Какое давление должно быть в расширительном бачке системы отопления

Конструкционные особенности и принцип работы

Все бачки аналогичны по конструкции. У них имеется металлический корпус, разделенный изнутри на два завальцованных отсека. У бачка на одной стороне находится ниппель, а на второй – горловина, предназначенная для соединения с трубами.

Внутри корпуса располагается диафрагма. Когда емкость пустая, она заполняет ее большую часть, а оставшееся пространство занимает воздух. В процессе функционирования сети теплоноситель нагревается, его объем увеличивается, а излишки проникают в полость, имеющуюся между диафрагмой и корпусом.

После снижения температуры рабочая среда уменьшается в объеме, а закачанный ранее воздух выдавливает ее назад в систему.

Давление включения и выключения насоса

Что произойдет, если вся вода из бака уйдет, а насос не включится? В нашем баке, накачанном в пустом состоянии до 1 бара минимальное давление воды составляет 1 бар. То есть, вода наша вытекает, давление уменьшается и после 1-го бара должно просто рухнуть на ноль. Просто потому, что воды нет. Кончилась. Мотор начинает работать и вся система испытывает непредвиденную нагрузку. Вода выстреливается из насоса, бьет по трубам и гасится мембраной бака, которая принимает на себя весь удар. Это все не очень комфортно и довольно опасно. Куда лучше, если насос включится, когда в баке еще есть вода! Но не слишком много. В нашем случае насос должен включиться, когда давление воды больше 1 бара. На сколько больше? Если сильно больше, то мы сократим количество накопленной воды и увеличим периодичность включений насоса (чаще будет включаться и на меньшее время), что не есть хорошо. Вот теперь мы начинаем понимать, почему нам советовали накачивать бак на 2 десятых бара меньше давления включения насоса. В этом случае в момент включения насоса в баке будет разумный уровень воды. Разумный — значит обоснованный производителем.

А когда же нам надо выключать насос? Очевидно, тут мне скажут, что включать надо на 1 баре, выключать на 4. Тогда наш бак накопит феноменальные три четверти объема воды. Но это неудобно и некомфортно с точки зрения «пойти помыться». Комфортно включать на трех и выключать на четырех. В самом крайнем случае включать на двух и выключать на четырех. Вот и считаем. Если разница давлений всего в 2 раза, то и бак наш максимум способен половину объема использовать.

Требования производителей Производители хороших баков утверждают, что нельзя допускать до того, чтобы воды в баке было больше половины. Так производители страхуются от гарантийных случаев. У меня лично хороший бак известного производителя, купленный у представителя и я много раз испытывал свой бак на прочность описанным выше способом и ничего с ним не произошло.

Устройство и принцип действия

Корпус бачка имеет круглую, овальную или прямоугольную форму. Изготавливается из легированной или нержавеющей стали. Для предотвращения коррозии окрашивается в красный цвет. Окрашенные в голубой цвет бачки используются для водоснабжения.

Бачок в разрезе

Важно. Окрашенные в разный цвет расширители не являются взаимозаменяемыми

Емкости голубого цвета используются при давлении до 10 бар и температуре до +70 градусов. Бачки красного цвета рассчитаны на давление до 4 бар и температуру до +120 градусов.

По конструктивным особенностям баки выпускаются:

с использованием сменной груши;
с мембраной;
без разделения жидкости и газа.

Модели, собранные по первому варианту, имеют корпус, внутри которого располагается резиновая груша. Устье ее закреплено на корпусе с помощью муфты и болтов. При необходимости грушу можно поменять. Муфта снабжена резьбовым соединением, это позволяет установить бак на штуцер трубопровода. Между грушей и корпусом закачивается воздух под небольшим давлением. На противоположном конце бачка расположен перепускной клапан с ниппелем, через него можно закачивать газ или, при необходимости, выпускать его.

Работает это устройство следующим образом. После установки всех необходимых арматур воду накачивают в трубопровод. Заливной кран устанавливается на обратной трубе в самой ее нижней точке. Это делается для того, чтобы воздух, находящийся в системе, мог беспрепятственно подниматься и выходить через выходной кран, который, напротив, устанавливается в самой верхней точке подающей трубы.

В расширителе груша под давлением воздуха находится в сжатом состоянии. По мере поступления воды она наполняется, распрямляется и сдавливает находящийся в корпусе воздух. Заполнение бака происходит до тех пор, пока давление воды не сравняется с давлением воздуха. Если закачка системы продолжится, давление превысит максимальное, и сработает аварийный клапан.

После того как котел начинает работать, вода нагревается и начинает расширяться. Давление в системе увеличивается, жидкость начинает поступать в грушу расширителя, еще больше сжимая воздух. После того как давление воды и воздуха в бачке придет в равновесие, поступление жидкости прекратится.

Когда котел перестает работать, вода начинает остывать, ее объем уменьшается, также уменьшается давление. Газ, находящийся в бачке, выталкивает избыток воды обратно в систему, сжимая грушу, пока давление снова не сравняется. Если давление в системе превысит максимально допустимое, на баке откроется аварийный клапан и выпустит лишнюю воду, благодаря чему давление понизится.

Во втором варианте мембрана разделяет емкость на две половины, с одной стороны закачивается воздух, с другой — подается вода. Работает таким же образом, как и первый вариант. Корпус неразборный, мембрану поменять не удастся.

Выравнивание давления

В третьем варианте между газом и жидкостью нет разделения, поэтому частично воздух смешивается с водой. Во время эксплуатации периодически газ подкачивается. Такая конструкция более надежная, так как нет резиновых деталей, которые со временем прорываются.

Плюсы закрытой системы отопления

Обычный открытый расширительный бачок является более простым вариантом, если в полной мере справляется со своей задачей. Он гораздо дешевле, чем расширительный бачок системы отопления закрытого типа. Кроме того, открытую конструкцию можно сделать и самостоятельно. Иногда для этого используют лист металла или даже пластиковые канистры.

Поэтому многие могут задаться вопросом, а есть ли смысл устанавливать закрытую конструкцию. Оказывается, что есть, так как она имеет ряд значительных преимуществ:

Закрытая (герметичная) система отопления исключает возможность испарения воды. Кроме того, можно заливать и другие теплоносители (антифриз). Это необходимо, если в доме проживают не постоянно, а время от времени.
В открытой системе бак должен располагаться на чердаке или в другой самой высокой точке относительно всей конструкции. Это требует дополнительных работ по изоляции расширительного бака, чтобы в зимнее время теплоноситель не замёрз. Вопроса, куда ставится бачок, тоже не возникает, так как он может устанавливаться в любом месте помещения. Идеальный вариант — система обратки перед входом в котёл. Таким образом бачок в меньшей степени подвергается температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но в то же время месторасположение конструкции не должно создавать дисбаланс в интерьере помещения в том случае, к примеру, если бачок находится в коридоре.
Трубы и радиаторы системы при открытом типе подвержены коррозии и повышенному газообразованию. Происходит это из-за постоянного контакта теплоносителя с воздухом.
Закрытая система гораздо быстрее прогревает теплоноситель. Регулировки температуры очень точные и чувствительные. Теплопотери в области расширительного бака вовсе нет, в отличие от открытой системы.
Температурная разница теплоносителя при выходе из котла и при входе с обратки намного меньше, чем в системах открытого типа. Это существенно влияет на срок службы системы.
Для создания закрытой конструкции необходимо закупать трубы меньшего диаметра, что влечёт меньшие финансовые и трудовые затраты. Возможно это при монтаже конструкции с принудительной циркуляцией.
В бачке открытого типа необходимо постоянно следить за уровнем теплоносителя. Нужно регулировать уровень, чтобы не было перелива при заполнении, а также чтобы жидкость не опустилась ниже критической точки. Такие проблемы можно решать установкой дополнительных элементов, таких как патрубки перелива, поплавковые камеры и прочее. В закрытой конструкции этих проблем нет.
Главным преимуществом расширительного бака отопления закрытого типа является возможность подключения различных батарей, конвекторов, тёплого пола, а также бойлера.

Из минусов можно считать необходимость установки систем безопасности: манометра, термометра, предохранительной системы и автоматических воздухоотводчиков. Хотя это сложно назвать недостатком, поскольку эти элементы обеспечивают безопасность и являются необходимыми согласно государственным нормам.

Разновидности расширительных бачков

Далее мы рассмотрим виды расширительных баков для отопления. Все они имеют схожую конструкцию, отличаясь внутренним устройством, объемом и формой. Давайте рассмотрим их устройство и выясним некоторые отличительные особенности.

Расширительные баки для открытых систем

Расширительный бак для системы отопления открытого типа представляет собой простой бачок без какой-либо внутренней начинки. Его задача – принимать в себя расширяющийся и увеличивающийся в объеме теплоноситель из отопительного контура, препятствуя его повреждению. Отсюда же удаляется воздух, образующийся в процессе работы отопления. Установленный в самой верхней точке контура, он вмещает в себя до нескольких литров жидкости. С целью предотвращения попадания в теплоноситель посторонних частиц и пыли, бачок закрыт крышкой. При этом он не является герметичным.

Вы можете изготовить самый простой расширительный бак для отопления своими руками – в этом нет ничего сложного. В системах отопления открытого типа в качестве таких бачков используются различные металлические баллоны, пластиковые бочонки и многое другое. Также вы можете сварить его из листового железа, придав ему любую форму (например, прямоугольную – это самый простой и компактный вариант). Подключение расширительного бака к системе осуществляется обычной трубой небольшого диаметра.

Бачки для закрытых систем

В отоплении закрытого типа используются несколько иные бачки. Они построены по замкнутой схеме, теплоноситель в них не сообщается с атмосферным воздухом. Общий принцип работы расширительного бака в системе отопления таков – нагреваясь и расширяясь в объеме, теплоноситель под собственным давлением поступает внутрь бачка, заполняя часть его объема (он ограничен мембраной или резиновым баллоном/мешком). При остывании теплоноситель вытесняется в обратном направлении – внутрь отопительного контура. Еще одна суть расширительного – поддерживать в системе определенное давление.

Мембранный бак для отопления – это и есть не что иное, как расширительный бачок закрытого типа. Но используемые в их конструкции мембраны могут быть двух типов – в виде диафрагмы или в виде резинового баллона (мешка). Мембранные баки для систем отопления разделены надвое прочной резиновой (иногда из альтернативных материалов) мембраной. Вторая половина заполняется воздухом или чистым азотом. При поступлении теплоносителя мембрана изгибается, сжимая газовое наполнение. Как только теплоноситель остынет и его объем уменьшится, мембрана выдавит его обратно в контур.

Некоторые пользователи и специалисты называют такие баки вакуумными, но это не совсем правильная терминология – никакого вакуума тут нет и в помине.

В верхней торцевой части мембранных расширительных баков для отопления мы можем увидеть клапаны для точной настройки давления. Сюда подключаются насосы и манометры. Если бак создаст излишнее давление в системе (при правильно выбранном объеме), начнет срабатывать предохранительный клапан. Если это произошло, следует немного стравить газ из газовой части. В противном случае подсоединяем сюда насос и начинаем накачивать воздух до достижения рекомендуемого производителем давления (указывается в техпаспорте).

Для того чтобы проверить давление в расширительном баке котла для отопления частного дома, воспользуйтесь обыкновенным автомобильным манометром.

Кстати, корпуса расширительных бачков для отопления частных домов и многих других построек делаются пластиковыми или металлическими. Что касается имеющихся внутри мембран, то они нередко делаются съемными – это необходимо для проведения оперативного ремонта без замены всей конструкции целиком.

Встроенные бачки

Также существуют расширительные баки для котлов, которые устанавливаются внутрь обогревательного оборудования – это бачки для двухконтурных котлов, у которых вся обвязка находится непосредственно на борту. В большинстве случаев их объем варьируется от 6 до 8 литров, чего вполне достаточно для обогрева квартир и частных домовладений (и для корректной работы отопления). Например, такие бачки устанавливаются в котлах Baxi, Buderus, Protherm и во многих других.

Неисправности в работе расширительного бака и способы их устранения

Стандартное обслуживание бака заключается в периодическом осмотре его корпуса (и закрашивании вмятин или пятен коррозии при необходимости), проверке давления в газовой камере раз в 2-3 месяца, отслеживании целостности мембраны и проведении его замены при обнаружении протечек.

В летнее время или при других длительных простоях системы с бака обязательно сливают воду, устройство во возможности хранится в сухом месте.

В целом качественные устройства редко выходят из строя, но в последнее время на рынке появилось много поддклок. Например на одном из моих обьектов, за два года мы уже поменяли баки, на новые. Так, что покупайте баки проверенного производителя.

Исключение составляют случаи залипания или износа встроенного предохранительного клапана (при наличии), случайные поломки крышки или механические повреждения корпуса бака, износ мембраны или резиновых уплотнителей.

К признакам неполадок или неправильной работы расширительного бака в контурах отопления относят:

• Резкие скачки давления в системе. В правильно настроенных и функционирующих контурах отопления разница в давлении холодного и максимально нагретого теплоносителя не превышает 0,5-1 бара. В системах с вышедшими из строя или неправильно настроенными баками, наоборот, показатели давления далеки от стабильности.

• Потребность в доливе теплоносителя при отсутствии других утечек.

• Вытечка воды, а не сброс воздуха, при кратковременном нажатии золотника пневматического клапана. Этот признак явно свидетельствует о повреждении и необходимости замены мембраны или самого расширительного бака.

Для проверки работоспособности бака после исключения других проблем (завоздушивания, неисправностей насоса, забивки сетевых фильтров, блокировки теплоносителя арматурой) устройство отключается от системы.

После этого давление камер бака проверяется с помощью манометра и автомобильного насоса. Показатели проверяются в обычном состоянии и после слива теплоносителя, при необходимости давление в баке поднимается до нужного значения.

После этого закрываются все сливные краны, убирается автомобильный насос и манометр, система отопления дополняется теплоносителем и запускается в работу.

При стабильных показаниях давления бак просто оставляется в покое с чуть более частым отслеживанием параметров системы.

Если подкачка камеры не помогла последовательно проверяется:

Для замены мембраны (при наличии такой опции) баки отключаются от системы, разгерметизируются и раскручиваются.

Как правило фланцы мембран размещаются на той же стороне, что и присоединительные патрубки, в ряде случаев каучук удерживают дополнительные крепления, также нуждающиеся в снятии.

Мембрана достается через специальное отверстие, после чего бак промывается от грязи и коррозийных отложений и просушивается.

Новая мембрана вставляется в обратном порядке, ее фланец закручивается после сборки всех дополнительных креплений.

Отремонтированный бак подключается к системе, при необходимости – с корректировкой начального и рабочего давления.

Визуальные признаки неисправностей бака в системах ГВС в целом схожи: в режимах нагрева воды показатели роста давления близки к аварийным, через предохранительный клапан часто сбрасывается вода.

Порядок действий также неизменный: при обнаружении неполадок последовательно проводится диагностика наличия и давления воздуха во внешней камере бака и целостности мембраны.

Поврежденные мембраны в баках для контуров ГВС меняются с учетом потребности использования изделий из пищевой резины, выдерживающих более высокое давление.

Теперь вы знаете ответ на вопрос расширительный бак для отопления закрытого типа установка давление, принципы работы, неисправности и способы их устранения.

Давление воздуха в расширительном бачке

Показатель давления воздуха или азота в расширительном баке для различных газовых котлов будет не одинаковым, все зависит от типа оборудования и конструкционных особенностей. Нормативы указываются производителем в паспорте изделия.

Обычно давление в новой демпферной емкости составляет 1,5 атм. Но такая настройка может не подходить под конкретную систему отопления. Заводские параметры несложно сбросить. Для этих целей в корпусе расширительного бачка имеется специальный штуцер (у некоторых производителей это золотник для накачки), посредством которого осуществляется регулировка напора воздуха.

Ниппель находится со стороны воздушной камеры баллона. С его помощью можно спустить лишнее давление или, наоборот, накачать бачок

Для нормального функционирования газового котла нужно, чтобы в мембранном баке давление было меньше на 0,2 атм, чем в самой системе. Иначе увеличившаяся в объеме разогретая вода не сможет зайти в емкость.

В небольших домах и квартирах для закрытых систем отопления обычно допустимо давление в расширительном гидробаке в пределах 0,8-1,0 бар (атм). Но не менее 0,7 бар, поскольку на многих газовых котлах стоит защита и прибор просто не включится.

Проверят уровень давления бака нужно ежегодно. Если замечены скачки давления в системе отопления, значит, из демпферной емкости вышел воздух и его надо подкачать.

Расширительный бак для водоснабжения и отопления ↑

Расширительные бачки являются неотъемлемыми атрибутами систем водоснабжения, систем отопления, а так же систем пожаротушения. Различают их два основных типа:

Расширительный бак открытого типа. Представляет собой емкость, на дне которой имеется соединение с трубой системы отопления. Характеризуется зависимостью уровня воды в нем от общего объема жидкости в системе. Чем выше температура воды, тем больший показатель ее объема. Бак размещается в самой верхней точке системы отопления, обычно, на чердаке здания. Для уменьшения тепловых потерь через его стенки емкость теплоизолируют. Открытый расширительный бак негерметичен, неэстетичен, громоздок, поэтому не подходит для размещения в помещении.

Расширительный бак закрытого типа или мембранный расширительный бак. Является герметичной металлической емкостью-капсулой, имеющей овальную или шарообразную форму. Внутри она разделяется мембраной, выполненной из термостойкой резины. В результате этого образовывается две камеры – жидкостная и воздушная. Внутри воздушного отделения устанавливается клапан, предназначенный для стравливания (спускания) воздуха в момент сильного повышения давления. Таким образом, жидкость занимает внутренний объем бачка.

Для того чтобы осуществить правильный подбор расширительного бака, необходимо точно знать общий объем теплоносителя.

Кроме того, его выбор должен базироваться на строгом соответствии предельно допустимым границам диапазона давлений в отопительной системе.

Необходимо знать, что завышение заявленного объема расширительного бачка на его эксплуатационные параметры, а так же на функционирование отопительной системы в целом абсолютно не влияет. И наконец, при выборе стоит произвести расчет расширительного бака с учетом того, что теплоносителю отводится ограниченный объем внутри бака. А указанное начальное избыточное и максимально допустимое значения давлений с учетом соответствующих каждому из них коэффициентов определяют самую большую часть общего объема расширительного бака, отведенную под теплоноситель.

Обычно баки мембранного типа производятся с несъемной мембраной, которая жестко крепится к сечению бака. Внешняя поверхность емкости покрывается эмалью красного цвета, а внутренняя полость, непосредственно контактирующая с рабочей средой, то есть теплоносителем – специальной влагостойкой краской.

Любая мембрана имеет такие рабочие характеристики:

диапазон рабочих температур;
санитарно-гигиенические требования;
долговечность;
динамичность работы системы;
устойчивость к диффузии воды.

Устройство и принцип работы

Конструкция и принцип действия устройства становятся ясны уже из названия «мембранный бак».

Представляет он, герметично закрытую металлическую емкость, которая разделена на 2 камеры эластичной мембраной.

В одной из них – пневмокамере, содержится воздух или газ под давлением. В другую гидрокамеру поступает теплоноситель (про пластиковые резервуары для воды написано здесь).

Работает устройство следующим образом:

в состоянии равновесия, давление воздуха в пневмокамере компенсирует давление жидкости в системе отопления, объем гидрокамеры и теплоносителя в ней минимальны;
при увеличении давления жидкости в системе (в том числе, и при нагревании) увеличивается давление в гидрокамере, куда начинает поступать избыток теплоносителя;
за счет эластичности мембраны происходит уменьшение объема пневмокамеры, сопровождающееся ростом давления газа в ней;
как только увеличение давления в пневмокамере скомпенсирует рост давления в гидрокамере система снова приходит в равновесие.

При уменьшении давления теплоносителя в магистралях системы отопления протекают обратные процессы.

Сжатый в пневмокамере воздух (газ) расширяется, вытесняя жидкость из гидрокамеры в систему до тех пор, пока разница давлений не будет скомпенсирована.

Такая герметичная конструкция исключает контакт теплоносителя с воздухом, что существенно снижает вероятность развития коррозионных процессов не только в самом баке, но и в других элементах системы отопления – котлах, трубопроводах и т.д.

Кроме того, экспанзоматы (герметичные расширительные баки) в соответствии с СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» комплектуются предохранительными клапанами (клапанами безопасности), которые позволяют ограничить максимальное давление в системе на допустимом по условиям эксплуатации уровне.

За счет этого, расширительный бак выполняет функции устройства защиты для элементов отопительной системы.

Почему падает давление?

При работающей системе иногда возникает неисправность в виде падения давления на магистрали трубопровода. Это может быть обусловлено двумя причинами:

разгерметизация системы;
неправильно отрегулирован расширительный бак.

Обнаружить утечку можно визуально. В месте протекания жидкости видны подтеки. В рабочем режиме обычно выступает жидкость. Иногда протекать может сам котел или расширитель. Если разгерметизация произошла на металлических поверхностях, их устраняют с помощью сварки или заменяют. При прорыве мембраны в бачке ее заменяют, при отсутствии возможности придется приобрести новую емкость.

Вторая неисправность проявляется в начальном временном промежутке эксплуатации либо при ошибочном удалении газа из расширителя. В этом случае необходимо повторно произвести настройку давления.