Розширювальний бак для опалення
В системі опалення дуже важливим елементом є розширювальний бак для опалення. Служить такий пристрій для того щоб приймати надлишки теплоносія в той момент, коли він розширюється, таким чином запобігаючи розривання трубопроводу і кранів.

Принцип функціонування розширювального бака для опалення полягає в наступному: коли температура теплоносія піднімається на 10 градусів, то обсяг його збільшується приблизно на 0,3%. При нагріванні води з 10 ° С до 80 ° С її обсяг збільшується приблизно на 4%. Так як рідина - не стискується, то з'являється зайвий тиск, яке потрібно компенсувати. Саме для цього і встановлюється розширювальний бак.

Не можна також забувати, що закритий розширювальний бак складається з двох частин, в одну з яких надходить надлишок розширюється теплоносія, а в іншу під тиском закачаний газ або повітря.

Види розширювальних баків
У різних системах опалення застосовуються різні види розширювальних баків. Раніше в системах, які не мають циркуляційних насосів, використовувався відкритий розширювальний бак для опалення. Але такі баки мали безліч недоліків, тому в даний час їх застосовують дуже рідко. Через те, що в такий розширювальний бачок для опалення потрапляє повітря, з'являється корозія, а також рідина випаровується швидше і її необхідно постійно поповнювати. Такий бак повинен бути поставлений в найвищій точці системи опалення, а це не завжди можна легко і просто реалізувати.
Відкритий розширювальний бак для опалення

У таких системах опалення, де носій тепла циркулює за допомогою насоса, ставиться закритий розширювальний бак для опалення, розрахунок тут робиться на те, що це герметична ємність, яка володіє еластичною мембраною усередині. Мембрана (балонна або діафрагмове) розділяє бачок на дві частини. В одну частину закачується повітря або інертний газ під тиском, а інша частина призначена для надлишків теплоносія. Мембрана всередині бака - еластична, тому при попаданні теплоносія туди обсяг повітряної камери стає менше, тиск в ній зростає, таким чином компенсуючи високий тиск в опалювальній системі. При охолодженні ж відбувається зворотний процес.

Пристрій закритих розширювальних баків

Закритий розширювальний бачок для опалення плоский бак може бути фланцевим (мати змінне мембрану) і з незмінною мембраною. Другий вид користується чималим попитом через відносно низьку вартість. Але фланцеві розширювальні баки багато в чому краще - тиск тут може бути більше, а якщо розірветься мембрана, то можна її замінити.
Фланцеве розширювальний бак системи опалення може бути як вертикальним, так і горизонтальним.
Тут рідина, коли надходить в бак, не має контакту з металевою поверхнею, так як знаходиться всередині мембрани. Якщо мембрана ушкоджується, замінити її можна через фланець.

Вертикальні і горизонтальні фланцеві бачки

Баки, в яких не передбачена змінна мембрана, вона закріплюється жорстко по всьому периметру. Діафрагма з самого початку притиснута до внутрішньої поверхні, так як обсяг розширювального бака для опалення повністю заповнений газом. Після цього тиск в розширювальному баку опалення збільшується, а рідина йде всередину. Коли система запускається, тиск може різко підвищитися, тому саме в цей момент мембрана може пошкодитися.

Вибір розширювального бака
Вибір розширювального бака для опалення - це відповідальна справа. При цьому слід обов'язково приділити увагу не тільки на його типу і розміру, але і на мембрані - важливі такі показники: стійкість до процесу дифузії, діапазон робочої температури, довговічність, відповідність санітарним вимогам.

Сьогодні на ринку представлений великий спектр, розширювальних баків для системи опалення.
Крім цього, необхідно визначити співвідношення меж діапазону тиску, яке гранично допустиме. Обов'язково потрібно уточнити перед покупкою бака, чи відповідає він існуючим нормам якості та безпеки.
Розрахунок обсягу бака
Перш за все, визначимо залежність необхідного обсягу і параметрів, які на нього впливають. При розрахунках потрібно враховувати, що чим більше буде ємність опалювальної системи і чим вище максимальна температура теплоносія в ній, тим бак повинен бути більше. Чим вище допустимий тиск в розширювальному бачку опалення, тим він може бути менше. Звичайно ж, методика розрахунку досить складна, тому краще проконсультуватися з фахівцем. Адже помилка у виборі розширювального бака може викликати часте спрацьовування клапана запобігання або інші неприємності.
Розрахунок обсягу виробляється за спеціальною формулою. Тут основна величина - це сумарний обсяг теплоносія, який присутній в опалювальній системі.
З огляду на пристрій розширювального бака, його обсяг рекомендується підбирати як 10 - 12% від обсягу всієї води в опалювальній системі будинку:
• в трубах;
• в опалювальних приладах;
• в теплообміннику котла;
• невеликий початковий обсяг води, яка з початковою температурою під тиском потрапляє в сам бак (статичний тиск в системі зазвичай вище, ніж тиск повітря в Експанзомати)

Щоб зробити більш точний розрахунок такого пристрою, як вакуумний розширювач для опалення, застосовується формула: Обсяг бака = (Обсяг води системи опалення * Коефіцієнт розширення теплоносія) / Ефективність розширювального бака. Коефіцієнт розширення для води дорівнює 4% при її нагріві до 95 градусів. Для визначення ефективності бака застосовується ще одна формула: Ефективність бака = (Найбільший тиск в системі - Первинний тиск в повітряній камері) / (Найбільший тиск в системі + 1).

Коефіцієнти корисного об'єму розширювального бака

ефективний корисний об'єм розширювального бака - кількість води, яке бак може в себе прийняти і потім знову віддати системі. Оптимальність цього показника можна досягти тільки при правильному налаштуванні бака.
На що впливає цей показник?
Якщо сказати просто: від нього безпосередньо залежить обсяг води в розширювальному баку ( «запас» бака) і, отже, обсяг води, який він може віддати назад системі.
Коли це потрібно?
В результаті невеликих протікань (по краплі) або випаровування, води в системі стає менше. І, поки у бака є запас води, він віддає її системі, тиск не падає. Але як тільки цей запас закінчується, а процес втрати теплоносія триває. Це призводить до зниження тиску і спрацьовування автоматики котла. Система зупиняється або ж просто не може працювати, так як обсяг води в ній недостатній.
Погодьтеся, що є різниця, чи може ваш бак при неправильному налаштуванні може взяти в себе 100 г води або він здатний компенсувати втрати літрами, сприяючи тим самим функціонування системи опалення, поки не буде усунена текти, і знов не буде підживити система.
Особливо це актуально для заміських будинків, де хазяїн виселяється регулярно, і тоді виникає небезпека передчасної зупинки системи опалення і її розморожування.
Та ж здатність бака компенсувати обсяг теплоносія просто необхідна, коли автоматично або вручну знижується температура котла. Теплоносій нагрівається до меншої температури, обсяг його стає також меншим. І ось тут-то приходить на допомогу Експанзомати.
Налаштовуємо бак для роботи в системі опалення
Тут же ми наведемо основні принципи настроювання бака.
Налаштовуючи бак, ми маємо справу з різними видами тисками, які потрібно узгодити один з одним:
• Pст - статичний тиск в системі (дорівнює висоті стовпа води, обумовлене, в свою чергу, висотою системи опалення від точки приєднання бака до верху останнього самого верхнього елементу);
• P0 - тиск повітря в повітряній камері бака;
• Pнач - початковий тиск підживлення;
• Pрасш - тиск, що створюється в системі в результаті розширюється в обсязі води;
• Pкон - тиск, що створюється в результаті додаткового підживлення під час виведення системи опалення на верхній робочий режим по температурі. (Коли в системі бере участь тиск розширення);
• Pкл - тиск запобіжного клапана (для приватних будинків 3 бари);
• Pмакс - максимальний робочий тиск, на яке розрахований самий чутливий елемент системи (зазвичай теплообмінник котла).
Що потрібно зробити перед налаштуванням бака
Всі перераховані види тиску повинні бути представлені в барах (1 бар = 10 м). Візьмемо за основу двоповерховий будинок з висотою опалювальної системи 4 м.
Бак повинен бути від'єднаний від системи опалення або перекритий краном. Тиск у водяній камері повинно бути скинуто. При закачуванні повітря, тиск системи не повинно надавати свого впливу, в іншому випадку бак не вдасться налаштувати.
Те ж саме обов'язково потрібно зробити, коли перед початком опалювального сезону ви перевіряється тиск в баку, або ж коли у вас є підозри, що бак перестав працювати - продірявилася гумова груша.
Зліва ми пропонуємо схему підключення бака до системи опалення.
Чи є різниця, як встановлювати бак: водяним патрубком вгору або вниз? З точки зору його роботи і динаміки зміни тиску в системі опалення різниці ніякої немає. Але ось з точки зору його роботи: у разі несправності мембрани (коли вона продірявилася) - різниця є.
Якщо бак підключити до системи опалення водяним патрубком вгору, то в разі непрацездатності мембрани бак не зможе віддати воду системі, хоча буде наповнений водою.
А якщо його підключити навпаки (водяним патрубком вниз), то навіть в несправному вигляді розширювальний бак все ще зможе віддати теплоносій.
Налаштування бака
Починаємо з Pст = 4/10 = 0,4 бар;
Далі нам потрібно створити тиск P0 (накачати повітря в відповідну камеру розширювального бака).
Який тиск P0 необхідно накачувати? скористаємося формулою
P0 = Pст + 0,2 бар, або P0 = 0,4 + 0,2 = 0,6 бар.
Згідно з рекомендаціями P0> або = 1 бар.
Оскільки висота будинку у нас невелика і сума Pст і P0 менше 1 бара, приймаємо значення P0 = 1 бар.
Встановлюємо бак в систему або відкриваємо запірну арматуру.
Потім відкриваємо вентиль підживлення і створюємо початковий тиск в системі Pнач.
До якого значення? У цьому нам допоможуть наступні рекомендації:
Pнач> або = P0 + 0,3 бару або Pнач = 1 + 0,3 = 1,3 бар.
Тепер включаємо котел, розігріваємо систему до розрахункової температури, припустимо 80 оС, і видаляємо повітря з системи, спостерігаючи за манометром за тим, як створюється нове тиск - тиск розширення Pрасш, яке досягне деякого значення.
І, нарешті, знову включаємо підживлення і доводимо тиск в системі до Pкон, яке повинно бути згідно з формулою:
Pкон <або = Pкл - 0,5 бар або Pкон = 3 - 0,5 = 2,5 бар.
Все, розширювальний бак готовий до роботи!
Кілька важливих зауважень:
• Не завжди потрібно відкривати підживлення вдруге. Потрібно орієнтуватися по манометру. Якщо у вас в системі варто запобіжний клапан на 3 бари, а манометр вже показує тиск в розігрітій системі 2,5 бару, то відкривати підживлення вдруге не потрібно.
• Проводячи підживлення розігрітій системи необхідно пам'ятати про небезпеку створення теплового шоку для котла. Коли стінки котла, розігріті до високої температури, отримують холодну воду, відбувається внутрішня напруга в самому металі, що у випадку з чавунним котлом може привести до тріщин і відповідно до псування котла. Підживлювати гарячою водою потрібно, коли система охолола до 40 оС або ж, коли підживлення врізана на значній відстані від самого котла.
• Піднімаючи тиск в системі, навіть на невеликий рівень, потрібно враховувати елементи системи опалення, які ви встановили. Робочий тиск системи ні в якому разі не повинно перевищувати максимально допустимий для самого чутливого елемента (дивіться паспорта виробників).
• Якщо ми перевіримо заводську настройку розширювальних баків, порівнявши її з наведеними тут рекомендаціями, то виявимо, що ця настройка цілком прийнятна для більшості систем опалення приватних будинків.
«Для чого ж тоді всі ці викладки?», - запитаєте ви. «Навіщо все ускладнювати?»
Відповідаємо. Викладки потрібні, щоб розуміти механізм настройки розширювального бака в випадках:
• коли впало або зовсім відсутній тиск в повітряній камері;
• коли приймається рішення поміняти мембрану бака;
• коли потрібно налаштувати розширювальний бак для нетипового об'єкта.
Таким чином, вакуумний розширювальний бак опалення підбирається з урахуванням характеристик міцності і температури, які не повинні бути вище допустимих показників в місці підключення. Обсяг бака може або дорівнювати, або бути більше того результату, який вийшов в результаті обчислень.

Установка розширювального бака
Монтаж розширювального бака системи опалення робиться відповідно до проекту і інструкцією. Кращим варіантом для вас буде, щоб це здійснив фахівець. Якщо такої можливості немає, то хоча б проконсультуйтеся з ним. Установка розширювальний бак для опалення, якщо він відкритого типу, проводиться в найвищій точці системи опалення. Закритий бак можна ставити практично в будь-якому місці, але не безпосередньо після насоса.

Один з варіантів установки розширювального бачка в систему опалення
Необхідно особливу увагу приділити такому питанню, як кріплення розширювального бака опалення, так як маса бака, який заповнений водою, істотно збільшується. Також важливий момент - це можливість і зручність обслуговування бака, вільний доступ до нього.
Обслуговування розширювального бака
Не можна применшувати роль такого пристрою, як розширювальний бачок системи опалення інструкція цього приладу надає перелік правил його обслуговування. До них відносять:
• Один раз на півроку необхідно перевіряти бак на зовнішні пошкодження - корозію, вм'ятини, патьоки. Якщо раптом такі пошкодження знайдені, то обов'язково потрібно усунути їх причину.
• Один раз на півроку потрібно перевіряти початковий тиск газового простору на відповідність розрахунковому показнику.
• Один раз на півроку перевіряється цілісність мембрани. У разі виявлення її порушення потрібно замінити її (якщо така можливість передбачена).
• Якщо бак не використовуватиметься тривалий час, то потрібно тримати його в сухому місці, слив з нього воду.
Далі про те, як слід перевірити бак опалення - його початковий тиск газового простору. Для цього слід відключити бак від опалювальної системи, дренувати з нього воду, до ніпеля газової порожнини підключити манометр. Якщо тиск нижче, ніж те, яке було встановлено тоді ж, коли відбувалася настройка розширювального бака для опалення - через цей же ніпель бак потрібно накачати компресором.

Показання манометрів при правильній роботі розширювального бака

Перевірка цілісності мембрани - це теж важливий момент. Якщо раптом під час перевірки тиску газового простору після того, як ви дренувати воду, через дренажний кран йде повітря, а тиск в газовій порожнини зменшилася до атмосферного - то мембрана пробита.
Щоб замінити мембрану, потрібно пройти кілька етапів. Насамперед, бак від'єднується від опалювальної системи, потім його потрібно дренувати. Далі тиск газової порожнини скидається через ніпель. Фланець мембрани демонтується. Знаходиться він в області патрубка для з'єднання з трубами. Мембрана, що входить в пристрій розширювального бака для опалення, витягується з отвору внизу корпусу.
Потім потрібно перевірити внутрішню частину корпусу, щоб там не було забруднення і корозії, якщо вони є - потрібно їх видалити і промити водою, після чого висушити. Щоб прибрати корозію, не можна використовувати засоби, що включають масла! Тримач мембрани вставляється в отвір угорі мембрани. Болт вворачивается в тримач мембрани, вона ставиться в корпус, а держатель відводиться в отвір в дно корпусу. Потім держатель фіксується гайкою. Після цього на корпус ставиться фланець мембрани.