Расширительный бачок системы отопления – правила выбора и расчёта объёма

Бесперебойное обеспечение жилого помещения теплом – важная задача, которую должен решить каждый владелец частного дома. Проблема кроется не только в вычислениях параметров, но и в правильном выборе комплектующих. Расширительный бачок системы отопления можно назвать её сердцем, так как благодаря ему теплоносящая жидкость стабильно циркулирует по трубам и нагревает помещение. Правильный выбор этого компонента решит эффективность и надёжность автономного обогрева дома.

Отопительные системы бывают двух видов – открытые и закрытые. Они отличаются по своему функционированию. Первые работают за счёт постоянного источника воды, поэтому редко встречаются в частных домах. В закрытых жидкость циркулирует по замкнутому кругу, что избавляет от необходимости постоянно подавать новую.

В открытом варианте расширительный бачок предотвращает высокие перепады давления, тем самым снижая вероятность прорыва труб. Он также служит для вывода воздуха из системы отопления. Поэтому наличие бака необходимо даже при постоянном потоке воды.

Расширительный бачок для отопления закрытого типа обеспечивает безопасную циркуляцию жидкости в системе. Есть варианты, в которых этот процесс проходит “естественным” путём, без вспомогательных элементов. Однако этого зачастую оказывается недостаточно для эффективного обеспечения дома теплом.

Расширительный бачок функционирует благодаря мембране. Из-за температуры, теплоносящая жидкость увеличивается в объёме и повышает давление. При попадании в мембранный бак, давление воды снижается, сводя шанс поломок и гидроударов к минимуму.

В подавляющем большинстве распространены агрегаты закрытого типа, представляющие собой герметичный сосуд. Для системы открытого типа используется мембранный бак с соответствующим названием.

Он отличается отсутствием изоляции от внешней среды. В конструкции присутствует только крышка, которая служит для защиты от грязи и других нежелательных элементов. Открытость обусловлена большим потоком воды в таких отопительных системах. Шанс прорыва трубы из-за высокого давления более вероятен, а отсутствие герметичности быстрее высвобождает давление из труб.

Их главным преимуществом является дешевизна. Они максимально просты в исполнении, могут быть выполнены даже из пластика. Однако без отсутствия магистрального водопровода, расширительные бачки открытого типа бесполезны.

Основным плюсом является экономичность. Агрегат работает автономно благодаря физическим явлениям, не потребляет электроэнергии. Кроме того, мембрана справляется со своей работой эффективней, чем её альтернативы, такие как циркуляционный насос. 

Мембранные баки могут применятся со всеми типами теплоносящей жидкости, будь то простая вода или растворы этиленгликоля. Благодаря этому система отопления может работать в самых холодных климатах, где обычная вода без примесей антифриза замерзает в трубах.

Расширительные бачки бывают самых разных объёмов. Это позволяет отапливать большие жилплощади, требующие высокого количества жидкости. Или же наоборот, есть возможность купить небольшой агрегат и не тратить деньги впустую на вместительный бак, когда он не нужен.

Безопасность обеспечена прочным и толстым корпусом, а также наличием ниппеля. При повышенном давлении шанс прорыва бака минимален, а выпустить излишки воздуха и тем самым предотвратить аварию, снизив давление, позволяет ниппель.

Главный минус – это потери тепла. Его поглощает корпус. Однако они минимальны и не потребуют дополнительных затрат на мощность котла отопительной системы.

Альтернативное название этого агрегата – мембранный бак. Оно основывается на действующем элементе устройства – мембране. Она делит бачок на две части: в одной хранится вода, в другой – воздух. Дополнительный воздух подаётся в систему с помощью ниппеля.

Мембраны бывают сменные и несменные. Чаще всего встречается именно второй тип, поэтому при повреждении действующего элемента потребуется либо ремонт, а в большинстве случаев – полная замена агрегата. Мембраны могут быть выполнены в двух материалах – бутилкаучук и EPDM. Первый более прочен и экологически безопасен, чем второй, но и цена у него соответствующая.

Сам бак может быть в вертикальном или в горизонтальном исполнении. Существенных различий нет, нужно опираться на специфики системы отопления, к которой он будет подключаться.

Подходить к покупке расширительного бачка нужно с ответственностью. Без адекватной принудительной циркуляции система закрытого отопления работать не будет. 

Первым делом стоит смотреть на следующие параметры устройства:

• исполнение бака;
  
• материал корпуса;
  
• объём;
  
• наличие антикороззийного покрытия;
  
• материал мембраны.
  

От материала бака будет зависеть его экологичность и долговечность. Большинство агрегатов выполнены из углеродистой стали и отличаются только покрытием. От постоянного нагрева могут возникать вредные испарения, поэтому нужно выбирать расширительные бачки с экологически чистой краской.

Как известно, при взаимодействии с металлом вода вызывает эффект коррозии. В результате появляются выделения, которые ухудшают качество не только мембранного бака, но и системы отопления в целом. Поэтому нужно наличие внутреннего антикоррозийного слоя, нейтрализующего подобные химические реакции.

Расширительные баки имеют разнообразную вместимость, отличающуюся от модели к модели. Ошибки при выборе подходящих габаритов могут иметь негативные последствия. Либо система отопления будет иметь сниженную эффективность, либо вовсе сломается.

Для определения нужного объёма была разработана специальная формула. С её помощью можно точно вычислить необходимые габариты бачка и определиться с покупкой. Выглядит эта формула следующим образом:

Vб = Vт*k/D

Пояснения к обозначениям:

• Vб – требуемый объём мембранного бака;
  
• Vт – объём теплоносителя в системе отопления;
  
• k – объём при нагреве теплоносящей жидкости;
  
• D – эффективность мембранного бачка, указанная в технических характеристиках.
  

Этой формулы хватит для любой отопительной системы вне зависимости от её специфик. Однако не все требуемые переменные могут быть известны заранее. Поэтому для каждой из них есть свой отдельный метод вычисления.

Чтобы определить количество воды или любой другой жидкости, потребляемой системой отопления, можно прибегнуть к нескольким решениям. Одно из них – счётчик воды, однако он требует наличия уже функционирующей системы отопления. 

На этапе планирования можно сложить объём всех элементов, по которым будет перемещаться вода. В их список входят трубы, радиаторы, конвекторы и теплообменник котла. В результате получится требуемое количество воды, которое пригодится не только для выбора мембранного бака, но и для других целей.

Самый лёгкий способ – умножить мощность котла (в кВт) на 15. В среднем один киловатт производительности нагревающего устройства требует 15 литров воды, из чего и исходит данный метод вычислений. Однако расчёты не полностью точные и результат будет с небольшими погрешностями.

При повышении температуры увеличивается объём теплоносящей жидкости. Для каждого из её видов требуются отдельные вычисления. Антифризы из-за содержащихся в них элементов расширяются больше, чем обычная вода. Под влиянием температуры, жидкости увеличиваются в объёме в среднем на 4% при нагреве до 95 градусов Цельсия.

Для этого параметра есть отдельная формула, которая пригодится в случае отсутствия необходимой информации в технических характеристиках агрегата. Выглядит она так:

D = (qмакс–qб)/(qмакс+1)

Пояснения к переменным:

• qмакс – предельное давление, наличие показателей которого обязательно в технических характеристиках.
  
• qб – стандартное давление в бачке. Обычно находится в пределах 1 – 1.5атм.
  

В таком обширном количестве переменных, обозначений и формул легко запутаться. Чтобы облегчить расчёты, был создан специальный калькулятор. Самая распространённая его версия потребует от пользователя внести значения мощности котла, увеличения объёма теплоносящей жидкости, предельное давление и стандартное давление. Поэтому вычисления проводить всё равно придётся.

С превышающим необходимые габариты бачком всё предельно просто. Покупка слишком большого агрегата не критична, она лишь означает, что часть денег была потрачена впустую. На производительность, надёжность и долговечность системы отопления этот недочёт не влияет.

Проблемы возникнут в обратном случае, когда вместительность бака ниже требуемой отметки. Ситуацию может спасти система аварийного сброса давления, если такая присутствует. Излишки будут постоянно сбрасываться через неё и эффективность обогрева снизится в зависимости от количества выплеснутого теплоносителя. 

Охлаждение жидкости приведёт к скачку давления в системе отопления. Это может привести к тому, что котёл перестанет работать. Само нагревающее устройство не получит никаких физических повреждений, но его функционирование полностью остановится до решения проблемы. В результате обогрев полностью пропадёт, а в регионах с низкими температурами есть шанс, что жидкость замёрзнет внутри труб.

Решить эту проблему повышением нагрева воды не получится. Наоборот, высокое давление приведёт к прорыву труб, а в некоторых случаях и сам бак может выйти из строя. Если вместительность агрегата ниже требуемой отметки, не стоит жалеть средств на покупку нового, иначе высок риск неприятных сюрпризов.

Для установки расширительного бака не надо обладать выдающимися навыками сантехники или вызывать специалистов. Простота его конструкции позволит провести все необходимые действия своими руками. Главное – чётко следовать инструкции и выполнять её пошагово.

Сперва нужно подготовить бак и сделать его совместимым с отопительной системой. Для этого выставляется стандартное давление агрегата. Если этого не сделать, то либо отопление перестанет работать, либо возникнут поломки.

Необходимый параметр находится путём деления предельного давления котла на 2. Его можно найти в технической карте устройства. Затем от этого значения отнимается 15%. Например, в системе отопления установлен нагревательный аппарат с пределом в 4 Бар. Вычисления будут выглядеть следующим образом:

4/2-(4/2*0,15) = 1,7

Выставив оптимальное значение, лучше будет его перепроверить с помощью манометра. Прибор нужно приложить к ниппелю, предварительно открутив защитную крышку. Если измерения соответствуют нужным, можно приступать к дальнейшим работам. В обратном случае необходимо либо добавить воздух с помощью любого насоса, либо спустить.

Первое и самое важное правило – мембранный бак должен быть расположен выше всех остальных элементов отопительной системы. Это позволяет эффективно поднимать и сливать воду из агрегата.

Устройство лучше всего будет закрепить в легкодоступном месте. Так будет намного легче проводить ремонт, техобслуживание и другие действия с бачком. Оптимальное решение – стена, вдоль которой расположены трубы отопительной системы. 

Ни в коем случае нельзя ставить мембранный бак в помещениях с отрицательной температурой. Это приведёт ко внутренним поломкам во время простоя отопления. Также особо вместительные модели нельзя прикреплять к стенам, высок шанс их отсоединения из-за тяжёлого веса.

Разобравшись с предварительными шагами, можно приступать к установке агрегата. Сперва производится подключение тройника с сливным краном. Его наличие облегчит снятие бака для проведения техобслуживания или ремонта.

Далее присоединяется шаровой вентиль, благодаря которому можно резко прекратить подачу воды к мембранному баку. После этого в основную трубу врезается тройник, который должен находиться на небольшом расстоянии от бака. 

Основной процесс установки завершён. Осталось только применить дополнительные крепления на расширительный бачок, чтобы обеспечить стабильность.

Процесс монтажа бачка открытого типа идентичен герметичному, местами даже легче. В нём куда меньше деталей, чем в закрытом. Некоторые домовладельцы даже создают собственные открытые бачки из подручных материалов. Для подключения к отопительной системе нужно всего лишь присоединить патрубок к основной трубе.

Отпадает нужда в измерении внутреннего давления. Также резьбу не надо уплотнять для придачи трубам герметичности. Главное – не ставить открытый расширительный бачок над котлом. Это может привести к кипению жидкости внутри агрегата.

Расширительный бачок для системы отопления – обязательный элемент как закрытых, так и открытых схем обогрева. Благодаря нему снижается давление в трубах, радиаторах и других компонентах. Это сводит шанс аварий к минимуму.

К выбору мембранного бака стоит подходить ответственно. Важные моменты, на которые стоит обратить внимание – материал корпуса материал мембраны и возможность её снять. 

Не менее важен объём. Если он недостаточен, это может привести либо к простоям, либо к поломке отопительных устройств. Для вычисления оптимальной вместимости существует универсальная формула и калькулятор, основанный на ней.

Монтаж бака произвести может даже человек, не имеющий большого опыта в сантехнике. Главное следовать инструкции и перепроверять все измерения.