Як правильно підібрати розширювальний бак

Як правильно підібрати розширювальний бак

Мембранний розширювальний бак є важливим компонентом системи опалення, що є ємністю, призначеною для компенсації змін обсягу теплоносія при його температурних коливаннях. Ця ємність допомагає підтримувати стабільність тиску в опалювальній системі, як за часом, так і в різних точках її розташування, забезпечуючи ефективну роботу таких елементів як котел, насосне обладнання та безпечні пристрої.

Важливість розширювального бака для системи опалення

Без використання розширювального бака опалювальна система, заповнена водою або іншим теплоносієм, при нагріванні стикається з розширенням рідини, що призводить до збільшення гідростатичного тиску. Це може перевищити максимально допустимі показники, викликаючи спрацьовування запобіжного клапана. Постійна потреба у додаванні рідини після кожного такого спрацьовування не тільки незручна, а й сприяє прискореному зносу системи.

Крім того, різниця в тиску в різних частинах системи, особливо на значній висоті або далекому віддаленні від нагрівача, може призвести до кипіння теплоносія та раптовому стрибку тиску. Це створює додаткові ризики для безпеки системи.
Встановлення розширювального бака стає вирішенням цих проблем, забезпечуючи надійну та безпечну роботу опалювальної системи.

Типи розширювальних баків

Розширювальні баки поділяються на два типи - відкриті та закриті (мембранні)
Відкриті розширювальні баки відіграють важливу роль у системах опалення із природною циркуляцією. Їхнє розташування на вершині системи забезпечує оптимальний тиск та циркуляцію води. Типовий відкритий бак є прямокутним контейнером, оснащеним сполучними елементами для руху теплоносія. Його конструкція включає кришку з вентиляційним отвором і дренажну трубу для видалення надлишку рідини. Матеріали виготовлення таких баків різноманітні, включаючи сталь та пластик.

Функціонування відкритого бака залежить від температурних коливань теплоносія: при нагріванні об'єм води збільшується і зайва вода потрапляє в бак, а при охолодженні - рівень у баку зменшується, стабілізуючи тиск.

Переваги відкритих баків включають їх надійність та економічність. Вони також виконують функцію відвідника повітря. Однак є й певні недоліки:

1. Взаємодія теплоносія із повітрям призводить до корозії системи.
2. Через випаровування потрібно регулярне поповнення рідини.
3. Обмеження у використанні теплоносіїв – лише вода підходить для таких систем.
4. Необхідність утеплення бака для запобігання втратам тепла.
5. Шумність роботи, схожа на шум киплячого чайника.

Ці особливості роблять відкриті розширювальні баки менш кращими у сучасних системах опалення.
Сучасні системи опалення часто оснащуються закритими розширювальними бачками, переважно мембранними, через їх ефективність та надійність. У цих системах використовується унікальна конструкція, де мембрана з гуми поділяє бак на частини: одна для повітря, інша для теплоносія.

Важливим елементом мембранного бачка є ніпель – клапан для регулювання тиску повітря. Це дозволяє адаптувати бак до різних умов роботи системи опалення. Теплоносна частина бачка з'єднана з котлом та системою трубопроводу, що забезпечує ефективну циркуляцію.
Робота мембранного бачка полягає у компенсації змін об'єму теплоносія: при нагріванні він розширюється, збільшуючи тиск у бачку, і навпаки, при охолодженні об'єм зменшується та тиск знижується. Це забезпечує стабільність системи та запобігає перепадам тиску.
 Мембранні розширювальні бачки є важливим компонентом сучасних систем опалення, особливо тих, які працюють на примусовій циркуляції.

Ці бачки пропонують низку значних переваг:

1. Ефективне виключення контакту теплоносія з повітрям: Це значно зменшує ризик корозії та підвищує довговічність системи.
   Висока енергоефективність: Мембранні баки оптимізують використання енергії, знижуючи загальні витрати на опалення.
2. Тиха робота: Вони забезпечують безшумну експлуатацію, що є великою перевагою, порівняно з деякими іншими типами систем.
3. Гнучкість у виборі теплоносія: Крім води, можна використовувати інші теплоносія, що робить їх придатними для різноманітних систем.
4. Можливість встановлення у різних місцях: На відміну від відкритих баків, мембранні можуть бути встановлені як у котельні, так і в інших частинах будівлі.

Однак важливо враховувати і деякі недоліки:

• Вартість: Мембранні бачки обходяться дорожче, ніж відкриті бачки.
• Вимоги до простору при установці в котельні: Якщо бачок розташовується не на горищі, а в котельні, знадобиться більший об'єм, що тягне за собою додаткові витрати та необхідність у більшому просторі.

Мембранні розширювальні бачки, що є гідроакумуляторами, виготовляються з матеріалів, стійких до високих температур і агресивних хімічних речовин. Кольори бачків можуть змінюватись, але найчастіше вони червоні або білі. Важливо уважно вивчати маркування та інструкцію при покупці, щоб вибрати відповідний варіант.

Вибір відповідного розширювального бака

Вибір правильного розширювального бака залежить від двох основних аспектів: загального обсягу теплоносія в системі та обліку нормальних та максимальних температурних показників. Самостійний вибір вимагає уваги та знань, але якщо консультація з фахівцем недоступна, такі дані можуть допомогти:

Середній температурний діапазон у системах опалення зазвичай варіюється від 60°С до 90°С. Коефіцієнт теплового розширення води у цьому діапазоні в середньому дорівнює 0,035.

Це означає, що при збільшенні температури від 20°С до робочих показників обсяг 100 літрів теплоносія збільшиться приблизно на 3,5 літра, що становить 3,5%. Таким чином, загальний об'єм досягне приблизно 103,5 літра, і додаткові 3,5 літри будуть перенаправлені в розширювальний бак, запобігаючи перевищенню тиску.

Під час проектування систем рекомендується збільшувати обсяг бака двічі від розрахованого, тобто. приблизно до 7% загального обсягу. Це зв'язано з тим що:

• системи опалення іноді нагріваються до вищих температур;
• у мембранних баках вода займає лише частину загального обсягу, друга частина заповнена повітрям, яке стискується під тиском.

До того ж розташування бака впливає на необхідний об'єм. У високих точках системи, де тиск нижчий, потрібно бак меншого об'єму, тоді як у нижніх точках з максимальним тиском об'єм слід збільшити до 10%.

Оптимальна інтеграція мембранного розширювального бака в систему опалення

При виборі місця для монтажу мембранних розширювальних баків закритого типу слід уникати встановлення їх за циркуляційним насосом, оскільки високий тиск у цій зоні може порушити їхню коректну роботу. Також не рекомендується розміщувати баки в найвіддаленіших куточках опалювальної системи, де тиск зазвичай нижчий за середній, що може призвести до недостатнього переміщення теплоносія в бак.

Ідеальне місце для монтажу – це область перед циркуляційним насосом. Важливо забезпечити прямий зв'язок між баком та насосом без додаткових елементів, здатних збільшити гідравлічний опір у системі.

Монтаж бака найчастіше провадиться на стіну з використанням спеціальних кріпильних кронштейнів для надійної фіксації.
Необхідно також встановити кульовий кран або інший тип замикаючої арматури на трубопроводі, що подає, а між краном і баком слід розмістити дренажний кран. Ця конструкція дозволяє, за потреби, здійснити злив води з бака та виконати його обслуговування або заміну.

Крім того, важливо врахувати достатній простір для встановлення бака, забезпечуючи легкий доступ до нього з будь-якої сторони для ефективного обслуговування та зручності зливу теплоносія.

Ефективне встановлення розширювального бака: вертикально чи перевернуто?

Вибір положення для встановлення розширювального бака в системі опалення – це питання, яке може спричинити сумніви. Зазвичай існує два варіанти: установка бака з водяною камерою внизу або установка 'нагору ногами', тобто з вхідним патрубком вгорі. 

Розглянемо обидва варіанти:

• Встановлення з водяною камерою внизу: У цьому випадку повітря, природно легше за воду, буде підніматися вгору. При такому розташуванні бака, особливо якщо він знаходиться у верхній частині системи опалення, повітря, що виділяється з теплоносія, може накопичуватися у водяній камері бака під мембраною. Це може бути небажаним, проте у разі невеликих пошкоджень мембрани система продовжить працювати деякий час.
• Встановлення 'нагору ногами': При такому положенні бака вхідний патрубок знаходиться зверху, що дозволяє повітряним бульбашкам повертатися в трубопровід, мінімізуючи їх накопичення в баку. Це зазвичай вважається кращим, але у разі тріщини в мембрані газ з повітряної камери швидко вийде через тріщину, і система негайно перестане працювати.

Якщо ваша система опалення правильно зібрана та оснащена ефективними відвідниками повітря, рекомендується встановити бак з патрубком вниз. Це забезпечить кращу продуктивність та довговічність системи.