменяются местами за короткий промежуток времени. Установка «вниз головой» кронштейнами только ускорит этот процесс.

Поэтому обычное вертикальное положение – самое подходящее. Нижняя камера будет заполняться воздухом за счет трещин. То же самое и с водой. Замена нужна любому элементу рано или поздно, но до критичного момента этот случай доходить будет очень долго. А узнать этот момент поможет манометр – давление домашней сети отопления частного дома начнет падать.

Последовательность действий при монтаже следующая:

• Выбирается место. В данном случае – на обратке, перед циркуляционным насосом;
• Делается разрез и монтируется тройник в трубопровод;
• На патрубок бака устанавливается шаровой кран для возможности отключить устройство при необходимости;
• Между баком и краном располагается «американка» (накидная гайка);
• От крана к тройнику идет маленький отрезок трубы;
• Подключается бак.

Главная часть завершена. После этого остается еще два действия и тогда весь процесс можно считать оконченным.

Как заполнить систему отопления закрытого типа

Монтаж выполнен, подключение расширительного бака к закрытой системе отопления осуществлено на обратке за счет шарового крана и американки. Затем необходимо проверить соединительные узлы. Для этого заносится теплоноситель. При отсутствии подтеканий процесс считается завершенным.

Выполняется проверка двумя способами:

Для этого понадобится манометр, автоматический воздухоотводчик, краны Маевского и перемычка. Первые два элемента входят в группу безопасности котла.

Перемычка располагается между отоплением и холодным водоснабжением с краном. Перед заливом открывается кран и закрываются все клапаны сброса. Воздушник забирает выходящий из ХВС воздух. За давлением следит манометр. Оставшийся после заполнения воздух ликвидируется кранами Маевского.

В данном случае устанавливается сбросник. Его расположение – наивысшая точка контура. Также понадобится ручной насос. Золотниковым клапаном стравливается воздух. После вставленной в сбросник лейкой заливается жидкость. Насосом в этот момент обеспечивается давление до полутора бар.

Как проверить и накачать расширительный бак

Второй либо заключительный этап монтажа расширительного бака отопления закрытого типа. Выполняется перед или после заливания воды. Задачей является проверка давления – соответствует ли бочковое и системное. Последнее должно быть 1,5. Оптимальное значение для бака равно 1,2-1,3 бар.

Измерение проводится внутри воздушной части бака с помощью манометра. При избытке воздух стравливается. Если же возникает вопрос как накачать расширительный бак, то потребуется компрессор либо же обыкновенный насос.

Повышать давление предстоит через ниппельное соединение, к которому подключается устройство. Большинство моделей не требуют снятия крышки, поэтому задумываться о том, как открыть расширительный бачок, не придется.

Хоть технический паспорт и обладает показателями установленного производителем давления, самостоятельная проверка обязательна. Вероятнее всего за период хранения и перевозки оно упало.

Во время накачки вся внимательность направлена на манометр насоса. Если показатель в 1,2 атмосферы превышен, снижается обратно. Иначе система будет функционировать менее эффективно либо вовсе не заработает.

Какой объем должен быть у расширительного бака в закрытой системе отопления

На выбор расширительного агрегата может влиять сколько угодно факторов, но главным является объем. Требуемый размер подбирается в зависимости от нескольких параметров:

• Объем всей системы. При большом количестве теплоносителя и прибор необходим крупнее;
• температура. Сильный нагрев воды требует вместительный резервуар;
• расстояние. С отдалением расположения бака от верхней точки контура увеличивается его объем;
• давление. Допускается высокий уровень – маленький размер устройства, и наоборот.

Рекомендуемый минимум у бака при его выборе – 12 л. Но показатель индивидуален, поэтому без расчетов обойтись не удастся. При наличии у котла встроенного бачка, посчитать объем все равно нужно – имеющегося может оказаться недостаточно. И тогда понадобится еще один.

Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка

Объем определяется с помощью калькулятора, либо же формулами. Первый вариант требует лишь внесения данных. Результат выдается минимальный, дальше предстоит подобрать под него модель.

Второй способ сложнее, но именно его рекомендуется использовать. Для этого потребуется формула V = (Vc*k) / D:

• k – коэффициент расширения жидкости по мере нагревания. Берется из таблиц в справочной литературе;
• Vc – объем всей системы;
• D – эффективность бака.

Первый достаточно выбрать в таблице, а последние два при этом считаются отдельно. Емкость всей системы может определяться по-разному:

• Мощность котла, указанная в техпаспорте, умножается на 15. Наиболее легкий и быстрый способ. Число 15 – это количество литров, необходимое для 1 кВт мощности контура;
• Суммируется объем каждого элемента, взаимодействующего с теплоносителем. Используется именно такой подход, поскольку дает наиболее точные показатели.

Для определения эффективности же существует D = (Pm – Ph) / (Pm + 1):

• Pm – максимальное давление отопительной системы. Узнается предохранительным клапаном. В основном не переходит за 3 атм;
• Ph – давление в камере для воздуха. Создано там заранее. Узнается в документах, рекомендуется держать его в районе 1-1,5 атм. Можно посчитать самостоятельно – каждые 5 м равняются 0,5 атм.

Настоятельно рекомендуется проводить монтажные работы расширительного бака, прошедшего расчет с формулами. Итоговое значение должно быть приближено к 1/10 всей жидкости. Если еще раз упомянуть калькулятор, то одного недостаточно – для точности лучше провести вычисления хотя бы на трех разных сайтах.

Расчет по формулам

Сухая информация с формулами не окажет должного эффекта и может привести к ошибкам в подсчетах. В таком случае установка расширительного бака в системе отопления уже будет неправильной. Для лучшего понимания стоит разобрать пример использования каждой формулы.

Частный дом. Площадь – 250 м². Мощность котла равна 25 кВт. В это время частью обогревательной сети высотой в 5 м является теплоаккумулятор на 500 л.

В ход идет формула V = (Vc*k) / D:

• Для ее расчета вначале узнается количество всей жидкости (Vc): 25 кВт перемножается на 15 л, к полученному числу прибавляется 500. Итого – 875 л;
• Коэффициент равен 0,04 – именно столько у обычной воды;
• Остается узнать эффективность резервуара. Pm в частном доме имеет показатель 2,5. Ph же в данном случае – 0,5 бар. Получается (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.

После этого все полученные значения подставляются в формулу: V = 875 * 0,04 / 0,57 = 61,4 л.

Во время приобретения находка устройства с идентичным расчетам объемом – большая редкость. На основании этого размер округляется к большему. Объясняется легко – запас никак не повлияет на функционирование, чего не скажешь при нехватке.

Где устанавливается расширительный бак на отопление

Его главное направление – эффективный прием излишков теплоносителя. Также он может идти в дополнение к имеющемуся баку отопительного котла. Поэтому, где устанавливается агрегат, зависит от его задач и самой системы.

В любом случае подбор места должен учитывать следующие требования:

• Не может прилегать к стене, необходимо оставить расстояние между ней и прибором;
• при настенной вариации установки не стоит брать чересчур большие высоты. Взаимодействующие с баком трубы в данном случае также крепятся к стене. Это освободит патрубок аппарата от лишней нагрузки;
• место установки должно позволить расположить между устройством и трубами запорный кран. Так не потребуется полный слив жидкости из системы при его снятии;
• понадобится постоянное обслуживание и возможно ремонт или даже замена расширительного бачка, поэтому добраться до него не должно быть проблемой.

Мембранный бак – наиболее используемый в закрытых схемах. Чаще всего он устанавливается на обратке между отопительным прибором и насосом для циркуляции. С теоретической точки зрения на трубе подачи он тоже может монтироваться. На практике же слишком горячая жидкость повредит устройство и снизит ее продолжительность жизни.

Если говорить о выборе помещения, то для закрытых схем это обычно котельная. При маленьких площадях здания можно встретить расширительный бачок в системе отопления у котла на кухне. В домах загородного типа стабилизация сети осуществляется иногда монтажом сразу нескольких бачков.

Устройство и принцип действия расширительного бака для отопления закрытого типа

Подключение расширительного бака к системе отопления вместе со всеми проверками изучено. Также будет полезно подробно разобрать, что из себя представляет данный резервуар и как он работает.

Данная конструкция обладает двумя камерами, разделяемыми мембраной. Первая предусмотрена для воды, вторая – для воздуха под давлением. С внешней стороны зачастую это красный цилиндр. Существуют вариации для горизонтального или вертикального размещения. Создается из металла с антикоррозийным покрытием.

Конструкция расширительного прибора имеет следующее:

• Резьбовой патрубок. Расположен на одной из сторон устройства, требуется для подключения к контуру;
• ниппель. Занимает противоположную сторону. Необходим клапан для образования нужного давления во второй камере;
• мембрана. Эластична и деформируется во время перемен в давлении;
• камеры. Для воды находится у патрубка, воздушная – противоположно.

Дальше уже следуют различия моделей. Так, комплектация подразумевает разные крепления: кронштейны, хомуты либо ножки.

Различается и сама мембрана: диафрагменная и баллонная. Первая относится к неразборным бакам. Другая как раз эластичная и обладает разборным фланцем. При этом принцип действия у них одинаков:

• При заливе в систему теплоносителя через патрубок часть попадает в водную камеру. Получается статичность после выравнивания давления;
• Повышается температура – увеличивается объем воды и давление. Излишки отправляются в бак и влияют на мембрану – водная камера возрастает в объеме, а воздушная уменьшается с попутным увеличением давления воздуха:
• Понижается температура – уменьшается объем жидкости. То увеличенное давление возвращает мембрану в исходное положение и выталкивает воду в трубы.

Заполняем систему снизу

Итак, вернемся к закачке жидкости в систему. Используем емкость подходящего объема (хорошо подходит пластиковая бочка объемом 200 л). Опускаем в нее насос, создающий требуемое для закачки жидкости давление не выше 1,5 атм (типовое значение в диапазоне 1-1,2 атм). Такое давление требует создание насосом напора величиной 15 м (у погружного «Малыша» он достигает 40 м).

Заполнив бочку водой, запускаем насос, следя за уровнем жидкости, должным располагаться выше его входного патрубка для предотвращения «завоздушивания». Уровень снижается – доливаем воду. Закачивать антифриз следует из емкости меньшего объема (ведра), чтобы не погружать в жидкость корпус погружного насоса (и потом не мыть) – достаточно погрузить входной патрубок. Доливать антифриз придется часто, отключая периодически насос.

Заполнение системы выполняется при открытых кранах Маевского на установленных радиаторах отопления с подставленными емкостями для сбора воды. Когда жидкость пойдет из всех воздухоотводчиков, закрывают краны, продолжая процесс закачки.

Контролируем давление по манометру (подойдет прибор котла). Когда его величина превысит гидростатическое, равное давлению в столбе жидкости высотой от нижней до верхней точки системы (высота 5 м дает статическое давление 0,5 атм), продолжаем заполнять систему, отслеживая по манометру момент достижения давлением требуемой величены.

Закачивание антифриза насосом «Малыш».

Заполнив систему, выключаем насос, открываем воздушные краны (давление неизбежно упадет), после чего подкачиваем воду. Процесс повторяем несколько раз, вытесняя воздушные пузыри.

Завершаем заполнение осмотром системы на наличие подтеканий. После выключения насоса в шланге, подсоединенном к выходному патрубку, жидкость находится под давлением. Если закачивался антифриз, сначала отсоединяем шланг от входного патрубка насоса и сливаем жидкость в емкость, стараясь не облить корпус механизма.

Открытая и закрытая системы отопления

Открытая система оснащается расширительным бачком в своей верхней точке. Поверхность жидкости-теплоносителя в нем непосредственно соприкасается с атмосферным воздухом. Закрытая система оснащена мембранным расширительным бачком, герметически изолированным от атмосферы.

Отопительные системы любого типа можно заполнять следующим образом:

• водопроводной водой, подаваемой в нижнюю точку системы – через подпиточный вентиль;
• водой (дистиллированной) или антифризом, подавая жидкость из емкости (колодца, водоема):
• наливом вручную и/или посредством насоса в верхнюю точку (штуцер под воздухоотводчик или через открытый расширительный бак);
• закачиванием насосом через нижнюю точку – подпиточный вход.

Многим домовладельцам известен простейший (и наихудший!) способ заполнения открытых систем через расширительный бачок. Вода/антифриз заливаются внутрь с перерывами для выпускания воздуха. Повторять этот способ в закрытых системах, используя патрубки верхних воздухоотводчиков, не рекомендуется. Воздух, изначально заполняющий систему, проходит вверх через слой заливаемой воды, растворяясь в ней. Воздушные пробки, препятствующие току воды по трубам и радиаторам, будут вам гарантированы.

Тогда как заполнить систему отопления закрытого типа? Рекомендуемым способом заполнения любых систем отопления является подача жидкости под давлением (из водопровода или емкости посредством насоса) через нижний подпиточный вентиль.

Расположение узла подпитки системы отопления.

Как заполнить систему отопления закрытого типа любыми видами теплоносителей

Важный вопрос, возникающий по окончании монтажа отопительных приборов, касается того, как заполнить систему отопления закрытого типа и запустить её в эксплуатацию. Процесс несложный, хотя его особенности вызывают типовые затруднения у рядовых пользователей. К ним относятся выбор точки закачивания и величины давления теплоносителя.

Разновидности емкостей для расширения теплонесущей жидкости

Расширительный бак закрытого типа не единственное существующее устройство. Помимо него также есть открытый вариант и закрытый агрегат без мембраны.

Последний вообще нежелателен – они плохо продуманы. В них воздух регулярно попадает в теплоноситель, а сама вода увеличивается. Итогом будет невозможность помочь с расширением жидкости во время нагрева, поскольку объем уже будет заполнен.

Расширительные бачки для отопления открытого типа подходят для негерметичных контуров. Они замкнутые, но атмосфера внутрь попадает. Из-за этого трубы и батареи подвержены коррозии. Но избыточное давление в таких случаях не возникает. При этом требуется постоянно следить за уровнем теплоносителя.

Как правильно заполнить систему отопления закрытого типа сверху

Если нет электрического насоса, то заполнение системы, имеющей перепад высот нижней и верхней точек от 10 м, посредством ручного насоса является процедурой довольно утомительной. В этом случае закрытая система может заполняться через верхнюю точку (например, штуцер присоединения автоматического воздухоотводчика) самотеком с открытым сливным краном в нижней точке до начала вытекания из него воды. Сливной кран перекрывается, и мы имеем в нижней точке системы статическое давление, равное давлению в столбе жидкости до верхней точки (при 10 м давление будет 1 атм).

Теперь нужно повысить давление до расчетного уровня не выше 1,5 атм. К любому штуцеру системы подсоединяем через шаровый кран обычный поливочный шланг порядка 1,5 метра длинной. Придумываем на него легкосъемный переходник к шлангу обычного автомобильного насоса с манометром. Заливаем выпрямленный вертикально шланг водой, присоединяем через переходник насос и воздухом закачиваем воду из шланга в систему. Перекрываем шаровый кран. Достаточно 3-5 повторений процесса для повышения исходного статического давления в любой точке системы на 0,5 атм. Следует избегать накачивания внутрь нее воздуха.

Закачка антифриза ручным насосом.