Установка расширительного бака в отоплении правильно

Тем, кто занимается самостоятельным монтажом систем отопления, часто интересно, как верно установить расширительный бак. Прежде чем углубиться в эту тему, давайте поймем, что представляет собой этот элемент и какова его роль в системе.

Расширительный бак в системе отопительной

Расширительный бак — это устройство, предназначенное для компенсации изменений объема воды, возникающих в результате колебаний температуры. При нагревании вода расширяется, и если система не оборудована баком, это может привести к избыточному давлению, что чревато выходом из строя оборудования и повреждением трубопроводов.

Существует два типа расширительных баков: открытые и закрытые. Открытые баки устанавливаются на верхней части системы и находятся в контакте с атмосферным воздухом, тогда как закрытые баки могут быть установлены в любом месте системы и заполнены воздухом под давлением, что позволяет им работать в замкнутом контуре.

При установке расширительного бака следует учитывать его расположение. Он должен находиться в самой высокой точке системы отопления, чтобы обеспечить правильную работу и избежать образования воздушных пробок. Также важно, чтобы к вентилируемой части бака был обеспечен доступ для обслуживания и проверки давления.

Не забудьте обратить внимание на величину давления, которое должно соответствовать характеристикам системы отопления. Рекомендуется использовать манометр для контроля давления в баке и системе в целом, так как это поможет избежать аварийных ситуаций.

В завершение, правильно установленный расширительный бак является ключом к надежной и безопасной эксплуатации системы отопления.

Физические свойства воды

Одним из ключевых физических свойств воды является почти полное отсутствие сжимаемости. Это означает, что если попытаться изменить её объем, давление значительно возрастает.

Кроме того, вода, как и многие другие вещества, способна увеличиваться в объеме при нагревании. Этот процесс называется термическим расширением и начинается для воды уже при температуре +4°C. Однако стоить отметить, что при более низких температурах вода тоже расширяется, это явление называется парадоксом воды. При +4°C вода обладает наибольшей плотностью: 1 литр весит 1 килограмм.

Тем не менее, для отопительных систем этот парадокс не имеет критического значения, поскольку температура воды, поступающей в радиаторы от котла, гораздо выше.

Увеличение объема воды при нагревании. Фото с сайта agrovodcom.ru

Представим себе контейнер с переливом, устанавливающим лимит в 1000 см³. Нальем в него 1 литр воды, находящейся при температуре +4°C, и начнем нагрев. Плотность будет снижаться, а объем – увеличиваться.

Так как перелив ограничивает объем, лишняя вода будет вытекать. При нагреве от +4°C до +90°C (что является обычной температурой в отопительных системах) избыток составит 39,95 см³ (или 34,7 г). Этот процесс происходит в отопительной системе, когда котел разогревает воду.

Еще одним важным свойством воды является её высокая теплоемкость. Вода требует значительной энергии для изменения своей температуры, что делает её эффективным теплоносителем. Это свойство используется не только в системах отопления, но и в многих промышленных процессах. Например, вода используется для охлаждения машин и оборудования, так как она поглощает тепло и предотвращает перегрев.

Дополнительно, вода обладает высоким показателем поверхностного натяжения. Это свойство позволяет каплям воды сохранять свою форму и способствует образованию менисков в капиллярах. Это явление имеет существенное значение в природе, например, помогает растениям за счет капиллярного подсоса доставлять воду к листьям.

Не менее важным является растворяющая способность воды: благодаря своей полярной структуре, она является универсальным растворителем. Это свойство делает её незаменимой в биологических процессах, так как многие химические реакции в организмах протекают в водной среде.

Что такое расширительный бак

Напоминаем, что если мы пытаемся сжать воду (в нашем случае разместить возросший объем теплоносителя в заданном объеме системы отопления), давление возрастает. Чтобы избежать повреждений труб и оборудования из-за избыточного давления, необходимо найти место для выброса лишней воды, как в том эксперименте.

Но сбрасывать воду из отопительной системы нежелательно. Поэтому требуется временно «отложить» избыток в некий «карман», чтобы, когда температура воды уменьшится и её плотность увеличится, он снова смог вернуться в систему, занимая прежний объем.

Расширительный бак в системе отопления

Такой «карман», который принимает избыток воды во время теплового расширения, в отопительной системе называется расширительным баком. Его основная задача — служить буфером (или компенсатором) давления в системе.

Расширительные баки могут быть двух типов: мембранные и открытые. Мембранные баки закрыты, и в них находится мембрана, разделяющая воду и воздух, что позволяет поддерживать стабильное давление. Открытые расширительные баки, напротив, открыты и могут быть установлены выше уровня отопительной системы, что позволяет свободно сбрасывать избыточную воду в атмосферу.

Важно правильно рассчитать объем расширительного бака в зависимости от мощности отопительной системы и её объема, чтобы избежать частого сброса воды и поддерживать безопасное давление в системе. Также регулярная проверка состояния расширительного бака помогает предотвратить потенциальные проблемы с отоплением.

Открытые и закрытые расширительные баки

Расширительные баки бывают открытого и закрытого типов. То есть они могут быть как открытыми для атмосферы, так и закрытыми, с контролируемым, но изменяющимся давлением.

Открытый расширительный бак

Измерительный сосуд из нашего эксперимента, в который вылился избыток воды из-за теплового расширения, и представляет собой самый простой вариант открытого расширительного бака. Однако его минус в том, что нужно вручную возвращать воду в систему, просто переливая её обратно в первую ёмкость.

Для отопительных систем такой примитивный подход оказывается неудобным. Поэтому открытый расширительный бак в отоплении в упрощенной форме имеет следующий вид:

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

Открытый расширительный бак можно как приобрести готовым, так и изготовить самостоятельно из любой подходящей ёмкости, например, из пластиковой канистры. Необходимо учитывать, что такой бак должен быть размещен выше уровня отопительных приборов, чтобы обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя.

Расширительный бак закрытого типа

В последние годы более предпочтительными становятся закрытые баки: они компактнее и не имеют недостатков открытых, таких как возможность обмерзания, кислородного насыщения теплоносителя и повышенной коррозии. Закрытые баки герметичны и разделены на две камеры: водяную и воздушную.

Компенсация давления работает следующим образом: лишняя вода заполняет водяной отсек и воздействует на гибкую перегородку между камерами, в то время как воздух (или газ) в воздушном отсеке сжимается. В отличие от воды, газ быстро сжимается без значительного увеличения давления.

Значительным преимуществом закрытых расширительных баков является их возможность работы при более высоких давлениях, что позволяет использовать их в системах с повышенной температурой теплоносителя. Кроме того, такие устройства могут быть оснащены манометрами и предохранительными клапанами для повышения уровня безопасности.

Разновидности мембран расширительного бака. Фото с сайта profiteplo.com

с мембраной тарельчатой формы;
с грушевидной мембраной.

Выбор типа мембраны также может зависеть от конкретных условий эксплуатации и требований к долговечности устройства. Мембраны различаются по материалу и конструкции, что позволяет подобрать оптимальный вариант для каждой индивидуальной системы отопления.

Как правильно установить расширительный бак в системе отопления

Пройдя теоретическую основу и разобравшись с видами компенсирующих ёмкостей, можно перейти к основному вопросу: где и как устанавливать расширительный бак в системе отопления.

На этот вопрос можно дать ответ, который, по сути, звучит так: где угодно. Расширительный бак можно установить как на «подаче» — главной магистрали, идущей от котла к радиаторам, так и на «обратке» — трубе, по которой вода возвращается обратно в котел после передачи тепла радиаторам. В обоих случаях он будет выполнять свою функцию по контролю давления.

Расширительный бак, установленный на обратной магистрали

Каждый из этих способов установки имеет свои плюсы и минусы. Место установки выбирается в зависимости от проектных особенностей определенной отопительной системы, а также с учетом удобства монтажа и обслуживания в дальнейшем.

Нюансы

Открытый бак может устанавливать в системах с естественной циркуляцией, то есть без необходимости в электричестве. В системах с принудительной циркуляцией нужен насос. Поэтому открытый расширительный бак располагается на самой верхней точке системы, которая находится выше всех нагревательных приборов. Чаще всего это чердак. Однако в современном строительстве часто используются мансарды, что может сделать этот вариант менее подходящим.

Закрытый бак можно устанавливать в любом месте, и в любом положении, без ограничений.

Схема установки открытого расширительного бака. 1 — котел, 2 — магистраль подачи теплоносителя, 3 — открытый расширительный бак, 4 — отопительный прибор, 5 — насосный узел. Фото с сайта stroim-svoi-dom.ru

Хотя мембранный бак можно установить перед или после радиаторов, обычно его устанавливают после них (то есть на «обратке»). Это связано с тем, что после котла вода выделяет высокую температуру, которая может быстро повредить мембрану. Кроме того, така установка (после радиаторов) позволяет котлу и насосу работать в более комфортном режиме, избегая резких скачков давления.

Стоит учесть, что если насос в системе внешний (не встроен в котел), то расширительный бак должен располагаться перед насосом, чтобы избежать неправильной работы из-за создания избыточного давления.

Не спешите с выбором и покупкой расширительного бака. Прежде всего, проверьте, может ли ваш котел уже быть оснащён встроенной компенсирующей ёмкостью.

Важно также обратить внимание на объем расширительного бака, который должен соответствовать объему вашей системы отопления. Для этого можно воспользоваться специальными калькуляторами, доступными в интернете, или консультироваться с профессионалами. Правильно подобранный объем бака обеспечит оптимальную работу системы и предотвратит аварийные ситуации.

Кроме того, стоит обратить внимание на качество материала, из которого изготовлен бак. Лучше выбирать модели из коррозионно-стойких материалов, чтобы продлить срок службы устройства. Не забывайте и о периодическом обслуживании: проверяйте давление в баке и состояние мембраны, чтобы избежать неожиданных поломок и обеспечить надежную работу системы отопления.

Также рекомендуется заранее продумать способ доступа к расширительному баку для проведения обслуживания и ремонта в будущем. Удобство доступа значительно упростит процесс и снизит затраты времени и средств на техническое обслуживание системы.

Общие правила

После определения потенциального положения расширительного бака стоит правильно выбрать фактическое место монтажа.

Расширительный бак необходимо устанавливать так, чтобы обеспечить комфортное обслуживание

компенсирующую ёмкость нужно устанавливать так, чтобы её было удобно обслуживать, оставляя необходимое пространство между баком и стеной или другим оборудованием;
арматура подачи воды не должна давить на патрубок бака или тянуть его: подводящие трубы следует фиксировать отдельно; это также упростит демонтаж ёмкости, если возникнет необходимость;
для удобства демонтажа и ремонта рекомендуется установить пред баком отдельный отсечный кран;
желаемая температура в помещении, где установлен бак, должна быть в пределах от 5 до 40 градусов Цельсия для предотвращения негативного влияния на материалы;
не рекомендуется устанавливать расширительный бак в местах с высоким уровнем вибрации, так как это может привести к повреждениям и нарушению работы системы;
в случае установки на улице или в сыром помещении следует позаботиться о защите бака от коррозии и механических повреждений.

Преимущества установки расширительного бака

Оптимизация давления в водяной системе значительно продлевает срок службы оборудования. Герметичность конструкции предотвращает потери жидкости и снижает риск коррозии. Внедрение такого устройства способствует равномерному распределению температуры, что улучшает комфорт в помещениях.

Совершенствование гидравлического баланса позволяет минимизировать шум, вызванный гидравлическими ударами. Это создает более спокойную и уютную атмосферу в доме, что важно для благоустройства жилого пространства.

При необходимости регулировки давление устраняется возможность авариек, обеспечивая безопасную работу системы в период максимальной нагрузки. Эффективное использование пространства дает возможность экономить место в котельной, что также является положительным аспектом.

Преимущество	Описание
Долговечность	Продление срока службы оборудования за счет оптимизации давления.
Энергоэффективность	Снижение затрат на отопление благодаря равномерному распределению температуры.
Шумоподавление	Снижение уровня шума от гидравлических ударов.
Безопасность	Устранение риска аварийных ситуаций при резких изменениях давления.
Экономия пространства	Устойчивое размещение оборудования позволяет сэкономить место.

Типичные ошибки при установке расширительного бака

Неправильное размещение устройства может привести к его неэффективной работе. Следует избегать установки в плохо проветриваемых зонах, так как это может вызвать перегрев и негативно сказаться на производительности.

Отсутствие поддержки. Необходимо обеспечить надежную опору, чтобы избежать повреждений и утечек. Рекомендуется использовать монтажные кронштейны или другие крепежные элементы.
Неправильное направление. Перепутать верхний и нижний пояса может вызвать нарушения в системе. Убедитесь, что мембрана расположена корректно в соответствии с инструкцией.
Неподходящее давление. Необходимо регулярно проверять и устанавливать давление в устройстве. Давление должно соответствовать характеристикам выбранной модели и требованиям системы.
Пренебрежение герметичностью. Убедитесь в том, что все соединения выполнены качественно и герметично. Протечки могут вызвать значительные проблемы.

Игнорирование рекомендаций по объему устройства может привести к недостаточной компенсирующей способности. Следует тщательно рассчитывать объем в зависимости от размеров и особенностей всей системы.

Необходимость расположения в верхней части системы. Данная позиция способствует лучшему уравновешиванию давления.
Подбор модели под конкретные условия. Учтите параметры системы, иначе структура может оказаться слишком большой или маленькой.
Заправка устройства некачественной мембраной. Важно выбирать сертифицированные компоненты от надежных производителей.

Отсутствие планового обслуживания после установки может вызвать неполадки в долгосрочной перспективе. Регулярные проверки и замены изношенных деталей способны продлить срок службы устройства.

Выбор места для установки резервуара

Наилучшее расположение – в верхней части конструкции. Установка на высоте обеспечивает максимальный уровень давления в системе и минимизирует риск возникновения воздушных пробок.

Следует избегать слишком удаленных участков от котла, так как это может привести к значительным потерям тепла и проблемам с циркуляцией. Рекомендуемое расстояние от котла до устройства – не более двух метров.

Учитывайте доступ для обслуживания, чтобы упростить процедуру проверки и замены. Неуместно располагать конструкцию в тяжело доступных местах, таких как чердаки, если это не необходимо.

Избегайте зон, где возможны экстремальные температуры или контакт с влагой, которые могут негативно сказаться на долговечности оборудования. Лучше выбирать помещениях с постоянным микроклиматом.

Наличие вибраций и шумов также учитывайте. Позаботьтесь о том, чтобы резервуар не находился вблизи источников громкого звука, что поможет избежать дискомфорта в повседневной жизни.

При выборе места уделите внимание эстетике. Красивая отделка пространства должна сочетаться с функциональностью. Это особенно важно в жилых зонах.

Убедитесь, что конструкция установки подходит к общему дизайну и не нарушает планы по дальнейшей эксплуатации. Рядом не должно быть места для хранения легковоспламеняющихся материалов.

Обслуживание и проверка расширительного устройства

Регулярная проверка давления необходима для обеспечения стабильной работы. Давление должно находиться в пределах 1-1,5 бар при холодном состоянии. При нагреве допустимо увеличение до 2 бар.

Визуальный осмотр позволит выявить утечки или коррозию. Проверьте соединения на наличие влаги или ржавчины. Замена поврежденных уплотнений предотвратит дальнейшие проблемы.

Периодическое сжатие и размягчение мембраны снизит риск ее повреждения. Рекомендуется выполнять эту процедуру минимум раз в год. Если мембрана деформирована, необходима замена устройства.

Очистка внешней поверхности обеспечит долгий срок службы. Используйте мягкое моющее средство и тряпку, избегая агрессивных химикатов.

Заполнение внутреннего объема устройством водой требует осторожности. Важно следить за уровнем жидкости, чтобы избежать чрезмерного расширения и нарушения работы. Убедитесь, что система полностью воздухонепроницаема, для этого удалите воздух через специальный кран.

Зависимость работы расширительного бака от типа отопительной системы

Для систем, функционирующих на жидкостном теплоносителе, как правило, применяется мембранный резервуар. Его работа зависит от давления в контуре, что отражает теплоноситель. Необходимо учитывать, что при использовании котлов с низким давлением можно столкнуться с недостаточным объемом жидкости в системе, поэтому желательно устанавливать модель с большими габаритами.

В случае установки газового котла, важно, чтобы трубопровод не имел значительных изгибов. Это препятствует скапливанию воздуха, который влияет на работу устройства. Рекомендуется следить за тем, чтобы мембрана в баке поддерживала оптимальное давление, для чего периодически проводятся проверки.

Электрические водонагреватели часто требуют системы с закрытым контуром. Для них допустимо применение устройства с меньшей емкостью, так как такие системы способны управлять температурными колебаниями более эффективно. Важно правильно настроить автоматические системы управления, чтобы исключить резкие всплески давления.

При работе с радиаторными системами требуется установка дополнительных датчиков, что позволит в реальном времени отслеживать состояние графика температуры. Это важно для понимания, когда следует вносить поправки в давление в мембранном элементе. Оптимальные параметры метапараметров зависят от количества радиаторов и особенность их расположения.

Касательно тепловых насосов, которые используют воздух или землю в качестве источника, обратите внимание на возможность значительных перепадов температуры, что влияет на объем жидкости. В таких системах малые модели могут не справиться с нагрузкой, следовательно, требуется использование более крупных изделий для предотвращения возможных аварий.