Одною з складових частинводяної опалювальної системи є розширювальний бак. Для того, щоб визначитися, який розширювальний бак придбати, потрібно відповісти на два питання:
Яка система опалення буде встановлена – відкрита чи закрита?
Який об'єм теплоносія (води) у системі?
Отже, почнемо по порядку.
Відкрита та закрита системи опалення
Як правило, при виборі відкритого або закритого опаленняважливу роль відіграє електрика, а точніше його наявність.
Якщо трапляються часті перебої з ним або воно зовсім відсутнє, то встановлюють відкриту систему опалення з природною циркуляцією. Для неї не потрібне світло, достатньо лише палива.
У такому разі потрібен розширювальний бак відкритого типу. По суті, це металева скринька, яку можна виготовити самостійно.
В інших випадках встановлюють . Це більше сучасне обладнання, що запобігає гідроударам, підтримує постійний тиск у системі опалення, збільшує ресурс роботи насоса.
Підіб'ємо підсумок: якщо немає електрики або бувають часті перебої з ним, то вибираємо відкритий розширювальний бак, якщо є електрика, вибираємо сучасний мембранний розширювальний бак.
Розрахунок розширювального бака
Після вибору між мембранним або відкритим розширювальними баками потрібно підібрати бак за об'ємом.
За приблизними підрахунками, об'єм розширювального бака повинен дорівнювати 15% всього обсягу води в системі.
Зробити це не так складно, як пишуть на багатьох веб-сайтах.
Загальний обсяг води в системі складається з кількох складових:
1. Кількість води опалення, що міститься в котлі. Ці дані вказані у технічному паспорті.
2. Об'єм води в радіаторах опалення. Ці цифри повинні містяться в технічні характеристикидо кожного типу радіатора.
Для прикладу, одна секція чавунної радянської батареї вміщує 1,8 л води, сучасні чавунні батареї 1 л, секція. біметалевих радіаторів 0,25 л.
3. І останнім складником буде кількість води в трубах.
V заг = π*D 2 *L/4 , де π = 3,14, D - внутрішній діаметртруби, а L – довжина труби.
Перед підрахунками не забудьте перевести усі числа в сантиметри. Якщо діаметр труби 20 мм, то сантиметрах це буде 20/10 = 2 див.
Після підрахунку, ви отримаєте число, виражене в сантиметрах. Для переведення цього числа в літри поділіть його на 1000.
Приклад:
Внутрішній діаметр труби D=20 мм, довжина труби L=10 м.
Перекладаємо у сантиметри:
D = 20 мм = 20/10 = 2 см;
L = 10 м = 10 * 100 = 1000 див.
Обчислюємо обсяг:
V заг = π*D 2 *L/4 = 3,14 * (2 см) 2 * 1000 см / 4 = 3140 см 3 .
Перекладаємо в літри:
3140 см3 = 3140 см3/1000 = 3,14 л.
Таким чином, складаючи об'єми в казані, радіаторах опалення та трубах, можна обчислити об'єм розширювального бака. Нагадаємо, він має приблизно дорівнювати 15 % від загального обсягу.
У приватних будинках завжди є автономні системи опалення. І якщо їх функціонування відбувається з використанням води, виникає необхідність в установці розширювального бака. Його головна функція полягає у запобіганні надлишковому тиску в системі опалення. Тому його монтаж дуже важливий. Вирушаючи за покупкою розширювального бачка, багато хто не знає, який саме вибрати. Адже асортимент таких виробів більш ніж різноманітний. Тому без слушних рекомендацій тут не обійтися. Вони представлені нижче.
Дуже важливо знати, як підібрати розширювальний бак для системи опалення, щоб не виникали аварійні ситуації.
Визначаємось з видом розширювального бака
Виробники баків для системи опалення пропонують їх у найрізноманітніших виконаннях. Проте всі вони поділяються на два види: відкриті та закриті. Перший є конструкції великих розмірів, які є малоефективними. Тому їх використовують дуже рідко. Отже, вибір потрібно робити на користь другого виду – закритих баків. Вони є ємністю кулястих або плоских форм. Вони мають високу герметичність і компактні розміри. Усередині такі баки розділені термостійкими мембранами. У результаті ємність і двох частин. Треба сказати, що такі розширювальні баки часто називають мембранними. Їх принцип роботи заснований на тому, що під впливом температури теплоносій, що розширюється, потрапляє в ємність, в ході цього термостійкий матеріал розтягується, об'єм повітря в баку зменшується, в результаті чого тиск в системі опалення приходить в норму.
Але це не єдині переваги, які мають мембранні баки. Ще одна їх перевага полягає в тому, що повітря, що знаходиться в них, не контактує з водою, що дозволяє збільшити термін служби всієї опалювальної системи. Встановлювати такі баки можна в будь-якому місці вдома, навіть на горищі. При цьому не потрібно турбуватися про те, що відбудеться їхнє обмороження, як це буває у конструкцій відкритого типу. Знов-таки, завдяки наявності мембрани, яка розділяє повітря від води, у закритих бачках не виникають кисневі «бульбашки», як і у всій опалювальній системі.
Визначаємось з об'ємом розширювального бака
Якщо вибрати для системи опалення бак, який не підходитиме за обсягом, то функціонувати ефективно вона не буде. Саме тому так важливо звернути увагу на цей параметр і визначитися з ним.
При цьому слід враховувати, що чим більша довжина опалювальної системи та вища в ній температура теплоносія, тим більше має бути об'єм бака. Поряд з цим потрібно брати до уваги і таке правило: чим вище значення тиску в системі опалення, тим менший обсяг розширювальної ємності має бути. Може здатися, що методика, за якою можна визначити оптимальний обсяг бака, дуже складна, адже тут потрібно передбачити багато параметрів. Але це лише здавалося б, оскільки існує спеціальна формула, завдяки якій весь процес спрощується. Важливо її докладно вивчити, щоб не припуститися помилки при виборі об'єму розширювального бака, який необхідний.
Отже, головною величиною, від якої залежить результат, є загальний обсяг теплоносія, що знаходиться в наявній системі опалення. Обчислюють його обов'язково з урахуванням потужності, яка є у котла, та кількості опалювальних приладів. Їхні показники приблизно виглядають так: конвектор – 6,9 л/кВт, тепла підлога – 16,9 л/кВт, батареї – 10,5 л/кВт. Сама формула має такий вигляд:
Vбака = (Vсист * k) / D
Тепер розшифруємо її:
- Vсист – весь об'єм води, що є в автономній системі опалення житла;
- k – коефіцієнт, властивий розширенню теплоносія (наприклад, якщо вода нагрівається до 95°С, він дорівнює 4%);
- D – ефективність бака.
У багатьох може виникнути питання щодо того, як можна визначити рівень ефективності розширювальної ємності. Тут існує ще одна формула, яка допоможе зробити точні обчислення. Вона виглядає так:
Таблиця коефіцієнта розширювального бака (збільшення обсягу) води та водогліколевої суміші залежно від температури нагрівання.
D = (Pmax-Pпочаток)/ (Pmax+1)
Розшифровується так:
- Pmax – максимальний тиск у системі, на який відбувається налаштування запобіжного клапана;
- Початок – початковий рівень тиску, що у повітряної камері.
З цього випливає, що вибір обсягу розширювального бака відбувається з урахуванням багатьох параметрів. Їх необхідно брати до уваги, щоб зробити правильні обчислення. При цьому отримана цифра повинна дорівнювати обсягу бака або бути трохи більше її.
Вибираємо оптимальний насос
Щоб зробити опалення більш ефективним та забезпечити якісне функціонування розширювальної ємності, необхідно обов'язково придбати для неї насос. Тут зробити правильний вибір також досить складно. Щоб уникнути помилок, слід знати про те, що для бака об'ємом від 20 до 25 літрів підходять насоси, потужність яких доходить до 1,2 кВт. Якщо ж ємність більше і вміщує понад 50 літрів, то тоді потрібно купувати більш потужні прилади. Тут підійдуть насоси, розраховані на 105-20 кВт.
Звертаємо увагу на якість
Термін служби розширювального бачка багато в чому залежить від того, наскільки якісним він є. Абсолютно зрозуміло, що дешева ємність, виконана з ненадійних матеріалів, прослужить лише кілька років, після чого вона дасть текти. Тому так важливо не вибирати баки, вартість яких перебуває на мінімальному рівні. Однак при покупці досить дорогих виробів потрібно звертати увагу на їхню якість, адже висока ціна ще не гарантія тривалого терміну служби. Тому обов'язково огляньте бак. Зверніть увагу на шви. Вони мають бути акуратними та цілісними. Інакше із герметичністю ємності буде велика проблема.
Крім того, потрібно оглянути бачок на наявність дефектів, адже вибір виробу з таким стане фатальною помилкою. Тут потрібно знайти буквально ідеальний виріб, тому що тільки так можна бути впевненим у тому, що при виготовленні не було порушено технології, а транспортування проводилося відповідно до основних правил і норм. Баки без будь-яких дефектів, які використовуються в опалювальних системах, служать довго і радують безперебійною роботою. При цьому обов'язково їх висока якістьта бездоганність мають бути підтверджені відповідними сертифікатами європейського чи міжнародного зразка. Крім того, вони повинні відповідати гігієнічним нормам та бути стійкими до дифузії.
Вибір дизайну бачка
Як уже було сказано вище, пропонуються в спеціалізованих магазинах розширювальні баки в різних виконаннях. Вони різняться не лише за стилем виконання, а й формою. Вибирати дизайн такої ємності потрібно, виходячи вже зі своїх потреб, а також наявності вільного місця. Адже буває так, що в приміщенні можна встановити бачок тільки округлої форми або прямокутної. Тому важливо перед покупкою визначитися з місцем, де ви його надалі плануєте встановити і точно виявити розміри вільної площі, щоб потім не довелося змінювати виріб або шукати для його монтажу інше приміщення.
Що стосується того, який колір краще вибирати для розширювального бачка, то потрібно орієнтуватися на оформлення кімнати. Так, якщо ви його вирішили встановити у ванній або туалеті, то переконайтеся, що його забарвлення ідеально підійде під інтер'єр. А якщо ви розміщуєте його на горищі, куди заглядаєте лише зрідка і при цьому він у вас не облаштований, то вибирайте бак будь-якого кольору, адже тут цей параметр вже не має важливої ролі.
Підбиваємо підсумки
З представленої інформації зрозуміло, що вибирати розширювальний бачок для своєї системи опалення – справа відповідальна і має багато нюансів. Однак якщо ви керуватиметеся наведеними вище порадами, вам вдасться вибрати оптимальний виріб, що відмінно підходить під ваші вимоги та потреби.
Тому не варто ними нехтувати, адже тільки так вам вдасться зробити правильний вибір і зробити справді вдалу покупку. Встановлений розширювальний бак повністю справлятиметься з покладеними завданнями, що забезпечить якісну роботу системи опалення.
У структурі системи опалення необхідно передбачати наявність всіх конструктивних елементів. Виключати хоча б один із них було б невиправдано з двох причин. По-перше, це може негативно позначитися на функціональності та ефективності роботи усієї системи. А по-друге, такі недосконалі проекти можуть виявитися небезпечними щодо ймовірних загорянь чи розривів трубопровідної комунікації.
Одним з таких важливих структурних елементів опалювальних систем є розширювальний бачок для опалення. Під час нагрівання теплоносія у магістралі відбувається підвищення тиску та збільшення самого теплоносія в обсязі, що обумовлено чіткою дією фізичних сил. У цей час в магістралі трубопроводу, що подає, створюються критичні параметри, які при відсутності компенсаційної ємності можуть спровокувати вихід теплоносія з труби. Зазвичай такі події супроводжуються розривом трубопроводу в найбільш слабкому місцістикування окремих елементів.
Щоб унеможливити подібний розвиток подій, у структурі опалювальної системи і передбачається встановлення бачка розширювального для опалення. За відсутності розширювального бака доведеться зливати надлишок води щоразу під час нагрівання системи. При цьому можливе виникнення повітряних пробок, які утворюються при охолодженні теплоносія у трубопроводі.
Який розширювальний бачок для опалення вибрати?
Класифікація цих структурних елементів опалювальної схеми передбачає дві категорії пристроїв:
- Баки відкритого типу;
- Бачки закритого типу.
До першої категоріївідносяться застарілі моделі для використання в системах із природною циркуляцією теплоносія в системі. Це ємності з відкритим верхом та патрубком для визначення та видалення надлишків води в системі.
Друга категорія включаєвикористання повністю герметичних ємностей, обладнаних випускним клапаном для видалення повітря та надлишків теплоносія. Випускні клапани в таких розширювальних баках для опалення можуть бути механічним з ручним видаленням і автоматичними — забезпеченими манометрами і відповідною автоматикою. Ця категорія розширювальних бачківвикористовується при влаштуванні опалювальної системи з природною або примусовою циркуляцією теплоносія.
Варіант третіймембранний бак для опалення. Ця модель більш досконала, має більшу практичність та естетичний вигляд. Її пристрій передбачає наявність двох відділень конструкції бака. Одні з них містить повітря під тиском, а в інше надходить теплоносій, що розширився в результаті нагрівання.
Обидва відділення розділені міцною та пластичною мембраною. Коли теплоносій заповнює ємність свого відділення, він створює підвищений тиску іншому відділенні. При охолодженні води надлишковий тиск в іншому відділенні витісняє її назад у трубопровід опалювальної системи. Таким чином, підтримується незмінний об'єм теплоносія та тиск у системі.
Як вибрати обсяг розширювального бака?
Коли було визначено вид та місце розташування бака, то тепер необхідно вибрати розрахунок обсягу судини. Розрахувати обсяг розширювального бака для опалення можна різними способами.
Професійний розрахунок -роблять інженерами - проектувальниками, які використовують спеціальне обладнання. Фахівці та інженери враховують усі фактори, які можуть вплинути на стабільність функціонування системи опалення. Багато людей використовують лише цей метод, тому що він є найнадійнішим, точним, але й дорогим.
Спеціальний калькулятор для розрахункурізні інтернет-сайти дають можливість підрахувати обсяг розширювальних баків. Калькулятор дають можливість отримати інформацію про мінімальну потрібну місткість ємностей, що розглядаються. Такий метод можна застосовувати лише для індивідуальних опалювальних систем.
Розрахунок за формуламизазвичай виконується самостійно. Людина має бути дуже уважною, щоб не допустити низки помилок. На різних порталах можна знайти потрібні формули, які допоможуть вам вирішити обсяг розширювального бака.
Вибір розширювального бака для систем опалення
Вибір розширювального бака - ситуація, в якій знань про найпопулярніших і надійних виробників мало. У цьому випадку доведеться згадати і елементарну фізику, яку одні не вчили в школі, а інші старанно намагалося забути. Справа в тому, що молекули рідини при нагріванні змінюють свій об'єм у бік збільшення, а при охолодженні повертаються в колишній обсяг. Експанзомат (професійна назва розширювального бака) в опалювальній системі відіграє роль своєрідного компенсатора, резервуара для рідини, що розширюється і остигає. Якщо в контурі гаряча вода, бак утримує надлишки, а коли вода остигає - він повертає воду в систему.
У професійному слюсарному середовищі, де займаються опалювальним обладнанням, можна зустріти такі види опалювальних систем – відкриті та закриті. Така сама класифікація і в баків. У першому вигляді систем рідина рухається за природними законами. Основним завданням є розміщення бака вище за будь-який елемент у контурі опалення. Це може бути і горище, і місце під стелею. Як розширювальний бак в цьому випадку стають готові ємності, які видозмінюються і допрацьовуються, або зварюються конструкції зі сталевого листа. Вимог до такого бака небагато, навіть місткість не така істотна - мінімум 5 літрів. Незважаючи на всю простоту, у нього багато недоліків:- постійний контакт рідини з водою прискорює процес окиснення радіаторів опалення та сполучних сталевих труб;
- рідина під впливом температури випаровується - потрібно постійно стежити її рівнем;
- розміри відкритих баків як псують внутрішнє оздоблення, а й доставляють незручності;
- відкриті баки, що монтують зовні приміщень, обов'язково потрібно утеплити.
- підвищена надійність усієї конструкції в цілому;
- простота у кріпленні даного виду баків;
- виключено контакт теплоносія з повітрям, що зменшує процеси окислення металевих частин при контакті з водою;
- велика економічність, якщо порівнювати їх із баками іншого типу;
- відсутність будь-якого випаровування завдяки мембранному механізму;
- розташувати бак можна у будь-якому зручному місці;
- немає потреби у додатковому утепленні бака.
V = ((e x C) / (1 - (P o / P m))) / Кзап, де:
V – необхідний обсяг бака.
e – коефіцієнт розширення рідини, яка знаходиться в системі. Також необхідно врахувати максимальну температуру теплоносія. Для води цей показник за температури 85°C становить 0,034.
С – загальний обсяг рідини в опалювальній системі. Тут беріть до уваги об'єм у радіаторах та трубах, об'єм резервуару котла та інших елементів із теплоносієм.
P o - мінімальний тиск у баку. Цей показник не повинен бути меншим, ніж тиск усієї системи опалення в місці розташування бака.
P m – максимальний тиск, який витримує запобіжний клапан.
Кзап – коефіцієнт використання внутрішнього обсягу бака, у відсотках. Його величина дорівнює відношенню обсягів заповненого бака до максимально можливого обсягу теплоносія.
На малюнку нижче представлені дані, які допоможуть визначити максимальну місткість бака:
Вибір розширювального бака – це не найважча частина у проектуванні власного опалення. Питанням наступного рівня складності стає його правильне встановлення. Краще це питання довірити професіоналам, щоб не ховатись холодною зимоюще однією ковдрою.