Расширительный бак: что это?

Важная часть системы отопления — расширительный бачок. Это резервуар для выхода излишков теплоносителя, расширяющегося при нагревании.

Без расширительного бака невозможно правильное функционирование любой отопительной системы.

Назначение расширительного резервуара для котлов

В момент нагревания объем любого тела увеличивается.

Это обусловлено физическими свойствами вещества. Жидкие тела, а в трубах и радиаторах отопления это теплоносители, при нагревании на каждые 10 °C увеличиваются примерно на 0,3%.

Так как сжиматься жидкость не может, то появляются её излишки, которые необходимо куда-то направить. Для этого устанавливается расширительный бачок.

Это устройство принимает излишки жидкости из труб отопления и восполняет недостаток теплоносителя при его охлаждении и, как следствие, сжимании.

Важно! При отсутствии расширительного бака во время нагревания теплоносителя происходит повышение давления, что приводит к разрыву труб и радиаторов.

Расширительный бачок обеспечивает безопасную работу всех узлов отопительной системы.

От правильности его установки зависит срок службы. Таким образом, резервуар нужен для того, чтобы:

• временно удалять избыток теплоносителя из системы отопления при его нагревании;
• удалять излишки жидкости из бачка при превышении максимального уровня;
• восполнять недостаток теплоносителя в трубах при его охлаждении;
• поддерживать давление системы отопления с помощью регулировки объёма теплоносителя;
• накапливать и отводить в атмосферу воздух и пары из жидкости, которые появляются при её нагревании.

Что такое расширительный бачок?

Бачок расширительный — узел жидкостной системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания; емкость специальной конструкции, предназначенная для компенсации утечек и температурного расширения циркулирующей в системе охлаждающей жидкости.

Расширительные бачки используются и в других системах транспортных средств, тракторов и спецтехники: в гидроусилителе руля (ГУР) и в различных по назначению гидравлических системах. В целом по назначению и конструкции данные бачки схожи с бачками системы охлаждения, а об их отличительных особенностях рассказано ниже.

Расширительный бачок выполняет несколько функций:

• Компенсация температурного расширения охлаждающей жидкости при нагреве двигателя — излишки жидкости поступают из системы в бачок, препятствуя росту давления;
• Компенсация утечек охлаждающей жидкости — в бачке всегда хранится некоторый запас жидкости, которая при необходимости поступает в систему (после выброса жидкости атмосферу при перегреве, при возникновении незначительных утечек и т.д.);
• Контроль уровня охлаждающей жидкости в системе (с помощью соответствующих меток на корпусе бачка и встроенного датчика).

Наличие бачка в жидкостной системе охлаждения обусловлено особенностями и физическими свойствами охлаждающей жидкости — воды или антифризов. При повышении температуры жидкость, в соответствии с ее коэффициентом температурного расширения, увеличивается в объеме, что приводит и к повышению давления в системе. При чрезмерном росте температуры жидкость (особенно вода) может закипеть — в этом случае избыточное давление сбрасывается в атмосферу через встроенный в пробку радиатора паровой клапан. Однако при последующем охлаждении двигателя жидкость приобретает нормальный объем, а так как часть ее была утеряна при выпуске пара, давление в системе падает — при чрезмерном снижении давления открывается встроенный в пробку радиатора воздушный клапан, давление в системе выравнивается с атмосферным. В этом случае в систему попадает воздух, что может оказывать негативное влияние — в трубках радиатора образуются воздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции жидкости. Так что после стравливания пара необходимо пополнять уровень воды или антифриза.

Антифризы различных типов обладают более высоким по сравнению с водой коэффициентом температурного расширения, поэтому описанные выше процессы происходят более интенсивно. Для устранения данных негативных эффектов в систему охлаждения и вводится расширительный бачок, соединенный с радиатором. При повышении температуры излишки жидкости просто отводятся в бачок, а при охлаждении двигателя — возвращаются в систему. Это значительно повышает порог сброса пара в атмосферу и увеличивает интервал между пополнениями уровня жидкости в системе.

Система охлаждения двигателя и место в ней расширительного бачка

Расширительный бачок играет важную роль в работе системы охлаждения и всего силового агрегата, поэтому при любой неисправности его необходимо заменить. Чтобы подобрать нужный бачок и верно выполнить ремонт, следует сначала разобраться в существующих типах и особенностях этих деталей.

Вопросы правильного подбора и замены расширительного бачка

В процессе эксплуатации транспортного средства расширительный бачок подвергается воздействию высоких температур, значительных перепадов давления и агрессивных сред (антифриза, выхлопных газов, топлива, масел и т.д.) — все это может приводить к порче бачка и пробки заливной горловины. Наиболее частые проблемы пластиковых бачков — трещины в корпусе и разрывы вследствие чрезмерного роста давления. В любом из этих случаев бачок подлежит замене, причем сделать ремонт нужно как можно скорее.

На замену следует брать только бачок того типа и каталожного номера, что был установлен на автомобиль производителем — только так можно гарантировать корректную работу всей системы. Если из строя вышла и пробка (о чем обычно свидетельствует разрыв бачка вследствие неисправности парового клапана), то нужно купить и ее. Если же старая пробка работает нормально, то ее можно установить на новый бачок. Старый указатель уровня жидкости, как правило, тоже ставится на новый бачок без каких-либо проблем.

Замена расширительного бачка должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства. Обычно для выполнения этой операции нужно слить антифриз, отсоединить от старого бачка все шланги, демонтировать бачок (он держится хомутом, иногда — с помощью дополнительных винтов) и установить в обратном порядке новую деталь. При этом может потребоваться и замена старых хомутов, так что сразу следует позаботиться и об их покупке. А если устанавливается старая пробка, то ее нужно проверить и при необходимости прочистить.

После монтажа необходимо залить новый антифриз и закрыть пробку, при верном выборе, замене и подключении нового бачка вся система сразу начнет нормально работать, обеспечивая эффективное охлаждение силового агрегата.

Еще в этом разделе

Расширительные баки для газовых котлов

Расширительный бак газового котла выполняет функцию компенсации расширения объема системы отопления. Каждый газовый навесной котел комплектуется компенсационным расширительным баком. Баки расширительные для котлов производятся двумя итальянскими фирмами производителями Zilmet и CIMM. В зависимости от торговой марки, мощности котла и конфигурации котлового оборудования баки расширительные могут быть разных размеров, форм и иметь разный объем в литрах. Баки расширительные для котлов могут быть круглые, прямоугольные, квадратные, с креплением и без него, штуцер подсоединения заводом производителем изготавливается под резьбу G 3/8, 1/2, 3/4, также в некоторых торговых марках используется подсоединение под скобу (непосредственно по бренду Ferroli).

Бак расширительный для газового котла состоит из трех частей – мембрана расширительного бака, пространство, накаченное азотом и пространство теплоносителя. В процессе эксплуатации мембрана компенсационного бака выходит со строя, что в первую очередь зависит от качества воды. К сожалению мембрана расширительного бака от заводов производителей не поставляется как отдельное комплектующие, поэтому при выходе со строя мембраны – необходимо производить замену расширительного бака в целом.

Симптомом поломки бака расширительного является повышение давления в системе отопления при нагреве системы, а при охлаждении теплоносителя, наоборот давление падает. Повышение и падение давления системы отопления отображается на манометре или термоманометре котла, что размещен на панели управления газового оборудования.

Назначение дополнительного бака двухконтурного котла

Как правило, встроенные компенсационные резервуары в газовых котлах имеют объем около 6-8 литров. Они рассчитаны на компенсацию расширения 120 литров теплоносителя , циркулирующего в системе отопления. При обычных условиях эксплуатации для небольшой квартиры или дома такого расширительного бака хватает.

При установке радиаторов нестандартной формы и размеров, обязательно систему отопления нужно оборудовать дополнительным расширительным баком. Поскольку в такие батареи помещается больше воды

Если площадь обогрева большая, установлен теплый пол или много радиаторов в комнатах, объема стандартной встроенной емкости будет мало, так как воды используется больше.

При нагреве излишки теплоносителя полностью заполняют бачок. А поскольку в резервуаре свободного места не остается, то напор воды усиливается в самой системе отопления и происходит аварийный сброс предохранительным клапаном. После этого, автоматически включится в работу газовый котел вряд ли сможет.

Чтобы избежать таких негативных последствий, в систему отопления устанавливают дополнительный расширительный бак с мембраной в конструкции для двухконтурного газового котла. Когда стандартный резервуар полностью заполнится, вода уйдет в запасной гидробак. После остывания жидкость возвращается в радиаторы.

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.

Типы баков

Существует два вида резервуаров для отопительной системы:

• открытые;
• закрытые.

Открытый

Устанавливается в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Он монтируется в самой верхней точке и представляет собой открытую или полуоткрытую ёмкость круглой или прямоугольной формы.

На определённом уровне в него вставляется трубка для слива излишков теплоносителя. Открытый резервуар обязательно утепляют, чтобы теплоноситель не остывал.

Фото 1. Расширительный бак открытого типа, подходит для отопительных систем с естественной циркуляцией.

Достоинства:

• простота и неприхотливость обслуживания;
• отсутствие дополнительных элементов;
• простота управления.

Недостатки:

• открытость и контакт с атмосферой, вследствие чего возможна коррозия самого устройства;
• из-за открытости наблюдается большое испарение теплоносителя, что приводит к необходимости постоянного контроля за уровнем жидкости;
• установка в верхней точке основного стояка доставляет неудобства при добавлении жидкости в систему.

Закрытый

Резервуар закрытого типа устанавливается в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Он представляет собой герметичную ёмкость с установленным краном Маевского для стравливания лишнего воздуха. Для контроля за давлением внутри бака его снабжают барометром. Такой резервуар устанавливается в любом месте помещения.

Фото 2. Расширительный бачок закрытого типа обычно монтируется в отопительных системах с принудительной циркуляцией.

Достоинства:

• полная герметичность системы;
• отсутствие контакта с воздухом, что исключает коррозию труб и радиаторов;
• простота монтажа;
• экономичность.

Недостатки:

• необходимость устанавливать дополнительное оборудование для контроля за давлением внутри ёмкости;
• риск повреждения устройства вследствие скачков давления.

Мембранный

Резервуары мембранного типа — отдельный вид закрытых баков. Они представляют собой герметичную ёмкость с эластичной мембраной внутри.

Мембрана служит для регулировки давления жидкости в системе. Она разделяет резервуар на две части. Одна часть заполнена инертным газом, а другая предназначена для приёма излишков теплоносителя.

При попадании жидкости в одну часть, давление на мембрану усиливается, вследствие чего она сдвигается в ту сторону, где находится воздух. При остывании теплоносителя происходит обратный процесс. Давление со стороны жидкости уменьшается, а сжатый воздух выталкивает мембрану назад.

Мембранные ёмкости могут иметь сменную и несменную мембрану. Во втором случае при поломке придётся заменять расширительный бак полностью, поэтому большей популярностью пользуются ёмкости первого типа.

Достоинства:

• отсутствие контакта с воздухом и, как следствие, предотвращение коррозии металла;
• установка в любом удобном месте внутри помещения;
• отсутствие необходимости теплоизоляции;
• простота монтажа;
• надёжность;
• экономичность, т. к. теплоноситель не испаряется из труб и радиаторов и не охлаждается.

Недостатки:

• невозможность изготовить своими руками без специальных материалов и инструментов;
• периодическая проверка давления инертного газа;
• при поломке конструкции в отдельных случаях придётся заменять резервуар полностью.

Справка! Мембранные баки устанавливаются в системах отопления закрытого типа, использующих насос. Такие системы зависят от наличия электроэнергии.

Как рассчитать объем бачка

При расчёте объёма расширительной ёмкости нужно учитывать несколько факторов:

• ёмкость и мощность отопительной системы;
• тип системы отопления;
• тип расширительного бачка.

Для расчёта ёмкости резервуара используется формула:

Vб=(Vс * К)/D, где:

Vб — вместимость резервуара;

Vс — объем теплоносителя в системе;

К — коэффициент расширения жидкости. Для воды этот показатель равен 4%, поэтому в формуле используется 1,04;

D — коэффициент расширения самого бака, зависит от материала изготовления и разницы температур во время отопления. Для точного установления «D» можно использовать формулу:

D = (Pmax — Pнач)/ (Рmax + 1), где:

Pmax — это значение максимального давления внутри труб и радиаторов;

Рнач — это давление внутри бака, запланированное производителями (обычно 1,5 атм.).

Таким образом, объем резервуара зависит во многом от собственных характеристик.

Внимание! Все показатели и характеристики не должны быть выше установленных норм. При расчёте объёма устройства данные должны быть равны или чуть больше полученных результатов.

Многие сайты предлагают онлайн-расчёты расширительных баков.

Установка в частном доме

При подключении резервуара к отоплению частного дома следует определиться с его типом. Подключение каждого вида производится по инструкции и имеет свои особенности.

Особенности подключения ёмкости открытого типа:

• устанавливается непосредственно над котлом в высшей точке стояка;
• корпус резервуара тщательно теплоизолируют;
• обязательно оборудуется аварийный слив жидкости.

Важно! Аварийный слив лучше направить в канализацию, чтобы исключить попадание под горячую струю теплоносителя живых существ.

Особенности установки баков закрытого и мембранного типа:

• малые ёмкости крепятся к стене при помощи хомута или подвешиваются на кронштейн, большие — устанавливаются на пол;
• мембранные баки лучше всего устанавливать вертикально, при горизонтальном расположении возможно проникновение инертных газов в теплоноситель;
• устанавливать ёмкость следует таким образом, чтобы её было удобно обслуживать;
• закрытый расширительный бак устанавливается непосредственно перед котлом отопления и насосом в отводящей трубе;
• нагрузка от подводящих труб не должна ложиться на устройство.

Важно! Запрещено прокладывать подводну́ю трубу по полу или подвешивать на высоту.

Правильное подключение расширительного устройства производят через отсекающий кран. Благодаря этому бак можно отключить от отопления, исключив завоздушивание труб.

Порядок работ

1. Устанавливается и крепится сама ёмкость. Тип установки: напольная или настенная ― определяется объёмом и весом резервуара.
2. Производится врезка в обратную трубу.
3. На резьбу накручивается отсекающий кран.
4. Проверяется давление в системе отопления.

Какой бачок нужен для системы отопления?

Расширительный резервуар для системы отопления подбирают в соответствии с тем, к какому типу относится. Если это открытая система, то есть два варианта: закрытый или открытый бак.

Во втором случае также есть выбор — обычный закрытый резервуар или мембранное устройство.

При выборе бачка следует учитывать объём теплоносителя в трубах и радиаторах, тип и мощность котла. По результатам расчётов выбирается объём устройства. Важно при выборе ёмкости учитывать способ её установки.