Как установить расширительный бак в системе отопления

К слову сказать, в частных домах не бывает открытых и закрытых систем, бывают гравитационные и напорные (насосные). В первых вода движется за счет разности удельного веса (естественная циркуляция), а во вторых – принудительно побуждается насосом.

Для справки. Открытая система работает одновременно на отопление и ГВС, применяется только в крупных централизованных сетях. Вот почему все индивидуальные системы – закрытые.

Чтобы правильно установить расширительный бак в системе отопления, надо выполнить следующие требования:

  • расположение бачка – помещение топочной, недалеко от котла;
  • аппарат должен стоять в таком месте, где к нему будет свободный доступ для настройки и обслуживания;
  • в случае крепления бачка к стене на кронштейне рекомендуется выдержать высоту, удобную для доступа к его воздушному клапану и запорной арматуре;
  • труба подводки вместе с кранами не должна нагружать своим весом расширительный бачок. То есть, подводку следует крепить к стене отдельно;
  • подводку к напольному расширительному баку для отопления не допускается прокладывать по полу поперек прохода;
  • емкость не ставить вплотную к стене, оставить достаточный просвет для осмотра.

Резервуары небольшой вместительности допускается подвешивать к стене при условии, что ее несущей способности будет достаточно. Что же касается ориентации бачка в пространстве, то тут много противоречивых советов. Одни рекомендуют способ установки, при котором труба присоединяется к емкости сверху, а воздушная камера, соответственно, находится снизу. Обоснование – легче удалить воздух из-под мембраны при заполнении, вода его вытеснит.

На самом деле в первоначальном состоянии резиновая «груша», поджимаемая с одной стороны давлением воздуха, не оставляет места для него с другой стороны, как показано на фото выше. Специалисты по монтажу как раз советуют устанавливать расширительный бак присоединительным патрубком вниз, и только так. В некоторых моделях штуцер изначально находится на боковой стенке, в ее нижней части, и сосуд по-другому поставить невозможно (см. фото ниже).

Пояснить это просто. Аппарат будет функционировать в любом положении, хоть и лежа на боку. Другое дело, что рано или поздно в мембране появятся трещины. Когда установка мембранного расширительного бака выполнена воздушной камерой вверх, а патрубком вниз, то воздух будет проникать сквозь трещины в теплоноситель очень медленно и резервуар еще прослужит какое-то время. Если же он будет стоять вверх ногами, то воздух, будучи легче воды, быстро перетечет в камеру с теплоносителем и бачок придется срочно менять.

Примечание. Некоторые производители предлагают осуществлять монтаж расширительного бака системы отопления, как раз подвешивая его «головой» вниз, на кронштейне. Это не запрещается, все будет работать, только в случае неисправности мембраны узел выйдет из строя сразу же.

Виды и функции расширителей для отопления

Расширительный бак нужен, чтобы компенсировать воздействие, которое оказывает на систему отопления увеличение объема теплоносителя при нагреве. Дополнительная емкость, подключенная к контуру, становится местом хранения образовавшегося избытка воды. Когда температура падает, часть теплоносителя покидает бак и возвращается в трубы.

Процесс повторяется с каждым циклом нагрева и охлаждения. Если бы в системе отсутствовал такой резервуар, то при нагревании воды внутри труб возрастало, а затем уменьшалось бы давление.

Такие перепады отрицательно сказываются на состоянии системы. Они приводят к возникновению протечек в местах соединения приборов и труб и даже могут спровоцировать поломку оборудования.

Подбирают расширительный бак в зависимости от особенностей системы отопления. Для закрытых контуров нужен особая замкнутая капсула с мембраной, а для открытых – подойдет негерметичная емкость удобной конфигурации и нужного размера.

Следует выбирать мембранный бак, который предназначен для контакта с горячей водой. Обычно корпус таких устройств окрашен в красный цвет. Емкость для установки в открытом контуре можно сделать самостоятельно, например, сварить из листового металла. Но важно не только выбрать подходящий прибор, но и правильно его установить.

Как мы и писали они должны быть большого диаметра. Подробнее про подбор диаметра труб отопления читайте ЗДЕСЬ. Горизонтальные участки должны иметь обязательный уклон – 3-4 см на метр трубопровода. Система должна быть как можно проще, чтобы гидравлическое сопротивление было меньше. Использовать меньше угольников, тройников, редукционных переходов и пр.

Располагается на чердаке. Поскольку обычно чердак – это неотапливаемое помещение, то бак надо утеплить, иначе зимой вода в нем может замерзнуть. Бак компенсирует температурные колебания уровня воды. К тому же иногда в системе может закипеть вода (бывает если слишком быстро начать топить котел), а пузырьки значительно увеличивает объем. Для этого и служит излишний объем в расширительном баке.

Желательно предусмотреть возможность дренажа излишней воды из бака при переполнении. Для этого воду можно вывести либо в канализацию, либо просто на улицу.

Следует иметь в виду, что вода из открытой системы испаряется. Поэтому необходима подпитка системы водой. Делать это можно вручную, периодически залезая на чердак и подливая воду, а можно сделать расширительный бак по подобию унитаза – с автоматической доливкой воды.

Но так делают редко. Обычно просто используют емкость.

Сверху бак лучше закрыть крышкой, чтобы меньше испарялась вода.

Открытые и закрытые расширительные баки

Расширительные баки могут быть открытого и закрытого типа. То есть сообщающиеся с атмосферой или с контролируемым, хотя и изменяющимся давлением.

Открытый расширительный бак

Мензурка из описанного опыта, в которую вылился излишек воды при температурном расширении, и есть самый простой открытый расширительный бак. Его недостаток в том, что вылившуюся воду нужно вернуть в систему в ручном режиме. Попросту говоря, перелив обратно в ёмкость, в которой воду нагревали.

Естественно, для системы отопления такой примитивный способ не подходит. Поэтому расширительный бак открытого типа для отопления схематично выглядит так:


Схематичное устройство расширительного бака открытого типа. Иллюстрация из книги Сканави А. Н. и Махова Л. М. «Отопление»

Открытый расширительный бак можно либо купить готовый, либо сделать самостоятельно. Для этого подходит любая ёмкость нужного объёма, например, пластиковая канистра.

Расширительный бак закрытого типа

Сейчас чаще стараются использовать закрытые баки: они более компактны и лишены отрицательных черт открытых, которым свойственно обмерзание, насыщение теплоносителя кислородом, повышенная коррозийность. Баки закрытого типа герметичны и состоят из двух камер: водяной и воздушной.

Компенсация давления происходит следующим образом: излишек воды заполняет водяной отсек и давит на эластичную перегородку между двумя камерами, а воздух (или газ), находящийся в воздушном отсеке, сжимается. В отличие от воды газ можно подвергнуть значительному сжатию без сильного увеличения давления.


Разновидности мембран расширительного бака. Фото с сайта profiteplo.com

В продаже есть два типа закрытых расширительных баков, различающихся по своему устройству:

  • с мембраной тарельчатой формы;
  • с грушевидной мембраной.

Монтаж расширительного бака в системе на обратку

Как мы определились, установка расширительного бака на подачу делает так, чтобы динамическое давление системы отопления на подходе к баку выравнивалось со статическим давлением. Подключение же бака на обработку даст нам совершенно другую картину.

Для удобства представьте, что система выглядит точно также, имеет те же размеры и параметры. Единственное отличие — бак установлен на выходе напора насоса. Это приводит к тому, что насос давит, в первую очередь, внутрь расширительного бака.

Система вновь наполняется жидкостью, которая создает давление 1 бар. Что следует после включения насоса? Он также создает давление 1,5 бар. Следом давление перераспределяется в расширительный бак. В данной точке, как и в случае с установкой бака на подачу, давление динамическое становиться равно давлению статическому. Но вот уже после того, как нагнетание покинет пределы расширительного бака, при изучении показаний манометров будет видно, что динамическое давление системы ниже, чем статическое!

Однако, несмотря на кажущиеся удобство второго метода установки, при неправильном расчете длинны системы отопления и наполнении её статическим давлением, давление может упасть ниже, чем атмосферное давление. Это приводит к тому, что вода начинает вскипать при более низких температурах, что приводит к крайне быстрому изнашиванию насоса, из-за чего его лопасти разрушаются в течении короткого времени.

Особенности выбора закрытых баков

Разберемся, как выбрать расширительный бачок для отопления закрытого типа. Мембрана может быть сменной и несменной. У первого вида ремонтопригодность выше. Конструктивно бак устроен так, что вся жидкость находится внутри мембраны и со стенками не соприкасается.

Коррозия исключена, долговечность устройства больше. У бачков с несменными мембранами этих достоинств нет. Важный критерий – материал изготовления мембраны (бутилкаучук, EPDM). В систему частного дома нужно выбирать наиболее эластичную мембрану, поскольку контур может включаться/выключаться по несколько раз на дню.

Проверьте обязательно, есть ли в комплектации предохранительный клапан для сброса давления. Если нет, придется купить отдельно: без него система будет находиться на грани аварии. Еще один нюанс – цвет бака.

Красный может использоваться только для отопления, синий для ГВС тоже – у него мембрана изготовлена из пищевой резины. Вертикальный или горизонтальный бак, плоский или объемный – принципиальной роли не играет, это зависит только от места монтажа.

Перед тем, как установить мембранный расширительный бак для отопления, нужно определиться с его емкостью. При нагреве вода увеличивает объем на 5 процентов, плюс пять процентов запаса. Берем 10 % от общего количества теплоносителя в контуре, получаем искомую цифру. То есть, чтобы рассчитать, какой расширительный бак нужен для отопления частного дома, нужно определить емкость самого контура.

Для этого используют один из трех способов:

  • посчитать количество воды непосредственно во время заполнения системы;
  • исходить из мощности котла, 15 литров на один киловатт;
  • самый точный вариант – подсчитать теплоноситель с учетом размеров всех узлов: теплообменника, труб, радиаторов. При этом учитывают коэффициенты термического расширения материалов узлов.

Признак неправильно выбранного объема – частое срабатывание предохранительного клапана. В таких случаях есть два варианта решения проблемы: или заменить бак на другую модель, большего объема, или подключить параллельно еще один бачок, чтобы суммарная емкость была больше расчетной.

В случае, когда теплоноситель закипает, проблема не в размерах бачка. Нужно пересматривать параметры самого трубопровода: сечение, уклон и др.

Если вы планируете заливать в систему не воду, а гликолевый антифриз, объем бака должен быть вдвое больше расчетного. В системах с циркуляционным насосом минимальный размер бака — 15 литров.

Тонкости монтажа бака зависят от вида системы отопления, которая может быть открытой или закрытой. Первая разновидность считается устаревшей, но все еще встречается в некоторых домах. В данном случае расширительный бачок представляет собой емкость с открытым верхом и резьбовыми соединения внизу, к которым и подключаются трубы. Его устанавливают на самой высокой точке, как того и требуют элементарные законы физики.

Закрытые системы отопления – современный вариант, требующий установки специальной емкости-капсулы, разделенной на две части резиновой мембраной. Мембранные расширительные баки предъявляют следующие требования к монтажу:

  • размещение в котельной неподалеку от генератора тепла;
  • свободный доступ для оперативного обслуживания;
  • отдельная фиксация подводки на стене во избежание повышения нагрузки на бак;
  • прокладка подводки к напольной емкости не поперек прохода;
  • наличие свободного пространства между элементом и стеной.

Небольшие емкости крепятся на стене с помощью кронштейнов, главное, чтобы основание было достаточно надежным. Расположение бака в пространстве вызывает множество споров. Некоторые специалисты советуют подсоединять трубы к верхней части элемента, оставляя воздушную камеру внизу, что поможет легко убрать воздух из-под мембраны. Однако наиболее правильным решением станет расположение бачка присоединительным патрубком вниз.

Суть в том, что устройство будет работать в любом положении, однако со временем на мембране появятся дефекты. Если воздушная камера находится внизу, то даже при износе мембранного элемента воздуху понадобится достаточно много времени для проникновения в теплоноситель. При расположении бачка вверх ногами воздух быстро попадет в соседнюю камеру, что вызовет необходимость срочной замены аппарата.

Как выбрать мембранный бак

Мембранные баки бывают овальной формы и плоские с диафрагмой. Второй вариант более компактный, его можно установить между стеной и внутренней отделкой. Таким образом, вы сэкономите место в вашем доме. Главным параметрам такого бака является необходимый объем жидкости. Его предварительно рассчитывают.

От качества и параметров мембраны зависит срок службы бака.

Основные характеристики мембраны:

  1. Материал, из которого изготавливают мембрану.
  2. Рабочие температуры и давление.
  3. Диффузионная устойчивость.

Баки, которые используют для отопления окрашивают красным цветом, а тем, которые применяются для системы водоснабжения окрашивают в синий.

Настройка и ремонт бачка

В этом разделе речь будет идти больше о ремонте герметичных расширительных баках отопления, так как с железным открытым баком совсем все просто. Если есть течь, нужно наварить латку, если сгнил, а гниют они часто – замена. Для настройки надо заполнить его на треть. Все, резервуар готов к работе.

Ремонт расширительного бачка для отопления возможен только в том случае, если он разборный, если нет – то только настройка. Чтобы охватить оба этих аспекта, разберемся, как заменить порванную мембрану. Чтобы починить и настроить мембранный бачок нужно:

  • снять его, предварительно перекрыв запорный кран;
  • слить с него воду и выпустить воздух из воздушной камеры через ниппель. Если у вас правильно установлен бак и американка за краном, хватит и небольшого резервуара для слитой воды. Если же были допущена ошибки в последовательности запорной арматуры и фитинга, то готовьтесь к тому, что воды будет много;
  • открутить болты на фланце, в котором есть отверстие для теплоносителя;
  • снять фланец и достать порванную резиновую грушу (мембрану);
  • заменить мембрану и прикрутить фланец обратно;
  • через ниппель на обратной части бачка обычным насосом накачивается полторы атмосферы;
  • поставить бак на место и проверить.

Если все выполнено правильно, давление в системе отопления будет стабильным, без перепадов. Подводя итоги можно отметить, что в закрытой системе бак сразу после насоса ставить нельзя. Ниппель герметичного бака должен смотреть вниз и лучше устанавливать бак на обратке.