Расширительный бак для отопления закрытого типа: принцип работы и устройство, особенности монтажа

Если владелец частного дома планирует проживать в нём круглый год, то без правильно смонтированной системы обогрева ему не обойтись. Как правило, устройство отопления начинается с выбора типа трубной разводки и монтажа котельного оборудования. В зависимости от принципиальной схемы системы выбирается тип расширительного бака для компенсации избыточного давления в трубопроводе. Данное оборудование может быть открытого или закрытого типа. Расширительный бак для отопления закрытого типа помогает избежать проблем при эксплуатации отопления. 

Закрытая система отопления – современный способ обогрева помещения, основанный на циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру. Движение жидкости обеспечивается циркуляционным насосом, устанавливаемым на прямой или обратной магистрали. Данный вид отопления обладает следующими преимуществами:

• В качестве теплоносителя допускается применять не только воду, но и антифриз, который не замерзает при отрицательных температурах.
• В отличие от обогрева открытого типа, нагретая жидкость не имеет контакта с атмосферой, из-за чего исключается риск испарения и необходимость постоянного пополнения расширительного бака для системы отопления закрытого типа, а также обеспечения контроля уровня теплоносителя.
• У потребителя есть возможность регулировать подачу теплоносителя, выбирая наиболее подходящую температуру обогрева.
• Мембранный расширительный бак для отопления закрытого типа позволяет искусственно нагнетать давление в системе, контролируя уровень напора в системе ГВС.

• Одним из главных преимуществ является возможность подключения сразу нескольких отопительных контуров, к каждому из которых допускается подать определённое количество тепловой энергии.
• Для движения теплоносителя достаточно труб малого диаметра, что приводит к экономии на монтаже.

Для чего нужен расширительный бак в системе отопления частного дома закрытого типа и в чём его достоинства? Оборудование обладает высокой степень износостойкости, но требует своевременной замены износившейся мембраны, так как, в процессе эксплуатации, на ней появляются микротрещины, и эффективность её основной функции снижается. Чтобы оценить преимущества данного метода обогрева, нужно понять, как работает расширительный бачок в системе отопления закрытого типа.

Наряду с явными достоинствами, по сравнению с системой отрытого типа, обогрев помещений с циркуляцией теплоносителя по замкнутому контуру имеет некоторые недостатки:

• Главным минусом такой системы является её зависимость от электрической сети и, соответственно, невозможность устройства гравитационного способа циркуляции жидкости по трубопроводам.
• Из-за постоянного потребления электроэнергии, увеличиваются эксплуатационные расходы на обогрев комнат в жилом доме.
• Электрооборудование обладает повышенной чувствительностью к перепадам напряжения, что вызывает необходимость установки дополнительных приборов, стабилизирующих подачу электропитания.
• При постоянной работе циркуляционного насоса в контуре возможны вибрации, что вызывает повышенный шумовой эффект во время эксплуатации системы.
• При попадании в систему воздуха, её эффективность падает, и теплоотдача снижается в несколько раз.

• За счёт наличия 2 камер, закрытый расширительный бак в системе отопления имеет большие габариты, чем ёмкости открытого типа. Здесь также следует учесть, что расчётный рабочий объём жидкости в мокрой зоне не может быть больше 30% - 50% от общего пространства, из-за чего размеры оборудования могут превысить площадь, подготовленную для его установки.

Если давление в сухой зоне по каким-то причинам падает, например, из-за негерметичного ниппеля, его приходится нагнетать повторно. Для того, чтобы избежать этой проблемы, на систему дополнительно ставится реле и подключается автоматический компрессор.

Расширительные бачки для системы отопления закрытого типа представляют собой стальные цилиндрические резервуары, разделённые на 2 отсека. Первый отсек заполняется теплоносителем из магистрального трубопровода, а второй остаётся сухим. На границе двух функциональных зон устроена гибкая диафрагма. Принцип работы расширительного бака в системе отопления закрытого типа основан на следующих операциях:

• При монтаже в сухой отсек ёмкости нагнетается воздух через специальный ниппель на корпусе. Давление задаётся автомобильным насосом с манометром, оптимальное показание которого должно достигать 1,2 атм.
• Жидкость в противоположном отсеке обладает низким коэффициентом сжатия, в результате чего, под действием сжатого воздуха в системе создаётся давление.
• Теплоноситель под давлением от расширительного бачка отопления закрытого типа начинает движение по замкнутому контуру, исключая теплопотери и застой в местах расположения фитингов.
• В результате происходит постоянная циркуляция теплоносителя по отопительным приборам, сопровождающаяся непрерывной отдачей тепла.

• Многие пользователи спрашивают, как устроен расширительный бачок для отопления закрытого типа. При необходимости регулировки давления, на резервуаре имеется специальный клапан, позволяющий спустить часть воздуха, а, при необходимости увеличения показателей на манометре, производится подкачка устройства насосом.

Таким образом, вне зависимости от высоты подъёма водяного столба и места расположения расширительного бачка закрытого типа, в системе происходит движение жидкости, и КПД обогрева существенно выше, чем при отоплении открытого типа.

Перед тем, как выбрать расширительный бачок закрытого типа, необходимо провести простой расчёт, который позволит определить минимально требуемый объём оборудования. Вычисления производятся в соответствии со следующим алгоритмом:

• Vбака = Vжидк общ х H / k,

Vбака – искомый объём расширительного бака для отопления закрытого типа, принцип действия которого подразумевает обязательное заполнение мокрой камеры жидкостью;

Vжидк общ – общий объём теплоносителя, необходимый для заполнения системы;

H – разница в уровне жидкости внутри бака, в зависимости от изменения температурного режима;

k – безразмерная величина, определяющая эффективность мембраны, установленной в расширительном бачке отопления закрытого типа.

• Vжидк общ, или общий объём теплоносителя в системе. Можно посчитать эмпирическим путём, при заполнении контура, но, как правило, к этому времени резервуар уже должен быть приобретён. Поэтому профессионалы принимают среднее значение, исходя из 1 кВт расчётной мощности источника энергии на каждый 15 – 17 литров жидкости в системе.
• Коэффициент k определяется по формуле:

• Показатель H определяется из эмпирических значений, и, при температуре 90 – 95 оС, объём жидкости увеличивается на 4% - 5%, в зависимости от типа теплоносителя.

В большинстве случаев, мастера, имеющие большой опыт в монтаже подобного оборудования, советуют не углубляться в расчёты, а принимать объём мокрой части диафрагменного резервуара, исходя из 10% общего объёма жидкости в системе. Устройство расширительного бака системы отопления закрытого типа выполнено таким образом, что фактический объём рабочей камеры заполняется теплоносителем не более, чем на 60%.

Выбор бака для нормальной эксплуатации в закрытой системе отопления зависит не только от расчёта его минимального объёма. При покупке в торговой точке нужно обратить внимание на то, как работает расширительный бак в системе отопления закрытого типа, а также на следующие особенности оборудования:

• Тип мембраны – обычная диафрагма, либо упругая оболочка с фланцевым креплением. Второй вариант более предпочтителен, так как конструкция обладает повышенной долговечностью.

• Возможный способ установки расширительного бачка для отопления закрытого типа, принцип действия которого основан на сокращении диафрагмы – в горизонтальном или вертикальном положении, в зависимости от наличия свободного места в помещении, предназначенном для монтажа.
• Конструкция пола или несущей стены определяет тип крепления бачка и необходимость приобретения кронштейнов.
• Жёсткость мембраны и наличие дополнительных фитингов зависит от рабочих диапазонов температуры, при которых ёмкость не теряет своих эксплуатационных свойств.
• Наличие дополнительных опций, исключающих вмешательство человека в работу системы – реле давления, датчик температуры и другие функции, позволяющих контролировать работу в автоматическом режиме.

При выборе немаловажным фактором является цена и известность бренда. Перед покупкой необходимо изучить реальные отзывы на форумах от покупателей, так как прибор устанавливается с расчётом на многолетнюю эксплуатацию, и его качество должно оправдывать ожидания.

Одним из лучших вакуумных расширительных бачков является оборудование компании «Джилекс», обладающее высокой степенью надёжности. Цена на стандартное изделие с объёмом 35 л варьируется от 2,5 до 3,0 тыс. руб., по состоянию на март 2021 года.

Резервуары для нагнетания давления в контур обогрева имеют простую конструкцию, что позволяет каждому домашнему мастеру установить прибор своими руками. Для корректного монтажа ёмкости в закрытую систему нужно следовать пошаговой инструкции:

• Выбирается оптимальное место для установки прибора. Лучшим решением будет осуществление монтажа в том же помещении, где установлен котёл и располагается насосное оборудование.
• Определяется положение прибора – вертикальное или горизонтальное. При втором варианте следует учесть, что мембрана должна обладать повышенными прочностными свойствами, так как, помимо давления сжатого воздуха, на диафрагму оказывает частичное воздействие масса теплоносителя в трубопроводе.

• Если система была заполнена теплоносителем, её нужно опорожнить, либо, при наличии запорной арматуры, перекрыть поступление жидкости.
• На подающей магистрали необходимо установить шаровый кран, а также спускной клапан с принудительным включением.
• Элемент трубопровода с фитингами монтируется к входному патрубку расширительного резервуара закрытого типа посредством резьбового соединения. Если диаметры фитингов не совпадают, нужно воспользоваться переходниками.
• В случае использования пластиковых труб, элементы сопряжения припаиваются методом температурного воздействия.
• При монтаже нужно контролировать герметичность всех соединений, так как в рабочем режиме система будет эксплуатироваться под давлением и с повышенными температурами.
• Все резьбовые сопряжения фиксируются с помощью полимерной ленты, льна или герметика.
• На выходном патрубке расширительного бака для отопления закрытого типа, принцип работы которого подразумевает постоянный контроль давления, устанавливается тройник. На его отводящую трубку ставится манометр для возможности контроля рабочего давления в системе.

• При необходимости подачи сигнала, в случае падения давления в системе, также следует установиться реле, которое подключается к силовому кабелю.
• Если на вводе воды в здание не стоит многоступенчатая система очистки, то перед подающим патрубком следует поставить фильтр грубой очистки. Это связано с тем, что жидкая среда, имеющая прямой контакт с эластичной диафрагмой, не должна содержать твёрдые включения, способные вызвать повреждение мягкого материала.
• По завершении работ, в сухую часть мембранного бачка нагнетается рабочее давление, после чего в систему подаётся теплоноситель для пробного запуска контура обогрева.

Для начала эксплуатации, при условии заполнения системы и удаления воздуха из всех точек контура через краны Маевского, запускается котёл, который начинает готовить теплоноситель для отопления помещений.

Специалисты, занимающиеся работами по монтажу систем отопления долгое время, владеют определёнными нюансами данных процедур, которые не знает обыватель. Чтобы расширительный бачок для отопления закрытого типа, принцип работы и устройство которого обеспечивают циркуляцию теплоносителя по трубам, не вызывал трудностей при эксплуатации, необходимо выполнить ряд технологических требований:

• Оборудование будет служить дольше при вертикальном расположении и нагнетании жидкости с верхней точки.
• Если котёл, согласно инструкции, имеет собственный бачок внутри корпуса, то приобретение отдельного резервуара уже не требуется.
• Устройство расширительного бачка для отопления закрытого типа создаёт необходимость врезки его в магистраль на некотором удалении от циркуляционного насоса. При работе оборудования в непосредственной близости от насоса, спокойное ламинарное движение жидкости сменяется турбулентным потоком с завихрениями. Это оказывает дополнительное давление на мембрану в баке, что способствует быстрому износу материала.

• Для бесперебойной работы расширительного бака мембранного (закрытого) типа монтажные работы должны производиться при положительной температуре окружающего воздуха, предпочтительно, в летнее время. Если это условие не соблюдается, вакуумный резервуар не сможет корректно функционировать.
• Во избежание износа жизненно важных деталей оборудования, диафрагменный прибор лучше устанавливать на обратной магистрали, когда теплоноситель движется к котлу после остывания.
• После подключения всех компонентов и сборки системы, сразу после запуска нужно контролировать герметичность резьбовых соединений на протяжении 24 часов, так как при повышении температуры возможно проявление течи.
• Герметики должны обладать повышенной стойкостью против экстремальных температур – желательно, до 100 оС. Принцип работы расширительного бака закрытого типа обязывает поддерживать контур в герметичном состоянии.
• Установку оборудования стоит осуществлять таким образом, чтобы в дальнейшем не затруднять к нему подход для проведения сервисного обслуживания и замены расходных материалов.

Работы по монтажу и дальнейшую эксплуатацию устройства нужно проводить, в соответствии с прилагаемой к товару инструкцией. Это даст возможность проведения ремонтных работ по гарантии от производителя без материальных затрат.

По завершении монтажа и проверки соединений на предмет герметичности, в сухую зону расширительного бачка отопления закрытого типа необходимо обеспечить подачу воздуха до достижения рабочего давления в пределах 1,2 атм. Данная работа осуществляется с выполнением следующих этапов:

• Система должна быть отключена от электропитания, а мокрая зона расширительного бачка для отопления закрытого типа, принцип работы которого основан на создании давления в сухой зоне, опорожняется от жидкости.
• Из котла также сливается теплоноситель после открывания специальной пробки в нижней части корпуса.

• Колпачок ниппеля на ёмкости откручивается, и к соску устройства подключается шланг автомобильного насоса. Желательно, чтобы оборудование для нагнетания давления было снабжено манометром для контроля оптимальных показателей.
• Давление в расширительный бак закрытого типа нагнетается до того момента, пока стрелка на приборе не покажет 1,2 атм., после чего устройство отсоединяется от ниппеля.

После нагнетания воздуха в камеру мембранного бака, система заполняется водой и начинается работа оборудования в тестовом режиме. Если показатель на манометре системы не меняет значение на протяжении долгого времени, можно переходить к эксплуатации оборудования в обычном режиме. Принцип работы расширительного бачка в закрытой системе отопления заключается в нормальном функционировании при поддержании постоянного давления.

Для чего нужен расширительный бак отопления закрытого типа? Закрытая система отопления, установленная в частном жилом доме, позволяет произвести равномерный обогрев каждого помещения. Циркуляция теплоносителя обеспечивается насосом, из-за чего при проектировании и монтаже такого способа отопления допускается принимать трубы меньшего диаметра, чем при обогреве с открытым контуром. Главным недостатком системы является её зависимость от электрической сети. Давление в подающей и обратной магистралях задаётся путём нагнетания сжатого воздуха в сухую зону расширительного бака для отопления закрытого типа, принцип работы и устройство которого описаны выше. Для нормальной теплоотдачи в жилых помещениях необходимо задать давление 1,2 атм.