Самодельный расширительный бак для отопления принцип работы и этапы установки

Рекомендации, как рассчитать и сделать расширительный бачок для отопления своими руками. Конструкция емкости, советы по сборке и установке.

Расчет расширительного бака

Для начала немного уточним информацию: расширительные емкости открытого типа (атмосферные) могут ставиться и на системы с принудительной циркуляцией, это выбор домовладельца. Мы заострили на этом внимание, поскольку изготовить в домашних условиях мембранный бачок закрытого типа вряд ли получится, а вот открытый – без проблем.

металлический резервуар с открытым верхом

Но вначале надо понять, какие у него будут размеры, а для этого провести соответствующий расчет.Не вдаваясь в дебри формул, применим старый проверенный способ определения вместительности бачка. Зная, что при нагревании от 20 ºС до 80 ºС вода прибавляет в объеме ориентировочно 4—5%, посчитаем количество воды в системе. При этом следует учесть:

  • объем котлового бака – по технической документации производителя;
  • вместительность радиаторов – по паспорту на изделие;
  • количество теплоносителя в трубах.

Расчет объема воды в трубах достаточно прост. Измеряются длины всех магистралей и подводок с распределением по диаметрам. Затем просчитывается площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее протяженность. Все результаты складываются и получается общее количество воды, к которому прибавляется объем теплоносителя в котле и батареях.

Взяв 5% от общего количества и прибавив еще 5% запаса, определяем, что расширительные бачки открытого типа должны вмещать десятую часть от того, что есть в системе. Ну а зная объем, нетрудно определиться с размерами емкости.

Бачок открытого типа

Зачастую в больших системах монтируют баки закрытого типа. Резервуар имеет герметичный корпус, внутри которого размещена резиновая мембрана в виде перегородки. С ее помощью регулируется давление в процессе расширения жидкости. Для загородных домов подходящей альтернативой станут открытые резервуары. Для их изготовления и монтажа не нужны специальные навыки. Они очень просты в обслуживании и ремонте.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу теплоносителя, устройство должно выполнять такие функции:

  1. Регулировать давление в контуре. Это достигается за счет забора излишков горячего теплоносителя. Вместо него подается холодная жидкость. Благодаря снижению температуры давление в системе падает.
  2. Выводить воздух. Бачок устанавливается в верхней точке. Трубы же укладываются под небольшим уклоном. Все это обеспечивает самостоятельное поднятие воздуха к бачку, где производится его стравливание.
  3. Возможность восстановления количества теплоносителя. В процессе длительной эксплуатации системы происходит испарение жидкости. Благодаря крышке, которая установлена сверху бака, есть возможность беспрепятственно восстановить недостающий объем жидкости.

Благодаря таким достоинствам и особенностям работы, открытые бачки пользуются большой популярностью среди специалистов. Их часто монтируют в отопление в частных домах.

Открытые емкости можно изготовить самостоятельно

Принцип работы

Расширительная емкость работает по довольно простой схеме. Весь принцип можно разделить на несколько простых этапов:

  • в нормальном состоянии бачок на 70% заполняется жидкостью;
  • в процессе нагревания теплоносителя количество жидкости в бачке постепенно возрастает до максимально возможного значения;
  • когда температура снижается жидкость из бачка уходит в магистральную трубу, а далее к отопительным приборам;
  • параллельно этому объем теплоносителя стабилизируется до первоначальной отметки (70%).

Работа устройства контролируется специальными приспособлениями, которые входят в конструкцию бачка. Также при необходимости проверить правильность функционирования можно с помощью отверстия в крышки емкости.

Важным является обустройство всех патрубков

Конструктивные особенности

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент расширительных бачков, которые имеют разную форму, размеры и конструкцию. Что же касается формы емкости, то она может быть круглой, цилиндрической или прямоугольной. Во всех моделях сверху расположена крышка, которая позволяет контролировать уровень жидкости и при необходимости проводить ее восполнение.

Зачастую для изготовления емкости используют листовую сталь. Самодельные баки могут создаваться из различных материалов, таких как нержавейка и даже пластик. Железные емкости покрываются специальным антикоррозийным слоем. Это позволяет защитить их от коррозии и тем самым продлить срок эксплуатации.

Открытые бачки имеют несколько патрубков, через которые проводится подключение различных труб:

  • расширительная – по ней жидкость поддается в бак;
  • переливная – используется для отвода излишней жидкости;
  • циркуляционная – вода отводится в систему отопления;
  • контрольная – используется для устранения воздуха из системы и регулирования уровня наполнения трубопровода.

Также есть запасное отверстие, которое предназначено для сброса воды. Это позволяет очистить емкость для проведения ремонтных работ.

Резервуар должен иметь нужный объем

Объем

При сооружении отопления и монтаже ее отдельных элементов нужно учесть некоторые факторы. Это касается и установки расширительного бачка. Большое значение здесь имеет объем емкости. От этого параметра зависит длительность эксплуатации коммуникации, а также функционирование ее отдельных деталей.

Если установить маленький резервуар, то предохранительный клапан будет часто срабатывать. В результате его срок службы значительно сократиться. Что касается большой емкости, то стоит она довольно дорого. Помимо этого на обогрев большого объема жидкости будет идти много ресурсов.

Важно! На работу системы будет влиять наличие свободного места внутри емкости.

Внешний вид

Бак представляет собой металлический резервуар с отверстием в верхней части, которое накрывается крышкой. Через верхнюю часть осуществляется долив недостающего количества теплоносителя. Корпус имеет круглую или прямоугольную форму. Достоинство прямоугольного резервуара заключается в простоте и надежности его крепления. Круглые же емкости имеют бесшовные стенки, что обеспечивает их герметичность.

При сооружении корпуса не стоит забывать об усилении. Особенно это касается больших резервуаров. Чтобы конструкции могла выдерживать большой объем воды, стенки должны быть прочными и надежными. В то же время такое усиление несколько увеличит вес бака. Это значительно усложнит его монтаж в верхней точке системы.

Несмотря на это, стоит выделить несколько преимуществ, которыми обладают самодельные конструкции:

  1. Стандартная и простая форма. Соорудить и вмонтировать прямоугольный резервуар сможет каждый. При этом нет необходимости обладать особыми знаниями и навыками.
  2. Простая конструкция. Бак не оснащается специальными устройствами или элементами. Бесперебойную работу оборудования контролируют через открытое отверстие.
  3. Минимум соединений. Благодаря минимальному количеству соединений конструкция обладает высокой прочностью и надежностью в работе.
  4. Невысокая цена. Сооружение прямоугольного корпуса не стребует больших временных и денежных затрат. Поэтому он является самым доступным вариантом.

Перед тем как монтировать элемент системы, стоит учесть, что он имеет некоторые недостатки:

  • непривлекательный вид и отсутствие возможности скрыть резервуар за декоративным отделочным швом;
  • довольно низкая продуктивность;
  • нет возможности использовать другие теплоносители, кроме воды, так как антифризы будет быстро испаряться;
  • корпус не герметичен;
  • из-за испарения в процессе эксплуатации нужно периодически добавлять воду.

Немаловажным является и воздух в системе. Его наличие приводит к коррозии внутренних стенок трубопроводов, что снижает срок ее работы. Также воздух в системе часто стает причиной снижения теплоотдачи и возникновения шума в процессе циркуляции теплоносителя.

При желании для изготовления можно использовать готовые пластиковые резервуары

Расширительный бачок

Как изготовить расширительный отопительный бак своими руками

Схема устройства расширительного бака.

В любой системе отопления, заполненной водой, нельзя обойтись без расширительного бака. Вода при нагревании увеличивается в объеме. Для компенсации излишков воды и предназначен бачок. Газовый котел промышленного изготовления комплектуется таким бачком мембранного типа.

Обычно емкость его составляет 6-8 литров. Для отопления большого дома этого может быть недостаточно. Чтобы отопление работало бесперебойно, требуется установка дополнительного расширительного бака. Иначе может произойти сброс воды из системы в аварийном порядке. Это приведет к полной ее остановке.

Дополнительный расширительный бак лучше устанавливать достаточно большого объема – 10-30 литров. Его можно купить в готовом виде, можно сварить из листового металла или приспособить подходящую по объему емкость. Для его монтажа в работающую систему необходимо котел отключить, воду слить. Чтобы избежать этих сложностей, лучше устанавливать расширительный бак во время монтажа системы отопления.

Устанавливается он в том месте системы, где наименьшее давление. Таким местом является так называемая обратка. В частном доме чаще всего устанавливают его на чердаке. Там он никому не мешает, не занимает жилого пространства. Излишки воды, образуемые при повышении температуры, будут поступать в эту емкость, система будет работать бесперебойно. Через этот же бак можно заполнять систему в начале отопительного сезона. Схема установки расширительного бака на рисунке 3.

Расширительный бак может быть открытого и закрытого типа. Открытый используются в системах с естественной циркуляцией теплоносителя, закрытый – в системах, оснащенных насосами. Открытые баки устанавливаются в самой верхней точке системы, чаще всего на чердаке частного дома. Закрытый бак может устанавливаться в любом месте, чаще всего где-то в углу дома на полу. Присоединяется такой бак к обратной ветке системы трубами диаметром не менее 20 мм.

Отсутствие расширительного бака может привести к значительному повышению давления в системе за счет увеличения объема разогретой воды, что может стать причиной разрыва труб. А это ведет к большим затратам на проведение ремонта.

Как изготовить расширительный отопительный бак своими руками

Разводка водяного отопления.

Для открытой системы распространен метод установки различных готовых и самодельных емкостей в качестве расширительного бачка. Эта конструкция предельно проста. В такой бак легко добавлять воду, которая в процессе работы отопления немного испаряется.

Расчет расширительного бака производится по правилу: его емкость должна равняться 10 процентам от емкости всей системы отопления. Как же определить емкость всей системы? Самый простой способ – снять показания счетчика воды при заполнении системы. Более точные математические методы расчета приводить нет смысла, так как они очень сложны.

При использовании в качестве теплоносителя антифриза вместо воды, следует делать расширительный бак вдвое больший по объему. Можно использовать топливный бак от грузового автомобиля, нержавеющий бак от стиральной машины. Можно сварить его из листов стали толщиной 2-4 мм, из металлической бочки или отрезка трубы большого диаметра. Главный стояк системы присоединяют к дну бака или к его боку.

Система водяного отопления позволяет обеспечить комфорт в доме. Но без расширительного бачка она может очень быстро выйти из строя. Соорудить такой бак – не проблема. Его можно сделать из листового металла. Даже точные расчеты для этого не нужны. Многие с успехом используют подходящие емкости в виде автомобильных топливных баков и других вместительных сосудов. Их установка значительно продлевает срок службы отопительной системы.

Назначение расширительного бака

На самом деле трубопроводы и нагревательные приборы при изменении температуры изменяют внутренний объем, заполненный теплоносителем, незначительно. В качестве теплоносителя в системах отопления чаще используется вода, которая при нагревании до температуры 90—95 °С может увеличить объем на 2,5—2,8%.

Внимание! Излишки объема жидкости направляют в специальную емкость, которая располагается выше всех в отопительной системе.

Еще одна задача, которую решают при установке расширительного бака, заключается в том, что наличие подобной емкости позволяет заполнить систему теплоносителем.

Фото 2

Чтобы поток жидкости циркулировал по трубопроводам и нагревательным приборам, соблюдают условие неразрывности потока (о нем писал в середине XVIII века Даниил Бернулли).

Неразрывность потока — отсутствие мест, где нет воды. Наличие пустот создаст условие, при котором имеющиеся газовые пузыри, не позволят двигаться жидкости.

Наблюдается подобное явление в начальный период отопительного сезона, образуются воздушные пробки, которые удаляют, заполняя систему водой. Излишки жидкости находятся сверху в специальной емкости.

Справка! Естественная циркуляция внутри замкнутого пространства возможна только при наличии определенного гидростатического напора (Нст). Чем выше значение Нст, тем интенсивнее происходит циркуляция теплоносителя.

При снижении температуры теплоносителя происходит уменьшение объема. Часть воды из расширительного бака снова возвращается в отопительную систему.

Расположение

В основном такие бачки устанавливаются между котловым патрубком и самой первой от него батареей либо за напорным штуцером. Такое размещение расширяющего бака становится альтернативой предохраняющему водяному клапану. В случае перегревания котла избыточный пар не останется в системе, а уйдет наружу в воздух.

При оборудовании отопительных систем многоэтажных домов такие расширяющие баки располагаются в чердачной части постройки, а в котельных – под их потолками.

При этом такой бак должен стать самой верхней точкой тепловой системы. С этой целью обустраивается тройник. Его располагают в узле, где вертикальная часть напорного трубопровода сопрягается с его горизонтальной веткой. К верхнему резьбовому отводу этого тройника крепится отрезок арматуры для соединения системы с самим расширяющим баком.

Вот поэтому такие расширители в тепловых системах многоэтажек и стараются установить именно на чердаках либо в котельных повыше к потолку. Делается это тогда, когда габариты и объем бака позволяют разместить его таким образом. Поэтому перед началом установки следует рассчитать геометрию такой емкости, взяв за основу рекомендуемый объем.

Монтаж отопительной системы

Как изготовить расширительный отопительный бак своими руками

Рисунок 3. Отопление частного дома своими руками.

Монтаж системы отопления целесообразно начать с составления схемы, в которой должна быть указана подробная разводка труб и радиаторов, все необходимые расчеты относительно количества материалов. Образец подобной схемы на рисунке 1. Радиаторы принято размещать под окнами.

Трубы нужно постараться расположить таким образом, чтобы избежать лишних изгибов и поворотов, приводящих к снижению эффективности работы системы отопления. Нужно наметить на схеме самую высокую точку системы. В этом месте устанавливается расширительный бак для отопления.

Прокладывание труб не представляет особой сложности. Труба от котла выводится до радиатора. Устанавливается и присоединяется сам радиатор. Затем идет прокладка трубы к следующей батарее. Процедура повторяется несколько раз. Каждый радиатор желательно оснастить краном, с помощью которого можно будет в процессе эксплуатации системы отопления избавляться от возможных воздушных пробок.

Как изготовить расширительный отопительный бак своими руками

Схема расположения нагревательных элементов теплого водяного пола.

Замыкается контур в том же котле, откуда началась разводка. Котел рекомендуется оснастить фильтром для очистки воды, иногда – насосом для циркуляции воды. В отопительной системе необходимо предусмотреть установку систем слива и наполнения ее водой. Первоначальный запуск системы желательно производить в присутствии грамотного специалиста.

Вместо установки традиционных радиаторов можно оборудовать теплый обогреваемый пол, проложив металлопластиковые или полипропиленовые трубы под напольное покрытие. По трубам будет циркулировать горячая вода и передавать свое тепло помещению. Схема теплого пола на рисунке 2.

Обустройство отопления в целом желательно делать с привлечением опытного в этих делах человека, чтобы потом не сталкиваться с лишними проблемами в процессе эксплуатации. Водяное отопление примерно на 20 процентов дешевле печного. Обратная линия прокладывается у самого пола, иногда под ним. Трубы подачи горячей воды располагают выше радиаторов, обычно у самого потолка. Расположенные под полом или на чердаке участки труб желательно утеплить, чтобы исключить их промерзание зимой.

Трубы можно использовать стальные или металлопластиковые. Для стояков годится диаметр ¾ или 1 дюйм. Для разводки подойдут трубы в половину дюйма. Горизонтальные трубы прокладываются с уклоном в 0,1 градуса в сторону движения горячей воды.

Где ставить?

Если в системе имеет место принудительная циркуляция, то давление на участке подключения устройства будет равняться статическому давлению в этой точке и при данном температурном режиме (учтите, что это правило работает только в том случае, если присутствует один мембранный элемент). Если допустить, что она переменится, то в результате получится, что в закрытой системе образуется непонятно откуда взявшаяся жидкость, что является в корне неправильным.

Открытая же отопительная система представляет собой емкость сложной конфигурации, имеющую особенные конвекционные потоки. Абсолютно все узлы должны гарантировать максимально скорый подъем горячего теплового носителя к верхней точке. Кроме того, они должны обеспечить самотечный слив в котел с вовлечением радиаторов. Также, конструкция подобной системы не должна мешать прохождению воздушных пузырьков к верхней точке.

Конструкция емкости

Форму бака можно принять круглой или прямоугольной, это не имеет особого значения. Просто прямоугольный резервуар сделать немного проще. В то же время при больших объемах жидкости квадратный бак потребует усиления стенок, что утяжеляет всю конструкцию. А ведь ее надо поднять на чердак. Круглый сосуд можно изготовить из трубы, но к нему сложнее приладить крышку, да и вместительность его будет меньше. Выбирать вам.

Примечание. Часто домовладельцы, чтобы долго не возиться, делают расширительный бак открытого типа из всяких пластиковых емкостей – ведерок, обрезанных канистр и так далее. Но нам нужен добротный резервуар из металла, поэтому рассуждать о канистрах мы не будем.

пластиковая емкость для изготовления бачка

В общем случае бак представляет собой металлическую емкость с открытой верхней частью, закрываемой крышкой. В корпус изделия врезаны патрубки для присоединения отопительной системы и шланга перелива. Есть и более совершенная конструкция, где патрубков – 4, функции каждого из них обозначены на схеме:

конструкция расширительной емкости для отопления

Тут есть подающая и обратная ветка, присоединяемые к обратной магистрали, чтоб вода не застаивалась, а также контрольный патрубок минимального уровня. Последняя функция очень удобна в эксплуатации, не нужно лезть на чердак, чтобы убедиться в наличии воды. Правда, при таком варианте усложняется и монтаж, придется прокладывать своими руками дополнительные трубки через перекрытия.

Многие домовладельцы обходятся двумя патрубками – для теплоносителя и перелива. При добавлении в систему воды открывают кран и следят за шлангом, выведенным на улицу. Кран подпитки закрывают, когда из шланга побежит вода, но тогда бак полон до краев и при нагреве из него еще долго вытекает теплоноситель через перелив.

Существует и другая конструкция самодельной емкости, хотя ее трудно назвать открытой. Внутреннее пространство бака не сообщается с атмосферой и заполнено водой только наполовину. Оставшаяся часть занята воздухом, играющим роль демпфера при расширении теплоносителя. Этот бак системы отопления имеет трубу для пополнения воды, слива и присоединения к сети трубопроводов. Конструкция показана на рисунке:

схема расширительного бака

Изготавливать и применять такую емкость не стоит и вот почему. При работе системы внутри нее появится избыточное давление, так как выхода для воздуха нет, только аварийный клапан. Значит, под давлением начнется активная диффузия кислорода в теплоноситель, с чем постоянно борются производители полимерных труб. Насыщенная кислородом вода разрушает в первую очередь стальные детали котла.

Особенности выбора

Вам может показаться, что расширительный бачок имеет простую конструкцию и выбрать его можно только исходя из объема. Но есть еще несколько моментов, которые стоит учесть:

  1. Материал мембраны должен быть стойким к реактивам и присадкам, которые используются в теплоносителях;
  2. Внутренняя часть бака должна быть покрыта качественной краской или другим покрытием.
  3. Защитное покрытие внутренней части емкости не должно вступать в реакцию с теплоносителем;
  4. Мембрана должна быть устойчивой к высоким температурам;
  5. Максимально допустимое давление в емкости должно соответствовать характеристикам вашей системы отопления;
  6. Все соединения и швы должны быть стойкими к высокому давлению и гидроудару.

Изготовление и установка

Чтобы самому изготовить расширительный бачок системы отопления, нужно иметь листовой металл, обрезки труб разных диаметров и пару уголков на тот случай, если надо усилить стенку или выполнить крепление емкости по месту. Из инструментов и приспособлений потребуются:

  • сварочный аппарат;
  • угловая шлифовальная машина;
  • дрель;
  • набор слесарного инструмента;
  • рулетка, угольник.

Примечание. Часто можно услышать совет, что емкость лучше сварить из нержавейки. Совет дельный, он актуален, когда система смонтирована из полимерных или нержавеющих труб. Если же все сделано из металла, то беспокоиться не о чем, можно варить из простой «черной» стали.

Как сварить коробку, знает любой домашний мастер, имеющий навыки сварочных работ. Потом в открытый расширительный бак врезаются патрубки и герметично обвариваются. Крышка изготавливается неплотной, чтобы воздух свободно проходил внутрь. Когда все готово, остается лишь проверить сварочные швы на проницаемость и установить емкость на место, как показано на схеме:

отопление частного дома

Чтобы зря не обогревать чердачное пространство, после монтажа корпус бака нужно хорошо утеплить, для этой цели подойдут маты или плиты из минеральной ваты. Либо можно обклеить корпус листами пенопласта. Еще некоторые мастера-умельцы автоматизируют подпитку бака с помощью «унитазного» поплавкового комплекта, но это не слишком надежный вариант. Припомните, как часто журчит у вас дома унитаз и вы поймете, о чем речь.

расширительная емкость сделанная своими руками

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассматривается устройство самодельного расширительного бака.

Пластмассовый бак

Здесь просто берется пластиковая емкость. На роль бака подойдет и канистра 10-40 литров, и обычное ведро на 10 или 12 литров. Более предпочтительным вариантом будет основа прямоугольного сечения.

К ней следует приобрести резьбовой штуцер с резьбой на два сгона и резиновая шайба по диаметру штуцера, а также две гайки под диаметр и шаг резьбы сгонов.

Затем один из торцов штуцера нагревается на открытом огне паяльной лампы, газового резака или газовой плиты и этим нагретым штуцерным сгоном прожигается дно канистры, ведра либо какой-то другой емкости, предназначенной под расширительный бак. После этого следует обрезать верх изделия и прожечь с помощью раскаленного на открытом огне гвоздя три отверстия. Эти отверстия проделываются треугольником и служат для крепления бака к стене.

Теперь следует оснастить дно изделия штуцером. С этой целью на сгон наворачивается гайка, и сам он вводится в отверстие. С внутренней части емкости бака на резьбу сгона надевают резиновую уплотнительную шайбу и прикручивают, туго затягивая, вторую гайку. Задачей этой второй гайки является плотная фиксация резины к донной части с упором во вторую гайку, находящуюся с внешней стороны.

Последний этап работ заключается в креплении емкости повыше, где-то под потолком. Для этого применяются дюбели либо саморезы. Они вставляются в заранее прожженные раскаленным гвоздем или просверленные в пластике отверстия. Такой способ крепления подойдет для монтажа 5-литровой емкости, а вот для ее 10-литрового образца потребуется уже соорудить полку.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...