Де ставиться розширювальний бачок у відкритій системі опалення

Відкритий розширювальний бачок ставлять у найвищій точці контуру: на подавальному стояку одразу після котла або вгорі розгінного колектора, але не на зворотці. Мінімальне перевищення над верхнім радіатором – 0,5 м, на практиці роблять 1,5–3 м. Бачок обов’язково має переливну трубу, а трубопроводи прокладають з ухилом 2–5 мм на 1 погонний метр.

Як працює відкрита система і навіщо в ній бачок

Вода має максимальну густину при +4 °C. При нагріванні 1 л від +4 до +90 °C об’єм зростає приблизно на 40 см³, тобто на 4 %; у робочому діапазоні 60–90 °C коефіцієнт об’ємного розширення близько 0,035. Якщо цьому приросту немає куди подітися, тиск у замкнутому контурі зростає до розриву з’єднань.

У відкритій системі надлишок об’єму просто піднімається у бачок, сполучений з атмосферою. Звідси всі властивості схеми: тиск у контурі створює лише стовп води, повітря вільно виходить через бачок, а теплоносій контактує з атмосферою.

Природна циркуляція і система з насосом

Гравітаційна схема працює на різниці густини гарячої та охолодженої води. Вода з котла піднімається розгінним колектором вертикально вгору і йде до радіаторів самопливом, тому діаметри труб беруть збільшені, а контур витримують під ухилом. Бачок стоїть у верхній точці розгінного колектора.

Якщо у контур врізають циркуляційний насос, вимоги до ухилу і діаметрів пом’якшуються, але положення бачка не змінюється: він усе одно вище за всі опалювальні прилади. Насос ставлять так, щоб він не «підсмоктував» повітря з бачка і не викидав воду через перелив. Для таких контурів підходять циркуляційні насоси IMP Pumps, а логіку підбору за напором і витратою ми розбирали у статті Який вибрати циркуляційний насос для опалення?.

Відкрита система проти закритої: порівняння

Де саме ставити бачок: три обов’язкові умови

1. Верхня точка контуру, вище за всі опалювальні прилади

Бачок має бути фізично найвищим елементом системи. Якщо хоча б один радіатор або ділянка труби опиниться вище за рівень води в баку, там утвориться повітряна пробка і секція перестане прогріватися. У приватному будинку це горище або простір під стелею останнього поверху.

2. На подачі над котлом, а не на зворотці

Пряма відповідь на питання «подача чи зворотка» Відкритий розширювальний бачок врізають у подавальний трубопровід – на стояку одразу після котла або у верхній точці розгінного колектора. На зворотку його не ставлять. Причина: зворотка проходить внизу системи, і бачок на ній опиниться нижче за радіатори. Тоді повітря не зможе вийти в бак, а вода під час нагрівання почне виливатися через верхні точки. Крім того, на зворотці теплоносій уже охолоджений, і бак не виконуватиме роль повітровідвідника для найгарячішої ділянки контуру. Виняток стосується лише закритих систем: там мембранний бак навпаки зазвичай ставлять на зворотку перед циркуляційним насосом, де температура нижча і мембрана служить довше.

3. На якій висоті над верхнім радіатором

Конкретні метри Мінімум – 0,5 м від верхньої точки найвищого радіатора до нижнього патрубка бачка. Практичний робочий діапазон – 1,5–3 м. Чим більше перевищення, тим стабільніша циркуляція і менша ймовірність завоздушення. У одноповерховому будинку з баком на горищі 2–3 м набираються природно. Якщо горище низьке, бак піднімають на підставку чи кронштейни, щоб витримати мінімум 0,5 м, і ніколи не ставлять на одному рівні з радіаторами.

При природній циркуляції висота бака впливає й на напір: різниця рівнів між котлом і верхньою точкою – це рушійна сила, яка жене воду по контуру. Тому котел заглиблюють у приямок, а бак піднімають максимально високо.

Схема підключення відкритого бачка: патрубки і їх призначення

Класичний відкритий бак – прямокутна або циліндрична негерметична ємність зі знімною кришкою, яка не герметизує бак, а захищає воду від пилу. У корпусі виконують п’ять приєднань.

1. Розширювальний (подавальний) патрубок – знизу, у дні або в нижній частині бічної стінки. Головне з’єднання. Від нього вниз іде вертикальна труба до врізки в подавальний стояк одразу після котла або у верхню точку розгінного колектора. Діаметр 25–32 мм (1″–1¼”). Жодної запірної арматури на цій трубі: кран, який хтось перекриє, перетворює відкриту систему на замкнуту без захисту.
2. Переливна труба – у бічній стінці, на рівні максимально допустимого рівня води (приблизно 70 % висоти бака). Через неї виходить надлишок води, якщо систему перелили або перегріли. Діаметр більший за подавальний, 32–40 мм, щоб перелив встигав відводити воду самопливом. Виводять у каналізацію або назовні під будинок, з постійним ухилом донизу і без петель, у яких взимку замерзне залишок води.
3. Сигнальна (контрольна) труба – у бічній стінці, на рівні мінімально допустимого рівня, приблизно 1/3 висоти бака. Її виводять униз до котельні і закінчують краном над раковиною чи відром. Пішла вода – рівень у нормі, не пішла – систему треба підживити. Діаметр 15–20 мм (½”–¾”).
4. Зливний патрубок – у найнижчій точці дна. Потрібен, щоб повністю злити воду з бака під час консервації, промивання чи ремонту. Труба 20–25 мм із запірним краном, виводиться в каналізацію.
5. Патрубок підживлення – у бічній стінці або у кришці зверху. Через нього систему доливають з водопроводу. Ставлять кран, а краще поплавковий клапан, який сам підтримує рівень і знімає ручне доливання.

Схема цілком виглядає так: котел унизу, від нього вертикально вгору іде розгінний колектор, у його верхній точці трійник, від трійника вертикальна труба до дна бака. Бак на горищі стоїть у теплоізоляційному коробі. Збоку праворуч виходить переливна труба вниз і назовні, ліворуч – тонка сигнальна труба вниз у котельню з краном. З дна – зливний кран, зверху або збоку – лінія підживлення від водопроводу. Рівень води: 1/3 у холодному стані, 50–70 % у робочому.

Установка на горищі: утеплення і захист від замерзання

Неутеплений бак на горищі замерзає першим: вода в ньому майже нерухома і має велику площу контакту з холодним повітрям. Замерзлий бак – це розірваний корпус і зупинена система.

Правильне рішення – короб із дошки або OSB навколо бака з шаром мінеральної вати чи екструдованого пінополістиролу 50–100 мм по всіх стінках, дну і кришці. Утеплюють і всі труби на горищі: подавальну, переливну, сигнальну.

Другий прийом – зробити подавальну трубу частиною контуру, пустивши через бак невеликий постійний потік гарячого теплоносія. Вода тоді не застоюється, а підігрівається. Це знімає питання замерзання, але короб усе одно потрібен.

Ухил трубопроводу при природній циркуляції

Це той пункт, який найчастіше пропускають, а потім скаржаться на холодні радіатори.

• Ухил магістралей – 2–5 мм на 1 погонний метр, тобто 0,2–0,5 %.
• Напрямок ухилу – за рухом теплоносія: від верхньої точки до радіаторів і далі до котла.
• Розгінний колектор від котла йде строго вертикально вгору, без горизонтальних вставок.
• Жодних локальних «горбів»: кожен стає повітряною пробкою, бо повітря вже не дійде до бака.

На 10 метрах магістралі ухил 3 мм/м дає перепад 3 см. Цю величину легко втратити при недбалому кріпленні, тому кронштейни виставляють по рівню, а не «на око».

Який об’єм бака потрібен

Розрахунок для відкритої системи простий:

1. Оцініть об’єм теплоносія: приблизно 15 л на 1 кВт потужності котла.
2. Об’єм бака – 10 % від об’єму теплоносія.
3. Округліть у більший бік до найближчого зручного розміру ємності.

У холодному стані бак заповнюють до 1/3 об’єму, робочий рівень прогрітої системи – 50–70 %. Якщо в холодній системі рівень вище третини, при нагріванні вода піде в перелив.

Який бак ставити у відкриту систему

У відкриту систему ставлять тільки негерметичну ємність, сполучену з атмосферою. Мембранний бак сюди не підходить: він розрахований на надлишковий тиск і в атмосферному контурі не працюватиме за призначенням. Саморобний бак зварюють зі сталевого листа 3–4 мм: тонший метал веде при зварюванні і швидше прогниває від постійного контакту з водою та повітрям.

Мінуси відкритої схеми: киснева корозія труб, радіаторів і теплообмінника котла; випаровування води і потреба доливати; заборона на антифриз та гліколеві суміші; ризик обмерзання бака і переливної труби взимку; ручний контроль рівня, якщо немає поплавкового клапана.

7 типових помилок монтажу

1. Бак врізаний у зворотку: система завоздушується, вода виходить через верхні точки.
2. Бак стоїть на одному рівні з радіаторами верхнього поверху або нижче за них.
3. Немає переливної труби або її вивели «в нікуди» на горище.
4. На подавальній трубі до бака поставили кран, який колись перекриють.
5. Переливна труба тонша за подавальну і не встигає відводити воду.
6. Бак на горищі не утеплений, короба немає.
7. Магістралі змонтовані без ухилу або з протиухилом на окремих ділянках.

Коли пора переходити на закриту систему з мембранним баком

Відкрита схема виправдана там, де потрібні незалежність від електрики і простота. Але якщо ви ставите циркуляційний насос, плануєте антифриз або не хочете корозії радіаторів і походів на горище, переходьте на закритий контур.

Що змінюється: бак герметичний і мембранний, попередня закачка повітряної камери – 1,0–1,5 бар, робочий тиск системи – 1,5–2 бар на один поверх і 2–2,5 бар на два, у групі безпеки запобіжний клапан на 3 бар. Бак ставлять де завгодно, зазвичай на зворотці перед насосом.

Для опалення беруть червоні баки на 8 бар з лінійки розширювальних баків IMERA, об’єми від 8 до 1000 л: R8 на 8 л – 1 112 грн, RV50 – 2 636 грн, RV100 – 5 437 грн. Окремо є кріплення та змінні мембрани, а деталі про лінійку – у статті Гідроакумулятори і розширювальні баки IMERA. Не впевнені в об’ємі – назвіть потужність котла і кількість радіаторів у контактах.

FAQ

Де поставити розширювальний бачок? У найвищій точці системи: на горищі або під стелею верхнього поверху, з врізкою в подавальний стояк одразу після котла чи у верхню точку розгінного колектора. Нижній патрубок бачка має бути мінімум на 0,5 м вище за верхню точку найвищого радіатора, на практиці роблять перевищення 1,5–3 м. На зворотку відкритий бак не ставлять.

Як підключити розширювальний бачок? До нижнього патрубка бака підводять вертикальну трубу 25–32 мм від подавального стояка, без кранів на цій лінії. У бічну стінку на рівні 70 % висоти врізають переливну трубу 32–40 мм з виводом у каналізацію або назовні. Нижче, на рівні 1/3 висоти, ставлять сигнальну трубу 15–20 мм з краном у котельні. У дні роблять зливний кран, збоку або зверху – лінію підживлення.

Який повинен бути тиск у розширювальному бачку опалення? У відкритому бачку надлишкового тиску немає: він сполучений з атмосферою, і тиск у контурі створює лише стовп води. У закритій системі з мембранним баком повітряну камеру заряджають до 1,0–1,5 бар, а робочий тиск контуру тримають на рівні 1,5–2 бар для одного поверху і 2–2,5 бар для двох. Запобіжний клапан групи безпеки налаштовують на 3 бар.

Як правильно підкачати розширювальний бачок? Підкачують тільки мембранний бак закритої системи, відкритий бачок повітрям не заряджають. Порядок такий: скинути тиск у контурі, від’єднати або перекрити бак, злити з нього воду, під’єднати автомобільний насос з манометром до ніпеля і накачати повітряну камеру до 1,0–1,5 бар, тобто приблизно на 0,2–0,3 бар нижче за робочий тиск системи. Перевіряти раз на рік.

Який розширювальний бак підходить для відкритої системи? Тільки негерметичний відкритий бак, сполучений з атмосферою. Мембранний бак у такий контур не ставлять. Об’єм рахують як 10 % від об’єму теплоносія, а сам теплоносій оцінюють у 15 л на 1 кВт потужності котла. Саморобну ємність зварюють із сталевого листа 3–4 мм і обов’язково закривають кришкою від сміття.

На яку висоту піднімати бак над радіаторами? Мінімально допустиме перевищення – 0,5 м від верхньої точки найвищого радіатора. Робочий діапазон, який дає стабільну циркуляцію і надійний вихід повітря, – 1,5–3 м. Менше 0,5 м робити не можна: система буде завоздушуватися. Більше 3 м сенсу зазвичай немає, бо впирається у висоту горища.