Расширительный бак для отопления: установка

Он служит элементом, который уравновешивает расширение нагретого теплоносителя, т. е. контролирует «дыхание» жидкости. Дело в том, что каждая отопительная система рассчитана на вполне конкретную вместимость. Когда замкнутая система наполнена водой и функционирует, внутреннее гидравлическое давление повышается, происходит расширение теплоносителя.

Если давление превысит предел прочности элементов системы, не исключена авария. Для предотвращения негативного сценария в систему отопления вводят расширительный бак. Его функции заключаются в том, чтобы:

1. вмещать приращенный объем воды, возникший в результате теплового расширения;
2. поддерживать гидравлическое давление на расчетном уровне, т. е. быть клапаном безопасности при избыточном давлении;
3. восстанавливать объем воды в отопительной системе после падения ее температуры или при потерях ее вследствие испарения, а также избавляться от излишка воды, если система оказывается переполненной;
4. собирать и удалять из системы воздух, который проникает в нее с водой (известно, что в водопроводной воде комнатной температуры содержится 40 мг/л воздуха. Когда температура теплоносителя достигает максимума (95 °С), растворяемость воздуха снижается до 3 мг/л, оставшиеся 37 мг воздуха всплывают в виде пузырьков и по главному стояку поступают в расширительный бак, а из него — в атмосферу.

Расширительные баки бывают открытыми и закрытыми.

Первый представляет собой емкость, к днищу которого подсоединен трубопровод системы отопления. Уровень воды в баке определяется объемом теплоносителя в системе (чем выше температура жидкости, тем больше ее объем). Бак обычно имеет форму цилиндра. Для профилактического осмотра и окрашивания предусмотрено специальное отверстие.

В его конструкции предусмотрено несколько патрубков: для расширительной трубы (через нее бак наполняется водой); для переливной трубы (открыта в атмосферу, по ней стравливается воздух); для сигнальной трубы (на случай перелива она подсоединена к раковине и оснащена запорным краном: если при открывании из крана льется вода, значит, расширительный бак наполнен); для циркуляционной трубы (отводит жидкость в отопительную систему).

Несмотря на очевидные достоинства, расширительный бак открытого типа не лишен и недостатков, в частности:

1. высокий риск потери через стенки емкости полезного тепла и вероятность замерзания воды (ведь бак монтировали под крышей, где перепады температуры не редкость);
2. активизация процесса внутренней коррозии трубопровода и отопительных приборов из-за присутствия воздуха;
3. высокая вероятность образования накипи на стенках трубопровода, отопительных приборов, теплогенератора (и, следовательно, снижение эффективности системы) вследствие ее испарения, несвоевременной замены, что увеличивает количество растворенных солей в жидкости;
4. громоздкость.

Перечисленные минусы открытого расширительного бака привели к тому, что длительное время в отопительных системах использовали чугунные котлы, радиаторы, трубы как наиболее устойчивые к коррозии. Однако благодаря прогрессу появлялись новые материалы, что позволило снизить габариты теплогенератов и уменьшить диаметр труб, разрабатывалась новая аппаратура, системы стали оснащать циркуляционными насосами. Но при этом оставалась прежней концепция открытых отопительных систем. Решение проблемы было найдено, что позволило перейти к системам закрытого типа, работающим под давлением. Функцию компенсатора расширенного объема воды при нагревании взял на себя металлический бак, состоящий из 2 частей, герметично разделенных резиновой диафрагмой. Это дало возможность упростить конструкцию отопительных систем, ускорить монтаж, оптимизировать расходы на оборудование.

Второй — это расширительный бак закрытого типа (экспанзомат — от англ. expansion — «расширение»). Его функция — быть гидроаккумулятором, поддерживающим давление теплоносителя в системе и предупреждающим гидравлические удары, неизбежные в момент запуска насосов, заполняющих систему водой.

Конструкция экспанзомата проста. Он представляет собой корпус, изготовленный методом холодной штамповки из углеродистой стали.

Есть устройства со сменной и с несменяемой мембраной.

Несменяемая мембрана жестко зафиксирована по периметру бака. В одной части находится воздух, в другой — вода. Снаружи бак покрыт эмалью, изнутри та камера, что контактирует с водой, — эпоксидной влагостойкой краской.

Экспанзомат работает следующим образом. В исходном положении весь бак заполнен воздухом, в результате давления которого мембрана прижата к внутренней поверхности бака. С постепенным возрастанием температуры в отопительной системе объем теплоносителя увеличивается, давление повышается, жидкость начинает поступать в бак и при нарастающем ее объеме мембрана отжимается, а камера, заполненная воздухом, наоборот, начинает сжиматься.

Минус экспанзомата с несменяемой мембраной — невозможность заменить ее, если она разорвется или если повысится ее влагопроницаемость. Однако надо заметить, что при нормальной настройке и работе отопительной системы наибольшее расширение теплоносителя случается только при пуске. В остальное время давление плавно повышается, резкие перепады и скачки не наблюдаются. Поэтому расширительные баки описанной конструкции вполне долговечны и надежны. Главное — не забывать перед началом отопительного сезона контролировать давление воздуха в устройстве (при объемной отопительной системе для этой цели следует установить манометр). Воздух в баке способен сжиматься до определенного предела, обусловленного прочностью системы. Чаще всего этот предел можно достичь, установив предохранительный клапан, настроив его на конкретное значение давления. Для частных домов оно равно 3,4-5 барам.

Второй тип устройства — фланцевый расширительный бак со сменной мембраной горизонтального или вертикального наполнения. Чтобы избежать избыточных растягивающих нагрузок, мембрана должна нагружаться теплоносителем симметрично.

Баки такой конструкции отличаются от описанных выше тем, что контакт жидкости с металлической поверхностью емкости (поэтому отпадает необходимость в его покрытии) полностью исключен. Чтобы заменить мембрану, достаточно открутить несколько болтов, которыми закреплен фланец. В объемном экспанзомате для стабилизации давления установлена мембрана баллонного типа, которая задним концом резьбовым соединением прикреплена к ниппелю.

Причины, по которым следует отдать предпочтение экспанзомату, а не расширительному баку открытого типа:

1. расширительный бак установлен в котельной с теплогенератором, что позволяет сэкономить средства на покупку труб и оплату работы, а также время на монтаж всего оборудования;
2. отсутствие поступления в систему воздуха продлит срок службы трубопровода, отопительных приборов и котла;
3. благодаря возможности задать избыточное давление снижается вероятность образования воздушных пробок;
4. поскольку в последние годы стали популярны мансардные дома, то фактически не осталось места для размещения расширительного бака открытого типа.

Необходимо правильно подобрать емкость расширительного бака.

Котлы размещают на 1 ряд кирпичной кладки или на стальной лист. Если перекрытие деревянное, то под котел подстилают асбоцементный лист, войлок, сложенный в несколько слоев и пропитанный глиняным раствором, Зону перед котлом отделяют от перекрытия стальным листом.