Расширительный бачок закрытого типа используется в изолированных герметизированных контурах. Этот составляющий компонент системы отопления предназначен для предотвращения образования критического давления в трубопроводе. Принцип работы бака закрытого типа заключается в регулировании давления путем сжатия или расширения внутренней мембраны. Объем и размеры этого элемента варьируются в зависимости от протяженности и сложности отопительных контуров.

При прогреве теплоносителя, давление на трубы увеличивается и появляется необходимость в его разряжении. Закрытые системы отопления, не имеющие расширительного бачка в своей конструкции, могут просто не выдержать увеличения объема воды или антифриза и разгерметизироваться. Монтаж контуров без описываемых деталей недопустим.

Расширительный бачок закрытого типа представляет собой капсулу из углеродистой стали, изготовленную методом штамповки. Устройство бачка предусматривает наличие резиновой мембраны. Таким образом, в рабочем положении одна половина бачка заполнена теплоносителем, а другая – воздухом. Мембрана жестко закреплена по периметру расширительного бака. Давление может контролироваться и учитываться при помощи специального манометра, который внедряется в общую систему отопления. Монтаж этого устройства предусматривает качественную герметизацию места соединения с системой.

Также встречаются фланцевые бачки, особенностью которых является то, что теплоноситель полностью располагается в самой мембране, не контактируя с металлическим корпусом. Монтаж такого типа изделий предусматривает их вертикальное расположение на горизонтальной поверхности и фиксацию к основанию.

Расчет размера и типа бака для закрытой системы

Использование закрытых баков гораздо эффективнее и рациональнее, чем установка открытых емкостей. Закрытый бачок компактен, а его монтаж относительно прост.

Расчет, при котором определяется допустимый объем расширительного бака закрытого типа, должен учитывать физические характеристики воды в системе отопления. Так, при повышении температуры воды, которая используется в качестве теплоносителя, на каждые 10 °C ее объем увеличивается в среднем на 0,3%.

Перед тем как проводить расчет, необходимо определиться, какой теплоноситель будет использоваться в системе. Наиболее популярным и доступным является вода. При температуре 85 °C, что является рабочим показателем, коэффициент ее расширения составляет 0,034. После этого следует определить необходимый объем теплоносителя во всей системе.

Последующий расчет должен осуществляться по нижеприведенной формуле:

V 1 = (V 2 хK 1)/D, где:

• V 1 – допустимый объем расширительного бака закрытого типа;
• V 2 – общий объем теплоносителя во всей системе отопления;
• K 1 – коэффициент расширения теплоносителя (объем расширения);
• D — так называемый эффект мембранного бака.

При этом коэффициент расширения наполнителя вычисляется по формуле произведения общего объема всей системы на коэффициент физического расширения жидкости. Так, при температуре воды 60 °C показатель ее расширения будет составлять 1,67, при 80 °C – 2,86, а при 90 °C – 3,55. Если в качестве наполняющей жидкости используется антифриз на основе этиленгликоля, то этот коэффициент можно рассчитать, учитывая его консистенцию. При использовании десятипроцентного раствора формула будет следующей: 4% х 1,1 = 4,4%. Для двадцатипроцентной смеси формула будет иметь следующий вид: 4% х 1,2 = 4,8%.

Эффективность мембранного бака (D) можно вычислить по нижеприведенной формуле:

Р макс — Р начал / (Р макс +1) = D

В этом случае Р макс представляет собой показатель максимально допустимого давления в системе, Р начал — изначальное воздушное сопротивление камеры.

Рассчитать необходимые характеристики и допустимое давление, которыми должен обладать расширительный бачок, несложно. Для этого необходимо знать вводные коэффициенты, используемые в предложенной формуле. При выборе бака необходимо учитывать, соответствует ли мембрана показателям максимального давления в контурах отопления.

Как правило, баки, объем которых превышает 20 л, монтируются вместе со специальными насосами, обеспечивающими полноценную работу системы. В этом случае необходим расчет и специальная настройка давления системы и комплексная проверка ее функционирования.

Проектирование и установка

Полный расчет и проектирование контуров отопления, а также непосредственная установка расширительного бачка должны проводиться с учетом рекомендаций, которые содержит инструкция для этого оборудования.

Устройство локализированной системы отопления предусматривает наличие в ней нижеперечисленных составляющих, а именно:

• Отопительный котел (газовый, электрический, твердотопливный);
• Магистраль трубопровода;
• Расширительный бачок закрытого типа;
• Дополнительные приборы и комплектующие для отопления закрытого типа (терморегуляторы, насосы, фильтры, приборы контролирующие давление и т. п.).

Установка закрытого расширительного бачка допускается по всему периметру отопления. Это является одним из преимуществ по сравнению с открытым типом, монтаж которого допустим только на самой высокой точке контура. Единственным предостережением специалисты отмечают возможный монтаж бака в непосредственной близости с циркуляционным насосом. В этом случае давление может быть нестабильным ввиду постоянного нагнетания насосом теплоносителя в мембрану бачка.

Следует учитывать и обеспечение свободного доступа к воздушному клапану, которым оборудован бачок. Это необходимо в тех случаях, когда давление имеет критические показатели и необходим сброс воздуха.

Распространенные проблемы при монтаже и эксплуатации

Бачок закрытого типа нуждается в надежном креплении на стене или в специальных нишах, учитывая тот факт, что после наполнения сети водой его масса несколько увеличится.

Во многих случаях причиной возникновения внештатных ситуаций является неправильно рассчитанное давление в системе. Произвести корректный расчет помогут либо профильные специалисты, либо электронные сервисы, так называемые калькуляторы давления. Имея подробную информацию о сечении трубопровода, мощности головного котла и циркуляционного насоса, можно рассчитать допустимые показатели и определить оптимальную модель. Чрезмерное давление в магистрали может стать причиной выхода из строя не только бачка, но и других составляющих конструкции, поэтому расчет должен соответствовать основной методике подобных работ.

Еще одной распространенной причиной, по которой бачок выходит из строя, является замерзание теплоносителя, если его монтаж произведен в помещении, где температура опускается ниже 0 °C. Подключение бака должно осуществляться в помещениях только с плюсовой температурой, в противном случае его необходимо тщательно утеплить.