Как выбрать расширительный бак, теплоаккумулятор отопления

Вид

Расширительный бак – компонент жидкостной системы отопления, который принимает избыток жидкости (теплоносителя), возникающий из-за ее нагревания. В итоге поддерживается рабочее давление в отопительной системе.

Теплоаккумулятор (буферная емкость) – элемент системы отопления, который аккумулирует избыточное тепло, выработанное котлом. В качестве теплоносителя используется вода или незамерзающая жидкость (антифриз). Тем самым экономятся средства на топливо и поддерживается оптимальная температура в отапливаемом помещении.

Расширительный бак и теплоаккумулятор выполняются в виде герметичного резервуара с патрубком / патрубками для подключения к отопительной системе. Многие расширительные баки оснащены мембраной, теплоаккумуляторы – теплообменниками и внутренним баком для ГВС (горячего водоснабжения).

• Расширительный бак
• Теплоаккумулятор

Тип расширительного бака

Открытый – резервуар с крышкой, который подсоединяется к системе отопления посредством трубы. По этой трубе теплоноситель поступает в бак при перегреве и уходит в случае охлаждения. Также позволяет избавиться от воздуха в системе.

Достоинства открытого расширительного бака: сравнительно невысокая стоимость, простая конструкция, долговечность, независимость от электричества. Недостатки: установка в самой верхней точке отопительной сети, сложный монтаж, требуется тепловая изоляция (если находится на чердаке), коррозия стенок бака, работа только при низком давлении, испарение теплоносителя, а также вероятность его выливания.

Открытый расширительный бак считается устаревшим решением, но все еще используется. Такой вариант рекомендуют, если в помещении часто происходят перебои с электричеством или его нет вовсе.

Закрытый – герметичный резервуар, оснащенный мембраной. Эта деталь разделяет бак на две полости – жидкостную (с теплоносителем) и воздушную (с воздухом или азотом). При повышении объема теплоносителя понижается объем газа, что обеспечивает стабильное давление в сети. Такой бак устанавливается в системах, где движение теплоносителя обеспечивает насос.

Достоинства закрытого расширительного бака: возможность установки в любом месте отопительной сети, теплоноситель не испаряется и не выливается, гарантируется работа при высоком давлении, нет риска коррозии, меньшие габариты (в сравнении с открытым аналогом). Недостатки: высокая цена, зависимость от электричества (для работы насоса).

Закрытый расширительный бак – современное решение, которое приобретает все большую популярность. Оптимальный выбор для помещений с электричеством.

Мембрана

Тип

Несменная – жестко фиксируется по периметру резервуара. Достоинство – относительно небольшая стоимость. В случае выхода из строя мембраны этот бак не ремонтируется и подлежит утилизации. При грамотном использовании такое изделие прослужит долго.

Сменная – предполагает замену поврежденной мембраны. Другие достоинства: разнообразие модельного ряда (вертикальные, горизонтальные), работа при более высоком давлении, чем допускает несменная мембрана. Правда, такой бак обойдется значительно дороже, чем предыдущий вариант.

Материал

Мембрана изготавливается из резины различных видов – натуральной (NR), этиленпропиленовой (EPDM), синтетической бутиловой (BUTYL), стирол-бутадиеновой (SBR). Все эти резины характеризуются эластичностью и высокой износо- и водостойкостью. Отличаются разной устойчивостью к циклам динамической нагрузки (сжатию / растяжению), что влияет на срок эксплуатации мембраны:

• NR – до 5 тысяч;
• EPDM – до 100 тысяч;
• BUTYL – до 60-80 тысяч.

Эти виды резины рассчитаны на разную рабочую температуру:

• NR – до 45°C;
• EPDM – до 95°C;
• BUTYL – до 40°C;
• SBR – до 100°C.

Другие особенности:

• SBR (синтетический каучук) – наименее эластичный материал;
• EPDM (пищевая каучуковая резина) не боится технических спиртов и растворенного кислорода;
• по сравнению с EPDM бутиловая резина (бутилкаучук) менее водопроницаема, но хуже переносит динамические нагрузки;
• сменные мембраны чаще всего выполняются из SBR и EPDM, а несменные – из BUTYL.

Объем основного бака

Этот параметр рассчитывается несколькими способами. Самое простое решение – взять 10-15% от общего объема отопительной системы (если в качестве теплоносителя используется вода). В итоге для сети емкостью 100 л понадобится 10-6.6 литровый бак. Если же роль теплоносителя играет незамерзающая жидкость, то полученная цифра увеличивается на 50%. Конечный результат – 15-9.9 л.

Другой вариант – умножить объем отопительной системы на 0.08. В этом случае искомая емкость бака составит 8 л (для сети объемом 100 л). Недостаток такого подсчета состоит в приблизительности данных и может служить лишь ориентиром при выборе бака.

Также можно воспользоваться специальными онлайн калькуляторами, которые дадут более точные цифры. Желательно произвести вычисления на нескольких сайтах, чтобы убедиться в корректности полученных результатов. Расчет по формулам сложнее, поскольку требует особой внимательности. Для проверки данных также стоит применять разные формулы.

Профессиональный расчет выполняется специалистами, учитывающими широкий круг факторов (объем воды, коэффициент расширения, эффективность бака). Это самый точный, но наиболее дорогой способ. Ошибка в расчетах может привести к сбоям в работе системы отопления.

Важно: чем больше максимальная температура теплоносителя в отопительной системе, тем выше емкость расширительного бака. Увеличение предельно допустимого давления в сети позволяет уменьшить объем резервуара.

Объем теплоаккумулятора рассчитывает по-другому: на 1 кВт мощности отопительного котла требуется 23-26 л воды. В других источниках приводится иное соотношение: 1 кВт – 50 л. Это приблизительный расчет. Специалисты при вычислении емкости резервуара учитывают мощность котла (кВт), КПД котла, время активного горения топлива и другие данные.

Совместимость

Котел отопления – нагревает теплоноситель отопительного контура за счет сжигания твердого топлива или газа либо преобразования электричества в тепло. Требует значительных затрат на топливо, но не зависит от погоды, температуры окружающей среды и времени года. Большинство расширительных баков и теплоаккумуляторов рассчитано на работу в тандеме с этим устройством.

Тепловой насос – переносит тепло из окружающего пространства к теплоносителю отопительной системы. По сравнению с котлом отопления такое решение экономичнее, поскольку не вырабатывает тепловую энергию, а транспортирует ее из одной среды в другую. Производительность устройства определяется рядом факторов, в том числе температурой окружающего пространства.

Солнечный коллектор – нагревает теплоноситель системы отопления за счет аккумулированной солнечной энергии. Самый экономичный вариант, но зависит от погоды и времени года. Расширительные баки и теплоаккумуляторы для солнечных коллекторов менее распространены, чем аналоги для котлов и тепловых насосов.

Форма

Расширительные баки имеют цилиндрическую (баллонную), круглую, плоскую, прямоугольную форму. Плоский бак не занимает много места и легко монтируется. Такой вариант встречается чаще всего. А вот теплоаккумуляторы бывают только цилиндрическими.

Установка

В расширительных баках предусматривается вертикальная (в том числе на ножках) и горизонтальная установка. Выбор в пользу конкретного варианта определяется площадью помещения. Вертикальный бак занимает минимум места, а горизонтальный удобнее в обслуживании. Теплоаккумуляторы рассчитаны на вертикальную установку.

Теплообменник

Теплообменник служит для подключения теплоаккумулятора к источнику тепловой энергии (котел, тепловой насос и т. д.). С помощью верхнего теплообменника устройство подсоединяют к ГВС. Нижний теплообменник пригодится, если нужно подключить емкость к альтернативному источнику тепла для ее подогрева, например, солнечному коллектору.

Зачастую встречаются модели с двумя (верхним и нижним) теплообменником, что повышает их функциональность.

Площадь теплообменника напрямую зависит от объема теплоаккумулятора.

Дополнительно

Максимальное рабочее давление и максимальная температура теплоносителя – предельно допустимые параметры, которые выдерживает расширительный бак / теплоаккумулятор. В зависимости от модели эти характеристики варьируются в пределах:

• давление – 3-10 бар (расширительные баки), 3-4 бар (теплоаккумуляторы);
• температура – 90-120 °C (расширительные баки), 90-95 °C (теплоаккумуляторы).

С увеличением давления (напора) воды повышается температура в отапливаемом помещении. В то же время повышается нагрузка на теплоаккумулятор.

Объем внутреннего бака для ГВС – в таком баке нагревается холодная водопроводная вода, которая затем используется для горячего водоснабжения. Объем резервуара зависит от объема горячей воды, который требуется проживающим людям в доме. В разных моделях этот параметр колеблется в диапазоне 100-200 л.

Оснащение теплоаккумулятора

Магниевый анод – защищает теплоаккумулятор от коррозии и тем самым продлевает срок его службы. Помимо этого снижает тепловые потери.

Возможно подключение тэна – позволяет установить трубчатый электронагреватель (тэн).

Изоляция – уменьшает теплопотери и снижает скорость остывания теплоносителя. Роль изоляции (утеплителя) играет пенополиуретан или минеральная вата.

Важно: чем толще изоляция, тем медленнее остывание теплоносителя. Пенополиуретановый слой чаще всего имеет толщину 100 мм.

Дополнительные патрубки (теплоаккумулятор)

Датчик температуры – необходимый элемент для автоматизации подачи тепла из теплоаккумулятора в отопительную систему.

Группа безопасности – сбрасывает избыточное давление, возникшее из-за сбоев в работе отопительной системы. Это предотвращает разрыв емкости теплоаккумулятора. Группа безопасности состоит из автоматического воздухоотводчика, манометра (измеряет давление) и сбросного клапана.

Тэн (трубчатый электронагреватель) – резервный источник тепловой энергии. Поддерживает заданную температуру в отопительной системе при затухании котла.

Фланец – применяется для монтажа фланцевого электрического нагревательного элемента. Также во многих изделиях встречается ревизионный фланец для техобслуживания теплообменника. Некоторые модели позволяют дополнительно установить до 3 фланцев.

Также в теплоаккумуляторе предусматриваются патрубки воздухоотвода и для слива теплоносителя.

Размер и вес

При выборе расширительного бака / теплоаккумулятора стоит учесть габариты и вес изделия. Исходите из размера помещения, где будет располагаться расширительный бак / теплоаккумулятор. Слишком большой резервуар создаст трудности при монтаже, например, может не войти в дверной проем. Вместительные баки устанавливаются на специальный фундамент.

Важно: теплоизоляция увеличивает размер теплоаккумулятора. Поэтому производители указывают габариты с учетом этого факта.