Как выбрать расширительный бак, теплоаккумулятор отопления

Расширительный бак играет важную роль в отопительной системе. Его главное предназначение – предотвращать повышение давления в системе, которое происходит из-за того, что теплоноситель при подогреве расширяется. В целом, расширительный бак для отопления бывает двух видов:

Подробный обзор

Как рассчитать объём расширительного бачка закрытого типа

Для точного подсчёта объёма бака существуют сложные математические формулы. Можно поступить гораздо проще, зная, что жидкость при подогреве до 80 градусов увеличивает свой объём примерно на 5% и ещё столько же берут для запаса. Если бойлер может сбросить излишки воды в трубы, то резервуар отопления такой возможности не имеет, поэтому его объём должен находиться на уровне 10-12% от объёма всей системы включая трубы и радиаторы, а также количество жидкости в котле.

Обратите внимание! Зная количество теплоносителя в системе можно заказать расширительный бак. На 100 литров объёма жидкости необходимо компенсирующее устройство ёмкостью 10-12 литров.

Подобрать бак для отопления в частном загородном доме может каждый. Если возникнут трудности с этим вопросом, позвоните по телефону

Виды расширительных бачков и их особенности

Баки для отопительных систем бывают открытыми и закрытыми. Это принципиальное различие, на которое следует обратить внимание.

Открытые бачки устанавливают только в верхней точке системы, обычно это под потолком или на чердаке дома.

Эти баки, чаще всего, бывают прямоугольной формы. Изготавливают их из стали. Ещё одно требование к открытым бачкам – внушительные габариты, из-за чего многим они не нравятся, так как бросаются в глаза. Устройство таких ёмкостей довольно примитивно. Это всего лишь резервуар с опущенной в него трубкой для отведения жидкости из контура. Чтобы при значительном расширении вода не переливалась через край резервуара, его оснащают сливным механизмом в канализацию. В таком баке вы можете визуально контролировать количество теплоносителя в системе и доливать его при необходимости.

Принципиальное отличие закрытого бака в том, что он совершенно герметичен.

Это обстоятельство исключает возможность подсоса воздуха в контур. По сути, это капсула с мембранным механизмом, который разделяет резервуар на воздушную и жидкостную части. При поступлении лишней жидкости клапан снижает давление за счёт выпуска воздуха. Вся конструкция довольно компактна, выглядит аккуратно и может быть размещена в любом удобном для вас месте. В отличие от открытого бачка, в этом варианте вы не почувствуете никаких посторонних запахов, не столкнетесь с ржавчиной и переливом. Использование герметичных устройств предохранит ваши радиаторы и котёл от коррозии. Но и стоимость этих баков намного выше.

Резервуар открытого типа вы можете соорудить своими руками, а закрытые баки бывают только заводского изготовления.

Расчет размера и типа бака для закрытой системы

Использование закрытых баков гораздо эффективнее и рациональнее, чем установка открытых емкостей. Закрытый бачок компактен, а его монтаж относительно прост.

Расчет, при котором определяется допустимый объем расширительного бака закрытого типа, должен учитывать физические характеристики воды в системе отопления. Так, при повышении температуры воды, которая используется в качестве теплоносителя, на каждые 10 °C ее объем увеличивается в среднем на 0,3%.

Перед тем как проводить расчет, необходимо определиться, какой теплоноситель будет использоваться в системе. Наиболее популярным и доступным является вода. При температуре 85 °C, что является рабочим показателем, коэффициент ее расширения составляет 0,034. После этого следует определить необходимый объем теплоносителя во всей системе.

Последующий расчет должен осуществляться по нижеприведенной формуле:

V1 = (V2хK1)/D, где:

  • V1 – допустимый объем расширительного бака закрытого типа;
  • V2 – общий объем теплоносителя во всей системе отопления;
  • K1 – коэффициент расширения теплоносителя (объем расширения);
  • D — так называемый эффект мембранного бака.

При этом коэффициент расширения наполнителя вычисляется по формуле произведения общего объема всей системы на коэффициент физического расширения жидкости. Так, при температуре воды 60 °C показатель ее расширения будет составлять 1,67, при 80 °C – 2,86, а при 90 °C – 3,55. Если в качестве наполняющей жидкости используется антифриз на основе этиленгликоля, то этот коэффициент можно рассчитать, учитывая его консистенцию. При использовании десятипроцентного раствора формула будет следующей: 4% х 1,1 = 4,4%. Для двадцатипроцентной смеси формула будет иметь следующий вид: 4% х 1,2 = 4,8%.

Эффективность мембранного бака (D) можно вычислить по нижеприведенной формуле:

Рмакс — Рначал / (Рмакс+1) = D

В этом случае Рмакс представляет собой показатель максимально допустимого давления в системе, Рначал — изначальное воздушное сопротивление камеры.

Рассчитать необходимые характеристики и допустимое давление, которыми должен обладать расширительный бачок, несложно. Для этого необходимо знать вводные коэффициенты, используемые в предложенной формуле. При выборе бака необходимо учитывать, соответствует ли мембрана показателям максимального давления в контурах отопления.

Как правило, баки, объем которых превышает 20 л, монтируются вместе со специальными насосами, обеспечивающими полноценную работу системы. В этом случае необходим расчет и специальная настройка давления системы и комплексная проверка ее функционирования.

Изготовление расширительного бака своими руками

Расширительный бак вполне реально изготовить своими руками. Для этого потребуется лишь набор определенных инструментов и материалов, усердие и внимательность.

Список необходимых материалов и инструментов

Для создания расширительного бака необходимы следующие инструменты и рабочие материалы:

  • сварочный аппарат;
  • слесарные инструменты;
  • электроды;
  • масляная краска;
  • металл для создания емкости бака;
  • латунная пробка;
  • маска для сварки;
  • резиновые прокладки;
  • трубы сечением 200-300 мм.
Читайте также:  Как почистить теплообменник газового котла

Процесс создания конструкции

Прежде всего стоит оговорить один момент. В домашних условиях целесообразно заниматься изготовлением расширительного бака лишь для отопительной системы открытого типа. Это связано, в первую очередь, с тем, что для бака с мембраной только выбор оптимально подходящей мембраны и врезка нипеля отнимут много сил, времени и средств.

Совет. Многие специалисты советуют использовать в качестве рабочего материала для расширительного бака под отопление нержавеющую сталь. Это дельный совет, но только в том случае, когда вся отопительная система (трубы) представлена нержавейкой или полимерами. В остальных случаях вполне подойдет обычная «черная» сталь толщиной не менее 3 мм.

Для начала необходимо определиться с объемом будущего расширительного бачка. Стандартный показатель – 10 % от общего количества теплоносителя в отопительной системе.

Приступаем к работе. С помощью болгарки делаем пять стальных заготовок для будущей емкости. Затем привариваем их вертикально друг к другу сплошным швом. После остается лишь вырезать в днище бака отверстие и черновая конструкция готова.

Совет. Для изготовления бака также прекрасно подойдет емкость из-под лака/краски или же топливный бак грузовика (бак от легковушки не рассматривайте, поскольку он обычно имеет слишком маленькую толщину.

Приступаем к очистке внутренней поверхности от остатков горючей смеси: для этих целей подойдет горячая вода и щетка. После завершения очистки оставляем емкость просохнуть. Заготавливаем крышку для бака и крепим ее болтами или делаем люк.

После завершения работ с крышкой, делаем стальную заготовку для штуцера и ввариваем его в бак. Обязательно используем латунную пробку (не забывайте проложить ее резиновой прокладкой толщиной около 0,5 см). Штуцерную резьбу обязательно смазываем слоем жира или масла, чтобы облегчить в дальнейшем процесс его откручивания.

Создание бака

Готовый бак покрываем масляной краской со всех сторон (внутри по возможности).

Поскольку расширительный бак будет расположен на чердаке дома, то он должен быть как следует утеплен для предотвращения возможности замерзания жидкости внутри него.

Эксплуатация расширителей

Поддержание расширительного бака мембранного типа в работоспособном состоянии включает в себя:

  1. регулярный визуальный осмотр на отсутствие коррозии;
  2. проверка целостности мембраны;
  3. проверка давления воздуха (газа).

Техническое обслуживание баков открытого типа предусматривает внешний осмотр состояния корпуса и теплоизоляции, а также проверку уровня жидкости, который не должен опускаться ниже минимальной отметки.

Расширительный бак на кронштейне.

Правильный выбор и установка расширительного бака в системе отопления – одна из составляющих надежной, бесперебойной и безопасной работы всей системы отопления жилого дома. Сегодня чаще устанавливается расширительный бак закрытого типа с мембраной-диафрагмой, сочетающий в себе доступную цену и высокий уровень удобства в эксплуатации.

Статьи по теме:

  • Солнечный коллектор для отопления дома: виды, схемы, монтаж

    Типы солнечных коллекторов используемых для отопления и горячего водоснабжения домов, схемы работы и монтажа.

  • Как задекорировать трубу отопления самостоятельно

    Отопительные магистрали нелегко внедрить в дизайн интерьера, не зная, как задекорировать трубу отопления. Между тем, существуют эффектные и…

  • Терморегуляторы для отопления — роскошь или экономия

    Системой отопления нужно управлять, для этого существуют терморегуляторы. На данный момент их множество, поговорим сегодня обо всех имеющихся видах.

  • Дымоходы сэндвич из нержавеющей стали – достоинства и недостатки

    Дымоход для современной печи или котла: сэндвич дымоход из нержавеющей стали. Основные достоинства и недостатки. Правила расчета диаметра и длины…

  • Трехфазный циркуляционный насос отопления: меняем направление вращения

    Из статьи вы узнаете, как определить направление вращения ротора циркуляционного насоса и как, при необходимости, заставить его вращаться в…

Группа безопасности

Ставится группа безопасности на подающий трубопровод на выходе из котла. Она должна контролировать его работу и параметры системы. Состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.

Манометр дает возможность контролировать давление в системе. По рекомендациям оно должно находится в пределах 1,5-3 Бар ( в одноэтажных домах это 1,5-2 Бар, в двухэтажных — до 3 Бар). При отклонении от данных параметров надо принимать соответствующие меры. Если давление упало ниже нормы, надо проверить нет ли где течи, а потом добавить некоторое количество теплоносителя в систему. При повышенном давлении все несколько сложнее: необходимо проверить в каком режиме работает котел, не перегрел ли он теплоноситель. Также проверяется работа циркуляционного насоса, корректность работы манометра и предохранительного клапана. Именно он должен сбрасывать излишек теплоносителя при превышении порогового значения по давлению. К свободному патрубку предохранительного клапана подсоединяют трубу/шланг, которую выводят в канализацию или дренажную систему. Тут лучше делать так, чтобы была возможность контролировать срабатывает ли клапан — при частом сбросе воды надо искать причины и устранять их.

Третий элемент группы — автоматический воздухоотводчик. Через него выводится воздух, попавший в систему. Очень удобное устройство, которое позволяет избавиться от проблемы воздушных пробок в системе.

Подключение расширительного бака своими руками

Как уже говорилось, открытые баки сегодня практически нигде не встречаются, так что говорить об их установке не имеет смысла. Гораздо чаще встречаются система закрытого типа, имеющие внутри себя несколько отдельных баков.

Более того, они оборудуются насосом, необходимым для искусственной циркуляции носителя тепла, а для подключения используется специальный штуцер, который продемонстрировал себя надежным и качественным.

Этап 1. Для начала определимся с емкостью бака. Специалисты утверждают, что он должен составлять приблизительно десятую часть от общего объема теплоносителя.

Важно! Врезать бак рекомендуется в том месте отопительной системы, где давление наименьшее. Зачастую это обратный канал трубопровода.

Также следует учесть тот факт, что расширительный бак для системы отопления не должен мешать вам или вашим сожителям, то есть, разместить его нужно на полу где-то в углу комнаты или, в крайнем случае, под стеной.

Этап 2. Главное, о чем следует позаботиться – это произвести правильные технические расчеты. Самым важным значением при этом является общий объем отопительной системы. Если таковой информацией вы не обладаете, то ее легко можно выяснить посредством используемого отопительного устройства и мощности котла.

Читайте также:  Утепление дома эковатой: способы, нюансы, особенности работы

Так, для теплых полов и панельных устройств мощность составляет 17 литров на киловатт. У конвекторов всего 7 литров, а у радиаторов – 10.5 литра. Для вычисления объема расширительного бака необходимо использовать следующую формулу:

(V системы* k)/D=V бака

Если некоторые значения вам неизвестны, то давайте разберемся с ними. Надеемся, что с объемом отопительной системы и объемом бака все более-менее ясно, говорить об этом не стоит. К у нас – это значение расширения теплоносителя, измеряется в %. Если говорить о воде, а она чаще всего выступает теплоносителем, то ее коэффициент составляет 4 %, тогда как максимальная температура составляет девяносто пять градусов. Наконец, D – эффективность нашего бака.

Для того чтобы вычислить ее, следует воспользоваться другой формулой:

(P максимальн-P начальн)/ (P максимальн+1)=D

Под P начальн подразумевается начальное давление в металлической емкости бака, а конкретнее, в его «газовом» отсеке. Следовательно, P максимальн обозначает максимальное давление отопительной системы, на которое рассчитывается клапан предохранения. Для среднестатистического загородного дома это приблизительно 2.5 бар.

Этап 3. Итак, когда все расчеты произведены и тщательным образом проверены, можно двигаться дальше. Нам требуется отключить котел от источника обогрева. Затем перекрывается подача носителя в расширительный бак.

Подключение расширительного бака своими руками

Этап 4. Отопительный контур полностью опустошается от воды.

Этап 5. Используя специальный электрический паяльник, а также необходимое количество тройников и фитингов, присоединяем емкость к системе.

В итоге хотелось бы добавить, что монтаж расширительного бака лучше все же доверить профессионалу, если соответствующими знаниями/навыками вы не обладаете. Дело в том, что для начала необходимо убедиться в том, что качество устройства приемлемое. Кроме того, соединения также должно быть надежным. Более того, если вес бака больше тридцати килограмм, то для его крепления необходимо использовать специальные крепежи.

Расширительный бак открытой системы отопления: расчет и правила установки

Расширительные баки применяются во всех схемах систем индивидуального отопления. Главное назначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное тепловым расширением теплоносителя.

Особенности бака открытой системы отопления

Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.

Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой.

В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя.

Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.

Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака.

Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери.

 Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.

Расчет объема открытого расширительного бака

Традиционно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления.

Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до 80 градусов ее объем увеличивается приближённо на 4%.

Прибавив к этому небольшое пространство чтобы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.

Расширительный бак открытой системы отопления: расчет и правила установки

Если в открытой системе применяется другой теплоноситель, то следует скорректировать объем бака исходя из величины температурного расширения применяемого теплоносителя.

Важно

Больше всего сложностей возникает с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления.

Для подсчета объема системы необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы труб радиаторов, отопления и котла.

Так же объем системы можно определить косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла необходим для подогрева 15 литров теплоносителя.

Установка и подключение открытого расширительного бака

В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого существуют определенные правила. Самое важное правило – бак должен быть расположен выше всей системы отопления.

В противном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это обстоятельство и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к.

не всегда удается удобно установить расширительный бак.

Второй важной особенностью является то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, следовательно, вода будет медленнее испаряться. Кроме того, учитывая не высокую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно с помощью прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.

Дополнительно у расширительного бака могут быть предусмотрены специальные патрубки для исключения перелива и контроля уровня воды в баке.

Расширительный бак системы отопления один из важнейших элементов системы. Его главная функция — это предохранение системы отопления от избыточного давления теплоносителя.

Кроме того, через расширительный бак происходит наполнение системы и дозаправка, а также контроль уровня теплоносителя в системе.

Чтобы система отопления работала стабильно и не требовалось постоянного ухода необходимо правильно рассчитать объем расширительного бака и установить его в самой высокой точке системе, при этом оставив бак в доступности для обслуживания и доливки теплоносителя.

Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

  • 29 июля 2014 22:32:43
  • 11702
  • Дмитрий З
  • Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

Как произвести расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы отопления.

Современные системы отопления представляют собой замкнутый контур, герметичную конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от попадания воздуха, а значит, менее подвержена окислению.

При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с увеличением температуры теплоносителя, может повыситься давление, способное нарушить целостность элементов системы. В таких случаях устанавливается герметичный расширительный бак (мембранный или экспанзомат), который используется в закрытых контурах отопления с целью компенсации температурных расширений.

Экспанзомат конструктивно представляет собой герметичную емкость, со встроенной внутрь эластичной мембраной или мешком, разделяющей бак на две полости: одна из которых, при увеличении давления, наполняется теплоносителем, а другая – воздухом или азотом. В одной из частей компенсатора расположен ниппель для подкачки насосом и замера давления газа, а в другой – резьбовой штуцер для присоединения к контуру отопления.

Читайте также:  Как включить газовую колонку Астра — устройство и инструкция

Формула расчета расширения жидкости при изменении температуры:

V = A x VT / (1– Pmin / Pmax.) / К.

где:

VT- общий объем теплоносителя в системе

A – коэффициент расширения теплоносителя при максимальной возможной температуре

Pmin (атм.) – начальное давление в расширительном баке 

Pmax (атм.) – максимально допустимое значение давления

К — коэффициент заполнения расширительной ёмкости, определяющий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема мембранного бака), который может вместить экспанзомат. По таблице:

Pmax-максимальное давление, атм. Pmin — начальное давление, атм.
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0
1,0 0,25
1,5 0,40 0,20
2,0 0,50 0,33 0,16
2,5 0,58 0,42 0,28 0,14
3,0 0,62 0,50 0,37 0,25 0,12
3,5 0,67 0,55 0,44 0,33 0,22
4,0 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20
4,5 0,63 0,54 0,45 0,36 0,27 0,18
5,0 0,58 0,50 0,41 0,33 0,25 0,16
5,5 0,62 0,54 0,47 0,38 0,30 0,23
6,0 0,57 0,50 0,42 0,35 0,28
6,5 0,60 0,53 0,46 0,40 0,35 0,20
7,0 0,56 0,50 0,44 0,38 0,25
7,5 0,58 0,53 0,47 0,41 0,30
8,0 0,56 0,50 0,45 0,33

Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %

°С  гликоля, %
10 20 30 40 50 70 90
0,00013 0,0032 0,0064 0,0096 0,0128 0,0160 0,0224 0,0288
10 0,00027 0,0034 0,0066 0,0098 0,0130 0,0162 0,0226 0,0290
20 0,00177 0,0048 0,0080 0,0112 0,0144 0,0176 0,0240 0,0304
30 0,00435 0,0074 0,0106 0,0138 0,0170 0,0202 0,0266 0,0330
40 0,0078 0,0109 0,0141 0,0173 0,0205 0,0237 0,0301 0,0365
50 0,0121 0,0151 0,0183 0,0215 0,0247 0,0279 0,0343 0,0407
60 0,0171 0,0201 0,0232 0,0263 0,0294 0,0325 0,0387 0,0449
70 0,0227 0,0258 0,0288 0,0318 0,0348 0,0378 0,0438 0,0498
80 0,0290 0,0320 0,0349 0,0378 0,0407 0,0436 0,0494 0,0552
90 0,0359 0,0389 0,0417 0,0445 0,0473 0,0501 0,0557 0,0613
100 0,0434 0,0465 0,0491 0,0517 0,0543 0,0569 0,0621 0,0729

Пример:

коэффициент расширения воды при температуре 90°С равен по таблице 0,0359

объем системы допустим 600 л.

начальное давление в расширительном баке 1,5 атм. 

максимальное давление в системе отопления 4 атм.

V = 0,0359 х 600 / (1 — 1,5 / 4) / 0,5 = 68,928 литра

Powered by SEO CMS ver.: 35.0 TOP ()

Как осуществить монтаж?

Каких-либо существенных ограничений, влияющих на место установки расширительного бачка в системе, нет. Все же установку желательно производить в любой удобной точке обратной магистрали имеющейся системы отопления.

Причина в том, что там теплоноситель прохладнее. А это позволяет существенно продлить ресурс расширительной емкости, ее мембраны.

Кроме того, если установить бачок неподалеку от твердотопливного котла, то в определенных ситуациях в камеру для теплоносителя может попасть пар. В результате чего емкость потеряет способность производить компенсацию расширения теплоносителя.

Установка резервуара может осуществляться двумя способами. К ним относятся монтаж:

  • на стене;
  • на полу.

Но следует понимать, что первый вариант предназначен только для случаев, когда расширительная емкость имеет умеренный объем.

Баки следует устанавливать максимально далеко от котлов. А оптимальным решением будет нахождение его в обратной магистрали. Так как температура теплоносителя там ощутимо ниже, что исключает досрочный выход мембраны со строя

Не следует экономить на подключении бака к системе отопления.

Так указанная процедура должна выполняться с применением:

  • отсекающего крана с, так называемой, «американкой» — этот элемент конструкции позволит оперативно вывести резервуар с эксплуатации, а при необходимости заменить его, причем не дожидаясь остывания теплоносителя;
  • тройника с краном для слива, что позволит перед заменой бака быстро его опустошить;
  • манометра для измерения давления;
  • предохранительного клапана или ниппеля для регулировки давления внутри оборудования.

После монтажа бачка его предстоит правильно настроить, учитывая рекомендации производителя, приведенные в инструкции к приобретенному оборудованию. Чтобы давление в баке было соответствующим, т.е. меньшим, чем в системе, что позволит мембране деформироваться при нагревании теплоносителя.

Если расчеты были выполнены не верно и в системе отопления размещен резервуар меньшего, чем нужно объема, то он не справится со своими обязанностями, но исправить ошибку можно.

Для чего нужно приобрести и установить в систему вторую емкость. Емкость которого составляет разницу между нужным объемом и имеющимся у работающего в системе бака. Такой способ сократит финансовые потери.

Дополнительно

Максимальное рабочее давление и максимальная температура теплоносителя – предельно допустимые параметры, которые выдерживает расширительный бак / теплоаккумулятор. В зависимости от модели эти характеристики варьируются в пределах:

  • давление – 3-10 бар (расширительные баки), 3-4 бар (теплоаккумуляторы);
  • температура – 90-120 °C (расширительные баки), 90-95 °C (теплоаккумуляторы).

С увеличением давления (напора) воды повышается температура в отапливаемом помещении. В то же время повышается нагрузка на теплоаккумулятор.

Объем внутреннего бака для ГВС – в таком баке нагревается холодная водопроводная вода, которая затем используется для горячего водоснабжения. Объем резервуара зависит от объема горячей воды, который требуется проживающим людям в доме. В разных моделях этот параметр колеблется в диапазоне 100-200 л.