Закрытая система отопления: расширительные баки, схемы

Как выбрать и установить расширительный бачок

Прежде всего – выбираемый расширительный бачок по своим геометрическим размерам должен соответствовать объему теплоносителя, находящегося в системе

Обратите на это особое внимание при выборе. Приобретение чрезмерно маленького бачка может свести всю его эффективность к нолю

Особое внимание обратите на характеристики мембранного устройства. Оно должно сохранять свои рабочие свойства при всем диапазоне температур, планируемых в отопительной системе

Также мембрана должна выдерживать возможные скачки давления, для чего в ней должен иметься определенный запас гибкости.

Устанавливать расширительный бачок в отопительную систему частного дома необходимо согласно подготовленному проекту, если вы сами не с состоянии подготовить такой проект — обязательно обратитесь за помощью к профессионалам!

Помните, что открытые бачки для расширения теплоносителя могут устанавливаться исключительно в верхней части отопительной системы. Обычно в них присутствует резьбовое соединение, расположенное в нижней части устройства.

При этом расширительный бачок закрытого типа можно установить в любом месте системы отопления . Желательно, чтобы место его монтажа находилось непосредственно после циркуляционного насоса по ходу движения теплоносителя.

установка бачка

Обратите внимание, что расширительный бачок любого типа при наполнении его водой значительно увеличивает свою массу, что накладывает дополнительные требования к прочности системы его крепления. Предусмотрите наличие свободного доступа к отопительному бачку, особенно к устройствам со сменяемой мембраной

При установке расширительного бачка в обязательном порядке в системе отопления также устанавливается манометр и защитный клапан, который будет служить «последним рубежом обороны» при незапланированном чрезмерном расширении теплоносителя.

Если вы тщательно выберите и грамотно всё смонтируете – можете быть уверены в долгой и бесперебойной работе контуров обогрева.

Как и где ставится расширительный бак

Итак, мы собираемся своими руками спроектировать и собрать систему отопления. Если она еще и заработает — нашей радости не будет предела. Есть ли инструкция по установке расширительного бачка?

Открытая система

В этом случае ответ подскажет простой здравый смысл.

Открытая система отопления представляет собой, в сущности, один большой сосуд сложной формы со специфичными конвекционными потоками в нем.

Установка котла и отопительных приборов в нем, как и монтаж трубопроводов, должны обеспечить две вещи:

Быстрый подъем нагретой котлом воды в верхнюю точку отопительной системы и ее слив через отопительные приборы самотеком;
Беспрепятственное перемещение пузырьков воздуха туда, куда они устремятся в любом сосуде с любой жидкостью. Вверх.

Установка расширительного бачка отопления в открытой системе всегда выполняется в ее верхней точке . Чаще всего — вверху разгонного коллектора однотрубной системы. В случае домов верхнего розлива (хоть вам и едва ли придется их проектировать) — в верхней точке розлива на чердаке.
Сам бачок для открытой системы не нуждается в запорной арматуре, резиновой мембране и даже в крышке (разве что для защиты от мусора) . Это простой открытый сверху водяной бак, в который всегда можно долить ведро воды взамен испарившейся. Цена такого изделия равна стоимости нескольких сварочных электродов и квадратного метра стального листа толщиной 3-4 миллиметра.

Так выглядит расширительный бак для открытой системы отопления. При желании в люк в нем можно вывести водоразборный кран от водопровода. Но куда чаще он по мере испарения воды доливается обычным ведром.

Закрытая система

Здесь и к выбору бака, и к его монтажу придется отнестись достаточно серьезно.

Давайте соберем и систематизируем основную информацию, доступную на тематических ресурсах.

Монтаж расширительного бака системы отопления оптимален в том месте, где течение воды наиболее близко к ламинарному, где в отопительной системе минимум завихрений. Самое очевидно решение — расположить его на прямом участке розлива перед циркуляционным насосом. При этом высота относительно пола или котла значения не имеет: назначение бачка — компенсировать тепловое расширение и гасить гидроудары, а воздух мы прекрасно стравим через воздушные краны.

Типичная схема установки бачка. Его расположение в однотрубной системе будет таким же — перед насосом по ходу воды.

Баки в заводской комплектации иногда снабжаются предохранительным клапаном, сбрасывающим избыточное давление. Однако лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет — докупить и смонтировать рядом с баком.
Электрические и газовые котлы с электронными термостатами зачастую поставляются с встроенными циркуляционным насосом и расширительным баком отопления. Прежде, чем отправляться за покупками — убедитесь, что они вам нужны.
Принципиальное отличие мембранных расширительных баков от тех, что используются в открытых системах — их ориентация в пространстве. В идеале теплоноситель должен поступать в бак сверху. Эта тонкость монтажа призвана полностью удалить воздух из того отсека бака, который предназначен для жидкости.
Минимальный объем расширительного бачка для водяной системы отопления берется примерно равным 1/10 объема теплоносителя в системе. Больше — допустимо. Меньше — опасно. Объем воды в отопительной системе можно грубо рассчитать, отталкиваясь от тепловой мощности котла: как правило, берется 15 литров теплоносителя на киловатт.
Манометр, смонтированный рядом с расширительным баком и подпитывающим вентилем (соединяющим отопление с водопроводом), может оказать вам неоценимую услугу. Ситуация с залипшим золотником предохранительного клапана, увы, не так уж редка.
Если клапан сбрасывает давление слишком часто — это явный признак того, что с объемом расширительного бачка вы просчитались. Совсем не обязательно менять его. Достаточно приобрести еще один и подключить его параллельно.
Вода имеет сравнительно низкий коэффициент температурного расширения. Если вы перейдете с нее на незамерзающий теплоноситель (например, этиленгликоль), вам опять-таки понадобится увеличить объем расширительного бака или установить дополнительный.

Расширительный бак на фото смонтирован по всем правилам: теплоноситель подведен сверху, бак снабжен манометром и предохранительным клапаном.

Вода в роли теплоносителя для системы загородных домов

Вода как теплоноситель в автономных системах загородных домов и коттеджей используется довольно широко: в среднем она применяется в 60-65% случаев.

И выбор этот оправдан в первую очередь с точки зрения ее высокой теплоемкости: 1 л воды способен отдать в среднем 22-24 Вт тепловой энергии, что недоступно большинству других видов теплоносителей.

При этом температура теплоносителя легко может достигать значений выше 70°C, что является критическим пределом для незамерзающих составов. А, кроме того, она наиболее доступна и с практической стороны – всегда под рукой имеется необходимый запас, и с ценовой стороны.

Но надо учитывать одно важное обстоятельство: вода является, прежде всего, раствором, состоящим не только из химических элементов H и O, но и большого количества других, которые могут существенно повлиять на работу системы

Все содержащиеся в воде соли и примеси могут быть губительными для труб радиаторов и особенно теплообменника котельного оборудования, так как имеют свойство выпадать в осадок, который в виде отложений образуется на стенках элементов контура.

Следствие – уменьшение просвета, понижение эффективности от теплоотдачи, в результате для того чтобы обеспечить нормальную комфортную температуру в доме необходимо увеличивать расход энергоносителя.

В тех случаях, когда загородный дом является постоянным местом жительства, выбор в пользу воды в качестве теплоносителя для системы отопления вполне оправдан

При всех ее положительных характеристиках следует также обратить внимание, что она может применяться и для открытых, и для закрытых контуров с принудительной или самотечной (гравитационной) циркуляцией жидкости

Не имеет ограничений для использования в двухконтурных системах, так как вероятность смешения теплоносителя с горячим водоснабжением не представляет никакой угрозы.

Преимущества и недостатки воды в роли теплоносителя

Если вода используется для закрытых систем, то вышеуказанный фактор имеет опосредованное влияние, так как объем жидкости остается постоянным, следовательно, и количество примесей, растворимых элементов металлов и других веществ не увеличивается.

Поэтому образовавшийся на стенках осадок принципиально не способен оказать негативное влияние на работу отопления. В открытых системах, очень популярных на расположенных за городом объектах, периодически приходится доливать воду, и в систему попадают и новые загрязнения.

Для того чтобы избежать неприятностей в качестве теплоносителя в этом случае заливается не вода из крана, а дистиллированная или, как вариант, дождевая и талая.

Кроме того, при очень низком качестве воды, которая также может стать причиной запуска коррозийных процессов, рекомендуется предварительная подготовка и, прежде всего, умягчение, то есть удаление из нее калия и магния.

От взвешенных частиц или нерастворимых веществ избавиться еще проще – достаточно пропустить воду через сетчатый фильтр. Удалить железо из воды можно простым отстаиванием.

Подготовить воду для системы можно и с помощью специальных реагентов, например, кальцинированной соды, ортофосфата натрия и других, но их применять следует осторожно и правильно, так как чрезмерно большая концентрация существенно снижает теплоотдачу, при этом может стать причиной коррозийных процессов. Используются и специальные присадки-ингибиторы, которые положительно влияют на антикоррозийную устойчивость элементов контура отопления за счет замедления окислительных процессов в воде

Используются и специальные присадки-ингибиторы, которые положительно влияют на антикоррозийную устойчивость элементов контура отопления за счет замедления окислительных процессов в воде.

Для того чтобы прочистить систему, рекомендуется использовать ПАВы (поверхностно-активные вещества), эффективно справляющиеся даже с застарелыми или огромными засорами в трубах и радиаторах.

Устройство расширительного бака

В смонтированной и готовой к работе индивидуальной системе отопления с жидким теплоносителем расширительный бачок выглядит примерно так, как показано на приведенном рисунке (рис. 2). В некоторой литературе данное устройство называется «экспансоматом» — от английского термина «расширение» — экспансия).

Различают следующие основные типы расширительных бачков для систем отопления:

Бачок закрытого типа.
Бачок открытого типа.

Расширительный бачок открытого типа

В старых системах отопления часто применялся расширительный бачок открытого типа. До сих пор такие устройства монтируют в системах, в которых отсутствуют циркуляционные насосы, обеспечивающие оборот теплоносителя.

Расширительный бачок открытого типа

Однако, бачок такой системы имеет свой недостатки:

Прежде всего в такой системе необходимо постоянно следить за уровнем теплоносителя.
Вода из такой системы может испаряться.
Баки открытого типа быстро ржавеют при контакте с водой.
Конструкция системы с бачком открытого типа предполагает его установку исключительно в верхней точки, что не всегда возможно, да и просто трудоемко.

Расширительный бачок закрытого типа

В системах, в которых теплоноситель циркулирует по контурам посредством работающих насосов ставятся исключительно расширительные бачки закрытого типа.

схема работы бачка

Это уже более сложное устройство, в котором имеется специальная мембрана, расположенная в герметично закупоренной емкости для теплоносителя.

Мембраны в таких бачках разделяют на диафрагменные и баллонные. В любом случае мембрана делит емкость на две части. В первой находится закачанный под давлением инертный газ (для предотвращения коррозии) или обычный воздух, а во вторую при повышении давления в системе отопления поступают излишки теплоносителя.

Как только температура теплоносителя в такой системе увеличивается, то лишняя его часть устремляется в расширительный бачок. Мембрана меняет свою конфигурацию (примерно как воздушный шарик) и объем воздуха или газа в другой части расширительного бачка уменьшается. Газы, как известно довольно легко сжимаются, но и стремятся к расширению.

закрытый бачок

При остывании теплоносителя расширяющееся газы толкают мембрану и выталкивают излишки теплоносителя обратно в систему отопления.

Типы закрытых расширительных бачков

При одинаковом принципиальном устройстве – расширительные бачки закрытого типа могут делиться еще на несколько видов:

Бачок со сменяемой мембраной, также называемый фланцевым.
Бачок с несменяемой мембраной.

Стоимость бачков второго типа ниже и они пользуются большей популярностью у потребителей. Однако бачки со сменяемой мембраной могут выдержать большие перепады давления в системе, что резко повышает их эффективность. Кроме того, они более ремонтопригодны и мембрана при повреждении может быть заменена.

Фланцевый расширительный бачок может исполняться в двух вариантах: в вертикальном и в горизонтальном. Отличительной особенностью расширительных бачков такого типа является отсутствие контакта теплоносителя с поверхностью бака. Расширяющаяся жидкость находится внутри своеобразного кокона из мембраны, поэтому на поверхности бачка отсутствуют причины для коррозии. Такую мембрану достаточно легко менять.: просто откручивается фланец и выполняются ремонтные работы.

В мембранных расширительных бачках наибольший риск повреждения мембранного элемента возникает в момент пуска системы, когда в ней скачкообразно возрастает давление.

При нахождении в системе больших объемов теплоносителя нормальный уровень давления производится посредством манометра. Такой прибор соединяется с предохранительным клапаном, пороговое значение срабатывания для которого в частом доме устанавливается на 3-4 бара.

Правильный монтаж

Монтаж байпаса радиатора требует наличия запирающей арматуры

При установке байпаса на радиатор отопления строго придерживаются требуемого соотношения диаметров, а также руководствуются следующими правилами:

обходную магистраль монтируют на максимально возможном удалении от вертикального участка трубопровода, как можно ближе к отопительной батарее;
на участке подачи между байпасом и радиатором устанавливают регулирующее запорное устройство (шаровой кран или термостатическую головку). Установка дополнительного вентиля на выходе из отопительного прибора понадобится, если вы решили обезопасить себя на случай его повреждения;
обводную магистраль изготавливают из отрезка трубы и тройников на месте, а её монтаж выполняют как сваркой, так и посредством резьбовых соединений.

Соблюдение следующих рекомендаций поможет установить обходной контур на отопительный агрегат:

байпас монтируют на обратном трубопроводе, что позволяет избежать перегрева циркуляционного насоса

С этой же целью врезку параллельного контура выполняют на удалении от котла; располагая обходной участок в горизонтальной плоскости, исключают образование воздушных пробок при включении системы отопления, что особенно важно при использовании помп «мокрого» типа; диаметр труб байпаса выбирают равным присоединительному размеру циркуляционного насоса; фильтр механической очистки монтируют перед помпой, если ориентироваться по направлению потока жидкости

Конструкция байпаса не представляет сложностей

Немаловажным вопросом является герметизация соединений. В работе лучше отдать предпочтение не быстромонтируемой фум-ленте, а традиционно надёжной пакле и сантехнической пасте. Кроме всех прочих достоинств, именно последнее сочетание материалов позволит при необходимости отвернуть соединение обратно.

Инструкция

Соблюдая правильную последовательность действий, можно избежать ошибок в работе и проблем с функционированием системы во время эксплуатации

Особенно важно соблюдать порядок выполнения сварочных работ, поскольку высокий нагрев связан с опасностью повреждения пластиковых элементов шаровых кранов.

Слейте теплоноситель из отопительной системы.
При помощи угловой шлифмашины вырежьте отрезок трубы на участке обратной магистрали. Его размер должен соответствовать длине сгона с установленным шаровым краном, а расстояние до отопительного агрегата принимают равным 0.5 — 1м.
Воспользовавшись сварочным аппаратом, по обе стороны от места врезки вварите угловые элементы конструкции.
К обеим сторонам магистральной трубы приварите короткий и длинный резьбовые участки сгона.
Смонтируйте сгон и установите центральный вентиль.
Установите шаровые краны, перекрывающие поток теплоносителя через байпас.
Соблюдая направление движения жидкости, на одном из вентилей смонтируйте фильтр-грязевик. Место его установки выбирают до центробежного насоса по ходу движения теплоносителя.
Воспользовавшись крепёжными элементами из комплекта поставки насоса, смонтируйте его на байпас.
Закачайте теплоноситель в систему отопления.
Включите обогрев и откройте все запирающие устройства участка байпаса. После этого осмотрите все соединения на предмет протечек.
Закройте центральный шаровой кран и включите центробежный насос. Не забудьте развоздушить рабочее пространство помпы.
Проверьте эффективность работы системы на всех скоростных режимах.

После проведения осмотра всех тепловых агрегатов и резьбовых соединений отопительной системы, её можно считать работоспособной и пригодной к дальнейшей эксплуатации.

Особенности монтажа системы

Чтобы принять решение об использовании открытого отопления с насосом или без него, нужно учесть общую отапливаемую площадь, этажность постройки и высоту помещений, а также определить тепловой рабочий режим.

Принудительная циркуляция

Для лучшей циркуляции теплоносителя в открытые контуры устанавливают насос. Прибор закрепляется на обратном трубопроводе перед входом в бойлер. Агрегат лучше монтировать на расстоянии 1,5 м от котла.

Также обратите внимание на следующие важные моменты:

Насосное оборудование обязательно крепится на байпасе. Это позволит обеспечить естественную циркуляцию воды при отключении насоса или его поломке.
Обязательно производится установка обратного клапана. Это нужно для защиты от обратной циркуляции жидкости.
При установке насоса учитывайте направление тока теплоносителя.

Гравитационная схема

В таких контурах полностью отсутствуют какие-либо приборы, которые способствуют принудительному току жидкости. Движение теплоносителя происходит за счет расширения нагреваемой воды. Для правильной работы такого контура нужен разгонный стояк. Он устанавливается вертикально после котла. Высота этого стояка должна быть не ниже 350 см.

Кроме этого при устройстве контуров с естественной циркуляцией учитывают и другие важные факторы:

Подающая магистраль должна обязательно иметь уклон в сторону радиаторов отопления, а отводящая магистраль – уклон к котлу.
Котел устанавливается в низшей точке.
Обязательно монтируют расширительный бак на чердаке.

Не рекомендуется эксплуатировать контуры с естественной циркуляцией в комплексе с электрическими или газовыми бойлерами. Это связано с высоким риском образования воздушных пробок, приводящих к перегреву теплообменника прибора.