Ювелирное обозрение

Без расширительной емкости не обходится ни одна система водяного отопления. Не исключение и схемы, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции, а бак ставится открытого типа. Тут появляется возможность сэкономить, если сделать расширительный бачок для отопления своими руками. Для тех, кто хочет так поступить, в данном материале тема изготовления бака будет раскрыта подробно.

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.

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.

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.

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:

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:

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.

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:

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.

Заключение

Если ваша система водяного отопления предусматривает использование атмосферного расширительного бака, то тратить деньги на его приобретение не всегда имеет смысл, проще сделать своими руками. Даже если вы далеки от сварочного дела, то за такую простую работу мастер возьмет меньше, чем придется уплатить за готовое изделие.

В системах индивидуального отопления устанавливают расширительный бак.

Основная задача, которая преследуется при установке, — компенсация изменения объема жидкости при нагревании.

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.

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 (Н_ст). Чем выше значение Н_ст, тем интенсивнее происходит циркуляция теплоносителя.

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

Системы отопления выполняют с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.

В традиционных конструкциях обогрева применяют расширительные баки открытого типа.

В тех случаях, когда теплоноситель побуждается к движению с помощью специальных циркуляционных насосов, чаще применяют расширительные устройства закрытого типа.

Открытого типа

Расширительный бак открытого типа представляет обычный металлический короб, соединенный с трубой от отопительной магистрали. Его размещают в максимально высоком доступном месте здания (дома).

В течение отопительного сезона регулярно инспектируют наличие воды в емкости. При необходимости производят доливку жидкости в раcширительный бак.

Некоторые специалисты устанавливают поплавковую систему управления уровнем в расширительном баке. При понижении уровня поплавок опускается, что приводит к открытию крана-питателя.

Вода самостоятельно доливается до нужного уровня. Автоматические системы монтируют только там, где есть водопровод, в котором поддерживается давление, превышающее гидростатическое значение Н_ст.

Плюсы открытой системы:

1. Крайне простое устройство, легко изготовить своими руками.
2. Может годами функционировать, не вызывая никаких нареканий от пользователей.

Минусы открытой системы:

1. Коррозия повреждает расширительный бачок в первую очередь.
2. Нужно регулярно контролировать наличие жидкости и при необходимости доливать. Зачастую в частных домах при монтаже отопительной системы о емкости для расширения теплоносителя вспоминают в последнюю очередь. Размещаю ее около потолка, что создает неудобства при доливке. Вынуждены использовать плоские бутылки, чтобы долить воду.
3. Необходимо проложить дополнительную трубу, которая будет обогревать только пространство около потолка.

Важно! Теплоноситель имеет тенденцию испаряться. Его периодически нужно доливать, чтобы внутри системы обогрева не образовывались воздушные пробки.

Закрытый бачок

В таких баках имеются два объема, разделенные между собой подвижной мембраной. В нижнем пространстве находится теплоноситель, а в верхнем — обычный воздух.

Для создания предварительного давления в системе на воздушной части бачка предусмотрены клапан и штуцер. Подсоединив насос можно повысить давление внутри воздушной камеры.

С помощью манометра контролируется и устанавливается заданное давление в системе отопления Н_ст.

Монтаж подобного устройства производят в разных частях отопления, чаще традиционно устанавливают вблизи котла на подающей магистрали.

Некоторые пользователи монтируют дополнительные краны и манометры, чтобы знать значение давления в процессе работы.

Положительные показатели закрытой системы:

1. Не нужно постоянно следить за уровнем теплоносителя в системе, заправив ее один раз, в течение нескольких лет можно не беспокоиться о наполненности.
2. В теплоноситель добавляют незамерзающие жидкости (высококипящие спирты), которые не боятся понижения температуры ниже 0 °С, что важно для загородных домов, которые посещают только периодическими наездами.
3. Нет коррозии металла, так как воздух внутрь не поступает.

Минус условный. Нужно оборудовать закрытую систему отопления приборами контроля, а также предохранительным клапаном, который откроется в случае резкого повышения давления.

Внимание! Резкое повышение давления в теплоносителе возможно только в том случае, если прекратится его циркуляция. Такое может быть при повреждении или отключении циркуляционного насоса.

Есть еще один недостаток, о котором изготовители закрытых бачков говорить не хотят. Мембрана со временем теряет эластичность. При изменении давления внутри произойдет повреждение. Поэтому в продаже встречаются разборные бачки. В них несложно произвести замену мембраны через определенное время. Обычно такое обслуживание делают летом, проводя подготовку к новому отопительному сезону.

Изготовление расширительной емкости своими руками: фото

Начинать работу следует, создав чертеж или эскиз будущего изделия. При этом оцениваются материалы и инструменты для изготовления расширительного бака, имеющиеся у домашнего мастера.

Фото 1. Так выглядит схема открытого расширительного бака с поплавковой системой управления уровнем воды.

Объем бака для системы отопления отдельного дома или квартиры

Только при эксплуатации будет заметно, как теплоноситель быстро испаряется. Потребуется частая его заливка. Многим кажется, что нужен небольшой объем. Существуют рекомендации, что достаточно для расширительного бака иметь емкость на 5—7 л. Конечно, такой объем найти или изготовить проще.

При изменении режима работы котла (даже зимой бывают оттепели, когда нагрев теплоносителя производится до температуры всего 40—45 °С). Из расширительного бака вода может полностью уйти внутрь системы.

Справка! На практике доказано, что минимально необходимо иметь эту емкость объемом не менее 10% от общего объема всей системы.

Подсчитать объем расширительного бака несложно. Определяется протяженность трубопроводов, а также количество секций во всех батареях. Например, для дома площадью около 100 кв.м. объем отопительной системы составляет 120—140 л. Тогда расширительный бак должен быть не менее 12—14 л. Можно немного больше, чтобы реже доливать воду.

Непосредственное изготовление

Когда домашний мастер приступает к работе, то у него имеются следующие варианты:

используется готовая емкость, например, кастрюля большого объема, молочная фляга или бидон на 12—15 и более л;

Фото 2. Изготовить расширительный бак можно из различных емкостей, в том числе из подобной алюминиевой фляги.

в наличии имеется листовой металл и сварочный аппарат.

Как правильно сделать из пластиковой канистры

С готовыми емкостями проще. Нужно иметь электродрель с набором сверл. Процесс сводится к сверлению отверстия, в которое можно провести трубу диаметром 21—27 мм.

1. Найти сверло столь большого диаметра в домашних условиях бывает трудно. Поэтому размечают окружность, а затем по контуру насверливают отверстия.
2. С помощью напильника стачивают перемычки и придают отверстию приемлемый вид.
3. Используют широкие шайбы, резиновые прокладки и гайки с нужной трубной резьбой.
4. Собирают будущую конструкцию и устанавливают повыше, желательно на чердаке.
5. Для предотвращения интенсивного испарения накрывают крышками.
6. Чтобы избежать замерзания в зимний период дополнительно утепляют. Используют вышедшие из употребления теплые вещи или различные утеплители, например, «Урса».

Такой способ изготовления расширительного бака наименее затратный.

Важно! Если есть в наличии молочная фляга объемом 40 л, то ее удобнее всего применять для создания расширительной емкости отопительной системы. Крышка при эксплуатации закрывается неплотно, убирается резиновая прокладка.

Изготовление из листового материала

К исходному материалу предъявляются определенные требования. Толщина листов должны быть не менее 4 мм. При использовании листа с меньшей толщиной срок службы может быть ограничен лишь несколькими сезонами.

После приобретения материала приступают к разработке эскиза расширительного бака.

Фото 3. Так выглядит изготовленный из листового материала расширительный бачок с отверстием для отвода воздуха и патрубком перелива.

Потребуются следующие инструменты:

• углошлифовальная машинка (болгарка) с отрезными дисками по металлу;
• дрель с набором сверл от 3 до 10 мм;
• сварочный аппарат с электродами диаметром 3—4 мм.

Для сборки понадобятся еще дополнительные приспособления, чтобы выставить и зафиксировать листы заготовки. Обычно мастера изготавливают простейшие кондукторы, которые позволяют установить заготовки под углом 90°.

Внимание! При выполнении любой работы необходимо соблюдать правила техники безопасности. Использовать защитные очки или маски, а также специальные перчатки и фартук из брезента.

При разметке листов используются чертилки с наконечником из твердых сплавов, линейки и угольники. Обязательно учитывается толщина пильного диска углошлифовальной машинки. Рекомендуется применять более толстые диски. Цена такая же, что и у тонких, но при работе они изнашиваются медленнее.

Справка! При резке заготовок необходимо фиксировать лист к верстаку, используя струбцины или специальные магниты.

Сразу вести сварку всего сварного шва нельзя, заготовки «поведет». Поэтому сначала весь короб будущего изделия собирают на нескольких прихваченных точках. Только потом проваривают швы полностью.

Проверку сваренного изделия проводят с помощью керосина, который наливают внутрь и мелом отмечают места, где появляются капельки керосина.

Горючую жидкость полностью сливают, короб промывают проточной водой. Только после просушивания снова проваривают швы, где наблюдались дефекты.

Патрубки проваривают особенно тщательно. В них при монтаже могут возникнуть дополнительные напряжения. Метод проверки керосином обязателен для всех патрубков.

После сварки расширительный бак окрашивают с помощью комбинированных грунтовок типа «3 в 1» (грунт-эмаль). Внутреннее пространство тоже может быть окрашено. Для этого краска заливается внутрь изделия. Патрубки перекрываются. Потом короб энергично переворачивается в разные стороны. Излишки краски сливаются через один из патрубков.

Внимание! Алкидные эмали высыхают в течение 24 часов. Но внутри процесс полимеризации лакокрасочного покрытия будет идти в два—три раза дольше, что следует учитывать перед началом использования.

Установка в систему

После изготовления изделия его устанавливают по месту. Соединяют все патрубки. Для уплотнения применяют льняную подмотку. Чтобы в дальнейшем предотвратить теплопотери, расширительную емкость дополнительно утепляют. Используются любые теплоизолирующие маты, например, изготовленные из базальтового волокна толщиной 40 или 50 мм. При равномерном укрытии подобный утеплитель надежно сохранит тепло.

Полезное видео

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

Резюме

Расширительный бак — важнейшее устройство в системе отопления, которое обеспечивает работоспособность в течение всего отопительного периода. Простейшие баки могут быть изготовлены домашними мастерами своими силами. В случае возникновения затруднений, лучше будет обратиться к специалистам.

На выходных переделывал отопление, выносил расширительный бачок на чердак. Старый был сделан из пластиковой канистры в которую был ввернут специальный латунные переходник чтоб можно было трубу подсоединить, не знаю как он правильно называется, чтоб ввернуть латунный переходник в канистру пришлось прорезать вот такую дырку (см фото ниже), по началу отопление было несовершенно и несколько раз моя система вскипала поэтому канистру из под грунтовки немного повело, это явно заметно, но тем не менее две зимы канистра верой и правдой служила в качестве расширительного бачка.

Висела эта канистра в неотделанной комнате и меня смущала, давно хотел вынести ее на чердак, и неожиданно придумал способ как проделать в канистре дырку и приделать латунный штуцер не прорезая огромной дырки для руки чтоб его вставить изнутри. Берем канистру из-под грунтовки, я взял на 10 литров, моему отопление этого хватит с запасом:

Проделываем в нужном месте дырку, я сделал ее чуть выше дна, чтоб если вдруг какой мусор попадет он не попал в систему отопления и оседал просто на дно. Дырка легко проделывается с помощью канцелярского ножа, периодически проверяю входит ли штуцер, обрезаю лишнее.

Теперь в канистре две дырки, одна штатная и вторая проделанная мной, просовываем в обе кусок проволоки, и штуцер по ней съезжает прямо к проделанному отверстию

Просовываю штуцер в отверстие, одеваю резиновую прокладку

Одеваю гайку и затягиваю, расширительный бачок готов

У меня бачок с отоплением соединяется куском резиновой шланги с хомутами, но можно к пластиковой трубе припаять американку и соединить более основательно, но как показал мой двухлетний опыт — и так достаточно надежно.