расширительные баки

Общие сведения

Расширительный бак представляет собой сферическую емкость, он устанавливается в контур отопительной системы, предназначен для накопления избытков теплоносителя при его нагреве. В дальнейшем, отведенный в компенсатор гидроноситель возвращается в трубопроводную магистраль, после ее охлаждения. С помощью данной технологии обеспечивается постоянное давление для каждого момента времени и в каждой точке системы. Бак считается таким же необходимым элементом безопасности, как и нагреватель конкретной группы.

Назначение

Отопительная магистраль должна быть полностью наполнена теплоносителем еще до своего нагревания. При нагреве, когда жидкость расширяется, гидростатическое давление в системе повышается в ускоренном темпе и превышает максимально разрешенные значения. Естественно, в такой ситуации должен сработать клапан предохранения, но тогда после каждого срабатывания придется восполнять объем циркулирующего теплоносителя путем его доливки. Это и не совсем удобно и приводит к ускоренному износу самих труб, котла и всего оборудования в целом. Тем более, нужно учитывать, что на разных участках, которые отличаются своей высотой и удаленностью расположения, давление будет разным. При его малых показателях в слишком удаленных участках может произойти закипание теплоносителя, т.е. одновременное парообразование и моментальный скачок давления, что очень опасно. Именно от возникновения подобных случаев и предохраняет расширительный бачок.

Особенности конструкции и работы

Рассматриваемый тип оборудования представляется в виде герметичного баллона с установленной внутри резиновой эластичной мембраной. Именно она выдавливается, когда происходит расширение теплоносителя, а находящийся на другой ее стороне воздух начинает компенсировать это расширение. Если возникает утечка носителя либо падает температурный показатель, воздух, путем воздействия на мембрану, возвращает носитель обратно в контур. Контроль этого компонента безопасности осуществляется специальным ниппелем, через который допускается подкачать давление. Диаметр подключения бака всегда пропорционален сечению подводящего трубопровода. Именно поэтому монтаж данного компонента безопасности упрощается, и даже при ускоренном повышении температуры внутреннее напряжение в системе не превысит критических отметок.

Современные виды расширительных баков

Существующие категории рассматриваемого оборудования подразделяются на две большие группы (в зависимости от типа конструкции):

1. Открытые;
2. Закрытые (мембранные)

• Открытые.

Они обычно устанавливаются в контурах с естественной циркуляцией гидроносителя тепла, в самой верхней точке. Представляют они собой емкость, оснащенную патрубками, через которые и происходит циркуляция гидроносителя. Такой бак в обязательном порядке оснащается крышкой с отверстием для подачи атмосферного воздуха и трубкой для отвода избыточного количества жидкости (проще говоря, водослива). Материалы изготовления конструкции – металл или пластик. При нагреве и расширении теплоносителя его избыток поступает в баковую емкость. Если расширение превышает максимально допустимые показатели и когда уровень носителя достигает точки водослива, то часть жидкости сбрасывается из емкости в дренаж. Когда же жидкость остынет, одновременно уменьшив свой объем, уровень в баке тоже упадет, а давление придет к стабильному значению.

Подобная система отличается существенной простотой и обладает следующими достоинствами:

1. Хорошая надежность;
2. Ценовая доступность;
3. Возможность использования открытого бака в качестве водоотводчика.

Однако, имеются и существенные недостатки, ввиду которых подобные конструкции уходят в прошлое:

Факт контактирования носителя с воздухом – кислород и другие атмосферные газообразные вещества будут захватываться теплоносителем и растворяться в нем. Этот процесс, проходящий на постоянной основе, только ускорит износ всей трубопроводной магистрали;

1. Потери носителя ввиду регулярных сбросов и испарения – это приводит к необходимости постоянного восполнения его объема;
2. Невозможность использовать иные виды носителя, кроме воды – система и бак просто не приспособлены к взаимодействию с более эффективными видами греющей жидкости, которые, однако, обладают повышенной токсичностью (имеется ввиду и газообразное и жидкое их состояние);
3. Необходимость утепления рабочей емкости в обязательном порядке;
4. Излишня шумность работы – при функционировании, вода в баке будет перманентно издавать звук, похожий на закипание чайника, а к такому остается только привыкнуть.

• Закрытые.

Наличие значительных недостатков в баках открытого типа привели к разработке бака с закрытым контуром. Сегодняшние закрытые баки являются в 99% полностью мембранными. Конструкция их предполагает наличие обязательной резиновой мембраны, заключенной в корпус, которая разделяет внутреннюю полость на две камеры. В первую полость закачивается воздух, а во вторую – теплоноситель. До подключения непосредственно к магистрали, давление в первой камере может равняться атмосферному или быть повышенным, что будет зависеть от основных настроек отопительной системы. Для настройки давления в полости для воздуха имеется особый клапан его подкачки – ниппель. «Жидкостная» камера имеет сообщение с котлом и магистралью через классический тройник-разветвитель и посредством шарового крана. Рядом с расширительным баком обязательно монтируют предохранительный клапан или продвинутую группу безопасности.

Принцип действия мембранного оборудования заключается в том, что когда носитель разогрет, то его избыточный объем уходит в водную камеру. При этом, мембрана получает растяжение, а в воздушной камере сокращается объем, одновременно там повышается давление. Как только носитель в магистрали начинает остывать, уменьшаясь в объемах, то излишнее давление в воздушной полости и растянутая мембрана начинают вытеснять накопленный излишек жидкости обратно в трубопровод.

Из преимуществ баков закрытого типа можно выделить:

1. Полное исключение контакта воздуха с нагреваемой жидкостью;
2. Модели показывают высокий коэффициент полезного действия;
3. Работа происходит практически бесшумно;
4. Допускается использование в роли носителя любых соответствующих веществ, а не только воды;
5. Допускается установка непосредственно в котельной, а не только в верхней точке системы.

К недостаткам можно отнести:

1. Цена – такое оборудование довольно-таки недешево;
2. Если бак устанавливается не в верхней точки контура, то его объем должен быть больше расчетного, что потребует большего монтажного пространства.
3. Исходя из вышеизложенного, мембранное оборудование закрытого типа – это полноценный гидроаккумулятор, выполненный из особых материалов, которые полностью устойчивы к воздействию повышенных температур и агрессивных химических субстанций.

Общие принципы монтажа расширительных баков

По большому счету, устанавливать мембранные расширительные баки допускается в любом месте, за исключением участка за магистралью, где смонтирован циркулярный насос. Ввиду того, что рядом с насосом давление в системе всегда повышено, то оборудование может функционировать неправильно. Не рекомендуется также производить монтаж в самых отдаленных местах системы отопления. Это чревато тем, что давление на таких участках постоянно ниже среднего уровня, чем по контуру в целом, поэтому количество теплонесущей жидкости, выводимой в бак, может оказаться недостаточным. Наиболее оптимальным местом установки большинство специалистов считают площадку непосредственно перед насосом циркуляции. Однако, и в этом случае надо учесть, что между баком и насосом не должно устанавливаться иных контурных компонентов, из-за коих возможно повышение гидравлического сопротивления. Фиксация рассматриваемого оборудования производится посредством особых кронштейнов. На подающем патрубке всегда монтируют запирающую арматуру (стандартно это обычный шаровой кран). Между арматурой и емкостью располагают кран для контроля дренажа. Подобное размещение всех узлов позволяет без проблем сливать жидкость при необходимости, проводить профилактику и ремонт оборудования и его частей. Также, немаловажно предусмотреть достаточное пространство не только для самой емкости, но и для отвода нагретого носителя, чтобы к обоим этим компонентам можно было подступиться с любой стороны.

Ориентация устройства в пространстве: возможность установки кверху дном

Данный вопрос не является принципиальным, ибо воздух всегда легче воды, и он в любом случае будет подниматься вверх. Если установить приспособление водной камерой вниз, то выделяемый из носителя воздух, образовывая пузырьки в контуре, будет отчасти скапливаться в полости для жидкости под мембраной. Такая ситуация особенно характерна, если оно расположено в верхних точках магистрали. Такое скопление пузырьков не особо положительно сказывается на эксплуатационном ресурсе, но, по большому счету, слабо будет нарушать функционирование контура.

Если же установить приспособление рекомендованным производителем образом, то вводящий патрубок окажется сверху, соответственно, формирующиеся воздушные пузырьки будет надлежащим способом возвращаться в трубопровод и перестанут скапливаться в емкости. Но и здесь есть свои «подводные камни»: если произойдет растрескивание мембраны, то газ из воздушной полости сразу пойдет вверх через трещину, полностью остановив работу компонента. Однако, от данной ситуации может спасти только грамотно изготовленное устройство из надежных производственных материалов.

Обслуживание расширительного бака

В целях обеспечения рассматриваемому оборудованию длительного эксплуатационного срока, необходимо создать для него надлежащие условия функционирования, а именно:

• Регулярно осматривать его на предмет образования внешних деформаций (протечек, коррозии, вмятин и трещин);
• Каждые полгода проверять нормативы давления в воздушной камере (для этого емкость отключается от системы, а имеющаяся вода из нее выкачивается);
• Пару раз в год проверять целостность мембраны;
• Если система не используется постоянно в течение нескольких месяцев, то откачанную воду из жидкостной камеры необходимо слить.

Трудности выбора

При покупке изделия, следует учесть его соответствие общему объему циркулирующего теплоносителя, а также средние и максимальные температуры для последнего. Нужные данные можно вполне получить самостоятельно, используя следующую информацию:

• Рабочая (средняя) температура в системе колеблется в границах от +60 до +90 градусов по Цельсию;
• Тепловой коэффициент расширения жидкости при этом не превышает показатель в 0,035 единиц.

Таким образом, если объем теплоносителя равнялся 100 литрам при температуре в +20 градусов, то при достижении средней рабочей температуры он увеличится на 3,5% (т.е. прибавит 3,5 литра). Соответственно, лишние 3,5 литра будут выведены в емкость, а давление в магистрали придет к нормальным значениям.

Для обеспечения полноценной и беспроблемной эксплуатации, объем должен примерно на 7% превышать количество теплоносителя. Это необходимо ввиду того, что магистраль легко прогревается до наивысших значений, что говорит о необходимости использования вдвое большего объема. И к тому же, воздушная камера всегда заполнена воздухом, чего не скажешь о жидкостной. Тем более, чем выше точка установки рассматриваемого оборудования, тем меньше будет создаваться давление. 7% — это оптимальный показатель для контура, так можно будет обойтись чуть меньшим объемом баковой емкости. Если же бак установлен в нижних точках магистрали, то лучше приобрести емкость на 10% больше номинального объема циркулирующего носителя.

Рейтинг лучших расширительных баков на 2023 год

Бюджетный сегмент

3-ье место: «ОАЗИС на 6 литров»

Образец приспособлен для отвода избыточной воды при ее тепловом расширении  в отопительных системах. Предназначен для установки в системы горячего отопления или водоснабжения. Может применяться как на закрытых контурах небольших зданий (отдельно стоящий коттедж или загородный дом), так в крупных объектах (многоэтажные жилые дома), где контур имеет внешний выход. Расширительная конструкция компенсирует изменение температуры и сразу приводит давление к стабильным показателям. Корпус изготовлен из качественных материалов, обладает полимерным покрытием и выкрашен в красный цвет. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 1200 рублей.

ОАЗИС на 6 литров Достоинства:

• Качественный материал изготовления;
• Компактность;
• Адекватный ценник.

Недостатки:

• Крепежный кронштейн в комплекте поставки отсутствует.

2-ое место: «BELAMOS 12RW красный, подвесной»

Этот довольно вместительный экземпляр на 12 литров используется для компенсирования расширения носителя тепла при возрастании его температуры в системах водоснабжения/отопления закрытого типа. С легкостью поддерживает нужный уровень давления. Может работать в автономных контурах больших жилых домов, а также в общественных зданиях и промышленных сооружениях. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 1600 рублей.

BELAMOS 12RW красный, подвесной Достоинства:

• Хорошая вместительность;
• Подвесное размещение;
• Легкий монтаж.

Недостатки:

• Не обнаружено.

1-ое место: «САНРАЙ на 7 литров открытого типа (пластик)»

Эта емкость обеспечивает надежное соединение с отводным патрубком отопительной системы. Максимально возможный уровень накопления воды соответствует большинству современных домашних контуров. Размещение допускается в верхней точке обогревательной магистрали, при этом для улучшения производительности баку потребуется теплоизоляция – так возможно уменьшить теплопотери, а также предотвратить замерзание емкости. Рекомендованная стоимость для розничных сетей — 1750 рублей.

САНРАЙ на 7 литров открытого типа (пластик) Достоинства:

• Небольшой вес;
• Максимальная температура теплоносителя может достигать +120 градусов по Цельсию;
• Достаточный рабочий объем.

Недостатки:

• Потребуется дополнительная теплоизоляция.

Средний ценовой сегмент

3-ье место: «STOUT STH-0004-000018 на 18 литров»

Данная модель применяется в роли компенсатора температурного расширения и стабилизации давления для носителя в системах обогрева и водоснабжения. Легко сглаживает различные колебания давления и компенсирует гидроудары. Температура носителя может достигать +100 градусов по Цельсию. В емкости допускается использовать и водяной носитель с нормативами, установленными СНиП №2.04 от 2007 года, и водно-гликолевые смеси, содержащие до 50% гликоля в своем составе. Корпус выполнен из прочной стали, мембрана сменная, изготовлена из натуральной резины с бутилом. Опор не имеется, что подразумевает вариативность установки. Номинальное давление равняется 5 бар. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 2000 рублей.

STOUT STH-0004-000018 на 18 литров Достоинства:

• Легкая установка;
• Безопасность использования;
• Не выбрасывает испарений;
• Минимальный контакт с воздухом;
• Допустимо использовать для питьевой воды;
• Вариативность носителя тепла.

Недостатки:

• Не обнаружено.

2-ое место: «Джилекс 8 F»

Образец представляет собой стальную емкость с установленной внутри мембраной. Бак выполнен и углеродистой стали и покрыт порошковым слоем.  Мембрана выполнена из инновационного и прочного материала – этилен-пропилен-диен мономера, имеет расширяющуюся ступенчатую форму. Контроль осуществляется посредством колпачкового ниппеля с резьбовым штуцером. Носитель вообще не контактирует с воздухом, поэтому испарение его и не происходит.  Это же свойство и предупреждает окисление труб, увеличивая их срок службы. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 2400 рублей.

Джилекс 8 F Достоинства:

• Полная герметичность;
• Отсутствие риска формирования воздушных пробок;
• Вариативность монтажа.

Недостатки:

• Не обнаружено.

1-ое место: «Airfix R 24459RU (18 л; 4 — 10 бар) для водоснабжения Flamco RG008Q19B26FQH»

Приспособление используется для хозяйственно-бытовых целей в рамках установки в закрытые системы горячего/холодного водоснабжения. В целях качественного поддержания исходного давления, в конструкции предусмотрена отдельная камера, заполненная азотом. Максимальная температура обрабатываемой водной среды может достигать +120 градусов по Цельсию. На резьбе подключения к системе не имеется специально ориентированного покрытия, что говорит об универсальности присоединения. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 3300 рублей

Airfix R 24459RU (18 л; 4 — 10 бар) для водоснабжения Flamco RG008Q19B26FQH Достоинства:

• Полностью сварной корпус;
• Фланец выполнен из нержавеющей стали;
• Мембрана выполнена из плотной синтетической резины.

Недостатки:

• Не обнаружено.

Премиум-класс

3-ье место: «Zilmet резьба 3/8 для Baxi 6л 5693920»

Данный бак монтируется  в отопительные контуры и используется для сбора жидкости при ее расширении во время нагрева. Конструкция является обязательным элементом, выполнена из качественного металла, который может выдерживать повышенные температуры и давление. Легко противостоит формированию очагов коррозии. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 5400 рублей.

Zilmet резьба 3/8 для Baxi 6л 5693920 Достоинства:

• Отличное соотношение цены и качества;
• Антикоррозийная защита;
• Вариативность монтажа.

Недостатки:

• Не обнаружено.

2-ое место: «Viessmann Vitodens 100 WB1С — 7837231»

Эта модель устанавливается только в закрытые отопительные магистрали. Монтаж ее осуществляется исключительно на стену, что говорит об экономии рабочего пространства. Все функции выполняются в оптимальном режиме, проведение частых профилактических мероприятий не требуется. Страна-производитель – Турция, на товар предусмотрена гарантия в полгода. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 6000 рублей.

Viessmann Vitodens 100 WB1С — 7837231 Достоинства:

• Плоская форма экономит пространство для размещения;
• Имеется полугодичная гарантия;
• Надежная работа.

Недостатки:

• Не обнаружено.

1-ое место: «NG 50/6 Reflex 8001011»

Изделие подходит для использования в системах водоснабжения и отопления. Возможна работа с любым типом носителя – и с простой водой и с синтетическими смесями, в состав которых может входить до 50% гликоля. Максимальная рабочая температура для несущей жидкости оставляет +70 градусов по Цельсию. В отсекающей мембране предусмотрена инновационная технология «Рефлекс 5», посредством которой  допустимы чрезвычайные рабочие нагрузки. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 13350 рублей.

NG 50/6 Reflex 8001011 Достоинства:

• Эпоксидное покрытие;
• Возможность работы с предельными нагрузками;
• Вариативность теплоносителя.

Недостатки:

• Несколько завышенная цена.

Заключение

Планирование системы отопления – это не только радиаторы и котел, но и другие элементы, входящие в общую схему отопления и обеспечивающие безотказную работу и полноценную функциональность. Выбор расширительного бака системы отопления является немаловажной частью такого планирования. Именно расширительный бак обеспечивает компенсацию температурных расширений и обеспечивает нормальную работоспособность всего оборудования.

Источник: vyborok.com