Расширительный бак для отопления необходим?

Что это и для чего оно?

Расширительный бак для отопления (он же «экспансомат») компенсирует колебания объема воды или другого теплоносителя в замкнутой системе отопления, которые возникают при изменении его температуры.

Все, кто «проходил» курс физики в школе, должны помнить, что вода — это несжимаемая жидкость, которая, однако, может значительно увеличивать свой удельный объем при нагревании.

Учитывая тот факт, что контур отопления замкнутый, то есть он имеет свой определенный объем, возникает вопрос: «Куда деваться «расширенному» объему жидкости?»

И вот Вам ответ: «В расширительный бачок!» Именно он примет излишек жидкости, образовавшийся при нагревании и восполнит недостаток жидкости в системе при охлаждении..

В случае отсутствия расширительного бака для отопления повышение температуры приведет к увеличению гидравлического давления в системе и в «содружестве» с несжимаемостью жидкости это может стать причиной разрушения отопительной системы.

Как это работает?

Необходимость применения расширительного бачка обоснована тем фактом, что нагревание воды на каждые 10 ^оС приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3%. Теперь немного посчитаем. Если вода в системе отопления нагреется с 10-15 ^OC до 80-95 ^ОС, ее объем увеличится на 2,4-2,8%. Если объем теплоносителя (воды) в системе в среднем 100 – 300 л, то разница в объеме воды составит 2,5 — 8 л.

А это уже дополнительный объем, который в трубы и радиаторы не спрячешь – необходима дополнительная емкость — расширительный бак для отопления подходящего типа и достаточного объема. В него будет вытесняться излишний объем жидкости при нагревании, и он же будет «донором» воды при охлаждении системы.

Какие функции у расширительного бачка?

• Временное удаление избытка теплоносителя (воды) из системы при ее нагревании, а также водосток при превышении максимального уровня бака.
• Возврат теплоносителя в систему при ее охлаждении.
• Поддержание требуемого уровня гидростатического давления в системе отопления, способом регулирования объема теплоносителя в системе.
• Накопление и удаление паров и воздуха из теплоносителя, которые выделяются при повышении температуры теплоносителя. Ведь в самом простом теплоносителе — воде содержится определенная объемная часть воздуха. Например, в воде трубопровода содержится до 40 мг растворенного воздуха на 1 л объема воды. При нагревании до 90% этого воздуха концентрируется в виде пузырьков. А расширительный бак для отопления лишний воздух отводит в атмосферу.

Как они устроены?

Устройство расширительного бака системы отопления определяет его тип:

• Открытый расширительный бак
• Закрытые расширительные баки:
  • с несменной диафрагменной мембраной;
  • со сменной мембраной (фланцевый бак).

Открытый расширительный бак для отопления

Расширительный бак для отопления открытого типа имеет как преимущества, так и недостатки. Такие расширительные баки для отопления монтируются в верхней точке системы (главного стояка), обычно на чердаках, и представляют собой открытую или полуоткрытую емкость прямоугольной или цилиндрической формы. Зачастую, это параллелепипед, сваренный из листовой стали и теплоизолированный от окружающей среды (иначе вы будете платить за отопление воздуха на чердаке).

На определенном уровне в такой бак вваривается или иным способом присоединяется контрольная труба для слива жидкости на улицу при превышении допустимого уровня.

К недостаткам такого расширительного бака можно отнести достаточно большие размеры и его «открытость», то есть контакт с атмосферным воздухом. Это приводит:

• к значительной испаряемости воды из отопительной системы, что требует контроля уровня и своевременного пополнения объема воды в отопительной системе;
• к поступлению дополнительного воздуха в систему, что приводит к повышенной коррозии элементов отопительной системы.

Монтаж расширительного бака системы отопления и его теплоизоляция также предполагают дополнительные усилия и расходы (достаточное укрепление перекрытия, теплоизоляция и пр.)

Полезно знать!

Что отопительные системы открытого типа себя уже изживают. Их можно встретить в бытовых строениях старого типа.

Закрытые расширительные баки

Закрытый экспансомат или мембранный расширительный бак для отопления — это металлическая закрытая емкость шарообразной или овальной формы.

Внутри такого бака есть две камеры: одна для жидкости, вторая — воздушная, образованные герметичной мембраной (откуда и название мембранный расширительный бак). В «воздушной» части находится клапан, «в обязанности» которого входит поддержание давления в камере на необходимом уровне. При заполнении жидкостной камеры теплоносителем мембрана прогибается, создавая избыточное давление в воздушной камере. При достижении определенного значения давления, клапан открывается и освобождает воздух из камеры.

Расширительные баки мембранного типа выпускают в различных конфигурациях:

• с диафрагменной мембраной (несменный вариант);
• со сменной мембраной — баки фланцевого типа.

Экспансоматы диафрагменного типа имеют 2 части корпуса из углеродистой стали, полученные методом холодной штамповки (глубокой). По периметру этих частей при сборке корпуса закрепляется мембрана. Внутренняя поверхность бака защищена влагостойкими эпоксидными красками, а внешняя покрыта эмалью (обычно красного цвета).

В начале эксплуатации воздушная часть такого расширительного бака заполнена воздухом так, что за счет растяжения мембраны она полностью занимает 100% объема бака. По мере нагревания теплоносителя он поступает в жидкостную камеру, сжимая при этом воздушную. В ней повышается давление, которое и регулирует компенсационно объема жидкости в отопительной системе.

В некоторых вариантах бака воздушную камеру заполняют азотом под давлением, соответствующим давлению воды в системе отопления.

Мембранный расширительный бак для отопления фланцевого типа имеет сменную мембрану, горловина которой закрепляется с помощью фланца с патрубком для присоединения к системе отопления. Могут быть в вертикальном или горизонтальном исполнении.

Мембранный расширительный бак

Важной конструкционной особенностью можно назвать отсутствие соприкосновения теплоносителя с внутренней частью бака — он попадает только вовнутрь мембраны. Это позволяет не использовать защитное покрытие для внутренней части такого расширительного бака. Второй позитивный момент — такая мембрана может быть заменена в случае необходимости на новую.

Монтаж расширительного бака системы отопления такого типа тоже удобен – его можно монтировать неподалеку от котлов (некоторые котлы небольшой мощности имеют встроенный расширительный бак).

К преимуществам таких расширительных баков можно отнести:

• отсутствие контакта теплоносителя с воздухом. Это устраняет проблему испарения жидкости и окисления труб и радиаторов атмосферным воздухом;
• фактически нулевую вероятность перелива жидкости через край расширительного бака (как у открытого);
• удобство монтажа бака в любом месте дома, кроме магистрали сразу после циркуляционного насоса;
• низкая вероятность появления воздушных пробок;
• надежность и безопасность при незначительных экономических затратах.

Расчет расширительного бака для отопления производится с учетом таких правил:

• При большей емкости системы отопления необходим больший объем расширительного бака.
• Более высокая температура теплоносителя в системе предполагает использование бака большего объема.
• Более высокое допустимое значение давления воды в системе позволяет использовать бак меньшего объема.
• Чем меньше разница высот между местом установки бака и максимально высокой точки системы отопления, тем меньший объем бака можно использовать.
• В расширительном баке предусматривается некоторый эксплуатационный запас воды (около 3% от ёмкости системы отопления) — для компенсации объема теплоносителя при охлаждении и для пополнения утечек, если таковые случатся.