Как подсоединить расширительный бак в системе отопления?

Как выбрать и настроить расширительный бак

Подобрать расширительный бак поможет понимание основных функций, которые он выполняет.

Основная задача экспанзомата (как еще его называют от англ. «expanse» — расширять) — забирать на себя избыточный объем теплоносителя, который образуется в результате теплового расширения.

На сколько же увеличивается в объем воды, как основного теплоносителя при нагревании?

При нагревании воды с 10 о С до 80 о С ее объем увеличивается примерно на 4%. Нельзя также забывать, что закрытый расширительный бак состоит из двух частей, в одну из которых поступает избыток расширяющегося теплоносителя, а в другую под давлением закачан газ или воздух.

Учитывая устройство расширительного бака, его объем рекомендуется подбирать как 10 — 12% от объема всей воды в отопительной системе дома:

• в трубах;
• в отопительных приборах;
• в теплообменнике котла;
• небольшой начальный объем воды, которая с начальной температурой под давлением попадает в сам бак (статическое давление в системе обычно выше, чем давление воздуха в экспанзомате).

Назначение и характеристики расширительного бака

Температурный режим в отопительных системах нельзя назвать стабильным – теплоноситель постоянно меняет свою температуру в определенных пределах. Изменение температуры всегда ведет за собой увеличение или уменьшение объема теплоносителя. Установка расширительного бачка на отопление позволит компенсировать эти изменения, не позволяя теплоносителю разрушать отопительный контур.

Существует два вида жидкостных систем отопления:

1. Закрытый. В этом варианте для движения теплоносителя используется циркуляционный насос. Данное устройство не повышает давление в системе, а всего лишь обеспечивает продвижение воды по трубопроводу. В таком случае требуются расширительные баки для системы отопления закрытого типа, конструктивно представляющие собой герметичную двухкамерную емкость, где камеры разделяет эластичная мембрана. Одна камера устройства заполняется воздухом, а вторая принимает в себя излишки теплоносителя. Немаловажно соблюдать определенное давление в расширительном бачке отопления закрытого типа, чтобы не возникло серьезных проблем.
2. Открытый. В открытых отопительных системах циркуляционный насос не устанавливается. При таких условиях расширительным баком может быть любая емкость (хоть обычное ведро), к которой выведены отопительные трубы. Открытые баки негерметичны, а устанавливаются обычно на чердаке. Самым существенным недостатком такой конструкции является постоянное испарение теплоносителя, поэтому за его уровнем нужно следить – если бак опустеет, то в систему попадает воздух, что чревато серьезными неприятностями.

Выбирая между разными баками, предпочтение стоит отдавать вариантам, в которых контроль уровня теплоносителя происходит в автоматическом режиме. Например, в случае с открытыми баками эта проблема решается выведением водоснабжения на чердак и установкой переливного шланга. Конечно, такая установка расширительного бачка в системе отопления сопряжена с дополнительной работой, зато в результате получится конструкция, не требующая постоянного наблюдения.

О дополнительных емкостях

Производители комплектуют настенные теплогенераторы встроенными бачками, воспринимающими избыток нагретого теплоносителя. Размеры бака не всегда соответствуют домовой отопительной разводке, иногда вместительности не хватает. Чтобы давление теплоносителя при нагревании находилось в пределах нормы, производится расчет литража и ставится дополнительный расширительный бак для настенного котла.

К примеру, вы переделали открытую самотечную систему в закрытую без замены магистралей. Новый отопительный агрегат подобрали по тепловой нагрузке. Встроенной котловой емкости не хватит на расширение такого количества воды.

Другой пример: отопление теплыми полами всех помещений двух– или трехэтажного дома плюс радиаторная сеть. Здесь объем теплоносителя тоже выйдет внушительный, маленький бачок не справится с его увеличением, давление внутри системы вырастет. Нужен второй расширительный бак для котла.

Примечание. Второй резервуар в помощь котловому – это тоже закрытая мембранная емкость, размещается в помещении топочной.

Когда горячее водоснабжение дома обеспечивает бойлер косвенного нагрева, возникает аналогичная проблема – куда девать избыток санитарной воды из накопителя? Простое решение – поставить сбросной клапан, как это делается на электрических водонагревателях. Но бойлер косвенного нагрева объемом 200…300 л станет терять через клапан слишком много горячей воды. Правильное решение – подобрать и установить расширительный бак для бойлера.

Справка. В буферных емкостях (теплоаккумуляторах) некоторых производителей также предусмотрена возможность подключения компенсирующего бачка. Более того, специалисты рекомендуют ставить его даже на электрические бойлеры большой вместительности, что и показано на видео:

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.

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.

Схема подключения

В напольном котле, в отличие от настенного, нет встроенного циркулярного насоса, экспанзомата и группы безопасности. Всё это нужно установить снаружи него. Труба для подачи подключается сверху котла и там же монтируется группа безопасности.

Правильная установка группы безопасности, где она находится на расстоянии от крана и не мешает ему

Между котлом и группой безопасности не должно быть запорной арматуры, фильтров или других элементов. Например, если кран окажется закрытым, то случится авария.

Группа безопасности может быть представлена в фирменном виде. Главный элемент в ней — это аварийный клапан, который сбрасывает давление. В некоторых случаях можно установить вместо всей группы безопасности лишь один аварийный клапан на тройнике.

Очень часто группу безопасности ставят сразу над котлом, и в момент сброса клапаном давления, жидкость попадает на котёл, что недопустимо, если он электрический. Поэтому, если группа безопасности установлена над котлом, то к аварийному клапану подсоединяется трубка, и её отводят в сторону. Под ней ставится ёмкость для жидкости.

Схема подключения группы безопасности в системе отопления с расширительным баком

Схема обратки выполняется следующим образом (по направлению от котла) – запорный кран, циркуляционный насос, фильтр-грязевик, второй запорный кран, тройник с краном для подключения экспанзомата и краном для заполнения сети. Для систем с такой простой схемой не требуется установка обратного клапана. Фильтр-грязевик монтируется косым отводом вниз. Ротор насоса должен находиться горизонтально, а клеммная коробка в верхнем положении.

Экспанзомат компенсирует колебания давления в системе отопления. Вода нагреваясь, расширяется. Чтобы через аварийный клапан не сбрасывалось давление, его снижает расширительный бачок. Объём экспанзомата должен быть равен минимум 1/10 от всей системы.

Например, если объём котла 80 л, а системы отопления 140 л, то общий объём равен 220 л. Следовательно, для стабильной работы требуется расширительный бачок объемом 22 л. Специалисты рекомендуют брать экспанзомат большего размера – 1/7-1/8 от объёма всей системы.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

В качестве уплотнителя для резьбовых соединений рекомендуется использовать ФУМ-ленту, лён, пасты или другие уплотнительные средства, которые обеспечат герметичное соединение всех элементов даже во время сильных нагрузок.

Как подключить расширительный бак

Как произвести надежное подключение расширительного бака в открытой системе!? Система отопления открытого типа характеризуется тем, что перемещение теплоносителя в ней обеспечивается за счет конвекции.

Принцип работы следующий: нагретый котельным агрегатом теплоноситель доставляется прямиком в самую высокую точку системы, в результате чего он самотеком попадает в радиаторы отопления и, остыв, возвращается в котел по трубопроводу «обратки». В воде всегда есть растворенный кислород, который выделяется в процессе конвекции, а это означает, что пузырьки воздуха стремятся вверх.

При рассмотрении этой схемы становится очевидным, что единственно возможным местом установки расширительного бачка является верхняя точка системы. Для однотрубной системы – это верхняя часть разгонного коллектора.

Схема подключения мембранного бака в системе отопления открытого типа

В качестве бачка можно использовать любую емкость подходящего размера из материала, устойчивого к нагреванию. Крышка (не герметичная) для него нужна только для защиты от попадания мусора в систему. Если под рукой не оказалось небольшой металлической бочки, резервуар сваривают из листовой стали толщиной 3-4 мм.

Устанавливаться бак должен с соблюдением некоторых правил, в частности:

• бак требуется расположить над котельным агрегатом и соединить их вертикальным стояком, по которому подается нагретая вода;
• рекомендуется теплоизолировать корпус бачка, чтобы снизить потери тепла, особенно если резервуар стоит на не утепленном чердаке дома.

Со временем вода из бака испаряется и периодически ее требуется доливать. Это можно делать, используя обыкновенное ведро. Если бак установлен на чердаке, куда сложно добраться, к месту установки бака выводится труба подачи воды, а также организуется аварийный перелив, чтобы избежать заливания дома горячей водой в случае нештатной ситуации. Труба аварийного перелива обычно соединяется с канализационной сетью, но владельцы частных домов нередко упрощают задачу, выводя ее наружу через стену или кровлю.

Расширительный бак в закрытой системе отопления

Оборудование к системе отопления подбирается на этапе ее проектирования с учетом требований к производительности котельного агрегата, протяженности трубопроводов и объема задействованного теплоносителя. Разрабатывается схема, где указываются места установки всех элементов системы, в том числе расширительного бачка. В системе отопления закрытого типа необходимо использование мембранного устройства.

Расширитель в закрытой системе отопления

Выполняя привязку проекта к имеющейся котельной, важно принять во внимание следующие моменты:

• Бак следует разместить таким образом, чтобы обеспечить нормальный доступ для монтажа и дальнейшего обслуживания. Напольные модели не рекомендуется устанавливать вплотную к стене.
• Если устройство монтируется на стену, желательно расположить его на таком уровне, чтобы можно было свободно достать до воздушного золотника и отсекающего крана. Обычно бак размещают под потолком помещения, только если нет возможности смонтировать его на удобной высоте.
• Подводящая труба не должна располагаться на полу поперек прохода или подвешиваться на высоте человеческого роста.
• Трубопроводы, подсоединенные к расширительному бачку, должны крепиться к стене. Важно избежать ситуации, когда нагрузка от них и от запорной арматуры ложится на патрубки бака. Крепление труб и кранов отдельно упрощают замену расширительного устройства в случае его выхода из строя.

На этапе подбора оборудования необходимо рассчитать требуемый объем расширительного бака. Минимальное значение данного параметра составляет 1/10 всего объема жидкости, циркулирующей в системе. Допустимо использовать резервуар большего объема. А вот недостаточно вместительный бак может стать источником проблем, так как не в состоянии компенсировать возросшее давление в системе.

Правила размещения расширительного бака

Для приблизительных расчетов объема теплоносителя в системе можно взять за основу тепловую мощность котельного агрегата. В среднем задействуется 15 литров жидкости на один киловатт. Точные расчеты производятся с учетом протяженности трубопроводов, объема радиаторов и т.д.

Важно! Многие модели газовых и электрических котлов представляют собой мини-котельные, то есть, сразу оснащены насосом для принудительной циркуляции теплоносителя, а также расширительным баком. Отдельный бак приобретать не нужно, если параметры встроенного мембранного резервуара достаточны для того, чтобы обеспечить функциональность и безопасность имеющейся отопительной системы.

Приобретая мембранный расширительный бак, обратите внимание, имеется ли у выбранной модели предохранительный клапан, благодаря которому автоматически сбрасывается избыточное давление. Если таковой не предусмотрен конструкцией устройства, следует купить предохранительный клапан отдельно и установить в непосредственной близости от бака.

Где лучше ставить бак

Оптимальным местом для монтажа мембранной емкости является прямой участок трубопровода, для которого характерно ламинарное течение воды, то есть, отсутствие или минимальное количество завихрений. Удобным местом является участок разлива около циркуляционного насоса.

Обратите внимание! Монтаж расширительного бака системы отопления закрытого типа можно осуществлять на любой удобной высоте. Нет необходимости располагать его в самой высокой точке, поскольку он функционирует исключительно в качестве предохранителя от гидроударов. В отличие от отопительной системы открытого типа, скопившийся в трубопроводе воздух стравливается при помощи специальных клапанов – воздушных кранов.

С точки зрения гидравлики мембранный резервуар лучше всего установить на обратную магистраль таким образом, чтобы циркуляционный насос располагался между ним и котлом. В этом случае насосное оборудование будет функционировать в оптимальном режиме.

Схема возможного размещения бака

При желании бак можно поставить и на подающую магистраль, эксплуатационные свойства отопительной системы это не затронет. Но сам мембранный резервуар прослужит относительно недолго, поскольку полимерная мембрана будет постоянно контактировать с теплоносителем, только что нагретым до 90 градусов, а не с остывшей до 45-60 градусов водой, вернувшейся по трубопроводу.

Внимание! Установка мембранного бака на подающую магистраль крайне не рекомендуется, если отопительный котел является твердотопливным. Есть риск, что вследствие аварийной ситуации вода в котле начнет кипеть и внутрь бака попадет пар. Водяной пар, как и воздух, является сжимаемой средой, из-за чего мембрана не сможет компенсировать тепловое расширение воды.

Где ставить расширительный бак?

Размещение компенсаторного бака и способ подключения трубы к теплосети лучше всего продумать заранее, ещё на этапе проектирования – тогда останется больше пространства для манёвра.
Выбор места расположения бачка в открытых и закрытых отопительных системах продиктован конструктивными параметрами теплосети. Резервуар проектируется там, где возникает потребность в компенсации расширения воды, причем в некоторых системах требуется несколько баков.

Многие производители котлового оборудования оснащают отопительные приборы встроенными бачками, но в ряде случаев объём штатного резервуара может оказаться недостаточным для стабилизации давления в сети. Потребность в дополнительном резервуаре для сбора воды часто возникает при переоборудовании открытой самотёчной системы в закрытую. Если не произведена замена коммуникаций, ёмкости встроенного бака нового котла не хватит, чтобы вместить излишки воды. Также второй бачок может понадобиться при обустройстве системы «тёплый пол» в придачу к радиаторной сети.

Без расширительного бака не обойтись и в системах ГВС, оснащённых бойлерами косвенного нагрева. Из-за больших потерь горячей воды нет смысла оснащать сбросными клапанами косвенные водонагреватели, как, впрочем, и крупногабаритные электронагреватели. Некоторые компании также выпускают буферные ёмкости с опцией установки компенсаторного сосуда.

В открытых отопительных системах старых зданий расширительные баки располагают в высшей точке теплосети – например, на чердаке. В небольших одноэтажных домах компактные бачки подвешивают под потолком на кухнях рядом с напольными теплогенераторами. Так удобнее приглядывать за давлением, хотя с точки зрения эстетики такое решение выглядит сомнительно.

В закрытых системах устанавливают герметичные диафрагменные баки, которые комфортно чувствуют себя в любой точке системы. Такой резервуар обычно располагают в котельной или на кухне по соседству с котлом. Единственное условие – избегать соседства с насосным оборудованием во избежание колебаний давления в теплосети.

Правила установки расширительных баков

Компенсаторный бак в открытой системе располагают над котлом; при этом агрегаты должны быть соединены вертикальным стояком подводящей трубы. Для упрощения регулировки подачи и уровня воды в бачке в котельную выводят две дополнительные магистрали.

Если резервуар планируется разместить на чердаке, корпус следует основательно утеплить. На случай прорыва трубопровода обустраивают аварийный перелив, который выводят либо в канализацию, либо прямо на улицу через крышу.

Герметичные резервуары в закрытых контурах отопления можно располагать в любом положении – хоть в горизонтальном, хоть в вертикальном. Небольшой сосуд подвешивают на стену на хомут или кронштейн; более объёмный – ставят на пол.

Рекомендации по монтажу диафрагменных баков продиктованы большей частью соображениями эргономики. Беспрепятственный доступ к воздушному отсеку, шильдику, запорной арматуре и сливному крану облегчает техническое обслуживание и ремонт агрегата. Между напольным резервуаром и стенкой должно оставаться свободное пространство, а настенные баки подвешивают на комфортной высоте, так чтобы золотник и отсекающий кран находились под рукой. Не проводите подающую трубу через пол в зоне прохода или по верху на уровне роста, иначе об неё будут постоянно запинаться, а краны и трубопроводы крепятся отдельно, чтобы было проще заменить бачок, когда придёт время. При этом нагрузка от элементов арматуры и подающих магистралей не должна переноситься на патрубок.

Резервуар прослужит намного дольше, если воздушный отсек будет находиться сверху. Когда на диафрагме начнут появляться трещины, внутрь не будет попадать воздух, и бачок продолжит функционировать даже с изношенной резиной до тех пор, пока количество дефектов не достигнет критической отметки, но это случится ещё нескоро.

Для успешного выполнения монтажных работ важно правильно подобрать инструмент. Помимо стандартного набора газовых ключей, понадобится специальный ключ для полимерных труб и ступенчатый ключ для разъёмных сочленений. Для уплотнения стыков используют только специальные герметики для систем отоплению – другие разновидности уплотнителей не выдержат жёсткого температурного режима.

Подключение бака: равнение по давлению

По правилам гидравлики наиболее оптимально подключение расширительного бака к теплосети перед источником тепла и циркуляционным насосом. Подсоединение к подающей магистрали сокращает срок службы резервуара. Если источником тепла служит твердотопливный котёл, подключать бак к подаче нежелательно, так как проникновение пара внутрь мембраны в случае аварии сводит на нет компенсаторные функции резервуара.

Присоединение бака производится через шаровой кран. Тогда резервуар можно отключить без предварительной подготовки и произвести замену агрегата в оперативном режиме, не дожидаясь, пока остынет теплоноситель. Установка тройника со вторым краном на подводящей магистрали даёт возможность опорожнить бачок перед отключением. Для предотвращения перепадов давления редукторное устройство располагают после водяного счётчика, а предохранительный клапан – перед проточной арматурой по течению воды.

Перед подключением и наполнением бака обязательно проверьте манометром давление внутри сосуда. Для этого нужно снять заглушку на воздушном отсеке, под которой обнаружится золотник, и подогнать давление под параметры системы – подкачать резервуар или спустить лишний воздух, нажав на шток.

Когда давление внутри бачка сравняется с давлением в теплосети, поступающая в резервуар вода поджимает мембрану изнутри и не затягивает в бачок воздух, сжимаясь при остывании. Покончив с настройкой, смело заполняйте систему и запускайте котёл. Многие производители теплотехники облегчают клиентам задачу, указывая заводское давление на упаковке бака. В таком случае достаточно подобрать сосуд с подходящими параметрами давления. Тем не менее, научиться проверять давление в резервуаре всё-таки не помешает, иначе придётся вызывать мастера всякий раз, когда автоматика отключает котёл, чтобы убедиться в отсутствии протечек.

Точно следуйте инструкциям производителей по установке и подсоединение расширительных баков. Ошибки при выполнении монтажных работ проявляются не сразу, но могут заявить о себе в самый неудачный момент и привести к срыву отопительного сезона. Не стесняйтесь обращаться за помощью к профессионалам, если что-то в инструкциях покажется непонятным – и с отоплением не будет проблем.

Основные акценты при монтаже ↑

Безусловно, монтаж расширительного бака предполагает наличие профессионально составленного проекта, а так же инструкции по установке.

[include title=»Реклама в тексте»]

Изначально бак поставляется с газом, заполняющим весь внутренний объем и находящимся под избыточным давлением. Непосредственно перед выполнением монтажных работ бак заряжается на давление, величина которого предварительно рассчитана.

Установка расширительного бака сопровождается следующими особенностями:

1. Емкость, объем которой превышает 500 л, может не пройти в стандартный дверной проем.
2. Недопустима установка обратных клапанов и фильтров на ответвлении, соединяющем расширительный бак и систему отопления.
3. Подключение расширительного бака должно производиться с учетом дальнейшего обслуживания. А это требует установки запорной арматуры на ответвлении к баку, причем таким образом, чтобы исключить случайное закрытие.
4. Участок трубопровода: отключающий кран-патрубок бака должен быть оснащен дренажным краном.
5. В непосредственной близости с местом монтажа схема подключения расширительного бака должна предполагать установку манометра и предохранительного клапана.

Схемы подключения расширительных баков для водоснабжения ↑

Видео: как подключить расширительный бак к системе водоснабжения ↑

Расширительные баки для систем отопления обычно подразумевают тепловую мощность до 6 МВт. Если же подразумевается эксплуатация отопительных систем большей мощности, то по причине постоянных утечек воды требуется обеспечение круглосуточной бесперебойной работы подпиточных насосов.