Эффективная работа отопительной системы возможна за счёт движения теплоносителя, который постоянно движется по трубам. Во время нагревания или охлаждения жидкости она увеличивается или уменьшается в объёме. Расширительный бак для отопления позволяет увеличивать вместимость воды в системе во время нагревания без протечки жидкости.

Как работает и для чего нужен

Как мы уже говорили, компенсационная ёмкость нужна для эффективной бесперебойной работы отопительной системы. Это приспособление собирает в себе расширившуюся в результате нагревания жидкость, предотвращает аварии и протечки. Во время охлаждения теплоноситель равномерно распределяется по трубам.

При отсутствии расширительного бака рабочее давление поднимется до критической точки в 3 атмосферы, в результате чего произойдёт срабатывание аварийного клапана и сброс лишней жидкости. Кроме отопительной системы расширительный бак используется в горячем водоснабжении.

Устройство расширительного бака

После использования горячей воды из бойлера, этот прибор наполнится холодной жидкостью. Во время нагревания ей некуда будет деваться и случится авария. Компенсационная ёмкость и служит для предотвращения подобных аварий. Вместо резервуара в системе горячего водоснабжения можно использовать аварийный клапан, но частые его включения приводят к появлению течи и повреждению прибора.

Основными функциями расширительного бака считаются:

  • Сбор лишнего теплоносителя;
  • Заполнение труб водой при нехватке жидкости;
  • Сбор накопившегося воздуха или водяного пара, который выделяется в результате работы отопительной системы;
  • Балансирование рабочего давления за счёт увеличения или уменьшения объёма жидкости.

Схема работы расширительного бака

На данный момент на строительном рынке можно найти множество разных моделей компенсационных ёмкостей. Все эти приборы можно условно поделить на два вида: открытые и закрытые. Несмотря на внешнее сходство, монтаж этих приборов проводится по различным технологиям.

Обратите внимание! Расширительные баки открытого типа используются всё реже и реже, они неэффективны, нуждаются в постоянной доливке теплоносителя. Закрытые компенсационные ёмкости отличаются от аналогов компактными габаритными размерами. Такие приборы работают без участия человека.

Расчёт объёма

Процесс расчёта объёма расширительных баков открытого и закрытого типа несколько отличается. Резервуар для открытой отопительной системы делают из листового металла. В ёмкости присутствует отверстие для подачи теплоносителя в систему.

Подобные приборы могут иметь и другое отверстие, которое располагается в верхней части и служит для отвода лишней жидкости в канализацию. В некоторых случаях к открытому расширительному баку теплоноситель (вода) подаётся в автоматичном режиме, по мере убывания.

При проектировании отопительной системы важно рассчитать объём компенсационного бачка. Основным значением, от которого отталкиваются все расчёты, считается общий объём воды в системе, например, 100 литров.

Обратите внимание! При расчёте объёма расширительного бака открытого типа берётся значение 10% по отношению к общему количеству теплоносителя в системе. В нашем случае нужен 10 литровый резервуар.

Расширительный бачок объемом 10 литров

Данная система расчёта, так называемый народный метод, может применяться и для компенсационных ёмкостей закрытого типа. Кроме этого существует более точный метод подсчёта объёма резервуара. Нам понадобятся следующие данные:

  • ОВ – объём увеличения теплоносителя при нагревании. Для воды это значение не превышает 5%, у антифриза в пределах 6%;
  • ВК – общий объём теплоносителя в контуре отопительной системы. Количество воды можно измерить вёдрами или при помощи специального счётчика, который устанавливается на сливной трубе;
  • ДС – максимальное давление в контуре и котле (такая информация предоставлена в инструкции к отопительному прибору);
  • ДБ – давление в расширительном баке.

Для точного подсчёта объёма компенсационного бака закрытого типа применяется следующая формула:

V=ОВ*ВК*(ДК + 1) / ДС – ДБ

Если сравнить результат объёма расширительной ёмкости подсчитанного по народному методу со значением, полученным из формулы, то второй результат будет меньшим. При небольшом превышении величины резервуара от требуемого значения необходима правильная настройка, что будет способствовать эффективной работе прибора.

Полезные мелочи

Мы позволим себе привести несколько полезных советов, которые, быть может, пригодятся вам при проектировании и самостоятельном монтаже отопления в вашем доме.

  • Объем расширительного бачка берется равным одной десятой объема теплоносителя в системе отопления. При необходимости он рассчитывается более точно с учетом довольно длинного ряда факторов, однако на практике нет необходимости в ИДЕАЛЬНО подобранном объеме: он выбирается с заведомым запасом.
  • В каждом мембранном бачке присутствует ниппель, через который легко накачать воздух до необходимого вам избыточного давления. С завода изделия поступают, как правило, с внутренним давлением 1,5 кгс/см2. Давление в системе отопления типично на 0,2 кгс/см2 больше.
  • В продаже можно видеть и красные бачки, предназначенные для систем отопления, и синие — для водоснабжения. Вся разница между ними — лишь в том, что во втором случае для мембраны используется пищевая резина.

Для отопления могут использоваться оба типа баков. То, что красные мы видим чаще — скорее дань традиции.

  • При монтаже бачок лучше ориентировать в пространстве таким образом, чтобы теплоноситель поступал в него сверху. В этом случае в предназначенной для жидкости части его объема гарантированно не окажется воздуха.
  • Частое срабатывание предохранительного клапана означает, что с объемом бачка вы промахнулись в меньшую сторону. Вовсе не обязательно демонтировать его: достаточно установить параллельно еще одно устройство.
  • Про примерный расчет объема бачка уже писалось. Он берется равным 1/10 объема теплоносителя. Если точный объем вам неизвестен, в качестве грубой оценки можно взять 15 литров на каждый киловатт тепловой мощности котла.
  • Современные электрические котлы и газовые с электророзжигом часто скрывают в корпусе циркуляционный насос и расширительный бачок, так что прежде, чем отправляться за покупкой — удостоверьтесь, что она вам необходима.

Нюанс: однако котлы, мощностью свыше 30 КВт поставляются без бачков. Причину угадать несложно: при объеме теплоносителя 30*15=450 литров 1/10 этого объема будет уже довольно объемной и займет существенную часть корпуса котла.

Полезная информация содержится в статье Электродные котлы – энергосберегающие котлы отопления.

Самостоятельное изготовление

Расширительный бачок системы отопления своими руками часто делаются в тех случаях, когда создается открытая система отопления с естественной циркуляцией.

Сам процесс потребует наличия у вас навыков сварщика; он, в общем-то, несложен.

  • Из двух-трехмиллиметрового стального листа вырезаются 5 заготовок прямоугольной или квадратной формы. Размер — ориентировочно 30*30 или 30*40 сантиметров. Они станут дном и стенками бачка.
  • Заготовки выставляются под прямым углом и провариваются. Чем варить — все равно; двухмиллиметровые стальные листы легко варятся газом, тройку и тем более четверку легче варить электросваркой.

Резать тоже, понятное дело, можно и болгаркой, и ацетиленовым резаком. Внешний вид изделия на его функциональность абсолютно не повлияет, так что искать гильотинные ножницы и пытаться сделать бачок идеальным, право же, не стоит.

Открытый бак может быть и таким. Правда, устойчивость к температуре оставляет желать лучшего.

Бачок мембранного типа сделать самостоятельно не то чтобы нельзя — нерентабельно. Цена этих изделий начинается от трех-четырех сотен рублей. Право же, одни поиски достаточно упругой резины для мембраны займут у вас несообразно большое время.

Давление

Определение объёма закрытого расширительного бака считается важным, но не основным аспектом правильной работы отопительной системы. Этот прибор состоит из двух частей, связанных между собой резиновой прокладкой. Воздух и вода, которые находятся в этих двух резервуарах, не контактируют. В ёмкости для воздуха установлен ниппель, через который закачивают кислород и создают необходимое давление.

В процессе нагревания жидкость заполняет одну из камер бака. При условии повышенного давления в резервуаре с воздухом, резиновая прокладка не будет деформироваться. Это приводит к тому, что компенсационный бак не выполняет свои функции.

Обратите внимание! Для правильной работы отопительной системы воздушную камеру расширительной ёмкости накачивают до давления, которое на 0,2 атмосферы меньше от давления воды в системе. Такие операции проводятся до закачки теплоносителя. Через специальный ниппель добавляют или стравливают давление до показателей манометра 1,3 атмосферы, при давлении 1,5.

Принцип работы расширительного бачка

В системе горячего водоснабжения давление воздушной камеры бака устанавливают на 0,2 атмосферы больше от верхнего уровня насоса.

Пластиковый бак для отопления открытого типа

Стандартным материалом для расширительного бачка считается металл, но такие ёмкости часто поддаются коррозии под воздействием воздуха и воды. Выходом из сложившейся ситуации будет установка пластикового резервуара, например, пластмассовой 20-литровой канистры с обрезанным дном, или пластикового ведра.

В нижней части подобной ёмкости на резинке устанавливают кран, затем закрепляют кусок шланга, который надёжно фиксируется в металлическом трубопроводе.

Установка в системе отопления закрытого типа

По мнению экспертов, установка подобного прибора может проводиться в любой точке отопительной системы, но лучше всего закреплять расширительный бак на трубопроводе перед циркуляционным насосом.

Обратите внимание! Есть и исключение из этого правила: резервуар нельзя устанавливать после насоса или сразу за котлом, ведь в нём будет скапливаться избыточное давление.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

Монтаж ёмкости может осуществляться в любом положении, но верхнее расположение воздушной камеры считается оптимальным вариантом. В данном случае пузырьки воздуха будут стремиться кверху. Они не попадут в теплоноситель, что предотвратит возникновение аварийных ситуаций даже при повреждении прокладки. Для отвода скопившегося воздуха в закрытой системе отопления предусмотрен специальный клапан.

Обратите внимание! Идеальным вариантом будет установка расширительного бачка перед отопительным прибором, котлом и насосом, на обратном трубопроводе (здесь стабильное давление).

Прибор фиксируют на трубе при помощи фитингов на тройнике, перед бачком и после устанавливают кран. Он необходим для проверки и обслуживания устройства перед запуском отопительной системы. Чтобы определить исправность ёмкости, перекрывают кран, включают отопление и наблюдают за показаниями манометра.

Когда стрелка достигнет единицы, открывают вентиль и смотрят на циферблат манометра. При исправности резервуара давление должно опуститься до 0,2 атмосферы. Это связано с вытеснением лишней жидкости.

Во время эксплуатации отопительной системы возникают случаи, когда объёма компенсационной ёмкости не хватает для эффективной работы отопления. В этом случае нет необходимости снимать бачок и заменять его большим по объёму резервуаром. Будет целесообразнее установить дополнительную ёмкость.

Схема подключения расширительного бака в систему отопления закрытого типа

Если расширительный бак устанавливают в отопительную систему с естественной циркуляцией теплоносителя, то здесь необходим паровой клапан. Основной задачей такого прибора считается сброс лишнего давления, которое возникает во время нагревания жидкости выше рекомендованных температур.

Что такое расширительный бак

Циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит только при наличии давления. Оно может создаваться за счет силы притяжения, под собственным весом воды, или же благодаря электрическому насосу. Исходя из этого, расширительный бачок для отопления своими руками возможно собрать:

  • открытым;
  • герметичным.

Зачем нужен расширительный бак в системе отопления? Все заключается в том, что показания манометров в системе должны быть стабильными. Это усложняется тем, что жидкость имеет свойство увеличиваться в объёме, когда ее нагревают. Ее становиться больше, процентов на пять, и такое увеличение количества теплоносителя влечет за собой сильное повышение давления. Настолько, что контур не способен выдержать таких нагрузок. Вода не поддается механическому воздействию, ее невозможно сжать, поэтому расширяясь, она способна разорвать систему. Встает вопрос о том, как погасить перепады? Для этого в схемах отопления предусматривается сосуд для компенсации перепадов давления при нагревании теплоносителя. Известный, как расширительный бак. Отопление без расширительного бака функционировать не будет.

Расширительный бачок для отопления, изготовленный своими руками – это резервуар, в который вытесняется вода из контура отопления, после того как нагревается. Это нужно для того, чтобы в контуре всегда циркулировало одинаковое количество теплоносителя.

Назначение бака в системах открытого типа

Указанное приспособление используется в системах отопления для предотвращения ее поломок при увеличении объема и давления теплоносителя, что происходит при нагревании.

Если быть точным, то при повышении температуры воды, циркулирующей в системе, от 5 до 100 °C ее объем становится на 4% больше. И это много, так как деться ей в трубах и радиаторах некуда — там нет свободного места.

В расширительный бак открытого типа выдавливаются излишки теплоносителя из системы отопления, что исключает поломку ее частей в результате возросшего давления. Которое возникает потому, что воду нельзя сжать, а сама она заметно увеличивается в объеме при повышении температуры. После остывания теплоноситель возвращается в систему отопления

В результате несколько сот грамм в небольшой системе отопления или несколько литров в достаточно крупной повышают давление до критических значений и приводят к возникновению мощных гидроударов.

Что влечет за собой выдавливание прокладок, поломку фитингов, радиаторов и дорогостоящий ремонт – все это в самый неподходящий момент.

А после того как температура теплоносителя снизится, его излишки опять становятся необходимыми для эффективного функционирования системы, поэтому они должны быть возвращены, причем в полном объеме. В случае испарения запасы жидкости необходимо пополнять.

Характерные черты открытого бака

Такие резервуары являются крайне простыми – в качестве расширительного бака всегда может использоваться обычное ведро, специально изготовленная емкость из подручных материалов, канистра, что-либо подобное.

Конструкционные особенности емкости

Главными требованиями к конструкции являются:

  • наличие достаточного объема;
  • отсутствие герметичности.

То есть допускается даже отсутствие крышки, хотя она желательна – защищает от попадания в систему отопления частиц грязи.

Резервуар, который планируется использовать в качестве расширительного бака, должен быть оснащен патрубком, к которому подводится труба от системы отопления. Это единственное обязательное приспособление.

Конструкция любого расширительного бака крайне проста – он представляет собой обычную емкость, оснащенную одним или несколькими входами/выходами. Что позволяет излишкам жидкости накапливаться, сливаться. Самые технологичные резервуары оборудованы подводом воды, сливным краном, который нужен для транспортировки воды в канализацию при слишком больших объемах ее излишков

Но для комфорта и исключения мелких неприятностей желательно использовать следующие аксессуары:

  • Переливной шланг или трубу — такой элемент конструкции необходим в случае переполнения расширительного бака. То есть этот элемент конструкции, отводя жидкость в канализацию или просто за пределы здания, исключает возможность его затопления.
  • Трубу водоснабжения — она необходимо для пополнения системы отопления водой. Без нее вполне возможно обойтись, но следует понимать, что указанную процедуру придется производить с ведром в руках. Хотя в последнем случае конструкция будет более дешевой.

Поскольку расширительные емкости нередко устанавливаются на чердаках, то следует позаботиться о ее теплоизоляции. Что исключит замерзание жидкости и выход всей системы из строя.

В качестве теплоносителя может использоваться только обычная вода. Потому что современные эффективные антифризы в открытых резервуарах быстро испаряются. Что ведет к существенному удорожанию всей процедуры отопления помещения.

Кроме того, испарения антифризов почти всегда являются токсичными, что сказывается на здоровье жильцов. Больше о видах теплоносителей для системы отопления и их особенностях мы рассказали в этом материале.

Форма и материал изготовления

Форма бака принципиального значения не имеет, поэтому может быть любой:

  • круглой;
  • прямоугольной;
  • трапециевидной и т.д.

Материалом изготовления может быть любой металл или даже пластик, но поскольку теплоноситель может разогреваться до значительных температур, то он должен быть термостойким.

Этот рисунок помогает понять принцип работы расширительного бака. На изображении слева показан теплоноситель в холодном состоянии. Ему с избытком хватает предоставленного объема. Но, когда начинается разогрев (рисунок справа), то скоро возникает избыток воды. На самом деле лишней жидкости немного, но этого вполне хватит для того, чтобы найти слабое место в системе и образовать течь или привести к поломке оборудования

В продаже есть различные варианты открытых расширительных бачков, среди которых несложно подобрать наиболее подходящий. Или же смастерить из подручных материалов самодельный резервуар, который будет исполнять роль расширительного бака.

Закрытый бак своими руками

Закрытый (герметичный) бачок

Герметичные баки делаются в производственных условиях. Сделать расширительный бак для отопления своими руками можно и дома, но это какой трудоемкий и сложный процесс, что овчинка не стоит выделки. Поэтому на практике очень редко можно встретить самодельные герметичные расширительные баки для отопления. Инструкция с описанием этапов самостоятельного изготовления резервуара:

  • изготовить каркас, состоящий из двух половинок;
  • на каждую из частей наварить по фланцу, благодаря которым крепится мембрана и соединяются части корпуса. Получиться две камеры: в одной воздух, во второй – вода. Они не должны контактировать. Конструкция должна быть герметична;
  • в одну из частей нужно врезать патрубок для прохода жидкости, а во второй ниппель, через который будет регулироваться количество воздуха;
  • купить, или вырезать, из резины мембрану и поместить её между двумя частями, скрутить болтами фланец. При этом нельзя забывать о герметичности;
  • установить на контур и провести настройку расширительного бака для отопления.

Лучше отказаться от этой затеи в пользу покупки заводского изделия, не поскупившись на более дорогую модель с встроенным ниппелем. Так как сделать расширительный бак для отопления, учитывая количество инструментов, которые будут нужны для работы, и необходимость наличия навыков достаточно высокого уровня, крайне сложно.

Давление в воздушной камере герметичного бачка настраивается под определенные требования котла. Поэтому есть риск, что купленная дешевая модель без ниппеля не будет работать в вашей системе отопления должным образом.

Установка в системе отопления открытого типа

Обратите внимание! Монтаж расширительного бачка в отопительной системе открытого типа происходит в верхней части контура, в самой высокой точке. Часто такие резервуары не имеют верхней крышки.

Вода или другой теплоноситель в таком приборе имеет непосредственный контакт с воздухом, что считается основным недостатком такой системы. Дело в том, что высокая концентрация кислорода часто приводит к разрушению металлических стенок трубы.

Правильно установленная расширительная ёмкость реагирует на изменение уровня воды, эффективно выводит скопившийся воздух, ведь кислород будет стремиться кверху. Циркуляционные насосы в таких отопительных системах устанавливаются редко. Теплоноситель здесь перемещается медленно, самотёком, поэтому трубы должны выставляться под определённым наклоном.

Схема монтажа расширительного бачка в открытую систему отопления, где он находится в самой наивысшей точке

На практике применяют несколько способов установки расширительного бака:

  • На подаче в верхней части контура над котлом. В данном случае теплоноситель, находящийся в ёмкости, будет иметь максимальную температуру. Работа системы сопровождается тихими звуками, напоминающими кипение воды;
  • Для предотвращения проблем посторонних шумов компенсационную ёмкость устанавливают на обратке.

Комбинированный способ подразумевает установку двух бачков: на подающем и обратном трубопроводе.

Фото бачков

Фото 3. Расширительный бак открытого типа. Указаны размеры сторон агрегата, названия его частей.

Фото 4. Расширительный бачок открытого типа в системе отопления. Он расположен рядом с котлом.

Фото 5. Самодельный расширительный бачок, изготовленный из пластиковой канистры. Он расположен на чердаке.

Минимальные требования к расширительному бачку

Простота и функциональность открытой структуры позволяют обогревать дома даже с нестабильной подачей электроэнергии. Расширительный бачок — важное звено во всей цепочке отопления. Для нормальной эксплуатации он должен иметь некоторый запас, который обеспечит сохранность как теплоносителя, так и совместной системы в целом.

Как сделать своими руками из пластиковой тары или нержавейки

Расширительную ёмкость можно сделать самостоятельно. Для этого подойдёт резервуар 10—12 литров (в зависимости от точных расчётов объёма теплоносителя общей системы).

При наличии готовой основы, к примеру, пластиковой тары, следует проверить её ёмкость (обычными 3-литровыми банками), а потом уже крепить недостающие элементы.

Обычно бак делают из листовой нержавейки 2—4 мм толщины.

Инструменты:

  • сварочный аппарат, электроды для сваривания;
  • болгарка с соответствующими кругами;
  • листовой металл (нержавейка);
  • патрубки;
  • различные болты, набор штуцеров;
  • резиновые прокладки;
  • щётка, перчатки, защитная маска;
  • масляная краска;
  • теплоизоляционные материалы;
  • напильник по металлу;
  • рулетка;
  • схема бака со всеми размерами.

Разметка листа металла

Прежде всего, необходимо сделать разметку на листовом металле. Для этого можно воспользоваться картой раскроя с бумажными деталями, позволяющими использовать металл с наименьшими отходами. При стыковке на листе двух деталей, обязательно нужно учесть толщину круга болгарки, которая может «съесть» несколько миллиметров.

Важно! Все работы следует проводить аккуратно с последующей зачисткой краёв.

Вырезание заготовок

Корпус бака состоит из пяти или шести прямоугольников (в зависимости от наличия крышки). При желании можно верхнюю деталь крышки разделить на две части так, как будет удобно, приварив одну часть к основанию, а вторую прикрепив на завесы.

Сварка самодельного прибора

Вырезанные заготовки нужно поставить под прямым углом и приварить. Способ крепления может быть разным — газ отлично подойдёт для 2-х мм стальных листов, а с 3—4 мм листами хорошо работать электросваркой.

В дне корпуса необходимо проделать отверстие и приварить туда патрубок, по которому теплоноситель будет попадать в бак. Сам патрубок, соответственно, присоединить к контуру общей системы отопления.

Утепление

Открытая структура отопления отличается установкой расширительного бачка в самой высокой точке системы. Обычно, это неотапливаемый чердак, где зимой температура зачастую минусовая. При таких условиях вода в бачке может замёрзнуть, повредив всей системе. Чтобы избежать такой проблемы резервуар следует утеплить специальными материалами, к примеру, базальтовой ватой.

Такой теплоизоляционный материал устойчив к высоким температурам, что является необходимым условием, т. к. вода в баке, при повышенных градусах, закипает.

Добавление масла

В конструкцию самодельного бачка, кроме главного патрубка, соединяющего резервуар с системой, привариваются дополнительные элементы:

  • для подпитки системы или добавления теплоносителя (воды, масла);
  • для аварийного слива лишнего теплоносителя в канализацию.

Важно! Патрубок для слива нужно располагать выше предельного уровня заполнения бака, чтобы избежать переливания жидкости через верх.

Через отверстие в крышке вода из бака испаряется и в систему может попадать воздух. Это приводит к перегреву труб и плохой циркуляции теплоносителя. Чтобы решить эту проблему профессионалы рекомендуют залить в бачок чуть-чуть масла. Оно затянет поверхность теплоносителя тонкой плёнкой, создавая, таким образом, защитный слой от проникновения воздуха.

Изготовление и установка

Чтобы самому изготовить расширительный бачок системы отопления, нужно иметь листовой металл, обрезки труб разных диаметров и пару уголков на тот случай, если надо усилить стенку или выполнить крепление емкости по месту. Из инструментов и приспособлений потребуются:

  • сварочный аппарат;
  • угловая шлифовальная машина;
  • дрель;
  • набор слесарного инструмента;
  • рулетка, угольник.

Примечание. Часто можно услышать совет, что емкость лучше сварить из нержавейки. Совет дельный, он актуален, когда система смонтирована из полимерных или нержавеющих труб. Если же все сделано из металла, то беспокоиться не о чем, можно варить из простой «черной» стали.

Как сварить коробку, знает любой домашний мастер, имеющий навыки сварочных работ. Потом в открытый расширительный бак врезаются патрубки и герметично обвариваются. Крышка изготавливается неплотной, чтобы воздух свободно проходил внутрь. Когда все готово, остается лишь проверить сварочные швы на проницаемость и установить емкость на место, как показано на схеме:

Чтобы зря не обогревать чердачное пространство, после монтажа корпус бака нужно хорошо утеплить, для этой цели подойдут маты или плиты из минеральной ваты. Либо можно обклеить корпус листами пенопласта. Еще некоторые мастера-умельцы автоматизируют подпитку бака с помощью «унитазного» поплавкового комплекта, но это не слишком надежный вариант. Припомните, как часто журчит у вас дома унитаз и вы поймете, о чем речь.

Если ваша система водяного отопления предусматривает использование атмосферного расширительного бака, то тратить деньги на его приобретение не всегда имеет смысл, проще сделать своими руками. Даже если вы далеки от сварочного дела, то за такую простую работу мастер возьмет меньше, чем придется уплатить за готовое изделие.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *