Содержание: 1. Особенности применения расширительного бака 2. Назначение расширительного бака 3. Виды расширительных баков 4. Открытые расширительные баки 5. Закрытые расширительные баки Расширительные баки систем водоснабжения устанавливаются для компенсации температурных перепадов в объем теплоносителя в закрытых системах теплоснабжения. Еще в школе на уроках физики изучают, что вода при нагревании значительно увеличивает удельный объем, а так как цепь замкнута, то она должна куда-то уходить. Бак не только примет лишнюю жидкость, образовавшуюся при нагреве, но и компенсирует ее недостаток при охлаждении.
При отсутствии расширительного устройства при повышении температуры увеличивается гидравлическое давление в системе, а поскольку вода несжимаема, становится возможным разрушение отопительной конструкции.
Особенности применения расширительного бака
Использование расширительного бака, как на фото, оправдано тем, что нагрев воды на 10 градусов увеличивает ее объем на 0,3%. Поэтому при повышении температуры теплоносителя в системе с 10-15°С до 80-95°С его объем увеличится примерно на 2,4-2,8%. При количестве жидкости в системе равном 100 – 300 литров разница может достигать от 2,5 до 8 литров воды. А это немалое количество теплоносителя, которое невозможно спрятать в патрубках и радиаторах. Требуется дополнительная емкость, а точнее расширительный бак достаточного объема и подходящего типа. При нагреве в него будет стекать лишняя вода, и наоборот, из прибора в систему будет поступать теплоноситель, если жидкость остынет.
Назначение расширительного бачка
Устройство расширения требуется:
- для временного удаления из системы излишков теплоносителя при нагреве воды и для слива при превышении максимального уровня бака;
- возвращать теплоноситель в систему отопления при его остывании;
- поддерживать необходимое гидростатическое давление в контуре, регулируя объем воды;
- для накопления и удаления из жидкого теплоносителя воздуха и паров, которые начинают появляться при его нагреве. Итак, в воде содержится определенный объем воздуха – его до 40 миллиграммов на литр. Когда вода нагревается, почти 90% этого воздуха находится в виде пузырьков. Расширительный бак удаляет лишний воздух в атмосферу.
Типы расширительных баков
В зависимости от особенностей конструктивного решения эти устройства бывают следующих видов:
- открытый расширительный бак для отопления;
- закрытый расширительный бак со сменной или несменной мембраной (диафрагм.
Открытые расширительные баки
Расширительный бак открытого типа для отопления имеет преимущества и недостатки. Эти устройства монтируются поверх отопительной конструкции (основного стояка), как правило, на чердаке и представляют собой цилиндрическую или прямоугольную емкость открытого или полуоткрытого типа. Большую часть времени бак имеет вид параллелепипеда, изготовленного из листовой стали и обязательно изолированного от окружающего воздуха. К расширительным бачкам для отопления открытого типа на определенном уровне приваривается или иным образом крепится регулирующая труба, предназначенная для отвода жидкости в канализацию или наружу при превышении допустимого уровня (также читайте: «Система открытого и закрытого теплоснабжения — преимущества и недостатки в сравнении»).
Недостатками расширительного бака открытого типа для отопления являются, прежде всего, его открывание (контакты с атмосферным воздухом) и большие габариты. Поскольку устройство открытое или полуоткрытое, происходит значительное испарение воды из системы отопления, а значит, требуется постоянный контроль уровня теплоносителя. При их дефиците необходимо своевременно восполнять объемы жидкости.
Наличие открытой конструкции в расширительном бачке приводит к дополнительному попаданию воздуха в систему отопления, что приводит к повышенной коррозии ее отдельных элементов. Следует отметить, что устройства такого типа сейчас можно встретить в жилых домах, находящихся в эксплуатации не один десяток лет. Чтобы смонтировать расширительный бак для отопления открытого типа и обеспечить его надежную теплоизоляцию, потребуются дополнительные усилия и финансовые затраты, так как необходимо усиление кровли и закупка материалов для утепления и т.д.
Закрытые расширительные баки
Закрытый мембранный расширительный бак системы отопления для сооружений, обеспечивающих теплоснабжение, представляет собой закрытую металлическую емкость, имеющую овальную или сферическую форму. Внутри устройства находятся две камеры, ограниченные герметичной мембраной. Один из них предназначен для жидкого теплоносителя, второй – для воздуха – имеет клапан, функция которого – поддерживать давление в камере на нужном уровне.
При заполнении первой камеры теплоносителем мембрана начинает провисать и при этом в воздушной части бака создается избыточное давление (подробнее: «Как регулировать давление в баке расширительного бака — характеристика системы») . Когда этот параметр достигает определенного уровня, клапан приоткрывается и воздух выходит из камеры.
Устройства расширения мембранного типа изготавливаются в двух конструктивных решениях:
- в несменном исполнении, с диафрагмальной мембраной;
- в сменном варианте — баки фланцевого типа.
Расширительные баки мембранного типа состоят из двух корпусных частей, которые изготовлены из углеродистой стали методом глубокой холодной штамповки. В процессе монтажа по периметру двух камер крепится мембрана. Изнутри поверхность бака покрыта влагостойкой эпоксидной краской, а снаружи — эмалью, чаще красного цвета.
Первоначально вторая часть закрытого расширительного устройства заполняется воздухом таким образом, что полностью занимает 100% его объема. В процессе нагрева теплоносителя его избыток поступает в жидкостную камеру, а воздушная часть в это время сжимается. Повышает давление, регулирующее объем жидкости в системе отопления. Некоторые производители заполняют воздушную камеру азотом под давлением, равным давлению воды в системе отопления. Мембранный бак фланцевого типа снабжен сменной мембраной, горловина которой крепится к отопительной конструкции шифером с трубой. Такое расширительное устройство не имеет контакта теплоносителя с внутренними стенками, так как жидкость поступает только через мембрану. По этой причине, нет смысла использовать специальное покрытие для салона. При необходимости мембрану можно заменить новым изделием. Читайте также: «Как выбрать расширительный бак для отопления: виды, правила расчета».
Монтировать такой расширительный бак удобно – его можно установить в непосредственной близости от котла отопления (выпускаются современные маломощные агрегаты, даже со встроенными расширительными устройствами).
Расширительные баки закрытого типа имеют следующие преимущества:
- теплоноситель в них не контактирует с воздухом. В результате жидкость из них не испаряется, а трубы и радиаторы не ржавеют;
- вероятность перелива воды через край прибора приближается к нулю (если установлен расширительный бак для отопления открытого типа, такое случается достаточно часто);
- удобный монтаж практически в любом месте (за исключением трубопровода сразу после насоса);
- низкая вероятность воздушных пробок;
- безопасность при эксплуатации и надежность в эксплуатации при небольших финансовых затратах.
При расчете бака нужно учитывать ряд моментов:
- объем устройства зависит от мощности системы отопления;
- когда для теплоснабжения требуется высокая температура, устанавливается изделие большего размера;
- чем меньше разница высот между местом установки бака и самой высокой точкой системы, тем меньший объем бака можно использовать.
Посмотрите видео расчета расширительного бака системы отопления:
