3 Способы расчёта
Применяется общий метод, где бак нужно подбирать из расчёта 10% объёма от всего количества теплоносителя в системе. Но для более точного результата зачастую используют формулы. Расчёт расширительного бака системы отопления с калькулятором несложно сделать таким образом даже начинающему мастеру.
Простой математический расчёт можно осуществить по следующей формуле: А = ВхС/К. При этом каждый показатель будет иметь такие значения:
- В — объём теплоносителя;
- С — уровень расширения воды;
- К — эффективность работы мембраны.
Каждый показатель необходимо отдельно измерять, это даст точный результат для правильного подбора мощности расширительного бака.
Объём теплоносителя можно измерить с помощью трёх возможных методов:
- 1. По мере заполнения системы. Количество рассчитывается в процессе заполнения системы водой.
- 2. Геометрический метод. Учитывается внутренний объём всех приборов, где будет находиться теплоноситель.
- 3. Обобщение. Можно определить требуемый объём воды из расчёта на 1 кВт мощности 15 литров воды.
https://youtube.com/watch?v=syF9KpsxZO8
Обобщённым методом можно пользоваться и немного по-другому, то есть применять усовершенствованный метод. К примеру, для классических радиаторов отопления нужно 11 литров теплоносителя, для конвекторов — 7, а для тёплого пола требуется до 19 литров воды.
Количество воды в теплообменнике котла указано в технической документации к оборудованию. В трубах это значение определяется протяжённостью труб и их внутренним диаметром.
После того как все показатели будут известны, их необходимо сложить и получить общее значение, которое и применяется для расчётов в формуле.
Эффективность работы мембраны можно рассчитать по следующей формуле: К = (ДМ-ДБ)/ (ДМ+1).
При этом показатели будут иметь следующие значения:
- ДМ — максимальное давление в системе;
- ДБ — давление воздуха, которое имеется изначально в воздушной камере.
Расширение воды при нагреве до 95 градусов будет составлять около 4%. Но если в качестве теплоносителя используются незамерзающие составы, к примеру, антифриз, то такой показатель нужно умножать на коэффициент. Если добавок в жидкости до 10%, то умножение происходит на 1,1, если до 30 — на 1,3 и так далее.
Виды расширительных бачков и их особенности
Баки для отопительных систем бывают открытыми и закрытыми
Это принципиальное различие, на которое следует обратить внимание
Открытые бачки устанавливают только в верхней точке системы, обычно это под потолком или на чердаке дома.
Эти баки, чаще всего, бывают прямоугольной формы. Изготавливают их из стали. Ещё одно требование к открытым бачкам – внушительные габариты, из-за чего многим они не нравятся, так как бросаются в глаза. Устройство таких ёмкостей довольно примитивно. Это всего лишь резервуар с опущенной в него трубкой для отведения жидкости из контура. Чтобы при значительном расширении вода не переливалась через край резервуара, его оснащают сливным механизмом в канализацию. В таком баке вы можете визуально контролировать количество теплоносителя в системе и доливать его при необходимости.
Принципиальное отличие закрытого бака в том, что он совершенно герметичен.
Это обстоятельство исключает возможность подсоса воздуха в контур. По сути, это капсула с мембранным механизмом, который разделяет резервуар на воздушную и жидкостную части. При поступлении лишней жидкости клапан снижает давление за счёт выпуска воздуха. Вся конструкция довольно компактна, выглядит аккуратно и может быть размещена в любом удобном для вас месте. В отличие от открытого бачка, в этом варианте вы не почувствуете никаких посторонних запахов, не столкнетесь с ржавчиной и переливом. Использование герметичных устройств предохранит ваши радиаторы и котёл от коррозии. Но и стоимость этих баков намного выше.
Резервуар открытого типа вы можете соорудить своими руками, а закрытые баки бывают только заводского изготовления.
Популярные производители баков
1. Баки Wester для отопления признаны одними из лучших в России для домашнего использования. Отечественный производитель выпускает вертикальные и горизонтальные модели в расчете на объем от 8 до 500 л. У них резина сделана из особо прочного термостойкого материала, выдерживающего нагревание до 100 °C. Плюс к тому, расширительный бак комплектуется сменной мембранной, что увеличивает срок эксплуатации.
Корпус изготовлен из прочной стали. Наиболее тяжелые бочки оснащены опорами. Гарантия распространяется на 3 года. Цена Wester WRV 80,наиболее востребованной модели, — около 2 500 рублей.
2. Следующая интересная марка – Reflex германского производителя. Отличается высокой прочностью и продолжительным сроком эксплуатации – до 12 лет. Расширительный бак Reflex для отопления любой модели изготовлен по знаменитой технологии династии Крупп, прославившиеся высококачественной сталью.
Объемы – самые различные: от 8 до 1 000 л. Бак оснащен сменной мембраной, рассчитанной температуру до 70 °C. Стоимость этой линейки от 1 520 рублей.
3. Очень часто встречается в продаже серия китайского производителя Zilmet CAL-PRO. На рынке предлагаются баки с емкостью от 4 до 900 л. Их корпус, сделанный из углеродистой стали, либо окольцован, либо соединен сваркой. Мембрана изготовлена из синтетического каучука. Прибор может работать при температуре от – 10 до 100 °C.
Стоимость мембранной расширительной емкости серии CAL-PRO для отопления начинается от 1 170.
Как выбрать для дома
При нагревании до 70-90 °C вся вода увеличивается в объеме на 4-5 %. Без буфера она создает высокое давление в трубах, из-за которого они могут лопнуть. Поэтому правильный выбор мембранного бака для отопительной системы очень важен. Его следует делать исходя из того, что расширитель должен взять на себя весь лишний объем жидкости. Поэтому перед покупкой необходимо верно рассчитать это количество, а ещё лучше проконсультироваться у проектировщиков.
Также желательно следить, чтобы бак был изготовлен из высококачественных материалов, иначе он просто не выдержит нагрузок.
Очень часто неопытные или недобросовестные продавцы-консультанты пытаются продать клиентам устройства, предназначенные для водоснабжения вместо требуемых, полагая, что разницы между ними практически нет, разве что в цвете (синий и красный). На самом деле, гидроаккумуляторы применяются в системах отопления разве что по недосмотру. В этом случае, так как их резина не предназначена для того, чтобы выдерживать нагревание, они быстро выходят из строя.
Краткая инструкция по установке своими руками
- Для начала необходимо определиться с расположением прибора. По инструкции расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления, но во избежание резких скачков давления лучше поместить его сразу за циркулярным насосом.
- Ставить прибор надо так, чтобы оставался доступ к воздушному клапану, сливному крану, запорной арматуре и другим важным деталям.
- Во время монтажа в помещении должно быть не ниже 0 °C. Предохранительный клапан необходимо ставить по ходу течения.
- В самой установке нет ничего сложного, надо лишь следовать инструкции и использовать надлежащие инструменты, в частности ключ для металлопластиковых труб и разъемов. Патрубок должен совпадать с трубопроводом.
- Баки с большой емкостью необходимо крепить на дополнительные кронштейны. Для этого сначала размечают место, затем сверлят отверстие и прикрепляют подвесы анкерными болтами.
- После того, как оборудование закреплено, к нему подводят трубу так, чтобы она не мешала и не оказывала давление на бак.
- Затем монтируется редуктор давления, он должен быть установлен после счетчика.
- Если все сделано верно, можно приступать к наладке – закачать воздух и воду, наблюдая за давлением. Когда оно будет уравновешено, можно начинать включать отопление.
- Монтаж бака в многокотельной системе лучше доверить специалистам, которые прошли тестирование и получили соответствующую лицензию.
Цены по Москве
Купить мембранный расширительный бачок можно по ориентировочной стоимости, указанной в таблице.
| Марка | Стоимость, рубли | |||||||||||
| Объем, л | 8 | 12 | 18 | 24 | 35 | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 300 | 500 |
| Wester | 790 | 860 | 900 | 1 000 | 1 650 | 1 900 | 2 500 | 3 500 | 5 200 | 9 500 | 11 500 | 18 100 |
| Объем, л | 8 | 12 | 18 | 25 | 33 | 60 | 80 | 100 | 140 | 200 | 300 | 500 |
| Reflex | 1 520 | 1 600 | 1 980 | 2 300 | 3 070 | 4 900 | 5 900 | 6 700 | 9 060 | 10 860 | 15 000 | 23 000 |
| Объем, л | 8 | 12 | 18 | 25 | 35 | 50 | 80 | 105 | 150 | 200 | 250 | 500 |
| Zilmet CAL-PRO | 1 170 | 1 230 | 1 300 | 1 630 | 2 100 | 3 100 | 4 200 | 6 100 | 7 600 | 9 480 | 12 200 | 22 200 |
Расширительный бак открытого типа для систем отопления
Большие отопительные структуры используют дорогие баки закрытого типа.
Они характеризуются герметичностью корпуса с внутренней резиновой перегородкой (мембраной) благодаря которой происходит регулировка давления при расширении теплоносителя.
Для полноценной работы домашних систем, расширительный бачок открытого типа — подходящая альтернатива, не требующая специальных знаний или профессиональной подготовки для эксплуатации и дальнейшего ремонта оборудования.
Открытый бак выполняет некоторые функции, для бесперебойной работы отопительного механизма:
- «забирает» излишки нагретого теплоносителя и «возвращает» охлаждённую жидкость назад в систему для регулировки давления;
- выводит воздух, который, благодаря наклону труб с парой градусов, сам поднимается к расширительному открытому бачку, расположенному в верхней точке отопительной системы;
- особенность открытой конструкции позволяет добавлять испарившийся объем жидкости непосредственно через верхнюю крышку бачка.
Принцип действия
Рабочий процесс подразделяется на четыре простых этапа:
- наполненность бачка на две третьих при нормальном состоянии;
- увеличение поступающей жидкости в бак и возрастание уровня заполнения при нагревании теплоносителя;
- уход жидкости из бачка при снижении температуры;
- стабилизация уровня теплоносителя в баке до изначальной позиции.
Конструкция
Форма расширительного бачка существует в трёх вариантах: цилиндрической, круглой или прямоугольной. На верхней части корпуса располагается крышка для осмотра.
Фото 1. Устройство расширительного бачка открытого типа для систем отопления. Указаны составные части.
Сам корпус изготовлен из листовой стали, но при самодельном варианте возможны и другие материалы, к примеру, пластик или нержавейка.
Справка. Бак покрывают антикоррозийным слоем, чтобы предотвратить преждевременное разрушение (в первую очередь, это касается железных ёмкостей).
Система открытого бачка включает несколько различных патрубков:
- для соединения расширительной трубы, через которую вода наполняет бак;
- при стыке переливной, для выливания излишков;
- при соединении циркуляционной трубы, по которой теплоноситель заходит в систему отопления;
- для подключения контрольной трубы, предназначенной для ликвидации воздуха и регулировки наполненности труб;
- запасного, необходимого при ремонте для сброса теплоносителя (воды).
Объём
Правильно рассчитанный объём бачка влияет на длительность эксплуатации совместной системы и бесперебойное функционирование отдельных элементов.
Маленький резервуар приведёт к поломке предохранительного клапана, из-за частого срабатывания, а слишком большой потребует дополнительных финансов при покупке и обогревании лишнего объёма воды.
Влиятельным фактором будет и наличие свободного пространства.
Внешний вид
Открытый бак — металлический резервуар, у которого верхняя часть просто закрывается крышкой, с дополнительным отверстием для долива воды. Корпус бака бывает круглым или прямоугольным. Последний вариант более практичен и надёжен при установке и креплении, но круглый имеет преимущество в виде герметичных бесшовных стенок.
Важно! Прямоугольный бак требует дополнительного усиления стенок при внушительном объёме воды (самодельный вариант). Это утяжеляет весь расширительный механизм, который нужно поднимать на самую верхнюю точку отопительной системы, к примеру, на чердак. Достоинства:
Достоинства:
- Стандартная форма. В большинстве случаев — прямоугольник, который можно установить и подключить к общему механизму самостоятельно.
- Простая конструкция без чрезмерного количества управляющих элементов, что позволяет легко контролировать бесперебойную работу резервуара.
- Минимальное количество соединительных элементов, что придаёт корпусу прочность и надёжность в процессе работы.
- Среднерыночная цена, благодаря вышеизложенным фактам.
Недостатки:
- Малопривлекательный внешний вид, без возможности скрыть толстостенные громоздкие трубы за декоративными панелями.
- Низкий КПД.
- Использование воды, в качестве теплоносителя. При других антифризах испарение происходит быстрее.
- Резервуар не герметичен.
- Необходимость постоянного добавления воды (раз в неделю или раз в месяц) из-за испарения, которое, в свою очередь, влияет на завоздушивание и нормальное функционирование отопительной системы.
- Присутствие воздушных пузырьков приводит к внутренней коррозии элементов системы и снижению срока эксплуатации и теплоотдачи, появлению шума.
Совместимость
Котел отопления – нагревает теплоноситель отопительного контура за счет сжигания твердого топлива или газа либо преобразования электричества в тепло. Требует значительных затрат на топливо, но не зависит от погоды, температуры окружающей среды и времени года. Большинство расширительных баков и теплоаккумуляторов рассчитано на работу в тандеме с этим устройством.
Тепловой насос – переносит тепло из окружающего пространства к теплоносителю отопительной системы. По сравнению с котлом отопления такое решение экономичнее, поскольку не вырабатывает тепловую энергию, а транспортирует ее из одной среды в другую. Производительность устройства определяется рядом факторов, в том числе температурой окружающего пространства.
Солнечный коллектор – нагревает теплоноситель системы отопления за счет аккумулированной солнечной энергии. Самый экономичный вариант, но зависит от погоды и времени года. Расширительные баки и теплоаккумуляторы для солнечных коллекторов менее распространены, чем аналоги для котлов и тепловых насосов.
Выбор расширительного бака
Условно процесс выбора того или иного расширительного бака для систем отопления можно разделить на части: определение нужной эластичности мембраны, объём и полезный объём рабочей ёмкости, наполнитель – газ или воздух. От этих трёх факторов будет зависеть модель и цена конечного продукта.
1. Эластичность мембраны. Где будет использоваться бак: в загородном доме, куда приезжают время от времени и надо быстро прогреть помещение или где живут постоянно и температурные колебания незначительны.
2. Объём и полезный объём. Тут надо остановиться подробнее. Для окончательного определения выбора ёмкости бака, который рассчитывается по формуле, вам надо знать исходные данные для расчета
С – объём и тип теплоносителя: вода или «химия» (антифриз), который находится в системе: трубы котёл все элементы, содержащие теплоноситель
Рmin – это начальное давление в расширительной емкости, единица измерения — атмосферы. Значение не должно быть меньшим, чем гидростатическое давление всей системы отопления в месте расположения расширительного бака.
Pmax – это максимально допустимое значение давления, (тоже в атмосферах). Обычно совпадает с давлением настройки предохранительного клапана вносятся поправки на перепад высот в месте монтажа мембранного бака.
3. Наполнитель. Газ или воздух. Первый дороже и предохраняет от окисления лучше. Второй дешевле, зато можно подкачивать насосом.
Как показывает практика, первичную настройку и пробный пуск системы отопления с расширительным баком лучше доверить квалифицированному специалисту, который сделает всё в соответствии с паспортами оборудования и объяснит конечному пользователю основные эксплуатационные характеристики и другие особенности пользования.
Обслуживание расширительных баков
Обязательная проверка бака на внешние повреждения ( коррозию, подтеки, вмятины) один раз в полгода. При обнаружении повреждений обязательно устранить их причину.
2)Каждые полгода необходимо сверять начальное давление в газовом отсекена соответствие расчетным показателям. Чтобы проверить начальноедавление газового пространства, бак следует отключить от системыотопления, откачать из него остатки воды и подключить манометр к ниппелюгазовой полости. Если давление окажется ниже давления, установленногопри настройке расширительного бака, то через тот же ниппельнужно накачать бак компрессором.
3)Один раз в полгода обязательна проверка целостности мембраны. Если припроверке давления газового отсека после дренирования остатков воды черездренажный кран пошел под давлением воздух, а давление газовогопространства снизилось до атмосферного, значит мембрана пробита. Приобнаружении дефектов мембрану нужно заменить, если предусмотрена такаявозможность.
4) Если бак не используется длительное время, то нужно слить с него воду и держать в сухом месте.
Популярные производители баков
1. Баки Wester для отопления признаны одними из лучших в России для домашнего использования. Отечественный производитель выпускает вертикальные и горизонтальные модели в расчете на объем от 8 до 500 л. У них резина сделана из особо прочного термостойкого материала, выдерживающего нагревание до 100 °C. Плюс к тому, расширительный бак комплектуется сменной мембранной, что увеличивает срок эксплуатации.
Корпус изготовлен из прочной стали. Наиболее тяжелые бочки оснащены опорами. Гарантия распространяется на 3 года. Цена Wester WRV 80,наиболее востребованной модели, — около 2 500 рублей.
2. Следующая интересная марка – Reflex германского производителя. Отличается высокой прочностью и продолжительным сроком эксплуатации – до 12 лет. Расширительный бак Reflex для отопления любой модели изготовлен по знаменитой технологии династии Крупп, прославившиеся высококачественной сталью.
Объемы – самые различные: от 8 до 1 000 л. Бак оснащен сменной мембраной, рассчитанной температуру до 70 °C. Стоимость этой линейки от 1 520 рублей.
3. Очень часто встречается в продаже серия китайского производителя Zilmet CAL-PRO. На рынке предлагаются баки с емкостью от 4 до 900 л. Их корпус, сделанный из углеродистой стали, либо окольцован, либо соединен сваркой. Мембрана изготовлена из синтетического каучука. Прибор может работать при температуре от – 10 до 100 °C.
Стоимость мембранной расширительной емкости серии CAL-PRO для отопления начинается от 1 170.
Как выбрать для дома
При нагревании до 70-90 °C вся вода увеличивается в объеме на 4-5 %. Без буфера она создает высокое давление в трубах, из-за которого они могут лопнуть. Поэтому правильный выбор мембранного бака для отопительной системы очень важен. Его следует делать исходя из того, что расширитель должен взять на себя весь лишний объем жидкости. Поэтому перед покупкой необходимо верно рассчитать это количество, а ещё лучше проконсультироваться у проектировщиков.
Также желательно следить, чтобы бак был изготовлен из высококачественных материалов, иначе он просто не выдержит нагрузок.
Очень часто неопытные или недобросовестные продавцы-консультанты пытаются продать клиентам устройства, предназначенные для водоснабжения вместо требуемых, полагая, что разницы между ними практически нет, разве что в цвете (синий и красный). На самом деле, гидроаккумуляторы применяются в системах отопления разве что по недосмотру. В этом случае, так как их резина не предназначена для того, чтобы выдерживать нагревание, они быстро выходят из строя.
Краткая инструкция по установке своими руками
- Для начала необходимо определиться с расположением прибора. По инструкции расширительный бак можно устанавливать в любом месте системы отопления, но во избежание резких скачков давления лучше поместить его сразу за циркулярным насосом.
- Ставить прибор надо так, чтобы оставался доступ к воздушному клапану, сливному крану, запорной арматуре и другим важным деталям.
- Во время монтажа в помещении должно быть не ниже 0 °C. Предохранительный клапан необходимо ставить по ходу течения.
- В самой установке нет ничего сложного, надо лишь следовать инструкции и использовать надлежащие инструменты, в частности ключ для металлопластиковых труб и разъемов. Патрубок должен совпадать с трубопроводом.
- Баки с большой емкостью необходимо крепить на дополнительные кронштейны. Для этого сначала размечают место, затем сверлят отверстие и прикрепляют подвесы анкерными болтами.
- После того, как оборудование закреплено, к нему подводят трубу так, чтобы она не мешала и не оказывала давление на бак.
- Затем монтируется редуктор давления, он должен быть установлен после счетчика.
- Если все сделано верно, можно приступать к наладке – закачать воздух и воду, наблюдая за давлением. Когда оно будет уравновешено, можно начинать включать отопление.
- Монтаж бака в многокотельной системе лучше доверить специалистам, которые прошли тестирование и получили соответствующую лицензию.
Цены по Москве
Купить мембранный расширительный бачок можно по ориентировочной стоимости, указанной в таблице.
| Марка | Стоимость, рубли | |||||||||||
| Объем, л | 8 | 12 | 18 | 24 | 35 | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 300 | 500 |
| Wester | 790 | 860 | 900 | 1 000 | 1 650 | 1 900 | 2 500 | 3 500 | 5 200 | 9 500 | 11 500 | 18 100 |
| Объем, л | 8 | 12 | 18 | 25 | 33 | 60 | 80 | 100 | 140 | 200 | 300 | 500 |
| Reflex | 1 520 | 1 600 | 1 980 | 2 300 | 3 070 | 4 900 | 5 900 | 6 700 | 9 060 | 10 860 | 15 000 | 23 000 |
| Объем, л | 8 | 12 | 18 | 25 | 35 | 50 | 80 | 105 | 150 | 200 | 250 | 500 |
| Zilmet CAL-PRO | 1 170 | 1 230 | 1 300 | 1 630 | 2 100 | 3 100 | 4 200 | 6 100 | 7 600 | 9 480 | 12 200 | 22 200 |
Разновидности расширительных баков
для определения уровня жидкости вбаке периодически приходится подниматься на чердак и визуальнопроизводить контроль. Также открытые баки необходимо покрывать тепловойизоляцией. Изготавливают их в основном из листовой стали, форма баковпрямоугольная или цилиндрическая. Сверху бак снабжается люком дляосмотра. Максимальный уровень жидкости в таких баках контролируетсяпереливной трубкой, выходящей на улицу.
Открытые расширительныебаки предназначены не только для поддержания объема теплоносителя всистеме при колебаниях температуры, но и для восполнения объема воды всистеме при утечке. Ограничение гидравлического давления в отопительнойсистеме, сброс лишней воды в канализацию при переполнении, управлениеработой подпиточных приборов, удаление воздуха из системы — эти функциитоже выполняетрасширительный бак открытого типа.
2. Расширительные баки закрытого типаиспользуют и в открытых отопительных системах с естественнойциркуляцией жидкости, и в закрытых системах с принудительнойциркуляцией. Появление баков закрытого типа позволило эксплуатациюотопительных систем без контакта с атмосферой. Циркуляция теплоносителяпроисходит без примесей агрессивных газов, вызывающих коррозию.
Срокслужбы теплового оборудования и труб значительно увеличивается. Такжеотопительная система может работать при более высоком давлении, безнеобходимости подпитки, так как утечка воды отсутствует. Расширительныебаки закрытого типа обычно располагаются в котельной, следовательно, нетребуют защиты от замерзания, и работают надежно в течение всего сезона.
Эти баки представляют собой герметичные устройства, оборудованныеавтоматическими или ручными клапанами для сброса воздуха. Если бакоборудован ручным клапаном, то наполнение отопительной системы, как и вслучае с открытым баком, контролируется визуально. Если же сброс воздухапроизводится автоматически, то контроль за наполнением системыосуществляется манометром, измеряющим давление жидкости в системе.
3. Расширительные баки мембранного типа— современное оборудование, работающее полностью в автоматическомрежиме. Основная деталь, отличающая этот бак от обычного бака закрытоготипа, —это эластичная мембрана. Мембрана делит бак на две части: водной находится сжатый воздух, в другой — теплоноситель. Сжатый воздух имембрана позволяют уменьшить размеры расширительного бака в четыре иболее раз.
Бак емкостью в несколько литров успешно помещается в корпуседвухконтурного котла.Так как бак абсолютно герметичен, амембрана подвижна, то с обеих сторон на мембрану оказывается одинаковоедавление. Принцип работы бака достаточно прост: при нагреве возрастаетдавление теплоносителя; избыток воды попадает в одно отделениерасширительного бака, увеличивая его давление на мембрану;
Расширительные баки мембранного типа могут иметь сменную или несменную мембрану.Сменную мембрану можно легко заменить в случае повреждения. Поступающаяв бачок вода, находится только внутри мембраны, она не соприкасается состенками баллона. Это препятствует появлению коррозии и продлеваетвремя эксплуатации расширительного бака.
При нарушении целостностинесъемной мембраны устройство приходится менять полностью. Вода,соприкасаясь со стенками бака, провоцирует коррозию, уменьшая егоэксплуатационный ресурс.Преимущества закрытых расширительных баковочевидны: маленькие габаритные размеры, теплоноситель точно никуда неиспаряется, минимум потерь тепла, отсутствие коррозии труб, работаотопительной системы при высоком давлении, экономия энергии приэксплуатации.
