Расширительный бак своими руками

Расширительный бак открытого типа

Перед тем как установить расширительный бак. нужно знать, какие типы его существуют, основные их преимущества и недостатки. Выделяют баки открытого и закрытого типа. Первый рекомендуется устанавливать на верхней части стояка, то есть трубы, ведущей непосредственно на чердак того или иного здания. По форме такой расширительный бак может быть различным: прямоугольным, круглым, цилиндрическим. Такой бачок должен быть изготовлен из толстой листовой стали, иметь в верхней части специальную крышку для осмотра.

Он очень часто применяется в отопительных системах. Для защиты от разрушения расширительный бак покрывается антикоррозийным слоем.

Как изготовить расширительный отопительный бак своими руками

• Расширительный бак открытого типа
• Устройство бачка открытого типа
• Расширительный бак закрытого типа
• Как изготовить бак своими руками
• Список инструментов и материалов
• Технология установки бачка в системе

Сегодня в большинстве домов и квартир проведена своя система водяного отопления. Данная конструкция требует от владельцев правильного ее размещения, эксплуатации. Некоторые люди, которые хорошо учили в школе физику, знают, что вода при нагревании обладает свойством увеличиваться в объеме.

Для того чтобы снизить водную нагрузку на трубы и всю систему, необходимо применять расширительные баки. Они нужны для задерживания и отведения излишнего количества воды. Любая система отопления имеет свой резерв вместимости, особенно если она замкнутая.

Сделать расширительный бак для отопления дома можно самому. Такая конструкция не нуждается в правильном размещении или эксплуатации.

Если данный резерв на пределе, то это способствует повышению гидравлического давления, что может повлечь за собой разрушение всей конструкции и оборудования. Следует рассмотреть более подробно что представляет собой расширительный бак, основные его виды, принцип работы расширительного бака мембранного отопления.

Расширительный бак — это часть водяного отопления. Он представляет собой емкость, которая принимает горячую воду, увеличивающуюся в объеме. Устройство очень важно. Все дело в том, что повышение температуры воды в котле на каждые 10°С приводит к быстрому увеличению объема нагреваемой жидкости в среднем на 0,3%. Достигая температуры 100°С, объем воды должен увеличиться примерно на 3%.

Принцип работы его не сложен. Итак, расширительный бак выполняет такие функции, как: удаление излишков воды при нагревании в водосток, сбор водяных паров и воздуха, которые выделяются в котле при его работе, восполнение объема воды при ее утечке или других аварийных ситуациях, поддержание необходимого уровня гидростатического давления. Учеными доказано, что в отопительной системе с водным носителем присутствует определенное количество воздуха, в среднем 40 мг на 1 л жидкости. Но при нагревании его растворимость резко снижается, и он может выделяться в окружающую среду в виде пузырьков в объеме около 90% от первоначальных цифр.

Устройство бачка открытого типа

Открытая система бака должна включать в себя несколько патрубков: для присоединения расширительной трубы, переливной, циркуляционной и контрольной. Через первый из них вода поступает в бак, по второму убираются ее излишки, по циркуляционной трубе вода поступает в систему отопления, а контрольная трубка предназначена для удаления воздуха и регулирования уровня заполнения труб. Имеется также и запасной патрубок, который открывают в случае ремонта для сброса воды. Патрубок представляет собой небольшую трубу, которая присоединяется к основной системе для отведения воды или воздуха.

Самодельный расширительный бак должен быть такого объема, чтобы вмещать примерно 4% от объема всей воды, циркулирующей в трубах и приборах.

Расширительный бак закрытого типа

В системе отопления бак мембранного типа применяется чаще. Он представляет собой емкость баллонного или плоского типа, которая внутри разделена на 2 отдела специальной мембраной. Первая предназначена для жидкости, вторая — для воздуха. Принцип работы мембранного бачка более сложен.

При увеличении в системе объема поступающей воды изменяется и объемное соотношение этих двух частей бака. Осуществляется это благодаря изгибу мембраны. В первоначальном положении весь бак заполнен воздухом, мембрана при этом прижата. По мере нагревания и поступления воды в трубы мембрана начинает раздвигаться, и соотношение камер изменяется в объеме.

В воздушной же камере повышается давление, когда оно достигнет предельно допустимых значений, то в схему работы включается так называемый предохранительный клапан, с помощью чего выводятся излишки воздуха и давление в системе снижается. В норме давление должно быть равным около 3,3-4 бар. Большое значение для работы мембранного аппарата имеет и то, что расширительный бак должен быть заполнен не полностью, а не более чем на 44%.

Как изготовить бак своими руками

Подобную емкость для воды и воздуха можно сделать своими руками. Изготавливается бачок из углеродистой стали. Для этого подойдет любая емкость объемом от 10-12 л. При этом нужно учитывать, что вместимость его должна составлять не менее 4% от общего объема циркулирующей в системе воды.

Емкость тары можно определить путем заливки туда воды с помощью трехлитровой банки. Для бака можно использовать металлические фляги от лакокрасочных материалов. Очень важно, чтобы толщина стенок была не менее 2,5 мм. Автомобильные же топливные баки не совсем подходят для этих целей, так как их толщина невелика.

Если у вас есть в наличии баки грузовых автомашин, то они прекрасно справятся с поставленной для них задачей. Внутренняя поверхность покрывается водоупорными красками, а наружная — эмалью.

Можно применять отрезок трубы, но только с большим сечением (20-30 см). Но самый оптимальный вариант — бак из нержавеющей стали от стиральной машины. Сварить бак можно и с помощью простого стального листа толщиной 2,5-4 мм.

После того как выбрана емкость, необходимо ее очистить. Если в ней содержатся остатки горюче-смазочных материалов, нужно убрать их путем выпаривания горячей водой, щеткой. Емкость должна просохнуть. После этого потребуется приварить штуцеры. Штуцер желательно приваривать сбоку на высоте 4-10 см от плоскости дна. Это будет способствовать осаждению мелких частиц, ржавчины. Они нужны для присоединения бака к трубам. Бак нужно оснастить крышкой с помощью болтов или люком. Он нужен для того, чтобы можно было периодически очищать емкость. Для того чтобы определить уровень воды в баке, можно изготовить щуп. Для этого в баке потребуется сделать небольшое герметичное отверстие.

Далее изготавливается штуцер из стали в соответствии с диаметром отверстия. Если штуцер будет ввариваться в расширительный бак, то потребуется пробка для закручивания из латуни или бронзы. Она обязательно должна иметь грани для гаечного ключа. Внутрь пробки кладется резиновая прокладка толщиной 4-5 мм. На самом щупе наносят деления и держат его вне бака.

Для проверки уровня воды сперва нужно открутить пробку, опустить щуп в бак (щуп должен быть сухим), достать его и снова закрутить пробку. Резьбу на штуцере нужно смазать жиром или маслом, чтобы не было проблем с открыванием. Если бак возводится на чердаке, потребуется его утеплить. Снаружи и внутри бак покрывается масляной краской.

Список инструментов и материалов

Чтобы изготовить самодельный бак, нужно иметь соответствующий набор инструментов. Он включает в себя: болгарку, напильник по металлу, сварочный аппарат, емкость для бачка, набор штуцеров, болты, резиновые прокладки, электроды для сваривания, масляная краска, масло или жир, щетка, горячая вода, труба сечением 20-30 см или листы стали толщиной 2,5-4 мм, латунная или бронзовая пробка, теплоизоляционные материалы, гаечный ключ, перчатки, маска для сварки.

Технология установки бачка в системе

Для установки мембранного или простого бачка потребуется знать основные этапы его установки. Сперва нужно приобрести емкость (бак) нужного объема, например, 12-литровый. С помощью насоса из него выкачивается весь воздух. После этого снова накачиваем его воздухом до 1,1 кПа.

Очень важно, чтобы давление в системе было выше, нежели в бачке, примерно на 0,1-0,2 кПа.

Затем выключают котел из сети, закрывают все краны для подачи воды, сливают воду с батарей. Чтобы соединить бак с трубами, понадобится аппарат для спаивания, муфты и фитинги (устройства для скрепления деталей). Фитинг состоит из 2 частей: одна прикручивается к резьбе на баке, а вторая припаивается к самой трубе. Бак рекомендуется ставить там, где давление минимально.

Для этого подойдет труба, по которой вода поступает из батареи в газовый котел. Далее разрезают трубу в месте установки бака, припаивают к этой части тройник, а уже к нему приваривают трубу и запорный кран (он нужен для ремонта без слива воды). Уголки нужны для спайки и чтобы емкость можно было к ней прикрепить. После этого подключают бачок, прикрутив вторую часть фитинга. Ставить его можно в углу помещения. Далее откручивается и промывается фильтр для очистки воды. Затем открывают краны и заполняют радиаторы до давления в 1,2-1,3 кПа. Убирают излишки воздуха, включают котел для отопления. Система отопления готова.

Расширительный для отопления – типы и установка

Любая система отопления должна быть оснащена элементами, способными защитить её от гидроудара, поддерживать допустимое давление теплоносителя и компенсировать изменение его объёма. Этим задачам служит расширительный бак

Зачем нужен расширительный бак для отопления?

Для нормального функционирования отопительной системы и устойчивой циркуляции теплоносителя через все её элементы необходимо стабильное давление. Его резкие скачки приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов. Чтобы этого избежать, в системе предусматривают расширительный бак. Его задача – компенсировать изменение объёма теплоносителя (воды или антифриза), вызванное изменением его температуры, снизить возможность гидроудара. На изменение объёма теплоносителя влияет также его состав и соответственно температурный коэффициент. При использовании воды значение этого коэффициента в среднем составляет 4%, в случае антифриза, например этиленгликоля, – от 4,4 до 4,8% (в зависимости от концентрации гликоля в антифризе). Именно расширительный бак и является той самой ёмкостью, куда сбрасываются излишки теплоносителя, чтобы поддержать необходимое давление в сети.

В зависимости от типа системы отопления (открытая или закрытая), применяют разные расширительные баки. Сразу отметим, что открытую систему (её ещё называют системой с естественной циркуляцией – самоточной) в новых домах используют нечасто, её можно встретить в основном в старых постройках.

Бак в системе отопления открытого типа

В такой системе теплоноситель – простая вода – движется по законам физики естественным путём за счёт разной плотности холодной и горячей воды. Этому также способствует уклон труб. Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый холодной водой, поступающей из обратного трубопровода снизу. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой и нагреваются радиаторы. 

В самоточной системе использовать антифириз проблематично из-за того, что в расширительном баке теплоноситель находится в открытом состоянии и быстро испаряется, имен, но потому в этом качестве выступает только вода. При нагревании она увеличивается в объёме, и её излишки поступают в бак, а при остывании возвращаются в систему. Бак располагают в самой верхней точке контура, как правило, на чердаке. Чтобы вода в нём не замерзала, его утепляют изоляционными материалами и соединяют с обратным трубопроводом во избежания закипания. На случай переполнения бака предусмотрен сброс воды в канализацию.

Расширительный бак не закрыт крышкой, отсюда и название системы отопления – открытая. Уровень воды в ёмкости необходимо контролировать, чтобы в трубопроводе не возникало воздушных пробок, приводящих к неэффективной работе радиаторов. Бак подключают к сети через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок. По мере заполнения системы вода достигает сигнального патрубка, на котором устанавливают кран.

Для контроля расширения воды служит переливной патрубок. Он отвечает за свободное перемещение воздуха внутри ёмкости. Для расчёта объёма бака открытого типа нужно знать объём воды в системе.

Бак в системе закрытого типа

Автономная система отопления, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, называется системой закрытого типа. Её особенностью является абсолютная герметичность и отсутствие контакта теплоносителя с окружающей средой. Расширительный бак в ней также закрытый, исключающий контакт теплоносителя с воздухом.

Конструкция расширительного бака

Расширительный бак представляет собой корпус из углеродистой стали с порошковым красным, серым или белым покрытием, внутри которого расположена резиновая мембрана по типу диафрагмы или в виде баллона. Первую в основном используют в небольших ёмкостях, вторую – в крупных. Баки в заводской комплектации иногда снабжены предохранительным клапаном, защищающим систему от превышения допустимого давления. Если это происходит, клапан открывается, выпуская избыток воды. Лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет – докупить и смонтировать рядом с баком.

Расширительный бак с мембраной в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделённый надвое подвижной резиновой перегородкой. На производстве в верхнюю часть ёмкости закачивают воздух, который создаёт начальное давление. После подключения бака в его нижнюю камеру начинает поступать теплоноситель из сети. В тот момент, когда эластичная мембрана становится в нулевое-, спокойное положение и как бы ложится на поверхность теплоносителя, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску. Когда температура теплоносителя растёт, его объём увеличивается, и избыток сбрасывается в расширительный бак. 

За счёт сжатия воздуха мембрана отодвигается в воздушную камеру, благодаря чему внутреннее пространство бака становится больше, и туда поступает избыток теплоносителя. Как только теплоноситель остывает и возвращается к первоначальному объёму, воздействие на мембрану прекращается и воздух в верхней камере, не испытывая противодействия, приводит мембрану в исходное, спокойное положение, тем самым происходит автоматическая регулировка давления в системе.

Баки с мембраной баллонного типа.

В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара и окружает резиновую камеру для теплоносителя. При его поступлении последняя начинает расширяться подобно надуваемому шарику. Благодаря такому устройству бака удаётся более точно контролировать давление в системе.

Хочется отметить, что баллонные мембраны можно заменять по мере износа, а диафрагменные замене не подлежат. Очень важен материал, из которого сделана мембрана. Она должна обладать термоустойчивостью и при этом высокой эластичностью. При выборе бака следует ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как долговечность, рабочая температура, водостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Схема работы расширительного бака:

Как рассчитать объём расширительного бака?

Конструкция расширительного бака не предполагает каких-либо сложных технических решений, но ошибка в расчёте его объёма способна привести к поломке оборудования и выходу из строя отопительной системы в целом: слишком большая ёмкость не сможет создать достаточного давления в сети, а слишком маленькая, наоборот, не примет весь избыток теплоносителя.

Чтобы провести правильный расчёт, следует определить общий объём отопительной сети. Для этого нужно сложить объём котла, суммарный объём всех труб в системе, а также объём дополнительных обогревательных приборов, если они имеются.

Монтаж расширительного бака

Для удобства обслуживания расширительный бак устанавливают рядом с котлом на обратной магистрали. Часто его монтируют таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволяет слить теплоноситель даже в случае выхода мембраны из строя.

Есть и другое мнение: теплоноситель должен поступать в бак сверху. Что является более правильным, так как исключает попадание воздуха в отсек ёмкости, предназначенный для жидкости.

Во избежание скачков в напоре бак лучше располагать перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «закипел», его соединяют с обратным трубопроводом, также рекомендуют установить манометр и клапан для ручной регулировки давления. После монтажа нужно проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо. Если нет, следует сбросить воздух и прокачивать ёмкость до тех пор, пока напор диафрагмы не станет приемлемым.

Из наиболее частых ошибок при монтаже расширительного бака для отопления можно выделить:

• использование уплотнительных материалов, не предназначенных для этих целей. К примеру, дешёвого герметика для ПВХ-окон, рассчитанного на абсолютно другой температурный режим. Первоначально соединения могут иметь вполне привлекательный вид, но при запуске отопительной системы такой уплотнитель не выдержит высоких температур. Как минимум после этого придётся заниматься устранением протечек;
• неудачное место установки, когда к баку затруднён подход;
• неправильный расчёт объёма расширительного бака или выбор его на глаз.

Когда стоит применять антифриз

Заливка в систему отопления антифриза (вода, смешанная с этиленгликолем) не всегда целесообразна.

Должным образом подготовленная вода обладает лучшими теплопроводными качествами, чем он.

Но существуют ситуации, которые требуют обязательного применения незамерзающей жидкости, например, если есть вероятность воздействия минусовой температуры на трубы отопления.

Это может произойти при наружной прокладке магистрали (скажем, от дома к гаражу) или длительном простое системы в зимний период. Переход воды из жидкого состояния в твёрдое непременно приведёт к разрыву труб и радиаторов.

Скачки (перепады) давления в отопительной системе

Признаком неисправности или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Если давление снижается. В этом случае необходимо проверить, как ведёт себя статическое давление, для чего следует остановить насос. Если оно не падает, значит, неисправны циркуляционные насосы, которые по каким-то причинам не могут создать напор воды. Если же статическое давление тоже снижается, то, скорее всего, где-то в трубопроводах дома или же в теплообменнике котла (что бывает довольно часто) возникла утечка. Найти это место можно, отключая различные участки и следя за давлением в системе. Если на очередном отсечении ситуация нормализуется, следовательно, на данном отрезке сети и происходит утечка воды. Если давление растёт. Здесь причин может быть несколько.

1. Одной из частых причин является нарушение или же отсутствие движения теплоносителя по контуру Это может произойти, когда для снижения температуры в сети регулятор отопления дома отсекает подачу теплоносителя от котельной. В таком случае нужно исследовать настройки и откорректировать их так, чтобы регулятор не давал приказ на полное закрытие клапанов, его инерционность увеличится, но подобные ситуации будут исключены.

2. Другая причина кроется в том, что, возможно, система находится под постоянной подпиткой. Как показывает простейший расчёт, чем больше теплоносителя в ограниченном объёме, тем выше давление. В этом случае достаточно перекрыть линию питания и наладить автоматику.

3. Также причиной может стать неправильно подобранный диаметр труб. У выходного патрубка котла он должен быть самым большим.

4. Проблема может быть вызвана увеличенной мощностью циркуляционного насоса либо сбоями в его работе.

5. Если же с приборами управления все в порядке или система отопления их вообще не включает, то возможно, что где-то по ходу теплоносителя перекрыт кран или задвижка.

Типы мембран расширительного бака:

Долговечность мембраны расширительного бака напрямую зависит от типа резины, из которой она изготовлена. Резина SBR – наиболее распространённая в мире. Достаточно упомянуть о камерах для колёс автомобилей, обувных подошвах. Она обладает хорошими механическими характеристиками, может растягиваться до 800%. Температурный диапазон стойкости: от -50 до 100 «С. Такая резина не подходит для систем с питьевой водой, и поэтому её используют только для расширительных баков сети отопления, при температуре выше 100 «С материал быстро стареет, теряет эластичность и разрушается.

Резина MR (BUTILE)

У этого типа резины повышенная устойчивость к высоким температурам, её рабочий диапазон от -40 до 130 °С. Материал может контактировать с питьевой водой. Используется для гидроаккумуляторов.

Резина EPDM подходит для систем с питьевой водой, обладает -высокой устойчивостью к старению и разрушению. Рабочий диапазон температур: от -50 до 130 ‘С. Это довольно дорогостоящий продукт, соответствующий всем санитарно-гигиеническим нормам, и потому ведущие производители делают мембраны для своих расширительных баков именно из резины данного типа.

Резина NBR (NITRILE) – улучшенный вариант резины EPDM.

Она пригодна для эксплуатации при температуре до 100 ‘С и тоже используется для производства мембран. Стойка к антифризам, бензину, бутану, пропану, маслам и растительным жирам.

Где установить

Существует несколько мест установки бака:

1. На подаче. Распространенный вариант, при котором резервуар монтируется над котлом. В таком случае теплоноситель подается не только в контур, но и частично в бак, что сопровождается характерным звуком.
2. На обратной трубе. При такой схеме есть возможность снижения температуры жидкости, что исключает риск возникновения кипения в емкости.
3. Комбинированно. В данном случае речь идет об установке двух баков по предыдущим схемам. Достоинство варианта заключается в том, что можно предотвратить образование воздушных карманов.

В любом случае бак монтируют в верхней точке, что обеспечивается полноценную работу системы.

Что учесть при установке

При монтаже бака необходимо принять во внимание некоторые советы специалистов и провести следующие работы:

• врезать сливную трубку для слива лишней жидкости;
• утеплить резервуар;
• разместить емкость над котлом и соединить их вертикальной магистралью;
• теплоизолировать соединительную и отводящую трубку;
• внутри бака установить гибкий шланг, что позволит по максимуму использовать его объем.

Также не стоит забывать, что бак должен иметь соответствующий объем и все необходимые патрубки.

---

Источники:

• https://teplosten24.ru/rasshiritelnyj-bak-svoimi-rukami.html
• https://laminatepol.ru/29493-rasshiritelnogo-baka-dlya-otopleniya-svoimi-rukami.html