Розширювальний бак системи опалення: види, розрахунок об'єму, монтаж
Зміст
- Навіщо системі опалення компенсатор
- Відкритий бак: як працює і де доречний
- Мембранний бак: будова і принцип
- Відкритий чи закритий: порівняння
- Як підібрати об'єм бака
- Орієнтир на 10 %
- Розрахунок по кроках
- Коли вбудованого бака не вистачає
- Де ставити закритий бак
- Порядок підключення додаткового бака
- Ознаки несправності бака
- Бак і відключення світла
- Безпека і коли кликати майстра
- Часті питання
Розширювальний бак системи опалення приймає воду, яка збільшується в об'ємі під час нагрівання, і повертає її в контур, коли система остигає. У старих гравітаційних системах це відкритий бак у найвищій точці, у сучасних закритих — герметичний мембранний бак, найчастіше на зворотній лінії перед циркуляційним насосом. Для типової закритої системи приватного будинку об'єм бака часто виходить близько 10 % від об'єму води в системі, але це лише орієнтир: точний розмір рахують за температурою теплоносія, тиском у баку і порогом запобіжного клапана.

Коротко
- Відкритий бак простий і не потребує налаштування, але теплоносій у ньому випаровується і насичується киснем. Його ставлять тільки в гравітаційних системах.
- Мембранний бак герметичний, працює з насосом і антифризом, ставиться де завгодно, але потребує правильного тиску повітря.
- Орієнтир за об'ємом — близько 10 % від води в системі. Для точного підбору потрібні температура, тиск заповнення і поріг клапана.
- Найкраще місце для закритого бака — зворотна лінія, біля входу в циркуляційний насос, з краном і можливістю злити воду з бака.
- Часте спрацювання запобіжного клапана і різкий ріст тиску при нагріванні — головні ознаки того, що бак розряджений, пошкоджений або замалий.
Навіщо системі опалення компенсатор
Вода практично не стискається. Якщо нагріти її від 10 °C до 82 °C, об'єм зросте приблизно на 3 %, а до 90 °C — приблизно на 3,6 %. Для системи на 150 літрів це п'ять з лишком літрів, яким у закритому контурі немає куди подітися. Без компенсатора тиск піднімається до порогу запобіжного клапана за кілька хвилин роботи котла, клапан скидає воду, а після остигання тиску в системі вже бракує.
Розширювальний бак розв'язує обидві проблеми: забирає надлишок при нагріванні і віддає його назад при охолодженні. Тому від бака залежить не лише захист труб і теплообмінника, а й те, чи доведеться вам щотижня підживлювати систему.
Відкритий бак: як працює і де доречний
Відкритий бак — звичайна ємність, сполучена з атмосферою. Її ставлять у найвищій точці системи, на подавальному стояку або поруч із ним, і доповнюють переливною трубою, через яку надлишок води йде в каналізацію чи на вулицю. Зверху — кришка, що захищає від сміття, але не герметизує.

Такий бак працює в парі з гравітаційною (природною) циркуляцією: вода рухається завдяки різниці густини гарячого і холодного теплоносія, а бак у верхній точці одночасно приймає надлишок і відводить повітря. Тиску в ньому немає, тому корпус може бути з будь-якого металу чи термостійкого пластику.

Недоліки відкритого бака відомі всім, хто жив зі старим опаленням:
- вода випаровується, систему доводиться регулярно доливати;
- через контакт з повітрям у теплоносій потрапляє кисень, а з ним — корозія радіаторів і котла;
- антифриз у відкриту систему краще не заливати: він випаровується і змінює концентрацію;
- бак на неопалюваному горищі треба утеплювати разом з трубами, інакше в мороз він замерзне.
Якщо гравітаційну систему переводять на насосну циркуляцію, відкритий бак зазвичай міняють на мембранний. Про те, як влаштовані такі схеми з котлом і насосом, ми розповідали в статті про схему опалення приватного будинку з газовим котлом.
Мембранний бак: будова і принцип
Закритий бак — сталевий балон, розділений гумовою перегородкою на дві частини. В одну заходить вода з системи, в іншій — повітря або азот під тиском. Ніпель повітряної камери схожий на автомобільний, патрубок підключення — зазвичай 3/4 дюйма. Баки для опалення фарбують у червоний колір; сині баки з замінною грушею призначені для водопостачання, і переплутати їх не варто, бо мембрани розраховані на різну температуру.
За формою перегородки баки бувають двох типів:
- Діафрагмові. Плоска мембрана ділить корпус на дві половини, вода контактує зі стінкою бака. Конструкція нерозбірна: якщо мембрана порвалася, міняють бак.
- Балонні (з грушею). Вода всередині гумового балона і не торкається металу. Грушу можна замінити через фланець. Для опалення такі баки трапляються рідше, частіше — у водопостачанні.
Коли вода нагрівається, вона заходить у бак і стискає повітря. Коли охолоджується, стиснене повітря виштовхує її назад. Щоб цей «маятник» працював, повітря в баку має бути рівно стільки, скільки потрібно: перекачаний бак не прийме воду, недокачаний заповниться ще холодним. Як розрахувати і виставити цей тиск, детально пояснює стаття про тиск у розширювальному баку газового котла; тут лише головне: тиск повітря виставляють за статичним тиском системи в місці установки бака, і робиться це тільки тоді, коли з водяної частини злито тиск.
Відкритий чи закритий: порівняння
| Параметр | Відкритий бак | Мембранний бак |
|---|---|---|
| Тип системи | Гравітаційна, невеликий будинок | Закрита, з насосом, будь-якої поверховості |
| Місце | Тільки найвища точка | Будь-яке, найкраще зворотна лінія перед насосом |
| Контакт з повітрям | Є: випаровування, кисень, корозія | Немає |
| Антифриз | Небажано | Можна, з урахуванням більшого розширення |
| Обслуговування | Доливати воду, стежити за рівнем | Раз на рік перевіряти тиск повітря |
| Замерзання | Ризик на холодному горищі | Стоїть у теплому приміщенні |
| Типова поломка | Протікання, іржа | Втрата тиску повітря, розрив мембрани |
Як підібрати об'єм бака
Орієнтир на 10 %
Для закритої системи опалення приватного будинку, заповненої водою, бак об'ємом приблизно 10 % від води в системі зазвичай виявляється достатнім. Цим правилом користуються, коли потрібно швидко оцінити, чи вистачить вбудованого в котел бака. Але воно не враховує ні температуру, ні висоту будинку, ні поріг клапана, тож для системи з антифризом, високою температурою чи великою висотою над баком його мало.
Розрахунок по кроках
- Порахуйте воду в системі. Найточніше — за паспортами: об'єм теплообмінника котла, секцій чи панелей радіаторів, контурів теплої підлоги, бойлера непрямого нагріву, якщо він у контурі опалення. Додайте труби за внутрішнім діаметром і довжиною. Можна й виміряти: заповнювати систему через лічильник води і записати різницю показів.
- Визначте розширення. Для води при максимальній температурі 82 °C це близько 3,07 % об'єму, при 90 °C — близько 3,6 %. Антифриз на основі гліколю розширюється помітно сильніше, коефіцієнт беріть з паспорта теплоносія.
- Визначте корисну частку бака. Вона залежить від тиску повітря в баку і максимального робочого тиску, який трохи нижчий за поріг запобіжного клапана. Що вищий будинок і тиск заповнення, то менша частка бака реально працює.
- Поділіть розширення на корисну частку, додайте запас і округліть до найближчого більшого типорозміру.
Приклад з методики британського розрахунку за BS 7074: система на 100 літрів, вода до 82 °C, тиск холодного заповнення 1,0 бар, клапан на 3,0 бар. Розширення — 3,07 л, корисна частка бака — 0,46, мінімальний об'єм — 6,7 л, з 10-відсотковим запасом — 7,3 л. Отже, потрібен бак на 8 л, тобто ті самі приблизно 10 % від води в системі.
Коли вбудованого бака не вистачає
У настінних газових і електричних котлах стоїть бак на кілька літрів, якого вистачає для квартири чи невеликого будинку з радіаторами. Якщо до котла додали теплу підлогу, великі чавунні батареї, бойлер непрямого нагріву чи теплоакумулятор, води в системі стає значно більше, і вбудованого бака мало. Тоді ставлять додатковий бак на зворотну лінію, а тиск повітря в обох баках виставляють однаковим.
Ціни: котли опалення
Індекс цін Трибуни 39 200 ₴ ≈ 863 $
| # | Модель | Ціна, ₴ | від, $ | 30 дн. | Магазинів | Індекс | Оцінка читачів |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АТЕМ Житомир-3 КС-Г-012 СН | 21 600–22 517 | 476 | 9 | 75 | |||
| ТермоБар КС-ГВС-10S Найкраща ціна · 10.11 | 18 204–22 200 | 401 | 4 | 67 | |||
| Vaillant turboTEC pro VUW INT 282/5-3 H (0010015322) | 35 500–36 729 | 782 | 3 | 65 | |||
| 4 | АТЕМ Житомир-3 КС-ГВ-012 СН | 24 000–24 982 | 528 | 9 | 62 | ||
| 5 | Italtherm City Class 25 KR | 41 990–44 200 | 925 | 11 | 57 | ||
| 6 | Ferroli BLUEHELIX ALPHA 24C | 39 900–47 985 | 879 | 11 | 53 | ||
| 7 | Protherm Ray (Скат) 12KE/14 (0010023672) | 38 500–50 649 | 848 | 23 | 52 | ||
| 8 | Vaillant ecoTEC plus VUW 40CS/1-5 (N-INT2) (0010043969) (0010024610) | 82 600–132 600 | 1 819 | 14 | 44 | ||
| 9 | Vaillant eloBLOCK VE 9 /14 EU II (0010023683) | 42 200–51 957 | 929 | 20 | 41 | ||
| 10 | Viessmann Vitodens 050-W BOHA 25 кВт (Z027465) | 62 299–76 500 | 1 372 | 9 | 35 |
Де ставити закритий бак
Мембранний бак працює в будь-якій точці контуру, але не будь-яке місце однаково вдале. Виробники баків і насосів радять ставити його на зворотній лінії, поблизу входу в циркуляційний насос. Причина в тому, що точка приєднання бака — це точка, де тиск майже не змінюється від роботи насоса. Якщо бак стоїть перед насосом, насос «тисне» в систему і підвищує тиск у радіаторах. Якщо після насоса, на вході в насос тиск падає, і у верхніх точках системи може з'являтися підсмоктування повітря, а сам насос — кавітувати.

Практичні правила монтажу:
- Вертикально, патрубком донизу або догори — як дозволяє інструкція. Більшість невеликих баків для опалення монтують вертикально.
- На зворотці, у теплому приміщенні. Там температура води нижча, мембрана живе довше, і бак не замерзне.
- З краном і зливом. Кран між баком і системою (бажано з фіксатором, щоб його випадково не закрили) і зливний вентиль дозволяють перевірити тиск повітря без зливання всієї системи.
- Манометр поруч. Він потрібен, щоб бачити статичний тиск у точці установки бака.
- Без звуження і довгих відводів. Підводка на всю ширину патрубка, без гнучких шлангів невідомої якості.
Запобіжний клапан, повітровідвідник і манометр зазвичай збирають в одну групу безпеки — що в неї входить, описано в статті група безпеки котла. Як розташувати насос відносно бака і котла, розібрано в матеріалі циркуляційний насос опалення: де ставити, а повну обв'язку котельні з гідрострілкою і автоматикою — у статті схема котельні приватного будинку.

Порядок підключення додаткового бака
- Вимкніть котел і дайте системі охолонути.
- Перекрийте крани котла і злийте тиск із ділянки, де буде врізка.
- Змонтуйте трійник на зворотній лінії перед насосом, кран і зливний вентиль.
- До встановлення перевірте тиск повітря в новому баку: заводське значення вказане на табличці, але під час зберігання бак міг його втратити.
- Виставте тиск повітря під свою систему (методика — у статті про тиск у баку), вкрутіть бак і відкрийте кран.
- Заповніть систему до тиску холодного стану, видаліть повітря з радіаторів і перевірте тиск на прогрітій системі.
Як правильно заповнити контур, ми розповідали в статті як заповнити систему опалення двоконтурного котла.
Ознаки несправності бака
| Симптом | Можлива причина | Що робити |
|---|---|---|
| Тиск при нагріванні швидко росте і капає запобіжний клапан | Бак втратив тиск повітря або порвана мембрана | Злити тиск з водяної частини, виміряти тиск повітря, підкачати |
| З ніпеля бака при натисканні йде вода | Мембрана порвана | Замінити бак або грушу, якщо конструкція розбірна |
| Тиск правильний, але клапан все одно скидає | Бак замалий для системи | Порахувати об'єм, додати бак на зворотну лінію |
| Систему доводиться часто підживлювати | Вода виходить через клапан при кожному нагріванні | Перевірити бак і сам клапан |
| Після остигання котел видає помилку низького тиску | Бак перекачаний або в системі мало води | Перевірити тиск бака, підживити систему |
| Корпус бака пітніє, іржавіє знизу | Конденсат, протікання різьби | Перевірити з'єднання, бак не має стояти в сирому місці |
Перевіряти бак варто щонайменше раз на рік — перед опалювальним сезоном. Справний бак втрачає тиск повільно; якщо підкачувати доводиться кілька разів за зиму, пропускає ніпель або мембрана.

Бак і відключення світла
Коли під час блекауту котел і насос зупиняються, вода в системі остигає і стискається, тиск на манометрі падає. Справний бак з правильним тиском повітря віддає воду назад у контур, і після повернення світла котел запускається без помилки. Якщо ж котел щоразу після відключення «падає» в помилку низького тиску, перевірте бак: найчастіше в ньому завищений тиск повітря або мало води в системі.
Самого бака блекаут не стосується, але для системи з насосом важливо, щоб насос і котел мали резервне живлення. Як підібрати інвертор і акумулятор, розповідає стаття інвертор для котла опалення.
Безпека і коли кликати майстра
- Не перекривайте кран між баком і котлом під час роботи: котел залишиться без компенсатора, і тиск миттєво дійде до порогу клапана.
- Не глушіть і не підтягуйте запобіжний клапан, який капає. Він сигналізує про проблему з баком чи його об'ємом.
- Не накачуйте бак вище максимального тиску, вказаного на табличці.
- Не ставте бак для водопостачання в систему опалення: мембрана не розрахована на гарячий теплоносій.
- Працюйте з баком тільки на охолодженій системі.
Майстра кличте, якщо бак вбудований у газовий котел і для доступу треба знімати кожух з газовими вузлами, якщо незрозуміло, скільки води в системі з теплою підлогою і бойлером, або якщо тиск падає без видимих протікань. Газове обладнання котла обслуговує лише сертифікований фахівець.
Часті питання
Якого об'єму потрібен розширювальний бак для будинку на 100 м²?
Площа тут мало що каже: важить об'єм води в системі. Порахуйте його за паспортами котла, радіаторів і довжиною труб, а потім візьміть близько 10 % як орієнтир. Для системи з теплою підлогою чи антифризом краще зробити повний розрахунок з температурою теплоносія, тиском заповнення і порогом запобіжного клапана.
Чи можна поставити бак на подавальну трубу?
Можна, якщо так дозволяє інструкція до бака, але на подачі температура вища, і мембрана старіє швидше. Тому для мембранних баків рекомендоване місце — зворотна лінія біля входу в насос.
Чи потрібен окремий бак, якщо він уже є в настінному котлі?
Для квартири чи невеликого будинку з радіаторами вбудованого бака зазвичай вистачає. Додатковий потрібен, коли до системи додали теплу підлогу, бойлер непрямого нагріву чи багато радіаторів, і запобіжний клапан почав скидати воду при нагріванні.
Чим відрізняється червоний бак від синього?
Червоний призначений для опалення: його мембрана витримує гарячу воду, а сам бак часто нерозбірний. Синій — гідроакумулятор для холодної води з замінною грушею, допущеною до контакту з питною водою. Ставити синій бак в опалення не можна.
Як зрозуміти, що мембрана порвана?
Злийте тиск з водяної частини бака і натисніть на золотник ніпеля. Якщо замість повітря йде вода, мембрана пошкоджена. Ще одна ознака — тиск повітря не тримається навіть після підкачування.