При проектировании автономной системы отопления для собственного дома или квартиры важно правильно рассчитать и согласовать параметры устанавливаемых устройств, чтобы обеспечить оптимальную работу каждого агрегата.
Одним из важнейших элементов для бесперебойной работы всей системы отопления является расширительный бак. Его выбор часто упускается из виду, но неправильная установка резервуара может иметь тяжелые последствия.
Для чего нужен расширительный бачок
Нагревательная жидкость, циркулирующая в трубах отопления, нагревается более или менее в зависимости от погоды и климата в помещении. При интенсивном нагревании он расширяется и образует избыток, который может создать давление выше максимально допустимого давления в системе. Установка расширительного бачка в систему отопления — верный способ временно удалить лишнюю жидкость.
Замкнутая система отопления с установленным расширительным баком
Двухконтурный котел обычно имеет собственную емкость для слива теплоносителя, емкости которой более чем достаточно для средних условий эксплуатации.
Но если в вашем доме много отапливаемых помещений, а металлические трубы используются в качестве батарей хотя бы в некоторых из них, обычно требуется гораздо больше жидкости, а это значит, что увеличение объема при расширении будет более заметным. Поэтому встроенного расширительного бачка может оказаться недостаточно, и потребуется установка дополнительного бачка.
Виды расширительных бачков
Как известно, для отопления частных домов можно использовать разные системы отопления — естественную и принудительную. В каждом типе системы используется отдельный тип расширительного бака:
- Открытым. В инфраструктуре с естественной циркуляцией в самой высокой точке устанавливается дополнительный открытый резервуар в форме резервуара. Давление в трубах равно атмосферному, пузырьки воздуха удаляются через бак и при необходимости пополняется вода.
- Закрыто. Если в теплотрассе стоит циркуляционный насос, расширительный бак выполняется герметично закрытым металлическим баллоном со сжатым воздухом. Избыточный теплоноситель течет в бак по мере его нагрева, и когда температура падает, давление воздуха выталкивает жидкость обратно.
Закрытый расширительный бак имеет значительные преимущества перед открытым расширительным баком. Его можно установить в любом удобном месте, отсутствие контакта с атмосферой защищает внутреннюю часть труб отопления и радиаторов от коррозии и попадания грязи и мелких примесей. Однако окончательное решение о типе расширительного бака обычно диктуется компоновкой всей системы отопления, а не этими важными, но не решающими преимуществами.
Устройство закрытого расширительного бака
Большая часть установленных в настоящее время отопительных приборов — это закрытые системы. Их преимущества очевидны и не требуют отдельного рассмотрения. Поэтому основная просьба сейчас — использовать тщательно закрытые емкости, устройство которых мы рассмотрим ниже.
Конструктивно расширительный бак очень похож на гидроаккумулятор для автономного водоснабжения. Это тоже металлический бак с резиновой диафрагмой внутри, но в отличие от гидроаккумулятора он всегда окрашен в красный цвет. Воздух закачивается в диафрагму под давлением, которое обычно немного ниже, чем давление внутри самой системы. Принцип работы расширительного бачка довольно прост:
- при нагревании теплоносителя давление теплоносителя начинает превышать сопротивление воздуха в диафрагме, и лишняя жидкость перетекает в расширительный бак системы отопления;
- по мере того, как температура внутри теплотрассы понижается, жидкость вытесняется мембранным газом обратно в теплотрассу, заполняя первоначальный объем.
Вычисление объема расширительного бака
Емкость расширительного бака должна быть рассчитана на наиболее интенсивную работу системы отопления. Дело в том, что в начальный период пуска температура окружающего воздуха обычно еще достаточно высока и котел работает на средней нагрузке. С наступлением холодов объем нагреваемой жидкости значительно увеличивается и поэтому требует гораздо больше места.
В качестве примера приведен алгоритм расчета объема расширительного бачка для одноэтажных домов:
- Определите объем теплоносителя в трубах. Это делается по принципу: объем хладагента равен мощности бойлера, умноженной на 15. Например, для системы с бойлером на 24 кВт необходимо 360 литров воды.
- Рассчитываем КПД танка. E = (P
Максимум
-П
в
) / (П
Максимум
+1), где P
Максимум
— максимальное давление теплоносителя, а P
в
— давление воздуха в расширительном баке. - Рассчитайте объем расширительного бака. Используйте формулу для его расчета: V.
е
= V * B / E, где V — общий объем жидкости, B — коэффициент ее расширения. Вода имеет коэффициент расширения 0,0359, а стандартный антифриз имеет коэффициент расширения 0,07. Отсюда следует, что если теплоносителем является антифриз, для него должен быть предусмотрен расширительный бак примерно вдвое большей емкости.
Для рассмотренного выше отопительного котла на 24 кВт следует установить расширительный бак емкостью 360 * 0,0359 / 0,57 = 22,6 л. Емкость внешнего бака следует выбирать, рассчитывая разницу между этим размером и вместимостью расширителя, встроенного в котел.
Как установить расширительный бачок
Учитывая вышеупомянутую тенденцию чаще использовать нагрев давлением, нас в первую очередь интересует установка закрытого резервуара. Относительно открытой системы скажем несколько слов:
- Расширительный бачок необходимо установить в самой высокой точке;
- должен быть теплоизолирован;
- Рабочее давление поддерживается водяным столбом, но вода со временем испаряется, и ее необходимо доливать.
Теперь рассмотрим последовательность установки бачка в замкнутой системе отопления:
-
Заполнение диафрагмы воздухом. В верхней части бака находится пластиковая заглушка, при снятии которой открывается доступ к ниппелю. Используйте обычный автомобильный насос, чтобы накачать мембрану через него. Запуск расширителя
Обычно давление воздуха в нем должно быть на 0,1-0,2 атмосферы ниже рабочего давления теплоносителя.
В каждом случае точное значение необходимого давления воздуха указано в паспорте.
Подключение к трубам отопления должно производиться через тройник и запорный вентиль, что обеспечит свободный доступ к резервуару для обслуживания.
Установка расширительного бачка в систему отопления не требует особых навыков и может проводиться самостоятельно. Главное, чтобы емкости хватило на весь объем расширяющегося теплоносителя. В противном случае давление в системе может подняться до критического уровня, после чего жидкость будет слита, и котел отключится.
Если в течение длительного периода времени на объекте нет людей, которые могли бы запустить котел вручную, система может разморозиться и прийти в негодность.
