Как выбрать мембранный расширительный бак системы отопления. Как работает расширительный бак?

Если у вас есть навыки сантехника, установить расширительный бак не составит труда. Однако перед началом установки необходимо ознакомиться с основными правилами установки:

Для чего нужен расширительный бачок в системе отопления и особенности монтажа

Расширительный бак является неотъемлемой частью системы отопления. Он позволяет контролировать правильное функционирование всей системы отопления. Перед установкой системы отопления необходимо изучить имеющиеся на рынке варианты и рассчитать систему для вашего дома. Способ установки системы также важен. Проще получить консультацию у профессионала из компании, у которой вы покупаете систему, а также проверить работу монтажников и понять, что они говорят в процессе установки.

1 Назначение бака
2 Различные типы емкостей
3 Бачок открытого типа
4 Монтаж открытого бака
5 Разновидности бачков
6 Необходимый объем емкости
7 Закрытый тип расширительного бака
8 Особенности работы закрытой емкости
9 Инструкции по расчету объема закрытой емкости
10 Нюансы монтажа расширительного бака
11 Итоги

Назначение бака

Многие люди еще из уроков физики знают, что твердые тела расширяются при нагревании. Жидкости и газы, в свою очередь, увеличивают свой объем. В отличие от газа, вода не способна сжиматься. Когда вода нагревается в закрытом резервуаре, давление увеличивается, потому что нет места для расширения. В результате бак просто взорвется. Эти процессы наблюдаются в замкнутом контуре отопления с резервуаром для жидкости.

Расширение воды под воздействием температуры оценивается с помощью нелинейного индекса. Он показывает, во сколько раз жидкость расширяется в виде тепла на градус. В Интернете можно найти множество наглядных экспериментов, иллюстрирующих этот принцип.

Опыт, демонстрирующий тепловое расширение жидкости.

Давайте проиллюстрируем этот принцип на примере. С левой стороны находится емкость, в которую налит литр воды. Вода наливается до переливного отверстия. Значение температуры составляет +4 градуса Цельсия. Жидкость при этой температуре можно считать нулевой точкой отсчета. На рисунке также изображен мерный сосуд. Он расположен ниже переливного отверстия.

В правой части рисунка вы видите тот же сосуд, но уже в нагретом состоянии. Температура жидкости повышается. Следовательно, плотность жидкости уменьшается. Масса среды не изменяется. В то же время объем жидкости увеличивается. Когда вода достигает температуры +90 градусов Цельсия, мерный стакан наполняется. В нем образуется чуть больше 30 мл жидкости. Это количество называется избыточным объемом.

Многие скажут, что 30 миллилитров воды не является критическим количеством. Однако важно знать, что если изначально воды больше, то и при расширении будет больше лишней воды. Например, если расширить сто литров воды, то останется 3,5 литра лишней воды, что немаловажно.

Увеличение объема жидкой среды при нагревании в отопительном контуре дома отдыха

Вода в системе отопления может нагреваться до 70 градусов Цельсия. При повышении температуры объем воды увеличивается. Без установки расширительного бака в системе отопления давление возрастает во много раз. Поэтому излишки воды должны куда-то деваться. Обычно утечки происходят из недостаточно защищенных участков контура. Как правило, утечка воды происходит из участка трубы или из трубы отопления.

Чтобы избежать нежелательных последствий, устанавливается предохранительный клапан. Он используется для слива излишков горячей воды. Однако настроить функцию отопления в доме на нужный уровень не удается, потому что существует фактор. При охлаждении жидкости ее объем остается прежним, а при сливе горячей воды ее заменяет масса воздуха. В результате образуются воздушные пробки, что является одним из самых больших раздражителей всех отопительных контуров. Эти засоры могут стать препятствием для потока жидкости в системе труб.

Различные типы емкостей

Существуют различные конструкции расширительных сосудов. Они различаются по размеру и форме. Какой именно сосуд необходим, можно определить, рассчитав его данные. При выборе емкости следует также учитывать тип отопительной системы, установленной в доме. Фактор формы резервуаров представлен таблеткой, как и цилиндрическая форма.

Расширительный бак в форме таблетки

Разница во внешнем дизайне заключается в способе использования устройства. Клиент может купить:

Бак открытого типа;
Бак закрытой компоновки со встроенной мембраной.

Также доступны закрытые баки без встроенной мембраны. Закрытый бак со встроенным уплотнительным устройством отсутствует, однако эксперты рекомендуют избегать использования этого типа бака в бытовых системах отопления. К сожалению, конструктивные особенности этих изделий нуждаются в улучшении. Подвижная перегородка в этих резервуарах заменяется воздушной массой. Таким образом, открывается доступ воздуха для внутренней системы отопления дома, а присутствие воздуха в контуре не допускается. В таком резервуаре уровень воды постоянно повышается, пока не достигнет критической точки.

Алюминиевая фольга для бани. Фольга для бани какую лучше.

Устройство мембранного расширительного бака

Хотя мембранные расширительные баки могут различаться в зависимости от производителя и предполагаемого использования, некоторые детали остаются неизменными для каждой приобретаемой модели. В частности:

Конструкция мембранного нагревательного бака для закрытых систем отопления предусматривает использование баков со сменными и несменными мембранами. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки.

Как работает мембранный расширительный бак

Принцип работы мембранного расширительного бака основан на физических законах. После нагрева охлаждающей жидкости происходит следующее:

Для правильной работы обогрева мембранный бак должен находиться под давлением в соответствии с высотой верхней точки. Если бак установлен в двухэтажном доме и максимальная высота от котла на первом этаже до радиатора на верхнем этаже составляет 7 метров, то при расчете берем 0,7 и прибавляем к нему 0,5. Мы берем начальное давление при подаче теплоносителя в систему. Результирующий коэффициент для резервуара должен быть на 0,2 меньше. Оказывается, что стандарт давления для мембранного расширительного бака в этом случае составляет 1 атм.

Как и все нагреватели, мембранная камера должна обслуживаться. Он должен поддерживаться под правильным рабочим давлением и регулярно пополняться газом или воздухом.

Виды расширительных бачков системы отопления

Каждый производитель вносит инновации в конструкцию закрытой расширительной камеры. Однако в основном все модификации можно разделить на несколько групп в зависимости от используемой мембраны. В частности:

Задача расширительного бака в системе отопления заключается не только в поглощении избыточного давления. Прежде чем выбрать подходящее устройство, необходимо выяснить, для чего оно будет использоваться.

Преимущества и недостатки

Расширительный сосуд при увеличении своего объема поглощает определенное количество воды, а затем снова выпускает ее. Следует отметить явные преимущества этих устройств:

возможность применения для любой жидкости, циркулирующей в комплексах водоснабжения и отопления, даже с чрезмерным содержанием кальция;
отсутствие потребности в подкачке большого количества воздуха (если сравнивать с баками, работающими без мембраны);
простота и сравнительная дешевизна монтажа конструкций;
существенная экономия в процессе эксплуатации.

Нельзя не упомянуть и о недостатках расширительных баков. К ним относятся:

повышенная вероятность возникновения ржавчины в агрегатах;
увеличенные теплопотери из-за передачи тепла гидроаккумулятору;
внушительные габариты, требующие достаточно места для установки.

Конструктивные особенности

В жилых и коммерческих зданиях тепловые сети прокладываются по открытым или закрытым контурам. Первый вариант больше подходит для централизованных систем, позволяющих осуществлять прямой отбор горячей воды. В этом случае бак устанавливается в верхней части контура. Резервуар позволяет контролировать повышение давления путем удаления пузырьков воздуха из труб.

Второй тип установки — это использование мембранных цилиндров. Они отличаются относительно простой конструкцией. Они состоят из расширительного бака и перегородки, которая, в свою очередь, может открываться наружу:

Баллонной. Значит, носитель тепла размещается внутри баллона из резины, а с наружной стороны находится азот или воздух. Этот элемент при поломке несложно заменить, покупать новый прибор целиком не придется.
Диафрагменной. Выполненной в виде несъемной перегородки из металлического или полимерного материала. Такая деталь отличается компактной емкостью и может нейтрализовать лишь малые скачки давления в сети. При выходе из строя осуществить замену невозможно, вследствие чего предстоит приобретать другой бачок. Разумеется, стоимость данной мембраны несколько ниже вышеприведенного варианта.

Усадка дома из профилированного бруса естественной влажности. Сколько усаживается дом из бруса?

Как работает мембранный расширительный бак

Для каждой системы параметры охлаждающей жидкости устанавливаются в соответствии с рекомендациями, приведенными в инструкции по эксплуатации устройства. Тип перегородки не влияет на функциональность устройства. Однако если это накопительный бак, то он может вмещать большее количество теплоносителя.

1,5 м3/ч Для бытовой горячей воды

MBFT-75 Перегородка для 75GPD

Принцип работы расширительного бака не отличается в разных модификациях. Когда количество атмосфер увеличивается из-за увеличения объема жидкости по мере ее нагрева, мембрана расширяется. Затем газ снаружи сжимается, чтобы оставшаяся жидкая среда могла войти внутрь. Как только давление снизится из-за падения температуры, активируется обратный процесс.

В автоматическом режиме гарантируется стабильная работа. Для правильной работы необходимо выбрать подходящую емкость и провести предварительные расчеты перед установкой. Желаемые параметры не будут достигнуты, если резервуар будет больше или меньше требуемого объема. Такое несоответствие может привести к аварийной ситуации.

Как работает открытый расширительный бак

Открытый расширительный бак — это просто емкость, частично заполненная теплоносителем. Иногда у него даже нет вентиляционного клапана, а только отверстие.

Открытые расширительные баки имеют два основных недостатка. Во-первых, они подвержены коррозии при контакте со свежим воздухом. Во-вторых, их можно устанавливать только в системах с естественной циркуляцией.

Если у вас есть циркуляционный насос, который закачивает охлаждающую жидкость в систему, она не дойдет дальше открытого расширительного бачка. Охлаждающая жидкость просто заполняет бак и переливается через край.

Принцип работы закрытого (мембранного) расширительного бака

Конструкция закрытого расширительного бака отличается от конструкции закрытого расширительного бака тем, что он оснащен мембраной. Он герметичен для воздуха и охлаждающей жидкости и разделяет бак на две части.

Принцип работы мембранного расширительного бака прост. Когда теплоноситель нагревается, он увеличивает свой объем. Под давлением мембрана поднимается. При этом увеличивается общий объем системы отопления, а дополнительное давление не создается.

При охлаждении ниже заданной температуры теплоноситель сжимается. Мембрана опускается, и объем системы отопления уменьшается. Это компенсирует вакуум, создаваемый при сжатии теплоносителя.

Конструкция мембранного бака

Конструкция закрытого расширительного бака очень проста. В верхней части резервуара имеется ниппель, через который в камеру подается воздух. Это необходимо для выравнивания давления внутри резервуара.

Прямо в центре бака находится резиновая или полиуретановая мембрана. Он герметично закрыт для предотвращения попадания воздуха и охлаждающей жидкости. Мембрана разделяет резервуар на две части. Нижняя камера предназначена для теплоносителя, который попадает туда в результате нагрева и расширения под давлением. Верхняя камера предназначена для сжатого воздуха, который не позволяет теплоносителю одновременно заполнить всю полость.

Место бачка в охладительной системе

Расширительный бачок для антифриза может находиться в разных местах, расположение зависит от марки автомобиля. Бак крепится к деталям кузова — боковой стенке и стенке кабины — с помощью резинового хомута или специального кронштейна. Бачок обычно устанавливается с той стороны, где расположен верхний патрубок радиатора.

Обычно бачок устанавливается ближе к болту радиатора.

Существуют 2 и 3 соединительные звенья. Последние подключаются к следующим блокам через три шланга:

Толстый патрубок, подключённый к нижнему штуцеру сосуда, соединяет его с основной магистралью контура охлаждения — малым кругом циркуляции жидкости, который всегда открыт. Увеличивающийся в объёме тосол поступает в бак именно по этому шлангу.
Тонкая трубка, идущая от радиатора к верхнему штуцеру. Предназначена для сброса жидкости и пара из радиатора напрямую.
Второй тонкий патрубок, подсоединённый к среднему штуцеру, идёт от радиатора салонного отопителя. Его задача такая же — отвод излишков антифриза и пара в ёмкость.

Бак с тремя шлангами собирает излишки антифриза из трех агрегатов.

Двухконтурные бачки подключаются к малому циркуляционному контуру и основному радиатору; подключение к отопительному прибору отсутствует.

Расширительный бачок является самой высокой точкой системы охлаждения двигателя. Это необходимо для того, чтобы жидкость поступала из резервуара в контур в соответствии с законом сообщающихся сосудов. Когда уровень антифриза в бачке на 3-4 см выше отметки min на корпусе, все пробки и устройства заполняются антифризом. Контур охлаждения дроссельной заслонки является самым высоким из них.

Все о трубошпунтах. Трубошпунт что это такое.

Оставшийся в системе воздух удаляется через патрубки дроссельного нагревателя.

При заливке жидкости в водяную рубашку двигателя через расширительный бачок рекомендуется снять штуцер охлаждающей жидкости дроссельной заслонки. Это заставит пузырьки воздуха выйти из труб и радиатора.

Жидкости для заливки в бак

Современные автомобили, в которых широко используются новые технологии, предъявляют высокие требования ко всем рабочим жидкостям, включая охлаждающую жидкость. Список требований выглядит следующим образом:

жидкость должна закипать при температуре не ниже 110 °С;
порог замерзания — от минус 20 до —60 °С в зависимости от условий окружающей среды;
отсутствие пенообразования при контакте с крыльчаткой насоса, минимальная вязкость;
в составе жидкости должны быть неагрессивные присадки, препятствующие появлению накипи на металлических частях;
химический состав не должен меняться в течение 3 лет или 60 тыс. км пробега.

Тосол — чисто отечественный продукт, синтезированный в советское время.

Все эти требования также относятся к антифризу или толуолу, которые все одинаковы. Название антифриз происходит от английского слова antifreeze, что означает «антифриз». Тосол — это вещество, производимое в бывшем СССР на той же основе, что и этиленгликоль. Это слово состоит из аббревиатуры TOS (технология органического синтеза) и суффикса «ol», характерного для химических названий.

Основа антифриза и тосола одна и та же — вода + этиленгликоль в разных пропорциях. Разница между продуктами разных производителей может заключаться в ингибирующих добавках, поэтому смешивание жидкостей нежелательно. Последствия не смертельны, но некоторые вещества могут противодействовать действию других веществ, и свойства «антифриза» нарушаются. Цвет жидкости не имеет значения — это всего лишь пигмент.

В следующих случаях для заполнения бака можно использовать дистиллированную воду:

для разбавки концентрата антифриза до нужной температуры замерзания;
при аварийной ситуации — полной либо частичной потере охлаждающей жидкости в пути;
с целью промывки.

Цвет антифриза не влияет на его свойства, но зависит от пакета присадок.

Дистиллированная (опресненная) вода не отвечает вышеуказанным требованиям: она замерзает при нуле градусов Цельсия и закипает при 100 °C. Поэтому ее используют в качестве временного наполнителя. Поэтому его используют в качестве временного наполнителя или растворителя для антифриза.

Расширительный бак не должен заполняться соленой водопроводной водой. Исключением являются поломки и потеря охлаждающей жидкости в дороге, когда поблизости нет другого дилера. Устраните утечку, заполните систему охлаждения водопроводной водой и отвезите ее в мастерскую или на станцию технического обслуживания, затем сразу же слейте воду. В противном случае на внутренних стенках водяной рубашки двигателя и других компонентов образуются отложения, влияющие на теплообмен.

Видео: жидкости для заливки в контур охлаждения автомобиля

О неисправностях и ремонте ёмкости

Во время эксплуатации машины могут возникнуть следующие неисправности расширительного бака,

загрязнение или выход из строя перепускного клапана пробки;
разрыв корпуса бачка;

При избыточном давлении изнутри стенка резервуара трескается.

Отсутствие герметичности век характеризуется появлением разноцветных полос на теле.

Большинство автомобилистов при поломке клапана или корпуса просто заменяют деталь на новую. Это оправдано отсутствием времени на ремонт и дешевизной этих деталей. Однако при желании треснувший пластик бака можно запаять, а крышку разобрать и почистить.

Утечки под крышкой вызваны неплотным соединением или конструктивными особенностями резервуара. В автомобиле ВАЗ 2110, например, поток из маленькой верхней пробки, соединенной с радиатором, дует прямо в заливную горловину и вызывает утечку. Решение — установить более совершенный бак от Priora.

Видео: ремонт корпуса бачка

Расширительный бачок автомобиля считается одним из самых надежных компонентов. Нередко они служат всю жизнь автомобиля, особенно на иномарках. Во избежание преждевременной замены бака рекомендуется регулярно проверять состояние клапана на крышке. Если он исправен, то пластик бака не лопнет под воздействием высокого давления.