Розширювальний бак для опалення будинку – як розрахувати обсяг і підібрати бак

Розширювальний бак для опалення (РБ) – це елемент опалювальної системи, що дозволяє компенсувати зміни стану теплоносія і попередити гідродинамічний порушення цілісності трубопроводів, приладів і запірних елементів. Від правильного підбору, монтажу та регулювання розширювального бака залежить ефективність, безпеку і надійність всього опалювального комплексу. Ємності для розширення рідини різних конструкцій встановлюються у всіх видах індивідуальних опалювальних систем і практично повністю виключають її втрати в результаті випаровування. Розглянемо види таких баків.

Види, пристрій і принцип роботи розширювальних баків

Розширювальний бак для опалення відкритого типу

У відкритих опалювальних системах роль РБ може виконувати будь-яка ємність, розташована в найвищій точці по відношенню до всіх інших елементів. У малоповерховому житловому будівництві штатним місцем розташування бака є горище або мансардне приміщення.

З метою максимального зменшення втрат рідини при випаровуванні в навколишнє середовище, на бачок монтується кришка. На випадок пониження температури до від’ємних значень і запобігання замерзання рідини, бак утеплюється з усіх боків. Щоб теплопередающей рідина в баку не закипала, передбачається з’єднання ємності з трубою, виведеною в зворотний контур. Для запобігання переливу рідини і її скидання в каналізацію в більшості конструкцій передбачається шланг або труба.

Істотним недоліком відкритих контурів є необхідність періодичного доливання випарувалася в атмосферу рідини. Проблема вирішується установкою механізму автоматизованого контролю з автоматичним поповненням, проте підведення водопостачання до баку ускладнює конструкцію і веде до її подорожчання.

У відкритому контурі через РБ здійснюється повідомлення з атмосферою і видаляється утворився в результаті кипіння рідини повітря. В даному випадку в опалювальних магістралях не створюється підвищеного тиску, а циркуляція води йде за рахунок конвекції. В даному випадку має місце процес природної конвекції, при якій холодні шари теплоносія опускаються вниз, а гарячі піднімаються вгору.

Простим прикладом природної конвекції є нагрів води в чайнику, що стоїть на запаленою кухонній плиті. При монтажі відкритого розширювального бака між ним і системою не передбачається установка запірної арматури. Конструктивно бачок відкритого типу може бути як циліндричної, так і прямокутної форми. У типових конструкціях на кришці бака розташовується оглядове вікно для контролю над рівнем рідини. До недоліків систем відкритого типу можна віднести:

  • збільшені втрати тепла через розширювальний бак;
  • підвищений рівень корозії елементів системи за рахунок безпосереднього контакту рідини з повітрям;
  • обов’язковість розташування РБ над усіма елементами контуру.

Розширювальний бак для опалення закритого типу

Герметичний опалювальний контур з примусовою циркуляцією води або антифризу позбавлений недоліків, властивих відкритим схемами. В герметичні системи немає проникнення повітря, а компенсація зміни стану носія теплової енергії відбувається за рахунок застосування мембранних герметичні резервуарів.

Технічно мембранний розширювальний бак виконаний у вигляді посудини, внутрішня частина якого розділена еластичною перегородкою на два відділи: рідинної та газовий. Газова камера забезпечується золотником для регулювання тиску. Для запобігання забрудненню золотник зазвичай забезпечується захисним пластиковим ковпачком або кришкою.

У рідинної частини монтується патрубок підведення і відведення рідини. Найчастіше мембранні баки мають форму циліндра, але для малих термосістем використовуються круглі ємності в формі таблеток. За зовнішнім виглядом РБ схожі на гідроакумулюючі баки (ГА) для систем водопостачання.

Як правило, ГА пофарбовані в синій колір, а розширювальні баки в червоний. ГА і мембранні РБ не взаємозамінні і їх призначення по-різному. В ГА мембрана має форму «груші» і виконується з матеріалу допускає безпечний контакт з питною водою. Зіткнення з металевими частинами при цьому виключений. У РБ перегородка виготовляється з технічного каучуку і покривається антикорозійним складом, що збільшує її термін служби.

Особливості роботи бака з мембраною

При збільшенні об’єму рідини в закритому контурі значення тиску збільшуються, і відбувається процес впливу на еластичну перегородку розширювального бака. Вона деформується, впливаючи на газове середовище в повітряному відділі, звільняючи місце в рідинної частини посудини, в яку поступово притікає надмірна кількість рідини. Необхідно зауважити, що при експлуатації РБ необхідно проводити контроль тиску в газовому осікся, і при необхідності проводити його підкачування. Для контролю, зазвичай, ніпель забезпечується стаціонарним манометром.

Кожна рідинна опалювальна система досить інерційна, а нагрівання та охолодження рідини не виникає одномоментно. Збільшення і зниження обсягу рідинної камери відбувається поступово, що дозволяє уникнути руйнівних для всіх частин контуру гідравлічних ударів.

Як розрахувати розширювальний бак для опалення

При обчисленні обсягу розширювального бака прийнято, що при нагріванні теплоносія на кожні 10? C його об’єм стає більше на 0,3%. При побутовому підході обсяг розширювальної ємкості повинен дорівнювати 8-10% від усього обсягу залитого в систему теплоносія. Для розрахунку цілком достатньо скористатися простим методом:

  1. Заповнити опалювальний контур водою;
  2. Злити рідину в посудину, обсяг якого визначений;
  3. Отриманий обсяг рідини в літрах помножити на 0,08.

При ємності опалювального контуру рівного 150 літрам отримуємо мінімальний обсяг розширювального бака:

150х0,08 = 12 літрів.

У професійному середовищі використовуються більш складні системи розрахунків з урахуванням теплової потужності, ефективності обладнання, і інших постійних і змінних величин. У разі отримання не цілих значень, вибирається бак більшого об’єму з встановленим виробником показником.

Звідси випливає, що при підборі розширювального бака для закритої системи опалення основними параметрами є його обсяг і ремонтопридатність. Головним чином вибираються ремонтопрігодним баки зі змінними мембранами. В останню чергу баки вибираються за конструктивними особливостями і ціною.

Монтаж розширювальних баків відкритого і закритого типу

На відміну від установки розширювальних баків у відкритій системі опалення, мембранні ємності немає необхідності монтувати зверху опалювальної системи. Відкритий бак простий конструктивно і виконує роль приладу для відводу повітря, пристрій розширювального бака системи опалення закритого типу більш технологічне, а установка здійснюється за іншими принципами.

Схема підключення РБ в системі опалення може мати відмінності залежно від проекту, але в будь-якому випадку при закритому контурі бак забороняється встановлювати відразу за циркуляційним насосом.

Для зручності обслуговування, закриті РБ часто виставляються поруч з опалювальним котлом. Кріпильні елементи можуть фіксуватися як на стіну, так і на підлогу і стелю. Виробниками також пропонуються кронштейни, до встановлених приладами, що відносяться до групи безпеки, які визначають точне положення і надійне кріплення бака в системі.

З’єднання бака з системою повинні бути зроблені з використанням термостійких герметичних матеріалів і проходити при позитивних температурних показниках. Тиск в газовому відділі приводиться у відповідність із заданими значеннями за допомогою звичайного автомобільного насоса.

Про правильне підключення розширювального бака знято не одне відео, пропонуємо подивитися одне з них:

Зрозумівши принцип роботи і відмінності одного типу баків від іншого, ви з легкістю зможете підібрати розширювальний бак саме під свої потрібні і під свою систему опалення.