Работа любой автономной системы отопления (СО) связана с изменением объема теплоносителя вследствие его нагрева и остывания. При этом резко возрастает давление в трубопроводе, радиаторах и теплообменнике котельной установки. Для компенсации теплового расширения, сглаживания скачков давления, устойчивой циркуляции и стабильной работы СО в целом необходим расширительный бак (техническое название устройства – экспанзомат), о котором и будет рассказ в данной публикации.
Виды экспанзоматов для систем отопления
Итак, из первой части повествования стало ясно, зачем нужен расширительный бак в системе отопления. Экспанзомат – это некая емкость определенного объема, которая принимает на себя излишки теплоносителя. Вода, при подъеме температуры на 10°С расширяется на 0,4%. Коэффициент расширения антифризов достигает 4,8%.
В зависимости от конфигурации и схемы СО применяются расширительные емкости различной конструкции:
- Открытые.
- Закрытые мембранные.
- Закрытые баллонные.
Каждые из этих устройств имеют свою конструкцию, различный принцип действия и свое место в системе отопления, о чем далее в нашей публикации.
Открытый экспанзомат: устройство и принцип действия
Самый простой, открытый тип расширительных баков применяется в СО не оснащенных циркуляционным насосом, с перемещающимся самотеком теплоносителем, которому способствует правильный уклон труб. Открытыми их называют потому, что теплоноситель в них сообщается с атмосферой. Данные баки представляют собой бочку без крышки, подключенную к СО и установленную в самой ее верхней точке. Данный способ монтажа необходим, чтобы пузырьки воздуха беспрепятственно выводились из СО.
Устройство расширительного бака системы отопления максимально простое: в открытую емкость установлен штуцер для перелива и поплавковый механизм, позволяющий автоматизировать долив воды в систему отопления. Сброс воды через перелив осуществляется в канализационную систему. В принципе, можно обойтись даже и без устройства автоматического долива воды. Пополнение СО можно осуществлять и ведром, через открытую крышку в бак.
Совет: несмотря на название «открытый бак», крышку все же лучше установить, как защиту от попадания в СО мусора.
Принцип действия данного устройства не представляет ничего сложного: вода при работе СО расширяется, а излишки попадают в емкость. При остывании, ее объем уменьшается, уровень в экспанзомате понижается. При закипании теплоносителя, пар выходит через открытую емкость, защищая СО от гидроудара, разрушения трубопровода и разгерметизации теплообменника теплогенератора.
Расширительный бак для отопления открытого типа имеет, помимо достоинства в простоте конструкции, массу недостатков:
- Быстрое испарение жидкости из системы.
- Коррозия металлического бака от соприкосновения воды с кислородом. Ржавчина попадает в СО.
С первой проблемой справиться невозможно: нагретая вода действительно быстро испаряется из открытого резервуара. Это физика. Для решения проблем коррозии металла современная промышленность предлагает нашим соотечественникам пластиковые расширительные баки открытого типа.
Открытые СО в квартирах практически не используются. В частных домах, чаще всего, в качестве теплоносителя применяют антифризы, которые в открытых СО применять нельзя. В итоге постепенно открытые системы, как и открытые расширительные резервуары выходят из обихода. Их место занимают закрытые СО, сложной конфигурации, оснащенные мощными циркуляционными насосами. Для таких схем требуются совершенно другие устройства.
Мембранные и баллонные экспанзоматы закрытого типа
В СО с перемещением теплоносителя посредством воздействия циркуляционного насоса используются расширительные баки закрытого типа. Такая конструкция делает систему абсолютно герметичной: теплоноситель не контактирует с окружающей средой. Именно поэтому такие СО называют закрытыми.
Конструктивно, резервуар для компенсации теплового расширения выполнен в виде герметичной металлической емкости, с установленной внутри диафрагменной или баллонной мембраной.
Пространство между верхней частью мембраной и корпусом называется газовой (воздушной) камерой. Пространство между нижней частью мембраны (или внутри мембраны, как на рис 2) называется водяной камерой. Устройство оснащается гнездом с клапаном для создания необходимого давления, и патрубком, через который емкость подключается к СО. Диафрагма изготавливается из эластичного термоустойчивого материала.
Закрытый расширительный бак для отопления: принцип работы его мало чем отличается от открытых резервуаров.
- При полностью заполненной системе, теплоноситель заполняет мембранный бак до уровня диафрагмы. При расширении, жидкость выдавливает диафрагму в сторону воздушной камеры, в которой создается избыточное давление. При остывании, теплоноситель возвращается в систему, а давление в воздушной камере возвращает мембрану в исходное положение.
- Работа баллонного механизма идентична мембранному, но в баллонном воздушная камера окружает водяную со всех сторон, благодаря чему можно более точно контролировать давление в СО. Диафрагма, в таких устройствах, напоминает по своему строению воздушный шарик.
Существуют резервуары закрытого типа со сменной или стационарной диафрагмой. Последние отличаются низкой стоимостью.
Совет: Если вы приобрели бак со сменной мембраной, и вам необходима ее замена, то при покупке всегда обращайте внимание на ее характеристики, рабочую и максимально допустимую температуру. Чтобы решить какой расширительный бак нужен для отопления — обязательно посоветуйтесь со специалистом.
Советы специалиста
Расширительный бак является неотъемлемой частью любой СО, и его расчет и подбор происходит еще на стадии проектирования. Но некоторые моменты ускользают от внимания владельца автономной отопительной системы, а «специалисты» предпочитают их не афишировать, зарабатывая на знании нюансов вполне себе неплохие дивиденды.
- В закрытой СО экспанзомат не может устанавливаться с меньшим 15 л объемом.
- Расширительные резервуары для отопления окрашиваются исключительно в красный цвет.
- Выбирайте устройство со встроенным клапаном безопасности и возможностью его регулировки.
Важно! Установка расширительного бака для отопления закрытого типа может производиться в любом, удобном для монтажа месте (но не после насоса) и не требует привязки к конкретной ветке контура, подаче или обратке.
