Где ставится расширительный бачок в системе отопления?

Расширительный бак для отопления — схема установки в открытой и закрытой системах

Давайте постараемся разобраться, для чего нужна и как выполняется установка расширительного бака в системе отопления.

Мы рассмотрим варианты для открытой системы с естественной циркуляцией и для закрытой системы отопления, использующей циркуляционный насос. Начнем, однако, с определений.

Наша задача — выбрать бак, подходящий нам по объему, и правильно смонтировать его.

Общая информация

Что такое расширительный бачок и для чего он нужен?

Само его название дает подсказку: для расширения. При фиксированной массе теплоносителя в контуре отопления и трубах, эластичность которых стремится к нулю, с изменением температуры теплоносителя неизбежно будет меняться давление в системе. Тепловое расширение, помните? Вода или любой другой теплоноситель, нагреваясь, расширяются.

Как только усилие превысит прочность трубы или радиатора на разрыв… Бум!

Причина возможной аварии — в том, что вода, меняя свой объем при нагреве, остается практически несжимаемой. Отсюда же и такое понятие, как гидроудар: упругие взаимодействия в жидкой среде, упрощенно говоря, отсутствуют.

Очевидное решение — создать в системе резервуар с легкосжимаемой субстанцией — воздухом. При увеличении объема воды при наличии такого резервуара давление вырастет незначительно.

Полезно: чтобы кислород из воздушного резервуара не способствовал коррозии труб, растворяясь в воде, в бачках для закрытых систем он отделен от воды резиновой мембраной.

Так выглядит это несложное устройство в разрезе.

Однако мы описали лишь одну из функций расширительного бачка.

Помимо закрытых систем отопления частных домов с фиксированными объемами и контура, и теплоносителя в нем, расширительный бачок можно обнаружить:

• В открытых системах, контактирующих с атмосферным воздухом;
• В системах централизованного отопления с верхним розливом. Там расширительный бак находится на чердаке и соединяется непосредственно с подающим трубопроводом домовой системы отопления.

В обоих описанных случаях монтаж расширительного бака отопления нужен для того, чтобы избавиться от воздушных пробок. Перепад между двумя нитками в случае центрального отопления — всего-то около двух метров. В системах отопления частных домов с естественной циркуляцией — и того меньше.

Уточнение: автору так и слышатся возгласы мало-мальски сведущих людей, которые в разгар отопительного сезона видели в элеваторном узле в 10 раз больший перепад.
Типично 6 кгс/см2 на подающем трубопроводе и 4 — на обратном (1 атмосфера избыточного давления соответствует водяному столбу в 10 метров).
Не путайте теплое с мягким: в отопительную систему поступает не вода с подачи, а смесь.
Элеватор вовлекает в повторный круг по отопительной системе воду обратки, впрыскивая в нее через сопло струю более горячей воды с более высоким давлением с подающего трубопровода.
В результате, как и сказано, перепад между смесью и обраткой не превышает 2 метров, или 0,2 кгс/см2.

При таком перепаде напор воды никак не сможет выдавить воздушную пробку из верхней части отопительной системы. Отсюда простое решение: поставить некую емкость для сбора воздуха там, где он будет накапливаться, и при запуске системы стравливать его. В случае открытой системы, понятное дело, какие-то активные действия не нужны.

Весь воздух в системе будет вытеснен вверх и попадет в расширительный бак. В открытой системе он тут же воссоединится с атмосферой. В закрытой — будет ждать, пока владелец дома откроет воздушный кран.

Как и где ставится расширительный бак

Итак, мы собираемся своими руками спроектировать и собрать систему отопления. Если она еще и заработает — нашей радости не будет предела. Есть ли инструкция по установке расширительного бачка?

Открытая система

В этом случае ответ подскажет простой здравый смысл.

Открытая система отопления представляет собой, в сущности, один большой сосуд сложной формы со специфичными конвекционными потоками в нем.

Установка котла и отопительных приборов в нем, как и монтаж трубопроводов, должны обеспечить две вещи:

1. Быстрый подъем нагретой котлом воды в верхнюю точку отопительной системы и ее слив через отопительные приборы самотеком;
2. Беспрепятственное перемещение пузырьков воздуха туда, куда они устремятся в любом сосуде с любой жидкостью. Вверх.

1. Установка расширительного бачка отопления в открытой системе всегда выполняется в ее верхней точке.
   Чаще всего — вверху разгонного коллектора однотрубной системы. В случае домов верхнего розлива (хоть вам и едва ли придется их проектировать) — в верхней точке розлива на чердаке.
2. Сам бачок для открытой системы не нуждается в запорной арматуре, резиновой мембране и даже в крышке (разве что для защиты от мусора).
   Это простой открытый сверху водяной бак, в который всегда можно долить ведро воды взамен испарившейся.
   Цена такого изделия равна стоимости нескольких сварочных электродов и квадратного метра стального листа толщиной 3-4 миллиметра.

Так выглядит расширительный бак для открытой системы отопления. При желании в люк в нем можно вывести водоразборный кран от водопровода. Но куда чаще он по мере испарения воды доливается обычным ведром.

Закрытая система

Здесь и к выбору бака, и к его монтажу придется отнестись достаточно серьезно.

Давайте соберем и систематизируем основную информацию, доступную на тематических ресурсах.

• Монтаж расширительного бака системы отопления оптимален в том месте, где течение воды наиболее близко к ламинарному, где в отопительной системе минимум завихрений.
  Самое очевидно решение — расположить его на прямом участке розлива перед циркуляционным насосом.
  При этом высота относительно пола или котла значения не имеет: назначение бачка — компенсировать тепловое расширение и гасить гидроудары, а воздух мы прекрасно стравим через воздушные краны.

Типичная схема установки бачка. Его расположение в однотрубной системе будет таким же — перед насосом по ходу воды.

• Баки в заводской комплектации иногда снабжаются предохранительным клапаном, сбрасывающим избыточное давление.
  Однако лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет — докупить и смонтировать рядом с баком.
• Электрические и газовые котлы с электронными термостатами зачастую поставляются с встроенными циркуляционным насосом и расширительным баком отопления. Прежде, чем отправляться за покупками — убедитесь, что они вам нужны.
• Принципиальное отличие мембранных расширительных баков от тех, что используются в открытых системах — их ориентация в пространстве.
  В идеале теплоноситель должен поступать в бак сверху. Эта тонкость монтажа призвана полностью удалить воздух из того отсека бака, который предназначен для жидкости.
• Минимальный объем расширительного бачка для водяной системы отопления берется примерно равным 1/10 объема теплоносителя в системе. Больше — допустимо. Меньше — опасно. Объем воды в отопительной системе можно грубо рассчитать, отталкиваясь от тепловой мощности котла: как правило, берется 15 литров теплоносителя на киловатт.
• Манометр, смонтированный рядом с расширительным баком и подпитывающим вентилем (соединяющим отопление с водопроводом), может оказать вам неоценимую услугу. Ситуация с залипшим золотником предохранительного клапана, увы, не так уж редка.
• Если клапан сбрасывает давление слишком часто — это явный признак того, что с объемом расширительного бачка вы просчитались. Совсем не обязательно менять его. Достаточно приобрести еще один и подключить его параллельно.
  
• Вода имеет сравнительно низкий коэффициент температурного расширения. Если вы перейдете с нее на незамерзающий теплоноситель (например, этиленгликоль), вам опять-таки понадобится увеличить объем расширительного бака или установить дополнительный.

Расширительный бак на фото смонтирован по всем правилам: теплоноситель подведен сверху, бак снабжен манометром и предохранительным клапаном.

Заключение

Как обычно, дополнительную информацию о выборе и установке расширительных бачков в системах разных типов вы обнаружите в видео в конце статьи. Теплых зим!

Установка расширительного бака в системе отопления открытого и закрытого типа

В целях компенсации температурного расширения теплоносителя в отопительной системе устраивают баки открытого или закрытого типа. Они бывают с естественной и принудительной циркуляцией. Объем жидкости имеет свойство изменяться, так как теплоноситель при работе расширяется и сжимается. Чтобы стабилизировать давление на внутренние стены элементов в системе отопления, а также компенсировать изменения объема жидкости применяют расширительные баки.

Виды баков

Есть два типа расширительного бака:

1. Расширительный бак открытого типа.
2. Расширительный бак закрытого типа.

При снижении температуры жидкости в трубопроводе и для ее естественного возращения, устанавливают бак открытого типа в самой высокой точке отопительной системы. Бак такого типа представляет собой объемную емкость, которая сообщается с атмосферой.

Расширительный бак закрытого типа имеет вид герметичного сосуда, который заполнен на одну половину жидкостью, а на вторую — газом либо воздухом, который находится под давлением. После нагрева жидкость продвигается в экспанзомат, а газ в это время сжимается. Жидкость возвращается обратно после охлаждения, а получившаяся разница в объемах заполняется газом.

Расширительный бак открытого типа

Рассмотрим подробнее все особенности бака открытого типа. Бак используют при небольшой протечке для восполнения воды. А также для забора воздуха из системы.

Такой бак может быть цилиндрическим или прямоугольным и изготавливается обычно из стальных или полимерных материалов. Так как устанавливают экспанзомат вверху, то трубопроводы отопления должны быть длинными. Для обслуживания данного устройства, а также очистки от загрязнений сверху бака устроена крышка.

Установить расширительный бак открытого типа можно в специальном помещение на крыше дома, лестничном проеме или на чердаке. Если в вашем доме высокие потолки, то такой бак хорошо разместиться в санузле или хоз. помещении. Если емкости выходят за пределы отапливаемого помещения, то их следует утеплять для избегания потерь тепла.

Достоинства и недостатки

Достоинства баков открытого типа:

1. Сбрасывает давление и отводит воздух из отопительной системы.
2. Невысокая стоимость устройства.

К недостаткам относятся:

1. Большие потери тепла и необходимость утепления некоторых элементов.
2. Перед установкой необходимо устроить дополнительные трубопроводы отопления.
3. Так как система испаряет некоторое количество теплоносителя, то необходимо его периодически пополнять.
4. Возможность образования коррозии стальных элементов из-за контакта с атмосферой.

Из-за недостатков данного оборудования, его используют все меньше, отдавая предпочтение бакам закрытого типа.

Как работает бак открытого типа. Правила установки

Для предотвращения застаивания воды в баке необходимо устроить циркуляцию. Между баком и магистралью трубопровода устраивают контур. Он должен состоять из циркуляционной и расширительной трубы. Отверстие циркуляционной трубы необходимо расположить ниже расширительной на 0,5 см. Благодаря циркуляции из системы отопления пузырьки воздуха выходят в атмосферу. Такая система подходит для принудительной циркуляции. Если же система оснащена естественной циркуляцией, то необходимо подключить расширитель вверху подающего трубопровода.

Расширительный бак закрытого типа

Бак закрытого типа имеет вид герметичного сосуда, который изготовлен из стали. Часть бака заполнена инертным газом, а вторая часть заполнена жидкостью. Расширительный бак закрытого типа бывает двух видов: мембранный и безмембранный.

Безмембранные баки

В таких баках нет внутреннего разделения пространства, поэтому теплоноситель напрямую контактирует с газом. Снаружи устанавливают газовый баллон или компрессор для поддержания давления внутри бака. Подача газа и контроль давления происходят автоматически.

Мембранные баки

Более популярными являются мембранные баки, так как они разделяются при помощи гибкой мембраны. Поэтому газ и жидкость не контактируют.

Бывают баки с тарельчатой мембраной и с грушевидной (баллонной) мембранной.

Первая мембрана крепится в середине бака и похожа на полусферу. Она может становиться вогнутой или выпуклой в зависимости от изменений температуры воды.

Вторая мембрана похожа на сосуд и крепится на разных концах емкости. Между мембранной и металлическими стенками находится газ, поэтому теплоноситель не контактирует со стенками бака. Следовательно, такой бак защищен от коррозии и имеет высокий срок службы. В данном баке можно заменить мембрану. Расширители выпускают с бутиловыми и этиленпропиленовыми мембранами. Они отличаются высокой долговечностью.

Преимущества и недостатки мембранного бака

Преимущества мембранного бака:

• Не обязательно устраивать теплоизоляцию;
• Потери тепла минимальные;
• Работает при высоком давлении;
• Небольшие размеры;
• Установить бак можно почти в любом месте;
• Бак хорошо защищен от коррозии, так как не контактирует напрямую с атмосферой.

К недостаткам можно отнести:

• Периодическая подкачка воздуха или газа;
• Большая стоимость;
• Давление в системе необходимо контролировать.

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.

Установка закрытых расширителей

Если бак закрытого типа с принудительной циркуляцией, то рекомендуется устанавливать его перед циркуляционным насосом. Производить монтаж можно в любом положении, но наиболее хорошим вариантом будет верхний подвод жидкости. Так как пузырьки воздуха будут выводиться естественным образом. Бак будет работать даже при повреждении мембраны.

В некоторых отопительных приборах уже встроен расширительный бак, в таком случае нет необходимости устанавливать дополнительный. Если вы решили сменить воду на другой теплоноситель, то возможно придется заменить бак с более высоким объемом. Но также можно установить дополнительный расширитель.

При установке бака закрытого типа с естественной циркуляцией необходимо установить поплавковый автоматический клапан. Его устраивают вверху системы для сброса воздуха, когда система наполнена. Если при пользовании баком, вы заметили что его объема вам недостаточно, вместо покупки нового будет выгоднее установить дополнительный бак нужного размера.

Расширительный бачок для систем отопления

Отопление — ключевая система жизнеобеспечения частного дома и его стабильная работа очень важна. Один из параметров, которые необходимо отслеживать — давление. При слишком низком котел работать не будет, при высоком происходит слишком быстрый износ оборудования. Для стабилизации давления в системе необходим расширительный бак для отопления. Устройство несложное, но без него отопление долго работать не будет.

Для чего нужен расширительный бак для отопления

При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Понятное дело, при этом меняется объем жидкости. Он то увеличивается, то уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Так что назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.

Принцип работы расширительного бака для отопления

Виды и устройство

Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.

Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.

В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.

Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.

Расчет объема

Есть очень простая методика определения объема расширительного бачка для отопления: высчитывается 10% от объема теплоносителя в системе. Его вы должны были высчитать при разработке проекта. Если этих данных нет, можно объем определить опытным путем — слить теплоноситель, а потом залить новый, измерив его при этом (пустить через счетчик). Второй путь — высчитать. Определить объем труб в системе, добавить объем радиаторов. Это и будет объем системы отопления. Вот от этой цифры находим 10%.

Форма может быть разной

Формула

Второй способ определить объем расширительного бака для отопления — высчитать его по формуле. Тут тоже потребуется объем системы (обозначен буквой C), но еще нужны будут другие данные:

• максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
• начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
• коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);

Имея все эти значения высчитываем точный объем расширительного бака для системы отопления по формуле:

Формула расчете объема расширительного бака для отопления

Расчеты не очень сложные, но стоит ли с ними возиться? Если система открытого типа ответ однозначен — нет. Стоимость емкости от объема зависит не очень сильно, плюс ко всему его можно сделать самостоятельно.

Расширительные баки для отопления закрытого типа стоит посчитать. Их цена от объема зависит сильно. Но, в данном случае, лучше все-таки брать с запасом, так как недостаточный объем приводит к быстрому износу системы или даже к выходу ее из строя.

Если в котле есть расширительный бак, но его емкости для вашей системы недостаточно, ставят второй. В сумме они должны давать необходимый объем (установка ничем не отличается).

К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

При нагревании теплоноситель расширяется, его излишки оказываются в расширительном баке для отопления. Если весь излишек не помещается, он стравливается через клапан аварийного сброса давления. То есть теплоноситель уходит в канализацию.

Принцип работы в графическом изображении

Потом, когда температура понижается, объем теплоносителя уменьшается. Но так как его в системе уже меньше чем было, давление в системе падает. Если недостаток объема незначительный, такое понижение может быть некритичным, но если его слишком мало, котел может не работать. У этого оборудования есть нижний предел давления, при котором оно работоспособно. При достижении нижнего предела оборудование блокируется. Если вы в это время находитесь дома, сможете исправить ситуацию, добавив теплоносителя. Если же вас нет, система может разморозиться. Кстати, работа на пределе тоже ни к чему хорошему не приводит — оборудование быстро выходит из строя. Потому лучше слегка перестраховаться и взять чуть больший объем.

Давление в бачке

В некоторых котлах (обычно в газовых) в паспорте указано, какое давление необходимо выставить на расширителе. Если же такой записи нет, для нормальной работы системы давление в баке должно быть на 0,2-0,3 атм ниже, чем рабочее.

Система отопления невысокого частного дома обычно работает при 1,5-1,8 атм. Соответственно, в баке должно быть 1,2-1,6 атм. Измеряется давление обычным манометром, который подключается к ниппелю, который расположен в верхней части емкости. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, ее откручиваете, получаете доступ к золотнику. Через него можно также стравить излишки давления. Принцип работы такой же как у автомобильного золотника — чем то тонким отгибаете пластину, стравливая воздух до необходимых показателей.

Где располагается ниппель для подкачки

Также можно давление в расширительном баке увеличить. Для этого нужен будет автомобильный насос с манометром. Его подключаете к ниппелю, накачиваете до необходимых показаний.

Все вышеописанные процедуры проводятся на баке отсоединенном от системы. Если он уже установлен, снимать его не надо. Проверить давление в расширительном баке системы отопления можно на месте. Только будьте внимательны! Проверять и корректировать давление в расширительном баке для отопления надо при неработающей системе и слитом из котла теплоносителе. Для точности измерений и настройки бака важно чтобы на котле давление было нулевое. Потому воду спускаем тщательно. После чего подключаем насос с манометром и корректируем параметры.

Где поставить в системе

Расширительный бак в закрытой системе ставится после котла до насоса, то есть так, чтобы он создавал поток в противоположном направлении. Так система работает надежнее. Так что конкретное место установки зависит от того, где у вас стоит циркуляционный насос.

Схема установки расширительного бака для отопления

В систему он подключается через тройник. В трубу врезаете тройник, перпендикулярный выход направляете вверх, на него накручивается бак. Если стенка не дает поставить емкость, придется сделать колено, но бачок повернут вверх. Теперь можно считать, что расширительный бак установлен.

Пример установки с краном

Но для удобства проверки, желательно после бака поставить еще один тройник, на свободный выход которого установить запорный кран. Это дает возможность проверять мембранный бак без слива всей системы — он отсекает бак. Кран перекрываете, с котла стравливаете воду. Проверяете давление на отключенной ветке (в котле). Оно должно быть нулевым. После можно проводить все остальные работы по настройке.

Закрытая отопительная система

На сегодняшний день закрытая отопительная система наиболее популярна в отоплении как частных домов площадью 100-300 м2, так и больших городских многоэтажных домов. В закрытой отопительной системе используется отопление с принудительной циркуляцией. Т.е. для перекачки используется циркуляционный насос.

Основное отличие закрытой от открытой системы состоит в том, что закрытая система полностью герметична, и не сообщается с атмосферным воздухом. Температурные расширения теплоносителя компенсируются за счет расширительного бака закрытого типа.

Кроме того немаловажная функция расширительного бака – это сглаживание гидроударов, которые могут быть в системе при резком закрытии запорной арматуры.

Объем расширительного бака

Расширительный бак подбирается исходя из объема всей системы. Его объем должен быть 30-50% об общего объема теплоносителя в системе.

В качестве газа в бачке лучше использовать осушенный азот (закачивают на заводе). В таком газе не будет образовываться конденсат, который может привести к коррозии.

В закрытой системе расширительный бак можно ставить в любой точке системы – хоть наверху, хоть в котельной. Обычно его ставят в котельной, сразу после котла.

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК МОЖНО СТАВИТЬ КАК ВВЕРХ ДНОМ, ТАК И ВНИЗ ДНОМ.

Но расширительный бак – не единственный необходимый узел, кроме него необходимы:

Манометр – показывает давление в системе.

Воздухоотводчик – на группе безопасности стоит поплавковый воздухоотводчик. Но кроме него на радиаторах надо использовать еще и краны Маевского.

Предохранительный клапан – необходим для сброса давления в системе при его критическом возрастании. Давление может подняться например при закипании котла, когда сломается (или будет работать медленно) циркуляционный насос и теплоноситель в котле будет излишне нагреваться. Кроме того в системе может быть переизбыток воды, и при нагревании она расширится и давление чрезмерно возрастет. Спуск воды через предохранительный клапан оставит в системе оптимальное количество воды.

Давление срабатывания устанавливается в зависимости от характеристик системы. На обычном коттедже это 3 бара. При превышении этого давления клапан откроется и выпустит излишки воды.

Вышеуказанные приборы составляют ГРУППУ БЕЗОПАСНОСТИ котла и идут в сборе.

Часто расширительный бак продается в комплекте с группой безопасности

Группа безопасности и расширительный бак ставятся после выхода из котла. Это место наивысшего давления при возможном закипании котла. Такое расположение удалит лишнее давление из системы в месте его образования и предохранит трубы, радиаторы и арматуру.

Давление в закрытой отопительной системе

Обычно давление делают в 1 бар для одноэтажного здания. 1,5 бар – для двух-, трехэтажных зданий.

Для расчета давления есть определенная формула:

Имейте в виду – это давление холодной системы! При нагреве оно увеличится еще на 0,5 бар! 1 бар равняется столбу воды 10м. Манометр обычно стоит рядом с котлом, поэтому высота всей системы и будет обуславливать статическое давление в системе.

Пример1 – двухэтажный дом, котельная в подвале, высота этажей вместе с перекрытиями – 3м, высота подвала 2,2м. Значит столб воды будет 2,2+3+1=5,2м. Берем с запасом – 6м. Это соответствует давлению 0,6 бар в самой нижней точке. Прибавляем 0,5 бар – получается общее давление в котле 1,1 бар. При нагреве котла это давление возрастет еще примерно на 0,5 бар и будет 1,6 бар.

Следует иметь в виду, что разные котлы рассчитаны на разное давление. Эту информацию надо смотреть в паспорте изделия. Нормальные котлы рассчитаны на 6 бар, т.е это 60м столба воды. Но некоторые рассчитаны только на 0,3 бар – это всего 3м водяного столба. При этом трубы и радиаторы рассчитаны обычно на 10 бар.

Пример 2 – десятиэтажный многоквартирный дом. Газовая котельная большой мощности расположена на последнем техническом этаже. Расположение на крыше в данном случае – неслучайно. Ведь в верхней точке системы статическое давление будет минимально, и благодаря этому котельное оборудование сохранится. Поэтому давление рядом с котлом будет всего 0,5 бар при холодной системе и 1 бар при нагретой.

Для поддержания необходимого давления в системе нужна ПОДПИТКА СИСТЕМЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ . Если у вас в качестве теплоносителя выступает вода, то подпитка – это кран, соединенный с водопроводной системой.

Основные преимущества закрытой отопительной системы

• Практически нет растворенного воздуха в системе. Поскольку система герметична и не контактирует с воздухом, то постепенно все растворенные газы выходят через воздухоотводчики. Хотя лучше использовать дегазированную воду, прошедшую вакуумирование. Благодаря отсутствию растворенного воздуха система почти не подвержена коррозии, нет воздушных пробок.
• Высокая скорость теплоносителя. Циркуляция обусловлена работой циркуляционного насоса. Благодаря этому в системе можно использовать трубы небольшого диаметра, что экономически целесообразно, кроме того их легко спрятать.
• Контуры отопления без уклонов. Трубы отопления можно пускать по любой схеме разводки, и не соблюдать уклонов, характерных для самотечной системы. В том числе можно делать горизонтальную разводку в подполе, а к радиаторам будут выходить трубы из пола. Чем достигается хороший декоративный вид. Кроме того систему водяных теплых полов можно организовать только в закрытой системе с принудительной циркуляцией.
• Экономия топлива. В закрытой системе с циркуляционным насосом Δt между подачей и обраткой остается в пределах 10-20°С. Благодаря этому отопительный котел работает в экономичном режиме. Кроме того благодаря низкой Δt лучше сохраняется котел.
• Небольшие размеры радиаторов. В такой системе можно использовать радиаторы меньшего размера.
• Легко регулируется уровень температуры в помещении. Для любого помещения выставляется необходимая температура, благодаря терморегулятору. Высокая скорость теплоносителя позволяет быстро отрегулировать нужную температуру в любом помещении. При потеплении погоды можно переключить скорость циркуляции на насосе на меньшую. А при похолодании погоды – соответственно на большую.
• Может работать как на воде, так и на антифризе. Лучше использовать проверенный и качественный антифриз на водном растворе. Например Dixis. Если вы хотите залить в качестве антифриза какое либо масло, то для этого необходимо обеспечить качественную герметизацию системы.
• Расширительный бак в теплом помещении. Таким образом, его не надо дополнительно утеплять. Обычно бачок с группой безопасности ставится прямо в котельной. Это очень удобно для монтажа и сервисного обслуживания.
• Универсальность. Закрытые отопительные системы используются как для индивидуальных домов, так и для больших многоэтажных домов. Что говорит о высоком качестве системы.

Недостатки системы отопления закрытого типа

• Зависимость от электроэнергии в сети. Электричество нужно для работы циркуляционного насоса, для автоматики в отопительном котле, в некоторых случаях для работы вытяжного вентилятора газового или дизельного котла. Соответственно НЕТ СВЕТА – НЕТ ОТОПЛЕНИЯ. Это некритично, если свет отключили на час, но если на весь день — это уже проблема. Так что во время монтажа лучше позаботиться об аварийном источнике питания. Например несколько автомобильных аккумуляторов с реле и зарядным устройством. Реле в обычном режиме переключено на зарядку аккумулятора, а при выключении света оно переключается на питание системы отопления. Либо небольшой генератор.
• Дороговизна. По сравнению с открытой системой на естественной циркуляции. Но последний недостаток с лихвой окупается за счет высоких эксплуатационных показателей.

При монтаже закрытой системы надо обеспечить независимую работу всех узлов. Т.е. любой радиатор, а также расширительный бак и циркуляционный насос должен отключаться без вреда для остальной системы. Для этого на входе и выходе из радиатора должны стоять американки и шаровые краны. Делается это для оперативного ремонта системы в случае остановки.

Расширительный бак и группа безопасности ставится после котла на подающей линии. Ведь в этой точке – наивысшее циркуляционное давление. Поэтому при внезапном увеличении давления , например при закипании котла, предохранительный клапан выпустит лишнюю воду и система не взорвется. А расширительный бачок сгладит скачок давления от закипевшего котла.

В системе необходима система ПОДПИТКИ теплоносителем.

Принцип действия и устройство систем водяного отопления

Расширительный бачок

Система водяного отопления имеет определенную вместимость. Внутреннее гидравлическое давление в замкнутой системе, заполненной водой, при повышении температуры и стремлении воды к расширению повышается. Повышенное давление в замкнутой системе отопления может превзойти предел прочности отдельных ее элементов и привести к аварии. Поэтому в систему водяного отопления вводится расширительный бак (демпфер).

Расширительный бачок выполняет несколько важных функций.

1. Прием приращенного объема воды в системе, образовавшегося за счет теплового расширения при ее нагревании, для поддержания расчетного гидростатического давления.
2. Восполнение убыли объема воды в системе при понижении ее температуры и при незначительной утечке.
3. Удаление с открытого типа бачка избытка воды в водосток при переполнении системы.
4. Сбор воздуха, выделяющегося из воды при ее нагревании в теплогенераторе (котле).

Воздух в систему попадает с водопроводной водой, в которой при комнатной температуре его растворено примерно 40 мг/л. При нагревании до максимально-расчетной температуры (+95 °С) растворяемость воздуха уменьшается до 3 мг/л. Выделившиеся воздушные пузырьки (35-37 мг/л) всплывают в водяном потоке по главному стояку в расширительный бак, а оттуда удаляются в атмосферу. Расширительные бачки бывают двух типов.

Расширительный бачок открытого типа

Емкость, дно которой соединено с трубой отопительной системы. Уровень воды в нем засисит от объема жидкости в системе. Чем вода горячее, тем больше ее объем. Размещают открытый бачок над верхней точкой системы отопления, как правило, в чердачном помещении дома, при этом бачок теплоизолируют для уменьшения потери тепла через стенки. Открытого типа бачки громоздки, негерметичны, неэстетичны для их размещения в помещениях.

Расширительный бачок закрытого типа

Представляет собой герметичную металлическую емкость — капсулу шарообразной или овальной формы, разделенную внутри герметичной мембраной из термостойкой резины на две камеры — воздушную и жидкостную. В воздушной части есть клапан, который при сильном повышении давления стравливает (спускает) воздух и тем самым позволяет жидкости занять внутренний объем бачка. При повышении водяного давления мембрана прогибается и выдавливает воздух из бачка. Когда водяное давление падает, мембрана «возвращается на место», воздух через клапан попадает в бачок.

В другом исполнении одна камера на заводе-изготовителе заполняется под давлением газом (азотом). Другая камера в рабочем положении соединяется с системой отопления и от имеющегося в ней давления заполняется теплоносителем (водой). Давление в обеих камерах будет стремиться к выравниванию. Таким образом, изменение давления в системе отопления приводит к соответствующему изменению объема газа и теплоносителя в расширительном бачке. Бачок ставят в любом месте отопительной системы, но, как правило, рядом с котлом, а при наличии аппарата горячего водоснабжения второй бачок устанавливают рядом с бойлером. Объем мембранного бачка варьируется в зависимости от мощности котла и объема теплоносителя.

Бачок закрытого типа выгодно отличается от бачка открытого типа. Во-первых, в закрытом бачке не происходит соприкосновения жидкости с воздухом: жидкость не испаряется и не окисляется кислородом (и не разъедает внутреннюю поверхность труб и радиаторов). Во-вторых, из закрытого бачка жидкость никогда не выльется наружу и не испортит отделку стен и пола.

В третьих, бачок закрытого типа можно поставить в любом удобном месте системы отопления.

Бачки открытого типа изготавливают по типовым чертежам из листовой 3-4-миллиметровой стали и сверху снабжают крышкой для осмотра и окраски. Баки могут быть цилиндрической или прямоугольной формы. Схема устройства бачка открытого типа показана на рис.

Схема устройстве открытого расширительного бачка с патрубками для соединнения труб; 1 —расширительный патрубок: 2 — патрубок пареливной трубы; 3 — сигнальный патрубок: 4 — патрубок циркуляционныйный: 5 — спускной патрубок; б — крышка бачка. крышка бачка.

В корпусе бака имеется несколько патрубков для присоединения труб. Патрубок (1) предназначен для соединения расширительной трубы, по которой вода поступает в бачок; патрубок (2) соединяется с переливной трубой, сообщающейся с атмосферой; патрубок (3) сообщается с контрольной (сигнальной) трубой, на которой установлен кран. При заполнении системы водой вытекание воды при открытом кране сигнализирует о наличии воды в баке, а следовательно, и в системе. Уровень воды не должен быть ниже уровня патрубка (3), если при открытом кране вода не вытекает, ее следует добавить. На рисунке этот уровень показан пунктирной линией. Патрубок (4), расположенный ближе к дну бачка, предназначен для соединения циркуляционной трубы, через которую вода отводится в систему отопления; патрубок (5) с пробкой нужен для спуска воды из бачка для профилактического осмотра и ремонта. Показанные на схеме расположения патрубков могут быть изменены. Размеры бака рассчитываются в зависимости от общего объема воды в системе отопления.

Расчет объема открытого расширительного бачка

Жидкости практически не сжимаются. Поэтому при условии, что закрытая система отопления полностью заполнена теплоносителем, даже незначительное увеличине его объема за счет теплового расширения приведет к аварийному увеличению давления. В результате произойдет срабатывание предохранительного клапана, имеющегося в системе, и избыточная часть теплоносителя выльется наружу.

Емкость расширительного бака подбирается таким образом, чтобы в пределах рабочего диапазона температур тепловое расширение теплоносителя не привело бы к увеличению давления в системе выше давления срабатывания предохранительного клапана.

Полезный объем расширительного бака, ограниченный высотой hn должен соответствовать увеличению объема воды, заполняющей систему отопления при ее нагревании до средней расчетной температуры. Увеличение объема воды в системе отопления определяют по формуле: Vc = tVc, где: Vc — общий внутренний объем отопительного котла, труб с арматурой, радиаторов и т. д., или, что то же самое, объем воды в системе при начальной температуре, м3 (л);

t — изменение температуры воды от начальной до среднерасчетной;

с — среднее значение коэффициента объемного расширения воды (0,0006).

Полезный объем расширительного бака (Упол) должен быть больше или равен увеличенному объему воды (Vc). Например. Объем воды в системе равен 250 л. Начальная температура воды — 16 С, среднерасчетная температура — 90 °С. t = 90 – 16 = 74 С. Находим полезный объем расширительного бака: У„оЛ > Vc = 0,0006 • 74 • 250 = 11,1 л.

Воздушный клапан

Воздушный клапан, или «воздушник», выводит воздух из системы. Изначально систему заполняют жидкостью до тех пор, пока в ней не остается воздуха. Но в процессе нагрева жидкости могут появиться воздушные пузырьки (как в кипящем чайнике). Пузырьки образуют воздушную пробку и препятствуют прохождению жидкости по трубам и радиаторам. Так вот, воздушная пробка и выводится автоматически через воздушный клапан. Для этих же целей используется сепаратор — отделитель воздуха в сборе с манометром, предохранительным и воздушным клапанами.

Циркуляционный насос

В системе с принудительной циркуляцией для движения теплоносителя нужен циркуляционный насос. Его конструкция довольно проста: чугунный корпус, в котором находится ротор с закрепленной на нем крыльчаткой. Вращение ротора с крыльчаткой заставляет теплоноситель двигаться по отопительной системе. Циркуляционные насосы бывают двух типов: с мокрым и сухим ротором. Смазка подшипников насоса мокрым ротором осуществляется с теплоносителем системы отопления. Он же выполняет функцию охлаждения. Понятно, что для этого должна быть обеспечена непрерывная циркуляция воды через гильзу насоса. Отсюда вытекает обязательное требование к монтажу насосов с мокрым ротором — их вал всегда должен находиться в горизонтальном положении.

Как следует из названия насосов с сухим ротором, их мотор не соприкасается с теплоносителем. Обычно этот тип насосов применяется в системах, где надо осуществлять циркуляцию больших объемов воды. Насосы с сухим ротором имеют заметно больший КПД, чем их аналоги с мокрым ротором.

Бойлер

Для приготовления горячей воды в системах автономного водоснабжения используются аккумулирующие баки (бойлеры), в которых нагревание происходит за счет теплообмена между теплоносителем отопительного котла и холодной водой, поступающей в бойлер из системы холодного водоснабжения.

Максимальная производительность достигается за счет принудительной циркуляции теплоносителя от котла.

Данные бойлеры надежно защищены от коррозии и воздействия высоких температур, так как специально спроектированная форма внутренней емкости бака предотвращает образование накипи, благодаря чему бойлеры не нуждаются в специальном уходе.

Накопительные бойлеры имеют различные объемы аккумулирующего бака горячей воды — от 100 до 1000 л. В автономных системах отопления, где предусмотрена установка бойлера для горячего водоснабжения, используются два циркуляционных насоса. Один для отопления, другой для горячего водоснабжения и один рециркуляционный насос горячего водоснабжения (ГВС) для подачи в бойлер воды с обратной линии ГВС.

Трубы

На рынке представлены трубы для систем отопления трех основных типов: стальные, медные и полимерные (полиэтиленовые, полипропиленовые, армированные алюминием, металл опластиковые). Что касается стальных труб, то они всем хорошо известны и установлены в подавляющем большинстве российских городских квартир. Недостаток — подвержены коррозии, достоинство — стоят недорого.

Полимерные трубы всех типов удобны в монтаже, легки, не ржавеют, имеют низкий коэффициент сопротивления. Но цена их заметно выше, чем стальных. Медные трубы также не ржавеют, красивы, но дороги и относительно сложны в монтаже.

Тип применяемых труб зависит от проекта системы отопления и выбирается из соображений обеспечения заданных характеристик: гидравлических, эксплуатационных, экономических и экологических.

Где лучше устанавливать расширительный бак. На подаче или обратке?

Так уж устроено, что частные дома практически повсеместно обделяют поставками центрального отопления. Но зимы суровые и простым заклеиванием и запениванием щелей в доме тепло не сохранить. Поэтому очень важно свой дом оборудовать собственной системой отопления. Однако не все знают, как проходит выбор и установка расширительного бака. Ведь даже при подключении такой, казалось бы, посредственной и простой, детали есть свои нюансы.

Говорить о различных видах расширительных баков мы в этой статье не будем, так как их всего 2: открытый и закрытый. Первый тип, открытый, в наше время можно встретить в основном в старых домах. А второй тип между собой отличается только объемом, да внешним видом. Здесь будет обозреваться закрытый тип расширительных мембранных баков и то, как именно следует его устанавливать в системе домашнего отопления.

Подключение расширительного бака на подачу

Что же означает «установка бака на подачу»? Очень даже просто — это такой тип установки расширительного бачка, при котором циркуляционный насос выкачивает давление из расширительного бочонка. То есть бак устанавливается на всасывающей стороне насоса. Рассмотрим ниже, как это отобразится на работоспособности системы домашнего отопления в целом.

После сборки такой отопительной цепи, при которой насос качает из расширительного бака, мы наполняем ее водой. Пусть, для примера, будет закачано воды на 1 бар статического давления. Когда будет включен насос, он начнет создавать динамическое давление. Это легко можно увидеть, посмотрев на показания манометров, установленных в разных углах системы.

И так, насос включен. Он создает давление в 1,5 атмосферных давления. На ближайшем к нему манометре отображаются показания давления равные 1,4 бар. Пока жидкость в системе добирается до последующих измерительных приборов, давление опускается все ниже и ниже.

Когда жидкость совершает практически полный круг обращения по системе и доходит до установленного расширительного бачка — можно увидеть, что динамическое давление системы отопления будет равняться статическому. И на участке между насосом и бачком давление опустится еще ниже, снижая нагрузку на систему.

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.

Что следует помнить при монтаже расширительного бака

⦁ Установка мембранного бака должна производиться в помещении отопленном выше 0.

⦁ Бак необходимо подключить так, чтобы не был перекрыт доступ к его запору и сливу.

⦁ Система, в которой редуктор давления устанавливается после водомера, обеспечивает постоянное начальное давление в баке.

⦁ Расширительный бак устанавливается так, чтобы клапан предохранения устанавливался перед проточной арматурой.

Выводы и советы по установке расширительного бака

Из этой статьи становиться понятно, что универсальным способом установки расширительного бака — является подключение его на подачу, перед всасывающей стороной насоса. Это всегда обеспечит систему отопления стабильной работоспособностью и износоустойчивостью, а, следовательно, и уменьшит затраты как энергии, так и времени, и денег. При этом на подачю или на обратку работает насос — неважно.

В случае, если в отопительной системе имеется 2 или более циркуляционных насосов, то расширительный бак следует смонтировать как можно ближе к всасывающей стороне всех насосов. Когда отопительная система вашего помещения имеет большие размеры, можно установить несколько расширительных баков, при установке ориентируюсь на указание выше — как можно ближе к всасывающей стороне насоса.