Опалення будинку функціонує за рахунок теплоносія, який циркулює по магістралях. Але при нагріванні або охолодженні теплоносій може збільшуватися в об'ємі і зменшуватися, а так як система має тільки строго певний обсяг, є необхідність в установці спеціального компенсаційного бака, тобто розширювальної ємкості. Відповідь на питання, для чого потрібен розширювальний бак, досить простий. Для забезпечення безперебійності опалювальної системи, захисту від аварій, протікання та іншого.
Схема роботи розширювального бака.
Пристрій компенсаційних ємностей дозволяє виконувати такі функції:
- видалення надлишків теплоносія;
- заповнення обсягу при його нестачі;
- збереження необхідного робочого рівня гідростатичного тиску за допомогою видалення або додавання обсягу теплоносія;
- збір парів, повітря, що виділяються в процесі роботи опалювального котла.
Сьогодні розширювальні бачки випускаються самих різних моделей, але всі їх можна розділити на дві великі групи. Це відкриті і закриті ємності, монтаж яких і експлуатація сильно розрізняються. Відкриті баки застосовуються все рідше, так як використання їх незручно, вимагає додаткових витрат.
Закриті ж ємності більш компактні, економні, їх робота практично не вимагає постійної участі людини.
Для заміських будинків рекомендуються саме закриті ємності.
Види розширювальних баків
Схема пристрою закритих розширених баків.
Пристрій відкритих розширювальних бачків проводиться на горищах будинків, тобто в найвищій точці. Це циліндрична або прямокутна ємність, яка виготовляється з листової сталі. Після монтажу ємність теплоізолюється, для відводу рідини до нього підводиться спеціальна труба.
Такі пристрої сьогодні застосовуються все рідше, так як їх експлуатація пов'язана з багатьма труднощами. Теплоносій випаровується, його постійно треба заповнювати. Працює система при зниженому тиску, а це не завжди зручно. Сам бак треба постійно оглядати, так як він сильно схильний до корозії. Вага його значний, значить, необхідно ще при будівництві передбачити зміцнення того місця, де він буде розташовуватися, а це фінансові витрати, і чималі.
Закритий бак в системі
Схема однотрубної системи опалення.
Для системи опалення можуть використовуватися і закриті компенсаційні ємності. Це ємність, яка виготовляється з металу, має кулясту або овальну форму. Усередині ємність розділяється на дві окремі камери: рідинну і повітряну. Поділ відбувається за допомогою спеціальної мембрани. У повітряному відсіку є клапан, за допомогою якого можна спускати повітря, якщо тиск підвищується. При цьому теплоносій, тобто вода, заповнює другий відсік, тоді мембрана прогинається. Коли тиск в системі приходить в норму, мембрана випрямляється, повітря надходить назад в свій відсік.
Сьогодні закритий розширювальний бачок в системі опалення може бути найрізноманітнішим. Для деяких моделей повітряний відсік повністю заповнюється азотом або іншим носієм. Рідинна камера обов'язково з'єднується із загальною системою опалення.
Навіщо використовувати розширювальну ємність і в чому її призначення? Залежно від того, яку мембрану має розширювальний бак в системі опалення, можна виділити два типи ємностей:
Схема підключення розширювального бака.
- експансомати, які мають незмінний діафрагменну мембрану. Сама мембрана міцно кріпиться по периметру, внутрішня поверхня покривається спеціальними фарбами, зовнішня - емаллю. На стадії першого запуску ємність на сто відсотків заповнюється повітрям, який притискає мембрану до поверхні внутрішньої стінки бака. Температура підвищується, тиск збільшується, в ємність поступово починає надходить теплоносій, який віджимає мембрану;
- фланцеве розширювальний резервуар в системі опалення має змішану мембрану. Подібні баки можуть бути вертикальними або горизонтальними, теплоносій в них не стикається з металом.
З плюсів таких закритих бачків, які сьогодні застосовуються для опалювальної системи, необхідно зазначити:
- закриті рекомендується використовувати в приватних заміських будинках;
- теплоносій ніяк не контактує з повітрям, тобто випаровування не відбувається;
- при користуванні таким бачком можна не турбуватися, що теплоносій переллється через край;
- в системі не з'являється повітряних пробок, що часто відбувається з відкритими баками;
- підживлення системи не потрібна;
- закриті відрізняються економічністю, високою надійністю.
Як правильно вибрати бак для опалювальної системи?
При виборі закритого розширювального бачка необхідно звертати увагу на такий фактор, як обсяг. Правильно підібране обладнання дозволить системі опалення працювати безперебійно і чітко, але занадто маленький бак викличе більше проблем, ніж принесе користі.
Розглянемо, як можна самостійно обчислити об'єм для розширювального компенсаційного бака. Для цього треба знати такі параметри:
Схема установки газового опалення.
- З - загальний обсяг, що включає в себе обсяги радіаторів системи опалення, котла, всіх підвідних труб, інших елементів, за якими надходить теплоносій;
- Е - коефіцієнт розширення. Він визначається, виходячи з того, яку максимальну температуру може мати теплоносій при працюючому котлі;
- Рmin - початковий рівень тиску компенсаційного бака. Цей параметр не може бути меншим, ніж загальне гідростатичний тиск всієї системи в точці знаходження бака;
- Р max - максимальний тиск, відповідне налаштування спеціального запобіжного клапана, що виникає при перепадах висоти положення мембранного бака і клапана;
- До зап - коефіцієнт заповнення компенсаційної ємності при максимальному заповненні, визначається у відсотках від загального обсягу ємності. Цей коефіцієнт розраховується за даними спеціальної таблиці, яка б показала залежність максимального тиску і початкового, вираженого в атмосферах (зазвичай приймається за 0,5, дані мають бути вказані виробником до певної моделі бака).
Обсяг компенсаційного резервуара для системи опалення обчислюється за такою формулою, як:
V = (E x C / 1 - Рmin / Pmax.) / Кзап.
Ставимо такі значення, як:
- теплоносій в системі - вода;
- обсяг усього теплоносія складає 600 літрів;
- коефіцієнт температурного розширення з урахуванням того, що температура води становить 85 градусів, - 0,034;
- початковий тиск - 1,5, максимальне - 4, коефіцієнт заповнення становить 0,5.
На основі даних обчислюємо обсяг компенсаційного бака для системи опалення:
V = (0,034 * 600/1 - 1,5 / 4) / 0,5 = 65,2,
Тобто повний необхідний обсяг для розширювальної ємкості з урахуванням коефіцієнта запасу 1,25 (тобто 25%), дорівнюватиме:
V повний = 65,2 * 1,25 = 81,5.
Повний обсяг для компенсаційної ємності для системи опалення з кількістю теплоносія в 600 літрів становить 81,5 літра.
Установка бака: загальна схема
Встановити розширювальний бак в системі опалення не так складно, необхідно лише дотримуватися деяких умов. Попередньо слід скласти проект. Краще, якщо такою справою займеться фахівець, але цілком можна впоратися і самостійно. Сама схема монтажу опалення повинна включати в себе такі елементи:
Схема системи водяного опалення.
- нагрівач (газовий, електричний і інший котел, де відбувається підігрів теплоносія);
- від котла відходять такі вузли, як термостат, манометр, термометр (порядок дотримується);
- розширювальний мембранний бак, що сполучається трубопроводом з котлом і має виходи до загальної системи опалення;
- з одного боку бака встановлюється запобіжний клапан, потім йде кран для випуску повітря, з іншого боку - труби і кран для заповнення теплоносієм (водою в нашому випадку);
- в схему установки входять циркуляційний насос і обмежувач потоку для теплоносія;
- радіатори в приміщеннях.
Розширювальний бак для системи опалення з нарізним сполученням, розташованим на дні, треба монтувати в найвищій точці опалювальної системи. Але це стосується тільки відкритого бака, закриту ємність можна ставити в будь-якому зручному місці, але не рекомендується установка відразу після насосного обладнання. Увагу треба приділити кріпленням, так як загальна маса компенсаційної ємності, наповненою водою, зростає в багато разів. Треба забезпечити наявність вільного доступу до баку для обслуговування, профілактики, ремонту при необхідності. Обов'язково треба поставити манометр для контролю над тиском, рекомендується установка фільтра, який продовжить терміни служби всієї системи.
Для нормалізації роботи системи опалення приватного будинку рекомендується установка спеціального компенсаційного, так званого розширювального, бака, який дозволяє ефективно регулювати робочий тиск в системі. Такі баки бувають різного типу, установка їх може дещо відрізнятися, але її можна виконати і своїми руками.
