Расширительный бак для отопления предназначен для регулирования количества воды, находящейся в системе, и поддерживает необходимое давление в ней. При нагреве теплоноситель увеличивается в объеме, и для того, чтобы от избытка давления не была повреждена система отопления (разрыв труб, повреждение теплообменника котла), устанавливается расширительный бак, который принимает в себя избыток воды, а избыток воздуха сбрасывает в атмосферу. Он изготавливается из листовой стали толщиной 3-4 мм. и имеет цилиндрическую либо прямоугольную форму. Корпус расширительного бака имеет несколько патрубков, которые предназначены для:
- присоединения трубопровода, по которому теплоноситель поступает в бак;
- отвода воды для системы отопления (циркуляционной трубы);
- подсоединения сигнальной (отводной) трубы;
- соединения с переливной трубой.
Расширительные баки бывают открытого или герметичного (закрытого) типов.
Расширительный бак открытого типа в верхней части имеет крышку с резиновым уплотнением. В системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя его подсоединяют к главному стояку над самой верхней точкой системы (это может быть лестничная клетка или чердачное помещение) и обязательно утепляют теплоизоляцией (или устраивают утепленную будку) во избежание, теплопотерь через стенки.
В системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя расширительный бак присоединяют через расширительную трубу на всасывающей линии циркуляционного насоса. К патрубку d1, присоединяется главный стояк, а к патрубку d = 3/4″ подсоединяется труба для циркуляции теплоносителя в самом расширительном баке.
К штуцеру d2 присоединяется труба перелива воды в канализацию, через штуцер d3 присоединяется сигнальная труба. Сверху бак закрыт герметично крышкой.
Объем теплоносителя между уровнями переливной трубы и присоединения расширительной трубы к баку принято считать полезным объемом расширительного бака. В открытых баках уровень воды поддерживают вручную, проводя периодические подпитки системы. Необходимый полезный объем расширительного бака Vp.6. определяют приростом объема теплоносителя, заполняющего систему отопления Vот.с, м3 при его нагревании от 40С , когда объемная плотность теплоносителя составляет Px = 1000 кг/м3, до 95°С, когда его массовая плотность понижается до Pr = 963 кг/м3. После нагрева масса теплоносителя сохраняется, но увеличивается его объем. Прирост объема теплоносителя при его нагреве и должен вместить расширительный бак.
Главными недостатками открытых расширительных баков являются опасность бесконтрольного перелива теплоносителя (затопления помещений) и возможность «заражения» теплоносителя системы отопления кислородом воздуха и, как следствие, что приводит к усилению коррозионных процессов металла в системе.
Расширительный бак отопления герметичного типа лишен данных недостатков. Он имеет в своей конструкции упругую эластичную мембрану, разделяющую бак на две полости – нижнюю, заполняемую теплоносителем (водой) системы отопления, и верхнюю, заполненную инертным газом (обычно азотом). Расширение воды происходит за счет сжатия инертного газа в верхней полости, при этом статическое давление теплоносителя (воды) в системе будет колебаться в соответствии с изменение ее температуры. В этом случае проникновение кислорода воздуха в теплоноситель при функционировании системы практически исключается и не усиливается кислородная коррозия. Присоединение герметичного бака рекомендуется производить в нижней точке системы, в помещении котельной (или ТП) перед циркуляционным насосом.
В последнее время в системах отопления и охлаждения с насосной циркуляцией герметичные баки получили большое распространение. Так немецкая фирма «Reflex variomat» предложила новую разработку расширительного сосуда, выполняющую три функции: поддержание давления в системах с очень малым колебанием; дегазацию воды в системе; автоматическую подпитку.
На рисунке показан расширительный бак отопления герметичного типа с блоком безопасности и подпиточным насосом.
Расширительный бак для систем отопления – расчет
Расширительные баки для отопления имеют красный цвет, и бывают самых разных объемов от 6 л. до 100, 150 и более литров. Для каждой системы отопления расширительный бак подбирается, из расчета 10% от общего объема теплоносителя в системе. То есть необходимо посчитать общее количество секций всех радиаторов, умножить на объем одной секции, к этому прибавить количество воды в трубах и прибавить объем воды в отопительном котле. К примеру, объем теплоносителя в системе составляет 80 литров, 10% от этого количества составляет 8 литров. На практике емкость расширительного бака принимают с небольшим запасом, для нашего примера подойдет расширительный бак объемом 10 литров.
Более точно выполнить расчет объема который должен иметь расширительный бак для отопления можно по формуле (в качестве теплоносителя взята вода):
Vр.б=Vот.с*((Px )/Pr- 1), м3
Подставим в формулу известные величины (указаны выше) и получим:
Vр.б=Vот.с*((1000 )/963- 1), м3
На практике объем бака берут с небольшим запасом и он будет равен:
- для горячей воды Vp.6 = 0,04 Vот.с;
- для перегретой воды Vp.6 = 0,06 Vот.с,
где Vот.с – объем воды в системе отопления, отопительных и нагревательных приборах, трубопроводах, котлах.
