Як вибрати розширювальний бак, теплоаккумулятор опалення

Вид

Розширювальний бак – компонент рідинної системи опалення, який приймає надлишок рідини (теплоносія), що виникає через її нагрівання. В результаті підтримується робочий тиск в опалювальній системі.

Теплоакумулятор (буферна ємність) – елемент системи опалення, який акумулює надлишкове тепло, вироблене котлом. В якості теплоносія використовується вода або рідина (антифриз). Тим самим заощаджуються засоби на паливо і підтримується оптимальна температура в опалювальному приміщенні.

Розширювальний бак і теплоакумулятор виконуються у вигляді герметичного резервуара з патрубком / патрубками для підключення до опалювальної системи. Багато розширювальних баків оснащені мембраною, теплоакумулятори – теплообмінниками і внутрішнім баком для ГВП (гарячого водопостачання).

• Розширювальний бак
• Теплоакумулятор

Тип розширювального бака

Відкритий – резервуар з кришкою, який приєднується до системи опалення за допомогою труби. З цієї труби теплоносій надходить в бак при перегріванні і йде в разі охолодження. Також дозволяє позбутися від повітря в системі.

Переваги відкритого розширювального бака: порівняно невисока вартість, проста конструкція, довговічність, незалежність від електрики. Недоліки: установка в найвищій точці опалювальної мережі, складний монтаж, потрібна теплова ізоляція (якщо знаходиться на горищі), корозія стінок бака, робота тільки при низькому тиску, випаровування теплоносія, а також ймовірність його виливання.

Відкритий розширювальний бак вважається застарілим рішенням, але все ще використовується. Такий варіант рекомендують, якщо в приміщенні часто відбуваються перебої з електрикою або її немає зовсім.

Закритий – герметичний резервуар, оснащений мембраною. Ця деталь розділяє бак на дві порожнини – рідинну (з теплоносієм) і повітряну (з повітрям або азотом). При підвищенні обсягу теплоносія знижується обсяг газу, що забезпечує стабільний тиск в мережі. Такий бак встановлюється в системах, де рух теплоносія забезпечує насос.

Переваги закритого розширювального бака: можливість установки в будь-якому місці опалювальної мережі, теплоносій не випаровується і не виливається, гарантується робота при високому тиску, немає ризику корозії, менші габарити (в порівнянні з відкритим аналогом). Недоліки: висока ціна, залежність від електрики (для роботи насоса).

Закритий розширювальний бак – сучасне рішення, яке набуває все більшої популярності. Оптимальний вибір для приміщень з електрикою.

Мембрана

Тип

Незмінна – жорстко фіксується по периметру резервуара. Приваблива якість – відносно невелика вартість. В разі виходу з ладу мембрани цей бак не ремонтується і підлягає утилізації. При грамотному використанні такий виріб прослужить довго.

Змінна – передбачає заміну пошкодженої мембрани. Інші переваги: різноманітність модельного ряду (вертикальні, горизонтальні), робота при більш високому тиску, ніж допускає незмінна мембрана. Правда, такий бак обійдеться значно дорожче, ніж попередній варіант.

Матеріал

Мембрана виготовляється з гуми різних видів – натуральної (NR), етиленпропіленового (EPDM), синтетичної бутилової (BUTYL), стирол-бутадієнової (SBR). Всі ці гуми характеризуються еластичністю і високою зносо- і водостійкістю. Відрізняються різною стійкістю до циклів динамічного навантаження (стиску / розтягання), що впливає на термін експлуатації мембрани:

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

Ці види гуми розраховані на різну робочу температуру:

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

Інші особливості:

• SBR (синтетичний каучук) – найменш еластичний матеріал;
• EPDM (харчова каучукова гума) не боїться технічних спиртів і розчиненого кисню;
• в порівнянні з EPDM бутилова гума (бутилкаучук) менш водопроникна, але гірше переносить динамічні навантаження;
• змінні мембрани найчастіше виконуються з SBR і EPDM, а незмінні – з BUTYL.

Обсяг основного бака

Цей параметр розраховується декількома способами. Найпростіше рішення – взяти 10-15% від загального обсягу опалювальної системи (якщо в якості теплоносія використовується вода). В результаті для мережі ємністю 100 л знадобиться 10-6.6 літровий бак. Якщо ж роль теплоносія грає незамерзаюча рідина, то отримана цифра збільшується на 50%. Кінцевий результат – 15-9.9 л.

Інший варіант – помножити обсяг опалювальної системи на 0.08. В цьому випадку бажана ємність бака складе 8 л (для мережі об'ємом 100 л). Недолік такого підрахунку полягає в приблизності даних і може служити лише орієнтиром при виборі бака.

Також можна скористатись спеціальними онлайн калькуляторами, які дадуть більш точні цифри. Бажано зробити обчислення на декількох сайтах, щоб переконатись в коректності отриманих результатів. Розрахунок за формулами складніше, оскільки вимагає особливої уважності. Для перевірки даних також варто застосовувати різні формули.

Професійний розрахунок виконується фахівцями, які враховують широке коло факторів (обсяг води, коефіцієнт розширення, ефективність бака). Це найточніший, але найбільш дорогий спосіб. Помилка в розрахунках може привести до збоїв в роботі системи опалення.

Важливо: чим більше максимальна температура теплоносія в опалювальній системі, тим вище ємність розширювального бака. Збільшення гранично допустимого тиску в мережі дозволяє зменшити обсяг резервуара.

Обсяг теплоакумулятора розраховується по-іншому: на 1 кВт потужності опалювального котла потрібно 23-26 л води. В інших джерелах наводиться інше співвідношення: 1 кВт – 50 л. Це приблизний розрахунок. Фахівці при обчисленні ємності резервуара враховують потужність котла (кВт), ККД котла, час активного горіння палива та інші дані.

Сумісність

Котел опалення – нагріває теплоносій системи опалення за рахунок спалювання твердого палива або газу, або перетворення електрики в тепло. Він потребує значних витрат на паливо, але не залежить від погоди, температури навколишнього середовища і пори року. Більшість розширювальних баків і теплоакумуляторів розрахована на роботу в тандемі з цим пристроєм.

Тепловий насос – переносить тепло з навколишнього простору до теплоносія опалювальної системи. В порівнянні з котлом опалення таке рішення економічніше, оскільки не виробляє теплову енергію, а транспортує її з одного середовища в інше. Продуктивність пристрою визначається цілою низкою чинників, в тому числі температурою навколишнього простору.

Сонячний колектор – нагріває теплоносій системи опалення за рахунок акумульованої сонячної енергії. Самий економічний варіант, але залежить від погоди і пори року. Розширювальні баки і теплоакумулятори для сонячних колекторів менш поширені, ніж аналоги для котлів і теплових насосів.

Форма

Розширювальні баки мають циліндричну (балонну), круглу, плоску, прямокутну форму. Плоский бак не займає багато місця і легко монтується. Такий варіант зустрічається найчастіше. А ось теплоакумулятори бувають тільки циліндричними.

Установка

В розширювальних баках передбачається вертикальне (в тому числі на ніжках) і горизонтальне установлювання. Вибір на користь конкретного варіанту визначається площею приміщення. Вертикальний бак займає мінімум місця, а горизонтальний зручніше в обслуговуванні. Теплоакумулятори розраховані на вертикальну установку.

Теплообмінник

Теплообмінник служить для підключення теплоакумулятора до джерела теплової енергії (котел, тепловий насос і т. д.). За допомогою верхнього теплообмінника пристрій під'єднують до ГВП. Нижній теплообмінник знадобиться, якщо потрібно підключити ємність до альтернативного джерела тепла для її підігріву, наприклад, сонячного колектора.

Найчастіше зустрічаються моделі з двома (верхнім і нижнім) теплообмінником, що підвищує їх функціональність.

Площа теплообмінника безпосередньо залежить від обсягу теплоакумулятора.

Додатково

Максимальний робочий тиск і максимальна температура теплоносія – гранично допустимі параметри, які витримує розширювальний бак / теплоакумулятор. Залежно від моделі ці характеристики варіюються в межах:

• тиск – 3-10 бар (розширювальні баки), 3-4 бар (теплоакумулятори);
• температура – 90-120°C (розширювальні баки), 90-95°C (теплоакумулятори).

Зі збільшенням тиску (напору) води підвищується температура в опалювальному приміщенні. В той же час підвищується навантаження на теплоакумулятор.

Обсяг внутрішнього бака для ГВП – в такому баку нагрівається холодна водопровідна вода, яка потім використовується для гарячого водопостачання. Обсяг резервуара залежить від обсягу гарячої води, який потрібно мешканцям будинку. В різних моделях цей параметр коливається в діапазоні 100-200 л.

Оснащення теплоакумулятора

Магнієвий анод – захищає теплоакумулятор від корозії і тим самим подовжує термін його служби. Крім цього знижує теплові втрати.

Можливе підключення тена – дозволяє встановити трубчастий електронагрівач (ТЕН).

Ізоляція – зменшує тепловтрати і знижує швидкість охолодження теплоносія. Роль ізоляції (утеплювача) грає пінополіуретан або мінеральна вата.

Важливо: чим товще ізоляція, тим повільніше охолодження теплоносія. Пінополіуретановий шар найчастіше має товщину 100 мм.

Додаткові патрубки (теплоакумулятор)

Датчик температури – необхідний елемент для автоматизації подавання тепла з теплоакумулятора в опалювальну систему.

Група безпеки – скидає надлишковий тиск, який виник через збої в роботі опалювальної системи. Це запобігає розриву ємності теплоакумулятора. Група безпеки складається з автоматичного повітровідвідника, манометра (вимірює тиск) і скидного клапану.

Тен (трубчастий електронагрівач) – резервне джерело теплової енергії. Підтримує завдану температуру в опалювальній системі при загасанні котла.

Фланець – застосовується для монтажу фланцевого електричного нагрівального елементу. Також в багатьох виробах зустрічається ревізійний фланець для техобслуговування теплообмінника. Деякі моделі дозволяють додатково встановити до 3 фланців.

Також в теплоакумуляторі передбачаються патрубки повітровідведення і для зливу теплоносія.

Розмір і вага

При виборі розширювального баку / теплоакумулятора варто врахувати габарити і вагу виробу. Виходьте з розміру приміщення, де буде розташовуватись розширювальний бак / теплоакумулятор. Занадто великий резервуар створить труднощі при монтуванні, наприклад, може не увійти в дверний проріз. Місткі баки встановлюються на спеціальний фундамент.

Важливо: теплоізоляція збільшує розмір теплоакумулятора. Тому виробники вказують габарити з урахуванням цього факту.