Мембранные расширительные баки для отопления. Подробный разбор

10 июня 2021

Мембранные баки можно разделить на две основные группы: расширительные баки для систем отопления и мембранные баки (гидроаккумуляторы) для водоснабжения. Данные баки похожи между собой визуально, но имеют принципиальные функциональные отличия. Обсудим мембранные расширительные баки для отопления.

Мембранный расширительный бак является разновидностью гидроаккумулятора и ключевым элементом контура отопления. Вследствие температурного расширения теплоноситель отопительной системы может изменять свой объем, что, в свою очередь, способно привести к аварии. Для того чтобы избежать нестабильной работы системы, применяют специальные баки с мембраной.

Что такое мембранный расширительный бак?

Мембранный расширительный бак является устройством, которое применяется для компенсирования увеличения объема воды вследствие ее температурного расширения в системах отопления, холодоснабжения, гелиосистем. Расширительные баки также возможно использовать в системах горячего водоснабжения для защиты от температурного расширения санитарной воды.
Благодаря использованию расширительного бака в определенной степени сокращаются нежелательные колебания давления в системе, повышается стабильность системы. Бак с уверенностью можно назвать предохранительным оборудованием, которое обеспечивает эффективную и безопасную эксплуатацию инженерных систем здания.

Примечание: Расширительные (компенсационные) баки закрытого типа еще называют экспанзоматами или экспансоматами (от английского слова «expansion» – расширение).

Отопление — ключевая система жизнеобеспечения частного дома и его стабильная работа очень важна. Один из параметров, которые необходимо отслеживать — давление. При слишком низком котел работать не будет, при высоком происходит слишком быстрый износ оборудования. Для стабилизации давления в системе необходим расширительный бак для отопления. Устройство несложное, но без него отопление долго работать не будет.

Для чего нужен расширительный бак для отопления
Расчет объема
Давление в бачке
Где поставить в системе

Для чего нужен расширительный бак для отопления

При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Понятное дело, при этом меняется объем жидкости. Он то увеличивается, то уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Так что назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.

Принцип работы расширительного бака для отопления

Виды и устройство

Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.

Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.

В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.

Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.

Есть очень простая методика определения объема расширительного бачка для отопления: высчитывается 10% от объема теплоносителя в системе. Его вы должны были высчитать при разработке проекта. Если этих данных нет, можно объем определить опытным путем — слить теплоноситель, а потом залить новый, измерив его при этом (пустить через счетчик). Второй путь — высчитать. Определить объем труб в системе, добавить объем радиаторов. Это и будет объем системы отопления. Вот от этой цифры находим 10%.

Форма может быть разной

Второй способ определить объем расширительного бака для отопления — высчитать его по формуле. Тут тоже потребуется объем системы (обозначен буквой C), но еще нужны будут другие данные:

максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);

Имея все эти значения высчитываем точный объем расширительного бака для системы отопления по формуле:

Формула расчете объема расширительного бака для отопления

Расчеты не очень сложные, но стоит ли с ними возиться? Если система открытого типа ответ однозначен — нет. Стоимость емкости от объема зависит не очень сильно, плюс ко всему его можно сделать самостоятельно.

Расширительные баки для отопления закрытого типа стоит посчитать. Их цена от объема зависит сильно. Но, в данном случае, лучше все-таки брать с запасом, так как недостаточный объем приводит к быстрому износу системы или даже к выходу ее из строя.

Если в котле есть расширительный бак, но его емкости для вашей системы недостаточно, ставят второй. В сумме они должны давать необходимый объем (установка ничем не отличается).

К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

При нагревании теплоноситель расширяется, его излишки оказываются в расширительном баке для отопления. Если весь излишек не помещается, он стравливается через клапан аварийного сброса давления. То есть теплоноситель уходит в канализацию.

Принцип работы в графическом изображении

Потом, когда температура понижается, объем теплоносителя уменьшается. Но так как его в системе уже меньше чем было, давление в системе падает. Если недостаток объема незначительный, такое понижение может быть некритичным, но если его слишком мало, котел может не работать. У этого оборудования есть нижний предел давления, при котором оно работоспособно. При достижении нижнего предела оборудование блокируется. Если вы в это время находитесь дома, сможете исправить ситуацию, добавив теплоносителя. Если же вас нет, система может разморозиться. Кстати, работа на пределе тоже ни к чему хорошему не приводит — оборудование быстро выходит из строя. Потому лучше слегка перестраховаться и взять чуть больший объем.

Давление в бачке

В некоторых котлах (обычно в газовых) в паспорте указано, какое давление необходимо выставить на расширителе. Если же такой записи нет, для нормальной работы системы давление в баке должно быть на 0,2-0,3 атм ниже, чем рабочее.

Система отопления невысокого частного дома обычно работает при 1,5-1,8 атм. Соответственно, в баке должно быть 1,2-1,6 атм. Измеряется давление обычным манометром, который подключается к ниппелю, который расположен в верхней части емкости. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, ее откручиваете, получаете доступ к золотнику. Через него можно также стравить излишки давления. Принцип работы такой же как у автомобильного золотника — чем то тонким отгибаете пластину, стравливая воздух до необходимых показателей.

Где располагается ниппель для подкачки

Также можно давление в расширительном баке увеличить. Для этого нужен будет автомобильный насос с манометром. Его подключаете к ниппелю, накачиваете до необходимых показаний.

Все вышеописанные процедуры проводятся на баке отсоединенном от системы. Если он уже установлен, снимать его не надо. Проверить давление в расширительном баке системы отопления можно на месте. Только будьте внимательны! Проверять и корректировать давление в расширительном баке для отопления надо при неработающей системе и слитом из котла теплоносителе. Для точности измерений и настройки бака важно чтобы на котле давление было нулевое. Потому воду спускаем тщательно. После чего подключаем насос с манометром и корректируем параметры.

Где поставить в системе

Расширительный бак в закрытой системе ставится после котла до насоса, то есть так, чтобы он создавал поток в противоположном направлении. Так система работает надежнее. Так что конкретное место установки зависит от того, где у вас стоит циркуляционный насос.

Схема установки расширительного бака для отопления

В систему он подключается через тройник. В трубу врезаете тройник, перпендикулярный выход направляете вверх, на него накручивается бак. Если стенка не дает поставить емкость, придется сделать колено, но бачок повернут вверх. Теперь можно считать, что расширительный бак установлен.

Пример установки с краном

Но для удобства проверки, желательно после бака поставить еще один тройник, на свободный выход которого установить запорный кран. Это дает возможность проверять мембранный бак без слива всей системы — он отсекает бак. Кран перекрываете, с котла стравливаете воду. Проверяете давление на отключенной ветке (в котле). Оно должно быть нулевым. После можно проводить все остальные работы по настройке.

Работа расширительного бака в закрытой системы отопления

Как же работает расширительный бак в закрытой системе отопления. Его ещё называют гидроаккумулятором. Бак состоит из внешней металлической емкости, в которой находится резиновая камера. Конструкция в чем-то схожа с автомобильным колесом. Камера накачивается воздухом до определенного давления. Когда вода начинает нагреваться, она расширяется и создается избыточное давление во всей системе. Т.к. жидкости не может сжиматься, а газы могут то часть жидкости уходит из системы в расширительный бак заставляя воздух в камере сжаться сильнее. Это конечно приводит к небольшому повышению давления, однако, если ёмкости гидроаккумулятора достаточно, давление останется в норме.

Из описанного выше понятно, что необходимо подбирать объем расширительного бака для закрытой системы отопления правильно.

Как подобрать расширительный бак для закрытой системы отопления

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления должен быть не меньше, чем 10% от общего объема теплоносителя. Для того чтобы рассчитать объем системы отопления нужно знать сколько трубы того или иного диаметра уложено в теплый пол, на подключение радиаторов, какой объем радиаторов отопления (см. паспорт к ним), а также сколько теплоносителя помещается в котле. В твердотопливных котлах может быть несколько сотен литров теплоносителя.

Второй способ подбора расширительного бака для закрытой системы отопления – эмпирический. Т.е. заливаем систему и смотрим сколько зашло. Однако лучше все-таки не полениться и посчитать.

Для удобства приведу примерную таблицу для расчёта объема расширительного бака для закрытой системы:

Чтобы правильно подобрать объём расширительного бака, нужно не лениться и посчитать.

Конструкция расширительного бака

Конструкция расширительного бака представляет собой стальной резервуар, разделенный внутри резиновой мембраной на две полости, одна из которых заполняется азотом/воздухом*, а в другую часть поступают излишки теплоносителя из системы.
Первоначально весь объем расширительного бака полностью занят азотом; при нагреве теплоносителя его объем увеличивается, что приводит к сжатию азота. Давление азотной подушки увеличивается и выравнивается с давлением в системе отопления на данном статическом уровне. Когда температура теплоносителя и, соответственно, его объем уменьшается, давление азотной подушки возвращает теплоноситель обратно в систему, не давая давлению в системе снизиться ниже настроечного уровня.

Внимание! В газовую полость производители настоятельно рекомендуют закачивать нейтральный азот, а не атмосферный воздух, который содержит водяные пары и кислород. При наличии в газовой подушке кислорода неизбежно начнется интенсивная коррозия металла корпуса бака, использование атмосферного воздуха значительно сокращает срок службы мембранного бака. В подавляющем большинстве случаев ранний выход из строя бака связан с коррозией бака по причине закачивания атмосферного воздуха, а не с качеством самого бака.

Какие комплектующие необходимо приобретать помимо бака?

8.1 Обязательным элементом системы с расширительным баком является наличие предохранительного сбросного клапана. Существуют несколько вариантов предохранительных клапанов – клапаны с фиксированной величиной срабатывания и более сложные предохранительные клапаны с возможностью выставления величины срабатывания.

На российском рынке много лет уверенными лидерами в плане качества и надежности являются производители из Германии и Италии. В первую очередь, мы рекомендуем обратить внимание на бренды RBM, Италия и Watts, Германия.

Предохранительные клапаны RBM

8.2 Каждый бак настоятельно рекомендуется укомплектовывать отсечной арматурой, которая позволит отсоединить бак и произвести его обслуживание, без опорожнения всей системы.

Предохранительная арматура для баков

8.3 Баки малых размеров, которые не имеют напольных ножек, часто называют подвесными. Для их установки используются кронштейны.

Кронштейны для подвесных баков

8.4 Для подвесных баков с размером подключения ¾ существуют готовые решения: консоли — группы безопасности котла с возможностью подключения бака. Это удобное предохранительное оборудование, которое крепится к стене и уже укомплектовано предохранительным клапаном, манометром, воздухоотводчиком и отсечной арматурой.

Группы безопасности котла с возможностью подключения бака

Внутреннее пространство всех элементов системы отопления (трубопроводов, отопительных приборов, арматуры, оборудования и т. д.) заполнено теплоносителем. Получающийся при заполнении объём теплоносителя в процессе эксплуатации системы претерпевает изменения: при повышении температуры теплоносителя он увеличивается, при понижении — уменьшается. Соответственно изменяется внутреннее давление. Однако эти изменения не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности и разрушению любых её элементов. Поэтому в систему водяного отопления вводится дополнительный элемент для вмещения расширения объёма воды — расширительный бак.

Куда ставить расширительный бак в системе отопления

Еще один немаловажный вопрос, которым задаются хозяева частных домов, где ставить расширительный бак в системе отопления? На эту тему очень много разных споров. Кто-то утверждает, что его нужно ставить на обратку системы, кто-то с пеной у рта говорить о подаче. Кто-то говорит, что вообще нет разницы установки расширительного бака в системе.

В какой-то момент времени у тещи вышел из строя расширительный бак, расположенный в котле Вайлант (модель не играет роли), важно только, что это зима, деревня. Поехал купил тот который был в магазине на 9 литров разрезал трубу, которая проходила через с/у и установил его там. Исходил больше из эстетических соображений, в общем, где нашел место, чтобы не мешался. Ленинградка работает до сих пор. Расширительный бак стоит посередине всей системы и вроде как норм.

Однако изучив литературу на эту тему есть устойчивое предположение место для установки расширительного бака в закрытой системе отопления выбирать исходя из расположения циркуляционного насоса. А точнее как можно ближе к входу в насос. Якобы в таком случае не будет явления кавитации, затягивания воздуха через автоматические воздухоотводчики и как следствие завоздушивание системы. Ну и как вишенка на торте при расположении бака сразу после насоса может быть снижено динамическое давление в противоположной стороне системы вплоть до отрицательного. А это как сами понимаете приведет к преждевременному закипанию теплоносителя.

Ну и еще пару моментов, прежде чем определить место куда ставить расширительный бак в системе отопления:

Необходимо обеспечить хорошую доступность для его обслуживания, подкачки и ремонта в случае выхода из строя;
Поставить специальный клапан или кран для перекрытия системы на случай ремонта.
Ну и конечно не забыть соединить бак через «американку». Так его будет гораздо проще открутить потом.

Устройство изделия

Отопительные системы для помещений могут иметь открытые и закрытые схемы. Открытая схема применяется в централизованных сетях, благодаря чему при потребности в горячей воде ее можно напрямую забирать из системы. В таком случае бак-расширитель ставят в верхней части контура, чтобы не только контролировать процесс перепадов давления, но и отделять воздух из системы. Если система отопления относится к закрытому типу, используется конструкция с мембраной внутри.

Расширительный бак мембранного типа имеет относительно простое устройство. Он включает в себя резервуар для воды и резиновую мембрану, которая может быть баллонной или диафрагменной.

Если мембрана относится к первому типу, то теплоноситель располагается внутри резинового баллона, снаружи которого находится азот или воздух. Такую деталь при необходимости можно легко заменить.

Диафрагменная мембрана для расширительного бака представляет собой перегородку на основе тонкого металла или эластичного полимера. Она имеет небольшую емкость и компенсирует незначительные перепады давления, являясь при этом несъемной. Если эта деталь выходит из строя, заменить ее невозможно, поэтому прибор придется менять полностью. Однако по сравнению с баллонной мембраной она стоит дешевле.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 сентября 2017 года; проверки требуют 10 правок.

Расширительный бак — элемент жидкостной системы отопления (или охлаждения, например, двигателей внутреннего сгорания), предназначенный для приёма избытка теплоносителя, возникающего при его тепловом расширении в результате нагревания.

Полезный объём расширительного бака должен соответствовать увеличению объёма воды, заполняющей систему отопления, при её нагревании до средней расчётной (предельной) температуры. Увеличение объёма воды в системе отопления составит:

где   — общий внутренний объём арматуры, труб, отопительных приборов и теплообменника системы отопления или, что то же, объём воды в системе при начальной температуре;
  — среднее значение коэффициента объёмного расширения воды, возрастающее с увеличением температуры;
  — изменение температуры воды от начальной до средней расчетной.

Подбор расширительного бака для системы отопления

Установка расширительного бака несоответствующего объема или некорректный монтаж могут стать причиной неправильной работы системы отопления и даже выхода ее из строя. На нашем сайте в специализированной статье “Методика расчета и подбора баков для систем отопления” можно ознакомиться с детальным расчетом подбора бака. Такие расчеты и монтаж мы рекомендуем доверять профессиональным монтажным организациям, но “увлеченные” покупатели могут сделать эти расчеты самостоятельно.

Для быстрого, но весьма приблизительного расчета объема расширительного бака можно использовать следующие параметры: 10–15% от объема системы, если теплоносителем является вода, и 15–20% — если в качестве теплоносителя используется водно-гликолевая смесь с процентным содержанием гликолей не более 50%.

Объем системы отопления можно посчитать, сложив количество воды, содержащееся в теплогенераторах (котлах, теплообменниках и т. д.), буферных баках, транспортных трубопроводах и потребителях тепла (радиаторах, теплых полах, конвекторах и т. д.). Если таких данных нет, то можно очень примерно определить объем системы, исходя из мощности котла, из расчета 15 литров на 1 кВт котловой мощности.

Оптимальный выбор объема расширительного мембранного бака также напрямую связан с правильной настройкой предохранительного клапана. Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).

Внимание! Для одной и той же системы с различным типом теплоносителя могут потребоваться различные по объему баки. Расширительный бак большего объема потребуется в той системе, где используется незамерзающий теплоноситель на основе водно-гликолевой смеси, т. к. коэффициент расширения у гликолевых растворов несколько выше, чем у воды.
Таким образом, при переходе с водяной системы на систему с гликолем, возможно, потребуется замена бака на больший по типоразмеру или установка дополнительного расширительного бака.

Таблица №1. Коэффициент температурного расширения системных жидкостей, %

Таблица № 2. Расчетная емкость теплоносителя в системе

Таблица № 3. Эффективность при различных значениях исходного и конечного давления

Принцип работы расширительного бака мембранного типа

Для каждой отопительной системы давление газа настраивается под конкретный объем бака-расширителя, согласно инструкции к прибору. Пользоваться можно мембраной любого вида – это не влияет на эффективность работы гидроаккумулятора. Однако если она относится к баллонному типу, в резервуар можно поместить больше теплонесущей жидкости. Принцип работы мембранного расширительного бака системы отопления у конструкций разного вида не различается и состоит в следующем:

вследствие расширения воды ее давление растет, и мембрана растягивается;
при растянутой мембране излишки теплоносителя попадают внутрь гидроаккумулятора;
когда давление в сети падает, происходит остывание воды, и теплоноситель возвращается обратно – в контур отопительной системы.

Требуемый уровень давления регулируется автоматически.

Как правильно выбрать мембранный расширительный бак?

Чтобы отопительная система работала стабильно, бак для нее нужно выбрать на основании расчетов. Правильное давление не сможет образоваться, если резервуар окажется больше, чем нужно; а если он будет меньше, то не вместит в себя излишки жидкости, что чревато аварией.

Читайте также: Снеговой покров карта

Для полноценной работы изделия нужно не только грамотно подобрать его объем, но учесть и другие характеристики. Особое внимание следует обратить на такие факторы:

мембрана должна быть устойчивой к предельным показателям температуры и давления или их перепадам;
модель должна соответствовать санитарным и гигиеническим нормам;
способ монтажа бака.

Российский рынок предлагает большое количество расширительных баков российского и зарубежного производства, которые различаются по стоимости. Не следует приобретать самые дешевые модели – такая цена может быть обусловлена использованием при производстве низкокачественных материалов. Отечественные баки стоят дешевле иностранных аналогов, однако не уступают им по эксплуатационным характеристикам.

Основной характеристикой, на которую следует ориентироваться при покупке бака-расширителя, является его объем. Стандартной рекомендацией является следующая: выбирать изделие, размер которого составляет 10% от общего объема теплоносителя в отопительной системе. Поскольку коэффициент теплового расширения теплоносителя даже при высоком нагреве не может быть выше 0,08, такого объема гидроаккумулятора будет вполне достаточно. В расчеты перед приобретением изделия должны входить следующие показатели:

объем теплоносителя;
коэффициент теплового расширения;
максимально допустимое давление отопительной системы;
изначальное давление в баке.

При вычислении общего объема теплоносителя необходимо учесть все узлы отопительной системы. Эту информацию получают из проектной документации здания. В случае отсутствия таких документов можно выполнить примерный расчет, приняв в качестве ориентира, что для нагрева 15 л воды потребуется 1 кВт.

Коэффициент теплового расширения теплоносителя вычисляется по его температуре или определяется по составу жидкости – в многоквартирных домах она часто содержит гликоли, которые улучшают ее характеристики.

Предельное давление отопительной системы выясняют с помощью минимальной величины давления, допускаемой для ее узлов. На этот показатель настраивается переходной клапан.

Изначальное давление в отопительной системе при охлажденном теплоносителе соответствует минимальному давлению. Чтобы контролировать изначальное давление в баке, гидроаккумулятор оснащают манометром. Также на бак-расширитель обязательно должна быть установлена группа безопасности, которая ограничивает и контролирует давление.

Применение мембранного бака для отопления имеет ряд ограничений в зависимости от конструкции и материала, из которого он изготовлен. В некоторых моделях предъявляются строгие требования к составу теплоносителя, в частности, ограничивают количество антифриза и этиленгликоля в его составе.

Обратите внимание: расширительные баки нельзя применять, если предельные показатели давления превышены.

Какие расширительные баки для отопления существуют

Системы отопления бывают двух типов: открытая и закрытая. Открытая система отопления имеет сверху всей системы расширительный бак, который является компенсирующей емкостью. В такой системе нет избыточного давления теплоносителя, только давление, которое создается естественным водяным столбом в ней. При нагревании вода расширяется и частично уходит в расширительный бак. В роли расширительного бака выступали любые подходящие емкости. У моей бабушки и у родителей были приспособлены фляги. Они были установлены в чердачном помещении. Внизу и в крышке фляги делали отверстие. Нижнее соединяли шлангом с верхней трубой отопления. В крышке отверстие было небольшим для того, чтобы не создавалось давление или вакуум.

Открытые системы были раньше в каждом доме в деревнях. В них не было никаких рециркуляционных насосов, а теплоноситель циркулировал естественным путём. Ещё их называют гравитационные системы. Плюс таких систем – они полностью энергонезависимы, работают по принципу горячая вода поднимается на верх, а холодная опускается наверх, т.о. и создается циркуляция. Для того, чтобы такая система работала нужно обеспечить большое проходное сечение и определенный уклон труб. Причем эти самые трубы и являются отопительными приборами. Никаких радиаторов в такую систему нельзя установить. Естественная циркуляция не продавит их.

Современные системы отопления делают закрытого типа. Т.е. у них нет связи с атмосферой. В таких системах создается избыточное давление, а теплоноситель заставляют циркулировать с помощью насосов. Это в свою очередь приводит к зависимости отопления от электрической энергии, но даёт возможность устанавливать радиаторы различных конфигураций, монтировать низкотемпературное отопление при помощи теплых полов.

В закрытых системах нужно использовать расширительный бак особой конструкции.

Открытые и закрытые баки

Большинство веществ при нагревании расширяются. Атомы и молекулы вещества начинают двигаться быстрее. В твердых телах колебания атомов достигают большей амплитуды и им требуется больше свободного пространства, в результате чего происходит расширение тела. Аналогичные процессы происходят с жидкостями, но в более выраженной степени. Из-за термического расширения инженерные системы с теплоносителями подвержены серьезным воздействиям. При отсутствии в замкнутой системе емкости, куда могут поступать излишки теплоносителя, даже незначительное увеличение температуры приведет к возрастанию давления, которое может превысить предельно допустимую величину для элементов гидравлической системы.

По причине теплового расширения еще в 19 веке в системах отопления начали применять открытые системы отопления, особенность которых состояла в применении расширительных емкостей открытого типа, которые и компенсировали увеличение объема воды в системе. Распространенные в прошлом открытые расширительные баки представляли собой обычную металлическую емкость, устанавливаемую в верхней части здания (например, на чердаке дома) и пополняемую водой по мере ее испарения, и имели ряд недостатков, поэтому в настоящее время практически не применяются.

Недостатки расширительных баков открытого типа:

Повышенная испаряемость жидкости и необходимость постоянного ее пополнения;
Дорогая и сложная установка (монтаж в самой верхней части системы отопления);
Обеспечение утепления и защита от замерзания в холодные периоды времени;
Возможность эксплуатации системы только при низком давлении;
Постоянный контакт рабочей жидкости с атмосферой приводит к частому проникновению в теплоноситель газов воздуха (азот, кислород), что является причиной возникновения целого ряда проблем, таких как: затруднение циркуляции теплоносителя, долгий прогрев системы, возникновение кавитации в трубопроводах, насосах, повреждение трубопроводов и оборудования, вызванных коррозией, появление шума и вибрации.

В настоящее время подавляющее большинство систем отопления/холодоснабжения/гелиосистем являются закрытыми, температурное расширение компенсируется мембранным расширительным баком.

Преимущества закрытого расширительного бака перед открытым:

Уменьшение коррозии в системе отопления;
Уменьшение общих теплопотерь;
Уменьшение завоздушивания системы отопления;
Простой и недорогой монтаж, нет привязки к месту установки;
Более простая эксплуатация системы, нет необходимости постоянной подпитки теплоносителя;
Высокая надежность и экономичность системы.

Открытая система отопления

Закрытая система отопления

Какое давление в расширительном баке системы отопления

Для создания нормального давления в системе, мембрана расширительного бака должна быть накачана. Какое необходимо выдержать давление в нём? Если мы говорим о закрытой системе отопления частного дома, то давление нужно создать в 1 бар. В этом случае, когда мы закачиваем в систему теплоноситель и достигнем давление его в 1 бар то частично теплоноситель зайдет в расширительный бак. Мембрана будет поддерживать это давление в системе на холодную.

Если давление в расширительном баке будет ниже. Когда мы закачаем теплоноситель то полезный объем расширительного бака снизится. При повышении температуры его не хватит полностью компенсировать расширение. Может произойти резкое повышение давления в системе вплоть до срабатывания аварийного клапана.

Если давление в расширительном баке будет выше. То при расширении теплоносителя также не хватит полезного объема и сработает аварийный сброс теплоносителя.

P.S. если у вас стоит котел с автоматикой он может уйти в аварию при низком давлении. Обычно это как раз 0,8 бар. Если у вас такое произошло со временем не спешите доливать воды в системы. Скорее всего вам нужно проверить и подкачать давление в расширительном баке. Это будет гораздо правильнее.

Назначение и эксплуатационные характеристики мембранного расширительного бака

При нагреве теплоносителя за счет увеличения объема жидкости повышается давление в котлах и контуре отопительной системы. Поскольку вода является несжимаемой средой, а сама система герметична, это может привести к поломке труб или котлов

Для решения возникающей проблемы недостаточно поставить клапан для выдавливания излишнего объема нагретого носителя, и вот почему: при охлаждении жидкость будет сжиматься, а на ее место в контур непременно попадет воздух, который будет мешать циркуляции теплоносителя. Соответственно, из радиаторов потребуется постоянно спускать воздух и добавлять новый теплоноситель, в результате чего нагрев воды окажется весьма дорогим.

По этой причине мембранный расширительный бак для отопления является оптимальным решением. Такой гидроаккумулятор представляет собой резервуар, подключенный к отопительной системе посредством трубы. Излишнее давление в нем компенсируется его объемом; таким образом обеспечивается безопасность системы и полноценная работа отопительного контура. Расширитель принимает в себя какое-то количество жидкости при повышении объема и давления, а затем, когда эти показатели понижаются, возвращает ее назад. От аналогичных устройств другого типа эти приборы отличаются следующими преимуществами:

их можно успешно применять практически в любой воде, в частности – с высоким содержанием кальция;
такие баки разрешается использовать для питьевой воды;
они имеют большой полезный вытесняемый объем (по сравнению с баками без мембраны);
подкачка воздуха в бак-расширитель требуется в минимальном количестве;
установка прибора осуществляется быстро и не требует больших затрат;
расходы на эксплуатацию и поддержание устройства в рабочем состоянии минимальны.

Однако расширительный бак имеет и недостатки. Иногда при его монтаже возникают проблемы, связанные с большим размером прибора: вследствие того, что жидкость отдает тепло гидроаккумулятору, теплопотери могут увеличиваться. Чтобы избежать неконтролируемых теплопотерь, устройство рекомендуется утеплять.

Также в таких приборах существует повышенный риск образования ржавчины.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Мембранные расширительные баки можно устанавливать в любой части здания. Чаще всего, для удобства обслуживания их установка осуществляется в тепловом пункте или котельной. Место установки расширительного бака должно обеспечивать удобство его обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.
Для того, чтобы обеспечить долгий срок службы и безопасность системы, баки рекомендуется устанавливать и подключать к системе в точке с самой низкой температурой теплоносителя — обратная линия системы перед входом в котел или теплообменник.
Расширительный бак рекомендуется устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз или вверх, а воздушным ниппелем вверх.

Внимание! Обязательно корректируйте предварительное давление бака согласно статической высоте системы над баком!

Читайте также: Дешевые ремонты домов

КлассификацияПравить

Расширительный бак может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым (мембранным), находящимся под переменным, но строго ограниченным избыточным давлением.

Открытый расширительный бак

Открытые расширительные баки размещают над верхней точкой систем — в чердачном помещении, на лестничной клетке или на кровле зданий и в ряде случаев покрывают тепловой изоляцией. Их изготовляют цилиндрическими или прямоугольными из листовой стали и сверху снабжают люком для осмотра и окраски.
В корпусе бака имеется два или более патрубков:

патрубок для присоединения расширительной трубы, по которой вода поступает в бак;
патрубок для циркуляционной трубы, через которую частично отводится охладившаяся вода, создавая циркуляцию и обеспечивая определенный тепловой режим бака (в отапливаемом помещении бак не теплоизолируется и соединяется с системой одной трубой, присоединяемой к патрубку);
патрубок для контрольной (сигнальной) трубы;
патрубок для соединения бака с переливной трубой, сообщающейся с атмосферой у раковины для удаления воды в канализацию.

Кроме того, открытый расширительный бак предназначен для восполнения убыли объёма воды в системе при утечке и при понижении её температуры, ограничения гидравлического давления в системе, сигнализации об уровне воды в системе, удаления воды в канализацию при переполнении системы, управления действием подпиточных приборов и, наконец, в отдельных случаях он может служить воздухоотделителем и воздухоотводчиком. Благодаря непрерывному и безотказному выполнению этих разнообразных функций открытый расширительный бак является необходимым и надежным прибором, чем объясняется его широкое распространение.
Открытые расширительные баки вместе с тем имеют недостатки: они могут быть громоздки в системах с большим объёмом теплоносителя, в связи с чем затрудняется их размещение в зданиях и увеличивается бесполезная потеря тепла через их стенки при установке их в местах с отрицательной температурой. При открытых баках вследствие излишнего охлаждения воды в них возможно поглощение воздуха и усиление внутренней коррозии труб и отопительных приборов. Наконец, в ряде случаев требуется прокладка дополнительных труб.

Закрытый расширительный бак

Закрытые расширительные баки, располагаемые непосредственно в тепловых пунктах зданий или на тепловых станциях, лишены многих из недостатков открытых баков. Однако их ёмкость значительно превышает ёмкость открытых баков для отопительной системы с таким же объёмом воды, а для уменьшения объёма путём искусственного увеличения внутреннего давления требуются дополнительное оборудование и затрата электрической энергии. Бак имеет две полости разделённые гибкой диафрагмой. Одна для воздуха под давлением, вторая для воды. Воздух закачивается через ниппель, вода из системы подаётся через патрубок.

Порядок и условия монтажа бака

Мембранный гидроаккумулятор можно установить самостоятельно, без привлечения специалиста. Список требований к монтажу прибора выглядит следующим образом:

устройство запрещается ставить в местах с минусовой температурой;
бак-расширитель можно установить в любой точке отопительной системы до ее разветвления;
крепление должно быть максимально надежным, поскольку наполненный резервуар становится очень тяжелым;
соединения должны быть герметичными, при этом герметики использовать нельзя, поскольку из-за них между корпусом бака и мембраной ухудшится трение;
не следует устанавливать резервуар на выходной трубе в непосредственной близости от отопительного котла.

Если емкость гидроаккумулятора имеет объем от 30 л и выше, ее запрещено прикреплять к несущим конструкциям. Чаще всего такие баки оборудованы специальными ножками, которые предусматривают их установку непосредственно на пол. При монтаже следует соблюдать следующие условия:

патрубок должен иметь окружность в три четверти (дюйма); соответственно, в обратном трубопроводе должен присутствовать аналогичный резьбовой канал;
любая внешняя нагрузка на бак должна быть исключена;
следует использовать паронитовые прокладки, которые устойчивы к высоким температурам или давлению;
чтобы регулировать или поддерживать нужное давление в газовом отсеке, бак-расширитель должен быть оснащен воздушным клапаном.

При установке гидроаккумулятора нельзя допускать грубых ошибок, иначе оборудование не будет нормально функционировать. Наиболее распространенной ошибкой является неправильно высчитанное предельное давление (которое составляет около 90% от критического) в газовом отсеке. Подобный просчет приводит к тому, что мембрана не расширяется и не пропускает излишки теплоносителя в резервуар. Итогом станет прорыв трубы и отказ системы отопления. От подобного развития событий страхует установленный на гидроаккумулятор качественный манометр. Если после проведения расчетов окажется, что объема имеющегося бака недостаточно, потребуется приобрести дополнительную небольшую емкость.

Расширительный бак в системе отопления очень важен, поскольку именно от него зависит, насколько корректно будет работать система. Устанавливать его несложно, но необходимо осуществить весь процесс максимально тщательно, так как даже небольшая оплошность может спровоцировать аварийную ситуацию. В закрытой отопительной системе на мембрану постоянно действует высокое давление, на протяжении всего отопительного сезона это устройство испытывает серьезные нагрузки. Поэтому не реже чем раз в 2 года следует проверять ее состояние и при необходимости производить замену этой детали и/или самого бака-расширителя.

Для чего нужен в частном доме расширительный бак для отопления?

Из самого названия «расширительный бак» следует, что он или в нём что-то должно расширяться. А расширяется в нем теплоноситель т.е. вода или антифриз, который залит в систему отопления. При нагревании «тела» и жидкости расширяются (физика 7 класс). Для того чтобы систему не разорвало, это расширение нужно скомпенсировать. И сделать это т.о. чтобы давление в системе оставалось в норме. Вот именно для этого и нужен расширительный бак отопления в частном доме.

Баки каких брендов стоит покупать?

На российском рынке существует большое количество производителей и брендов, прочитав различные статьи, рейтинги и форумы в интернете, покупатель может еще больше запутаться. Кто-то восхваляет один бренд, кто-то считает, что этот же бренд, наоборот, плохого качества – всё это очень субъективные мнения. Ведущие европейские и российские производители используют примерно один и тот же автоматизированный процесс изготовления и тестирования баков, что сводит к минимуму вероятность заводского брака. Львиная доля поломок баков связано с банальным несоблюдением эксплуатационных параметров и требований.

Мы не будем составлять рейтинг лучших или худших, расскажем об основных производителях.

9.1 Reflex — это немецкий бренд с производствами в Германии, Турции и Польше.
Относится к премиальному сегменту, очень надежный, отлично зарекомендовал себя среди профессиональных монтажников и конечных потребителей. Является одним из самых популярных среди импортных брендов. Стоимость бака довольно высокая.

9.2 Wester – это российский бренд, который первым организовал производство мембранных баков в России. Ключевой компонент бака – мембрана, поставляется из Италии от ведущих мировых производителей Sefa и Oldrati. С уверенностью можно сказать, что на сегодняшний день – это самый продаваемый бренд, который обладает хорошим качеством и ценовой доступностью. Некоторые известные бренды изготавливаются на производственной площадке Wester по системе OEM. Более экономная линейка этого производителя изготавливается под брендом Impero.

9.3 Flamco– нидерландский бренд с производствами в Нидерландах и России. Это мировая марка с высоким уровнем качества и стоимости. Производство в России организовано совсем недавно, но компания уверенно набирает обороты.

9.4 Джилекс – еще один российский производитель, который производит доступную по стоимости продукцию.

Еще несколько лет назад большой популярностью на российском рынке пользовались итальянские бренды, но в последние годы их присутствие значительно снизилось, и эта тенденция продолжается.

Внимание! Также существует огромное количество брендов (OEM), которые сами не являются производителями, а лишь размещаются на других заводах. В таких случаях рекомендуем уточнить на каком производстве изготавливается такой бренд.

Запрещено копирование и переписывание информации с сайта, в том числе частичное, без согласия администрации сайта и указания ссылки на первоисточник.

Виды мембран

Мембраны можно разделить на два основных типа – диафрагменный и камерный.

Расширительный бак с диафрагмой

Диафрагма жестко фиксируется внутри емкости по периметру и разделяет бак на два отсека. Такой вид мембраны часто называет “незаменяемой”, в случае ее повреждения возможна только полная замена бака.

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. Азот или сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Основным преимуществом бака с мембраной-диафрагмой является более низкая стоимость по сравнению с баком с камерной мембраной.

Баки с таким типом мембраны имеют некоторые недостатки:

Невозможность смены мембраны;
Теплоноситель имеет прямой контакт с внутренней стенкой бака, присутствие кислорода может привести к коррозии металла корпуса бака. Сокращение срока службы бака;
Высокие требования к водоподготовке.

Расширительный бак с мембраной камерного типа

Баллонную мембрану в народе часто называют «грушей» из-за своей грушевидной формы. Теплоноситель в баках такого типа всегда целиком находится внутри мембраны и не имеет контакта с металлической поверхностью бака, следовательно, внутренняя поверхность бака не требует специального покрытия, это значительно снижает риск коррозии. Такие мембраны очень надежны, имеют хорошую устойчивость к износу. Преимущество грушевидной мембраны в том, что ее без проблем можно заменить на новую. Замена мембраны осуществляется через фланец, закрепленный с помощью нескольких болтов. При больших объемах расширительного бака мембрана баллонного (грушевидного) типа закрепляется задним концом к ниппелю через резьбовое соединение для стабилизации заполнения.

*Примечание! EPDM расшифровывается, как Ethylene Propylene Diene Monomer или этилен-пропиленовый каучук – это синтетический эластомер, который устойчив к воздействию озона, солнечного света, химических веществ (разбавленные кислоты, щелочи и полярные растворители), а также очень эластичный при низких температурах. Его применяют при контакте с пищевыми продуктами или напитками, в автомобильной системе охлаждения воздуха и в резинотехнических изделиях, которые работают в гидравлических жидкостях на основе эфиров фосфорной кислоты.