Расширительные баки

О расширительных баках

Внутреннее пространство всех элементов системы отопления заполнено водой. Получающийся при заполнении объем воды в процессе эксплуатации системы претерпевает изменения: при повышении температуры воды он увеличивается, при понижении — уменьшается. Соответственно изменяется внутреннее давление. Однако эти изменения не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности любых ее элементов. Поэтому в систему водяного отопления вводится дополнительный элемент — расширительный бак.

Расширительный бак — это элемент системы отопления, предназначенный для:

• поглощения избыточного объёма воды в результате ее нагревания;
• вытеснения дефицитного объёма в момент охлаждения;
• поддержания оптимального давления теплоносителя;
• предотвращения гидравлических ударов.

Расширительный бак может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым, находящимся под переменным, но строго ограниченным избыточным давлением.

Местом установки открытого бака является наивысшая точка системы отопления (чердак или крыша).  Открытый расширительный бак предотвращает вскипание воды в системе отопления, пополняет водой систему отопления при утечке и при понижении ее температуры и, наконец, в отдельных случаях он может служить воздухоотделителем и воздухоотводчиком. Открытые расширительные баки вместе с тем имеют недостатки: они громоздки, в связи с чем затрудняется их размещение в зданиях и увеличивается бесполезная потеря тепла через их стенки. Через открытый бак в систему отопления попадает воздух, в результате чего увеличивается внутренняя коррозия и труб и отопительных приборов. Открытые системы отопления не могут работать при высоком давлении. В большинстве случаев требуется прокладка специальных соединительных труб.

Закрытые расширительные баки, располагаемые непосредственно в тепловых пунктах зданий или на тепловых станциях, лишены многих из недостатков открытых баков. Обязательным  требованием при установке является наличие манометра и предохранительного клапана или ниппеля для ручной регулировки давления, чтобы защитить систему отопления от превышения в ней давления выше максимально допустимого уровня (для автономной системы отопления с искусственной циркуляцией это, как правило, 2 – 4 бара).

Мембранный расширительный бак устанавливают рядом с котлом и подключают к обратному трубопроводу перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса, чтобы избежать вскипания теплоносителя. Особое внимание следует уделять крепежу бака, так как в процессе работы его масса значительно увеличивается.

Конструкция закрытого мембранного расширительного бака представляет собой металлический корпус, который может быть плоского или баллонного типа, внутренний объем которого герметично разделен резиновой мембраной. В одной полости находится газ или воздух, сжатый до определенного начального давления, которое указывается в паспорте, за счет чего в не подключенном состоянии весь объем расширительного бака занят воздухом.

Основным элементом закрытого расширительного бака является мембрана. Мембрана может быть диафрагменного и баллонного типа. Диафрагменные мембраны являются не заменяемыми и, как правило, используются в расширительных баках малого объема. Мембрана баллонного типа может быть заменена в случае выхода ее из строя. Так же преимуществом расширительного бака с мембраной баллонного типа является то, что вода не соприкасается с корпусом бака, а находится внутри мембраны, что является дополнительной защитой от коррозии и увеличивает срок службы бака.

Перед пуском системы давление зарядки газа необходимо установить равным статическому давлению системы отопления. Рассчитывается из расчета 1 бар на 10 м водяного столба находящегося выше расширительного бака. Давление в холодной системе отопления, равно давлению в расширительном баке и равно начальному эксплуатационному давлению. При повышении температуры в системе отопления, вода расширяется, и давление увеличивается, прирост объёма попадает в бак (вода начинает поступать в водяную камеру расширительного бака), увеличивая давление в воздушной полости бака до давления в системе отопления.  Мембрана растягивается и уменьшает долю воздушного пространства подобно поршню (воздух сжимается). При достижении температурой воды максимального значения, давление в системе отопления и в расширительном баке поднимается до максимального допустимого значения. С понижением температуры объём воды в системе отопления уменьшается, а давление снижается и ранее принятая вода выталкивается из бака сжатым воздухом. Доля воздушного пространства в объёме расширительного бака увеличивается — воздух выталкивает воду. В случае незначительных утечек воды - давление в системе, а соответственно и в расширительном баке — снижается, и сжатый воздух выталкивает резервный объём воды, тем самым, осуществляя подпитку системы отопления. Бак должен быть рассчитан таким образом, чтобы при максимальной температуре воды давление не превысило максимально допустимого, а при минимальной - не стало меньше давления, необходимого для заполнения системы отопления. Если баки расширительные имеют недостаточный объём, то это приводит к негативным последствиям – образованию трещин или протеканию горячей воды через резьбы. Кроме того, давление в теплосистеме уменьшится ниже минимально допустимого параметра, из-за чего будет возможно попадание воздуха во внутреннюю часть бака. 
Поэтому расширительные баки должны выбираться с учётом их точного соответствия предельно возможным параметрам давления в системе отопления. Полезный объем расширительного бака должен соответствовать увеличению объема воды, заполняющей систему отопления, при ее нагревании до средней расчетной (предельной) температуры.

Преимущества мембранных расширительных баков:

• исключает поглощение водой воздуха;
• экономичный и быстрый монтаж в любом месте системы отопления, имеет массу различных конструкций;
• широкий диапазон допустимых давлений в системе отопления.