Зачем нужен, как работает и как подобрать расширительный бак для водяного отопления.

Современное частное домостроение в нашей стране, расположенной на широтах, где температурные колебания, в течение года, составляют более 50 градусов, предполагает наличие качественного и продуманного отопления. Раньше, для сельских изб, состоящих из одного - двух помещений, в большинстве случаев, хватало традиционной печи. Сейчас, когда размеры домов выросли, а количество отдельных комнат даже в небольшом доме, редко бывает меньше трех – четырех, современная концепция комфортного проживания, предусматривает обязательное наличие водяного отопления.

Виды и специфика расширительных бачков

Такой способ нагрева дома, в отличие от печного, может обеспечить одинаково комфортную температуру во всех помещениях. Жидкостное отопление, предполагает наличие производящей тепло установки – котла и теплоносителя, который циркулирует по трубопроводам между котлом и радиаторами, расположенными в каждом из отапливаемых помещений. Когда котел отключен, теплоноситель не нагревается и, за короткое время, его температура опускается до комнатной. Таким образом, получается, что температура теплоносителя периодически изменяется. Как хорошо известно, из курса физики, свойством любых тел является их расширение, при увеличении температуры. При нагревании теплоноситель увеличивает свой объем. Но, в замкнутом контуре, ему некуда деться, и тогда начинает расти его давление. Частые перепады давления «расшатывают» систему и быстрее приводят к нарушению герметичности её важных узлов. Решение – применять расширительный бак в системе отопления.

По своей сути, расширительный бачок это емкость, где жидкость имеет возможность увеличить или уменьшить свой объем. Его установка, позволяет избежать повышения, и понижения давления теплоносителя, при изменении его температуры. Установка расширительного бака обязательно производится при монтаже любой системы жидкостного отопления дома. Однако виды расширительных бачков отличаются, в зависимости от типа системы, которая спроектирована в каждом конкретном случае. Фактически, существуют два возможных варианта жидкостного отопления помещений: открытый и закрытый.

Что выбрать - открытую или закрытую систему

Открытая система отопления, представляет собой не полностью герметичную систему, с открытым верхом. Давление жидкости, зависит от места расположения емкости и уровне теплоносителя в нем. Чтобы было понятнее, открытую систему можно сравнить с наполненной на две трети кастрюлей воды без крышки, которая стоит на плите. Стенки и дно нашей кастрюли непроницаемы для жидкости и не дают ей вылиться, а верх открыт.

При нагреве нашей кастрюли, вода в ней увеличивает свой объем, и занимает уже не две трети, а, например, три четверти её объема, но оставшейся высоты её стенок все еще достаточно, чтобы не дать воде разлиться. В открытой схеме, роль верхней части нашей воображаемой кастрюли выполняет, как раз, емкость открытого типа. Такая емкость имеет негерметичный верх (как правило, прикрытый крышкой). Он располагается выше всего, чаще на чердаке, или в самом верхнем помещении строения.

Если не применяется принудительная циркуляция теплоносителя, открытый расширительный бак, устанавливается в верхней точке, сразу после котла. В этом случае максимально нагретый котлом теплоноситель, в соответствии с законами физики устремляется вверх и попадает в расширительную емкость, откуда уже изливается через трубы к радиаторам и, постепенно теряя тепло, возвращается назад к котлу. Такая конструкция имеет два штуцера – вход и выход, и открытый верх (прикрытый негерметичной крышкой). При использовании принудительной циркуляции, бачок может располагаться в любом её месте (соблюдая принцип того, что он располагается выше всех остальных узлов). В этом случае, к емкости достаточно подвести один штуцер снизу, чтобы жидкость имела выход в объем достаточной для её расширения при нагреве. Но такие схемы встречаются редко.

Открытые системы отопления создаются, в основном, для независимости от принудительной циркуляции и не требуют электрического питания для котлов и насосов для циркуляции воды. Их главный плюс - они работают, не зависимо от наличия, или отсутствия электроэнергии в доме.

Минус данных систем в том, что теплоноситель циркулирует относительно медленно, и очень трудно спроектировать и сбалансировать такую систему так, чтобы во всех помещениях дома можно было бы поддерживать одну заданную температуру. Преимуществом расширительной емкости открытого типа является возможность использовать её, для добавления в систему теплоносителя (воды), который можно просто заливать в емкость через его верхнюю крышку. Недостатком такой емкости является то, что через неё происходит неэффективный теплообмен, между теплоносителем и окружающей средой, как раз в том месте (вверху строения), где нагрев помещения меньше всего нужен. Расширительным баком открытого типа может служить любая емкость из подходящего материала, которую можно приобрести готовой, или заказать у сварщиков.

Закрытая система отопления - это замкнутый контур, в котором жидкость всегда находиться под определенным, заданным при её заливе, давлении. В такой системе уже применяется расширительный бак для отопления закрытого типа. Он имеет один штуцер, которым и присоединяется к трубе. Такой бачок представляет собой герметичный замкнутый сосуд, разделенный на две части - одну для газа, другую, для жидкости. Хорошо известно, что газ при увеличении давления, уменьшается в объеме сильнее, чем жидкость. Этот принцип и используется в расширительном баке закрытого типа. Когда, например, вода нагревается, её объем увеличивается за счет сокращения объема воздушной части емкости, и наоборот, когда температура падает - объем уменьшается, за счет вытеснения излишков жидкости из расширительного бака за счет давления воздуха.

Расширительные баки для закрытой системы бывают двух видов. Бак одного типа состоит как бы из двух разделенных водонепроницаемой мембраной частей. В одной части, располагается газ - атмосферный воздух, давление которого можно менять через обычный золотник. К другой части прикреплен штуцер, с помощью которого устройство присоединяется к трубе. При повышении температуры, мембрана изгибается в сторону воздушной части увеличивая объем бака и компенсируя рост давления.

Такая конструкция не разборная, и, в случае повреждения мембраны, подлежит замене целиком. У устройства другого типа, роль мембраны выполняет воздушная камера, которая работает по такому же принципу, сокращая свой объем при росте температуры жидкости и увеличивая при её падении. Но в такой конструкции, поврежденную мембрану уже можно заменить новой, без замены всего бака. Необходимо заметить, что оба типа баков весьма надежны и очень редко ломаются. Но устройство с мембраной, лучше всего располагать заливным штуцером кверху, чтобы при наполнении труб теплоносителем, исключить формирования в его водяной части воздушного кармана. Расширительная емкость в системе закрытого типа служит для регулирования давления.

За счет нагнетания воздуха в «газовую» часть бака давление теплоносителя растет, а стравливанием воздуха, давление можно уменьшить. Например, при монтаже отопления, залитый теплоноситель имеет атмосферное давление, которое зависит от того, на какой высоте располагается верхний уровень теплоносителя (от этажности дома и высоты расположения верхней точки системы). Располагается бачок в закрытой схеме, как правило, недалеко от входа уже потерявшей часть тепла жидкости в котел. Многие котлы производятся уже со встроенным расширительным баком, и, дублировать его дополнительным, не имеет смысла.

Сравнив все "за" и "против"...

Рассуждать какой расширительный бак лучше, открытый, или закрытый бессмысленно, т.к. их применение обусловлено, выбором соответствующего типа отопительной системы. Но следует заметить, что бачок закрытого типа занимает меньше места, его удобнее обслуживать, т.к. он находиться вблизи котлового оборудования, как правило, в бойлерной и он теряет меньше тепла, чем бачок открытого типа. Кроме того, само присутствие в верхней части строения емкости с жидкостью представляет потенциальную опасность в плане протечки и порчи интерьера помещений дома. Сама закрытая система отопления выглядит привлекательнее открытой, т.к. циркуляции жидкости происходит без соприкосновения с воздухом, который, насыщая воду кислородом, способствует коррозии ключевых узлов.

Месторасположения расширительных баков так же зависит от выбранного типа отопления. Расширительная емкость открытого типа, как уже говорилось выше, располагается в самой верхней части, как правило, на чердаке дома, бачок закрытого типа – рядом с котлом, перед входом в него труб с остывшим теплоносителем.

Рассчитать объем достаточного расширительного бака можно по формуле: Объем расширительного бака = объем теплоносителя в литрах умноженный на 0,07. Также поможет в подсчетах онлайн калькулятор, который с максимальной точностью выдаст вам нужное значение сразу же после того, как вами будут вписаны соответствующие параметры.

Если Вы используете емкость большего, чем нужно, объема - хуже точно не будет, если меньшего, он полностью не сможет компенсировать изменение давления, при нагреве теплоносителя, и оно будет колебаться.

Важно помнить:

При эксплуатации систем закрытого типа необходимо следить за давлением. Если, во время нагрева теплоносителя котлом, приборы контроля показывают увеличение давления, требуется регулировка давления в расширительном баке. Сильный рост давления при нагреве, означает, что воздушная часть бака потеряла давление и требуется определить, почему это произошло. Может быть, пропускает воздух золотник, или нарушилась герметичность камеры (или мембраны) - тогда требуется ремонт бака.
Лучше всего использовать расширительную емкость с системой автоматического сброса давления в случае превышения его пороговых значений.
При монтаже бака в систему отопления обязательно предусмотрите перед ним запорный кран, чтобы можно было отключить устройство от трубы для его ремонта, или замены, без слива всего теплоносителя из системы.