Расширительный бачок для отопления: для чего нужен, где и какой лучше

Открытый бак своими руками

Открытый бачок

Другое дело расширительный бачок для отопления дома открытого типа. Раньше, когда в частных домах собирали только открытие системы, о покупке бака даже речи быть не могло. Как правило, расширительный бак в системе отопления, схема которого состоит из пяти основных элементов, делали прямо по месту монтажа. Не известно, можно ли было, вообще, его купить в то время. Сегодня проще, так как можно это сделать в специализированном магазине. Сейчас в преимущественном большинстве жилье обогревается герметичными системами, хотя есть еще много домов, где стоят открытие контуры. А как известно, бачки имеют свойство прогнивать и может возникнуть необходимость его замены.

Устройство расширительного бака системы отопления, который продается в магазине, может и не соответствовать требованиям вашего контура. Есть вариант, что он не поместится. Возможно, придётся изготовить его самостоятельно. Для этого вам понадобятся:

• рулетка, карандаш;
• болгарка;
• сварочный аппарат и навыки работы с ним.

Помните о безопасности, одевайте перчатки и работайте со сваркой только в специальной маске. Имея все необходимое, можно сделать все за пару часов. Начнем с того, какой металл выбрать. Раз уж первый резервуар сгнил, значит, нужно сделать так, чтобы со вторым такого не произошло. Поэтому лучше использовать нержавеющую сталь. Толстую брать не надо, но и слишком тонкую тоже. Такой металл дороже обычного. В принципе, можно сделать и из того что есть.

Теперь поэтапно рассмотрим, как сделать бак своими руками:

действие первое.

Разметка листа металла. Уже на этом этапе вы должны знать размеры, так как от них зависит и объём резервуара. Система отопления без расширительного бака необходимого размера будет работать некорректно. Измерьте старый или сами посчитайте, главное, чтобы в нем было достаточного места для расширения воды;

Вырезание заготовок. Конструкция расширительного бака отопления состоит из пяти прямоугольников. Это если он без крышки. Если хотите сделать крышу, то вырежьте еще одну деталь и разделите ее в удобной пропорции. Одна часть будет приварена к корпусу, а вторая сможет открываться. Для этого ее на завесы нужно приварить ко второй, недвижимой, части;

действие третье.

Сваривание заготовок в одну конструкцию. В дне сделайте отверстие и приварите туда патрубок, через который теплоноситель из системы будет попадать внутрь. Патрубок надо соединить со всем контуром;

действие четвёртое.

Утепление расширительного бака. Не всегда, но достаточно часто, резервуар стоит на чердаке, так как там находится пиковая точка. Чердак – это неотапливаемое помещение, соответственно, зимой там холодно. Вода в баке может замерзнуть. Чтобы этого не случилось, обложите его базальтовой ватой, или еще какими-нибудь утеплителями, устойчивыми к высокой температуре.

Как вы смогли убедиться нет ничего сложного в том, чтобы сделать бак своими руками. Выше описана самая простая конструкция. При этом помимо патрубка, через который резервуар соединяется с системой отопления, в схеме расширительного бака для отопления могут быть дополнительно предусмотрены следующие отверстия:

• через которое осуществляется подпитка системы;
• через которое лишний теплоноситель сливается в канализацию.

Схема бака с подпиткой и сливом

Если вы решили сделать бак своими руками с патрубком для слива, то разместите его так, чтобы он был выше линии максимального заполнения резервуара. Вывод воды через слив называется аварийным выбросом и главная задача этого патрубка – это недопущение переливания теплоносителя через верх. Подпитку можно врезать в любом месте:

• так, чтобы вода была выше уровня патрубка;
• так, чтобы вода была ниже уровня патрубка.

Каждый из способов правильный, разница лишь в том, что поступающая вода из патрубка, который находится над уровнем воды, будет журчать. Это скорее хорошо, чем плохо. Так как подпитка осуществляется в том случае, если в контуре недостаточно теплоносителя. А почему его там не хватает:

• испарение;
• аварийный выброс;
• разгерметизация.

Если вы слышите, что в расширительный резервуар поступает вода из водопровода, то уже понимаете, о возможности возникновения каких-то неполадок  в контуре.

В итоге на вопрос: «нужен ли расширительный бак в системе отопления?» — можно наверняка ответить, что нужен и обязательно. Также нужно отметить, что для каждого контура подходят разные резервуары, поэтому правильный подбор и правильная настройка расширительного бака в системе отопления крайне важны.

Достоинства и недостатки отопления с теплоаккумулятором

Плюсами таких систем являются:

1. Снижение затрат на энергоносители.
2. Увеличение КПД отопительной системы.
3. Отсутствие перегрева.
4. Снижение количества (периодичности) загрузки твердого топлива в котел.
5. Тонкая настройка температурного режима в помещениях.
6. Возможность модернизации (совмещение с системой подачи горячей воды, использование альтернативных источников энергии вместо топлива).

При всех достоинствах отопительное оборудование такого типа имеет и недостатки:

1. Мощность установленного котла позволяет отапливать площадь, вдвое больше, чем требуется (запас мощности).
2. Система долго запускается из холодного состояния до вхождения в нормальный рабочий режим.
3. Ввиду громоздкости оборудования и большого числа комплектующих усложняется транспортировка, размещение и монтаж.
4. Сохраняется необходимость топливного склада в непосредственной близости от котельной.
5. Стоимость оборудования и отсутствие быстрой окупаемости затрат, особенно при замене котла.

Последний недостаток успешно решается, если смонтировать теплоаккумулятор своими руками.

Типы отопительных систем с теплоаккумулятором и разным количеством змеевиков

Змеевик играет роль теплообменника, то есть жидкости различных систем не смешиваются между собой, а передача тепла происходит через стенки этой спирали. Изготавливается из меди или нержавеющей стали. Иногда используется черный металл что бы удешевить конструкцию.

Различают четыре основных типа систем:

Без змеевика. Вместо него может быть вмонтирован дополнительный бак меньшего диаметра, подключенный к малому контуру. Передача тепла происходит благодаря физическим свойствам, при котором она поднимается вверх, а холодный теплоноситель опускается в нижнюю часть емкости. Такая система является самой простой и работает только с одним потребителем, например системой отопления и одним источником. Это может быть как твердотопливный котел так и солнечный коллектор. Особенности – минимальная себестоимость, простота монтажа.

С одним змеевиком. Спираль находится внутри основного бака, по ней циркулирует теплоноситель от источника. Энергия передается в накопительную емкость откуда и циркулирует далее к потребителю. Особенности такой системы является не смешивание различных теплоносителей

Это может быть важно если они имеют различные химические составы

Система может работать и в обратном порядке, через змеевик может бить запитана система отопления или ГВС. 

С двумя змеевиками. Дополнительный малый контур теплообменника запитан в систему, подключенную к альтернативному источнику энергии. Эта система позволяет использовать более широкий спект оборудования для нагрева теплоносителя.

С тремя спиралями. Предполагается, что в единый отопительный комплекс входит котел на твердом топливе и два альтернативных источника, например, солнечная и геотермальная батареи. Максимальная экономия твердого топлива. Котел может использоваться как дополнительный (резервный).

С дополнительным баком. Существуют системы, в которых включен еще один контур с теплообменником для того, чтобы горячая вода в кране появлялась сразу же после запуска котла, не дожидаясь выхода в оптимальный режим обогрева. Однако в таких системах, запас горячей води ограничен, по его истечению дальнейший прогрев будет проходить медленнее чем через змеевик.

Применение различных типов систем

Отопительные системы, в состав которых входят только твердотопливные котлы применяются, как правило, для обогрева частных домов. Необходимость сооружать угольный (дровяной) склад доставляет неудобство, но такой конфигурации достаточно для отопления в самые суровые морозы.

Системы отопления, в которые включен солнечные коллекторы позволяют экономить до 30% затрат на энергоносители, но не заменить твердотопливный котел. Поэтому ее используют как вспомогательную, тем более что солнце светит не всегда. А вот для того, чтобы дома всегда была вода, мощности достаточно (замещает на 50-90%).

Совмещенные конфигурации предполагают применение газового и твердотопливного котлов. Это удобно при запуске системы в промерзшем здании. Если газовый агрегат подключить к системе горячего водоснабжения, то вода будет всегда. При этом не нужно подбрасывать дрова, достаточно нажать пусковую кнопку газовой горелки. а основную задачу по нагреву води возьмет на себя твердотопливный котел.

Устройство и функции расширительного бака

Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.

В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную

Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по  манометру, который может быть установлен на оборудовании.  Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.

Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:

• Поддерживает давление при отключенном насосе.
• Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
• Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
• Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.

Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.

Расширительный бак как аккумулятор

Емкость подключается к системе с целью накопления дополнительной воды на тот случай, если водоснабжение прекратится. Принцип действия такой: бачок соединяется патрубком с трубами водопровода в любой точке, и при открытии крана вода начинает заполнять емкость. На соединении установлен обратный клапан, не позволяющий воде выливаться обратно.

Как только жидкость попадает внутрь, мембрана начинает двигаться вверх до тех пор, пока давление сжатого воздуха над ней не сравняется с давлением воды в системе. Стоит учитывать, что полезный объем бака составляет примерно половину от общего. В моменты отключения подачи водоснабжения, жидкость можно выкачивать из емкости через другой клапан.

Расширительный бак для бойлера

Вода имеет свойство расширяться при нагревании. Когда повышается ее температура, объем начинает возрастать. Так как емкость нагревательной системы изначально заполнена полностью, избыточная жидкость вытекает.

Особенности и характеристики

Как можно заметить, расширительные бачки играют одну из важнейших ролей в отопительной системе. Они продлевают срок ее службы и позволяют избежать многих серьезных проблем.

Используются подобные предметы в следующих целях:

• играют роль обогревательной системы, которая функционирует при помощи тепловых насосов и солнечных коллекторов;
• выступают в качестве автономной отопительной системы;
• представляют собой независимую систему, подключенную непосредственно к центральному отоплению, а также систему с замкнутым контуром.

При условии повышения температуры жидкости в отопительной системе всего на 15 градусов, из-за расширения объем теплового носителя становится больше на полпроцента. Расширительная емкость отвечает за компенсацию этого расширения. Переизбыток жидкости теплового носителя проникает в сам бак. Если же теплоноситель остывает, конструкция бачка выдавливает недостаточную жидкость обратно в общую систему.

При наличии незначительной утечки жидкости, дабы показатели давления в системе не упали слишком сильно, бачок отталкивает тепловой носитель для возмещения случившихся утрат.

В том случае, когда система не оснащена расширительным баком, расширение теплового носителя провоцирует рост давления. Кроме того, данные процессы непременно заканчиваются сильным износом комплектующих элементов всей системы, а также приводят к поломке и даже разрыву труб и кранов.

Что касается непосредственного объема бака расширения, то тут стоит учесть, что он напрямую зависит от конкретного типа теплового носителя. Как его можно рассчитать, мы рассмотрим ниже.

На сегодняшний день в магазинах встречаются агрегаты, размер которых составляет:

• 5 литров;
• 8 л;
• 10 л;
• 12 л;
• 19 л;

• 24 л;
• 35 л;
• 50 л;
• 80 л;
• 100 л.

Сегодня существует несколько вариантов таких устройств. Они подходят для различных отопительных систем и отличаются друг от друга по многим параметрам.

Видео: монтаж расширительного бака

• Предлагаем купить Для систем питьевого водоснабжения с доставкой, в интернет магазине «Tavago».
• Цена на Для систем питьевого водоснабжения от 1115 рублей.
• Прочитать инструкцию и отзывы о Для систем питьевого водоснабжения.

Расширительные баки для систем водоснабжения или гидроаккумуляторы применяются в системах подачи питьевой воды. Они решают задачу хранения определенного запаса воды и поддержания нужного давления в питьевом трубопроводе. Напорные баки используются как вспомогательное оборудование закрытых систем водоснабжения. В открытых конурах они не нужны, потому что там используются резервуары, установленные в верхней точке системы.Гидроаккумулятор для водоснабжения является мембранным напорным хранилищем воды закрытого типа. Он представляет собой стальной сварной резервуар объемом нескольких литров до нескольких сотен литров. Внутри бака располагается мембрана, которая, обычно, изготовлена из синтетического каучука или эластичной резины. Она имеет форму полой груши, которая при избыточном давлении заполняется водой. Растянувшаяся мембрана с полным запасом воды повторяет форму резервуара. Это очень похоже на старый футбольный мяч с резиновой камерой, только вместо воздуха в камере (мембране) находится вода. Пространство между мембраной и внутренней поверхностью бака заполняется под некоторым давлением инертным газом, что исключает контакт воды с металлом резервуара и обеспечивает напор для последующей подачи воды в магистраль.
Насос, подающий в магистраль воду, не работает безостановочно — ему тоже нужна передышка. Поэтому, когда потребитель открывает кран, чтобы набрать воды, она будет под давлением поступать из своего временного хранилища — напорного мембранного бака. Так будет происходить до тех пор, пока давление в системе не упадет ниже номинального. И лишь тогда происходит включение насоса, работа которого обеспечит необходимый напор в системе.
Таким образом, расширительные баки для водоснабжения, автоматически выполняя несложную механическую работу по запасанию и последующей подаче потребителю воды, сберегают насосы от преждевременного износа за счет сокращения их периодов пусков/отключений. При этом, чем больше емкость гидроаккумулятора для системы водоснабжения, тем больше там накопится запасов воды и реже будет потребность во включении насоса. Кроме того мембранные баки для водоснабжения в состоянии обеспечивать потребителя водой во время перебоев с подачей электроэнергии — вода из гидроаккумулятора под давлением будет поступать в водопроводный кран даже без участия насоса.
Стоимость гидробака зависит от объема воды, которую он может аккумулировать, и от фирмы-производителя. Она составляет от 1 тыс. рублей за модели малой емкости до 50 тыс. рублей за баки объемом ½ кубометра. Поэтому степень комфорта при пользовании питьевым водопроводом будет связана с бюджетом, который выделен на приобретение мембранного бака для системы водоснабжения.
Салон инженерной сантехники «Tavago» предлагает большую товарную группу мембранных гидроаккумуляторов для питьевого водоснабжения от ведущих зарубежных (Reflex, GWC) и отечественных (Джилекс, Valtec) производителей.

Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать. К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.

Принцип работы

Незначительно отличается, в зависимости от вида устройства.

Открытый

Устанавливают в верхней части обвязки. Это позволяет воде нормально циркулировать по объёму и системе. Манометр определяет уровень давления.

Жидкость, путешествуя по контуру, поступает в бак. При превышении показателя часть воды сливается в канализацию или грунт.

В остальных случаях она просто хранится внутри. Она самостоятельно открывается под напором горячей жидкости и наоборот. Объём, при необходимости, пополняется. Благодаря этому осуществляется контроль давления.

Внимание! Открытую систему легко настроить, задав электронному манометру значение

Действие закрытого бака

Не взаимодействует с внешними условиями. Устройство состоит из двух камер, встроенных одна в другую. Повышенное из-за нагрева воды давление затрагивает их обе. В результате происходит обмен показателями и вытеснение воздуха.

По мере остывания газ и жидкость возвращаются в камеру и, соответственно, в контур. Таким образом, в системе сохраняются нормальные значения. В этом случае бак ставят в любую точку, кроме участка, соприкасающегося с насосом.

Как работает мембранный или вакуумный бачок

Бак разделён на две камеры. Верхняя — воздушная, нижняя — жидкостная. Между ними установлена мембрана. Последняя бывает:

1. Баллонная, которая разделяет теплоноситель, хранящийся в резиновой ёмкости, и сжатый газ, обычно азот.
2. Диафрагмовая, выполняющая ту же функцию, но во вторую половину закачивают воздух.

Форма практически ни на что не влияет. Единственный видимый фактор — больший объём баллонной системы по отношению к диафрагмовой.

Фото 1. Мембранный расширительный бак, вес 4,3 кг, цилиндрическая конструкция, 24 л, производитель — «Джилекс».

Давление в верхней части задают по расчётам, предварительно выполненным в определённой ситуации. В некоторых случаях числа указаны производителем в техническом паспорте расширительного бака. Иногда допускается замена мембраны, если в течение эксплуатации выявились проблемы. Изготовитель задаёт подобную возможность. Это увеличивает цену, но позволяет исправить возникшую неисправность. И также следует помнить, что замена детали дешевле, чем покупка нового прибора.

Принцип работы двух баков аналогичен. С ростом давления теплоносителя при нагреве, мембрана растягивается, уменьшая объём, доступный воздуху. Это не позволяет воде переполнить ёмкость. По мере остывания процесс оборачивается. По этому принципу происходит автоматический контроль показателей давления.

Важно! Расширитель нужно тщательно подбирать, следуя расчётам. В противном случае работа будет нестабильна: избыток объёма приведёт к падению давления, а недостаток — к увеличению

Преимущества

Изобретение закрытого расширительного бака с мембраной позволили увеличить рабочий ресурс всей системы отопления. Прибор обладает следующими достоинствами:

• позволяет использовать воду любого состава в т.ч. гиперкальцинированную;
• мембрана, изготовленная из бутила и натуральной резины, позволяет применять оборудование для питьевой воды;
• принцип работы и мембранная конструкция прибора могут обеспечить прием значительного количества вытесненной жидкости;
• легкий монтаж;
• минимальные потери от испарения;
• низкие расходы при эксплуатации.

Схема использования в отопительной системе.

Компактные размеры, которыми отличается плоский мембранный бак, позволяют экономно расходовать пространство помещения, поэтому он лучше всего подходит для негабаритных комнат.

Расширительный бак не допускает возникновения повышенных нагрузок в системе отопления и является эффективным средством предотвращения аварийных ситуаций.

Время расчётов — как определить необходимый объём расширительного бака

Разобравшись с классификацией и выбрав наиболее подходящий для ваших целей вариант, необходимо рассчитать минимально допустимый объём бака. Для комфортной эксплуатации отопления достаточно ёмкости, вмещающей 10% от объёма теплоносителя в системе. Чтобы посчитать количество всей воды в трубах и радиаторах, применяют два вариативных способа:

• измерение литража при непосредственном заполнении системы водой либо иным теплоносителем;
• расчёт вместительности всех труб и радиаторов, находящихся в отопительном контуре.

Для подобных целей можно использовать канистры либо иные ёмкости, объём которых уже известен

Для вычисления объёма трубопроводов используйте нижеприведённую таблицу:

Для расчета объёма батарей отопления можно использовать следующие усреднённые значения:

Выполнив все необходимые вычисления, можно сразу же найти 10% от этого значения. Либо воспользоваться специальной формулой, которая даст более точный и объективный результат:

V= VL · β / D

• VL – вместимость отопительной системы, л;
• β – коэффициент расширения жидкости;
• D – эффективность расширительного бака.

Чтобы вычислить последний показатель в формуле, производим следующий расчёт:

D = (PV-PS) / (PV-1),

где PV – максимальное значение рабочего давления в системе, бар; PS – давление в баке без нагрузки, бар.

В качестве жидкости для отопления может применяться специальный антифриз, имеющий свой показатель коэффициента расширения

Типы мембранных баков

Прибор со сменной мембраной

Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. Вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Это защищает металлические поверхности от коррозии, а воду — от загрязнения. Есть модели в горизонтальном и вертикальном исполнении.

Устройства со сменной мембраной отличаются более долгим сроком службы, так как эту деталь можно при необходимости заменить, а металлический корпус не подвержен коррозии, потому что не соприкасается с водой.

Устройство со стационарной диафрагмой

Здесь внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, поэтому при выходе ее из строя оборудование придется менять.

В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, что провоцирует коррозию металлической поверхности.  Обычно поверхность покрывают специальной краской, но эта защита не долговечна. Выпускаются горизонтальные и вертикальные модели.