Виды и устройство расширительных баков

Рассмотрим один из важнейших элементов, который обязательно присутствует в системах отопления и водоснабжения. Несмотря на очень простое устройство расширительного бака, его применение приносит массу пользы. Дело в том, что объем внутреннего пространства любой системы отопления или охлаждения постоянен, а вот объем находящейся в ней жидкости, напротив, изменяется. При нагревании жидкости расширяются, соответственно, увеличивается их объем, при остывании происходит обратный процесс.

Изменения объема жидкости вызывают изменения внутреннего давления в системе. Очевидно, что при низком давлении уменьшается скорость потока теплоносителя. Слишком высокое давление может привести к повреждению трубопроводов или соединительных элементов системы. Изобретение расширительного бака позволило избавиться от этих проблем и поддерживать давление в системе на определенном постоянном уровне, не испытывая её элементы на прочность.

Устройство расширительного бака для отопления открытого типа

Открытый тип данного элемента систем отопления представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость, покрытую слоем утеплителя. Её устанавливают в самой верхней точке отопительной системы – как правило, на чердаке дома. Приспособление позволяет следить за уровнем воды, а также выполняет функции воздухоотделителя и воздухоотводчика. В системах с открытым баком поддерживается давление, равное атмосферному, поэтому их называют системами с естественной циркуляцией теплоносителя. Они не требуют оснащения циркуляционным насосом и подключения к электрической сети. Простота и надежность открытой емкости, а также системы с естественной циркуляцией в целом, объясняют их широкое применение для отопления малоэтажных домов.

Вместе с достоинствами у этой конструкции имеются и некоторые недостатки. Емкость не герметична, поэтому происходит поглощение воздуха водой. За счет этого усиливается внутренняя коррозия котла и трубопроводов, а при неправильном уклоне трубопроводов могут возникать воздушные пробки. По той же причине вода из открытой емкости постоянно испаряется, поэтому необходим контроль и своевременное её добавление, чтобы предотвратить критическое снижение её уровня и закипание котла.

Возможно и другое устройство расширительного бака системы отопления, которое применяют в закрытых системах с принудительной циркуляцией теплоносителя, а также в системах холодного и горячего водоснабжения.

Преимущества закрытых отопительных систем:

• они автоматизированы и могут работать без постоянного контроля со стороны владельца;
• в них практически не попадает кислород, поэтому опасность коррозии снижена до минимума;
• в системе поддерживается постоянное внутреннее давление;
• в качестве теплоносителя можно вместо воды использовать антифриз. Его не нужно сливать из труб на зиму, даже если дом используется только в летнее время. Для открытых систем антифриз непригоден, так как он легко испаряется;
• устройство мембранного расширительного бака не требует больших размеров емкости, поэтому он существенно меньше открытого варианта. Это обстоятельство, а также иной принцип действия позволяют монтировать его в любом удобном месте системы (чаще всего рядом с циркуляционным насосом), а не только на чердаке. Между бачком и котлом не должна устанавливаться запорная арматура.

Недостатком закрытых систем является их энергозависимость, поскольку давление в трубах создается циркуляционным насосом. Правда, имеется комбинированный вариант – закрытая система с естественной циркуляцией, в которой скорость потока теплоносителя регулируется за счет разницы в диаметре труб. Расчет таких систем достаточно сложен, поэтому на практике их используют редко.

Устройство расширительного бака мембранного типа

Мембранный бачок представляет собой герметичный стальной баллон, покрытый прочной порошковой краской. Внутреннее пространство баллона разделено на два отсека – водяной и воздушный. Отсеки изолированы друг от друга. Воздушный отсек оснащается вентилем и ниппелем, через который в него под определенным давлением закачивается воздух. Водяной отсек оборудован патрубком для подключения к системе водоснабжения или отопления. Принцип работы мембранного расширительного бака основан на том, что в процессе эксплуатации в водяной отсек периодически поступает образующийся излишек воды или иного теплоносителя.

Отсеки разделяет эластичная мембрана. Ответственные изготовители делают мембраны из качественной резины, выдерживающей достаточно долгую эксплуатацию. Может использоваться как натуральная каучуковая резина, так и синтетическая.

Есть небольшое, но существенное различие между синими баками, используемыми для водоснабжения, и красными, которые применяют в отопительных системах. В синих бачках установлена мембрана из так называемой пищевой резины, которая разрешена для контакта с питьевой водой. Поскольку синие бачки имеют разборную конструкцию, то при повреждении такой мембраны её можно заменить новой. Мембраны, установленные в красных неразборных емкостях, сделаны из технической резины и замене не подлежат. Поэтому, если красный бачок пришел в неисправное состояние, приходится заменять его целиком, но зато его стоимость несколько ниже, чем у синих моделей.

Принцип работы мембранного расширительного бака системы отопления

Назначение этого элемента, как уже упоминалось, заключается в том, чтобы в закрытой системе появилось место для образующегося при нагревании избыточного объема теплоносителя. Жидкость поступает в водяной отсек емкости под давлением, которое создается циркуляционным насосом. Мембрана при этом растягивается, а воздух в соседнем отсеке сжимается, за счет чего его объем уменьшается, а давление – растет. После того, как давление в воздушном отсеке сравняется с давлением теплоносителя (или достигнет максимального допустимого значения), циркуляционный насос выключается.

Постепенное охлаждение теплоносителя или отток воды из бачка вызывают падение давления в сети. Мембрана при этом сжимается и давит на теплоноситель, выталкивая его из водяного отсека. При минимальном значении давления включается циркуляционный насос.

Таким образом, этот небольшой и несложный прибор выполняет следующие функции:

• за счет запаса воды поддерживает постоянное давление в сети;
• экономит электричество и продлевает ресурс циркуляционного насоса, который включается гораздо реже;
• защищает систему от повреждений из-за гидравлического удара (резкого скачка давления), который может возникать при включении насоса или по иным причинам;
• позволяет избежать аварийных ситуаций и увеличивает срок эксплуатации всей отопительной системы;
• в сетях холодного водоснабжения эти приборы не только поддерживают давление, но и играют роль гидроаккумуляторов.

Современные газовые мини-котельные оснащаются, помимо горелок, теплообменников и циркуляционных насосов, также мембранными бачками. Принципиальное устройство расширительного бака двухконтурного газового котла не отличается от того, которое описано выше. Разница может заключаться только в форме прибора: в этом случае часто используют прямоугольные емкости, чтобы рационально использовать место, имеющееся в небольшом корпусе котла.

Выбор, покупка и обслуживание

Заводы предлагают довольно широкий выбор этой продукции. Например, выпускаются горизонтально и вертикально ориентированные модели; приборы большого объема, которые ставятся на собственные ножки или поменьше, которые можно навесить на стену с помощью специальных креплений. При этом устройство расширительного бака мембранного типа для отопления или водоснабжения не меняется.

Выбирая подходящую модель, необходимо учитывать следующие факторы:

• при расчете требуемого объема прибора исходят того, что он должен быть равен примерно 10 – 12% вместимости всей системы отопления. Существуют также формулы для точных расчетов, в которых учитывается емкость каждого элемента системы, объем теплоносителя, необходимый для образования водяного затвора в бачке, а также давление в системе и коэффициент теплового расширения жидкостей. Соответственно последнему параметру, для воды и антифриза результат получится разный;
• если вы покупаете синий бак, советуем также обращать внимание на то, имеются ли в продаже сменные мембраны к данной модели;
• лучше не ориентироваться на дешевизну товара, а выбирать изделия от известных производителей, гарантирующих её качество и надежность.

Обслуживание этих приспособлений несложно, но должно быть регулярным. Один раз в полгода проверяется начальное давление в воздушном отсеке. Если оно окажется ниже, чем было при начальной настройке, необходимо подкачать воздух. Кроме того, проверяют целостность мембраны и наличие внешних повреждений или коррозии.

В салонах и в интернет-магазине «Мой котел» вы можете купить продукцию европейских производителей по доступным ценам. Перед покупкой можно задать интересующие вас вопросы по телефону. В число наших услуг входят доставка товара покупателю и монтаж купленного оборудования, а также систем отопления.