Баки мембранные для отопления

Зачем вообще нужен расширительный бак

Когда вода нагревается, она расширяется. Это физика — от неё никуда не деться. В закрытой системе отопления вода замкнута в трубах, котле и радиаторах, и если ей некуда деваться при нагреве, давление начинает расти. Растёт достаточно быстро и заметно: при нагреве воды с 20 до 80 °C её объём увеличивается примерно на 3%. Для системы с 200 литрами теплоносителя — это 6 лишних литров, которые никуда не поместятся. Если не предусмотреть место, куда эти литры уйдут, сработает предохранительный клапан. Он сбросит давление, выпустив часть теплоносителя. После остывания системы давление упадёт, автоподпитка добавит воды, затем всё повторится. Это убивает котёл, разрушает арматуру и загоняет в контур воздух, который потом нужно снова удалять.

Решение простое и надёжное: мембранный бак для отопления. Он принимает излишек теплоносителя при нагреве и возвращает его в контур при остывании. Давление в системе остаётся стабильным. Предохранительный клапан не срабатывает. Котёл работает в штатном режиме. Система живёт долго. Подобрать нужную модель поможет раздел все мембранные баки в каталоге по типу и объёму.

Как устроен мембранный бак

Внутри — стальной корпус, разделённый на два отсека эластичной мембраной. Один отсек — газовый, заполнен азотом или воздухом под давлением. Второй — водяной, подключённый к системе отопления. Мембрана разделяет их, не давая газу смешиваться с теплоносителем.

Когда теплоноситель расширяется при нагреве, он поступает в водяную камеру и давит на мембрану, сжимая газовый отсек. Давление в системе растёт плавно и остаётся в допустимых пределах. Когда система остывает, газ в камере расширяется и выталкивает теплоноситель обратно в трубы. Цикл простой, механических частей нет, ничего не ломается.

Мембрана бывает двух типов. Первый — диафрагменная: тонкая перегородка, которая разделяет корпус на две камеры. Она несъёмная, при выходе из строя меняется весь бак. Такие баки обычно небольшие — до 100–150 литров. Второй — баллонная или камерная: теплоноситель заходит внутрь резинового баллона, снаружи которого находится газ. Мембрана в таком случае сменная, крепится на фланец. Это более надёжная конструкция для крупных объёмов.

Газовая полость заполняется азотом — у качественных производителей — или воздухом. Азот инертен, не окисляет металл изнутри и дольше держит давление предзаряда. Именно поэтому у Flamco и других серьёзных производителей газовая камера всегда заполнена азотом.

Корпус — углеродистая сталь с защитным покрытием. У большинства производителей — эпоксидно-порошковое покрытие. Оно защищает металл от коррозии. Красный цвет корпуса — стандарт для баков отопления и холодоснабжения у европейских производителей, синий — для водоснабжения. Это удобно: сразу понятно, что перед тобой.

Что такое давление предзаряда и почему оно важно

Давление предзаряда — это начальное давление в газовой камере до подключения бака к системе. Оно должно совпадать со статическим давлением в точке установки бака.

Если предзаряд слишком низкий, при первом заполнении теплоноситель сразу займёт часть газовой камеры. Полезный объём бака уменьшится, и он не сможет нормально компенсировать расширение.

Если предзаряд слишком высокий, бак вообще не будет принимать теплоноситель, пока давление в системе не превысит давление предзаряда. Бак будет стоять без дела.

Правило простое: давление предзаряда должно равняться статическому давлению в точке установки или быть чуть выше. Для частного дома в 2–3 этажа с баком в котельной — обычно 1,0–1,5 бар. Для промышленного объекта с высоким статическим давлением — 2–3 бара и выше.

Предзаряд выставляют до монтажа — через газовый ниппель насосом с манометром. После того как система заполнена теплоносителем и под давлением, трогать предзаряд уже нельзя.

Бытовые и промышленные: как делится рынок по объёму

Диапазон объёмов огромный — от 6 до 1000 литров и выше. Это не случайность: разные объекты требуют принципиально разных баков.

Баки мембранные для отопления делятся на бытовые и промышленные по объёму и конструкции. Малый объём — от 6 до 35 литров — это бытовой сегмент. Настенный котёл в частном доме или квартире чаще всего идёт со встроенным баком на 6–8 литров. Этого хватает для небольшой системы. Если дом большой, трубы длинные и радиаторов много — объём теплоносителя растёт, встроенного бака перестаёт хватать, и рядом с котлом ставят дополнительный. Объём 18–35 литров покрывает большинство частных домов с системой на 150–350 литров теплоносителя.

Баки объёмом 50–200 литров — это зона между бытовым и полупромышленным. Большие загородные дома, небольшие котельные, системы отопления торговых площадей. Бак на 50 литров уже стоит напольно на стойках, а не на стене. Для этого диапазона хорошо подходят, например, расширительные баки для отопления Джилекс — весь ряд.

Баки от 200 до 1000 литров — это промышленный сегмент. Котельные многоквартирных домов, индивидуальные тепловые пункты, производственные системы. Здесь уже речь идёт о баках весом от 50 до 100 кг, с резьбой G 1″ и напольным монтажом.

Как подобрать объём

Бак неправильного объёма — это деньги на ветер. Слишком маленький не справится с компенсацией расширения. Слишком большой — лишние расходы и место в котельной.

Упрощённый метод подбора: объём расширительного бака — 8–10% от общего объёма теплоносителя в системе. Для воды при стандартных температурах это работает. Если теплоноситель — гликолевый антифриз, его коэффициент расширения выше, чем у воды, и нужно закладывать 12–15%. Именно поэтому баки мембранные для отопления с гликолевым теплоносителем берут чуть большего объёма, чем при расчёте под воду.

Точный расчёт учитывает несколько параметров: полный объём теплоносителя в контуре, температурный перепад, давление предзаряда и давление открытия предохранительного клапана.

Формула: объём бака = (объём теплоносителя × коэффициент расширения) / КПД бака. КПД бака — отношение рабочего объёма к полному, зависит от давления предзаряда и максимального рабочего давления. При предзаряде 1,5 бар и клапане на 3 бара КПД бака примерно 0,4–0,45. То есть из бака на 12 литров реально работают только 5–6 литров.

Для частного дома 150–200 кв. м с газовым котлом 20–24 кВт объём теплоносителя обычно 100–150 литров. Расширение воды при нагреве с 20 до 80 °C — около 3,3%. Нужно компенсировать 3–5 литров. Бак на 12–18 литров закроет этот вопрос с хорошим запасом.

Для дома 300–400 кв. м с тёплыми полами, где теплоносителя в контуре 300–400 литров, нужен бак на 35–50 литров.

Максимальное давление: 3, 6 или 10 бар

Баки мембранные для отопления выпускаются с максимальным рабочим давлением 3, 4, 6 или 10 бар. Нужное значение определяется давлением, при котором срабатывает предохранительный клапан в системе.

Для частных домов с настенными котлами — стандартный предохранительный клапан на 3 бара. Значит, нужен бак с максимальным давлением выше 3 бар. Обычно берут 4 или 6 бар с запасом.

Для котельных и ИТП с рабочим давлением выше 6 бар нужна 10-барная версия. Ставить 6-барный бак там, где клапан настроен на 7–8 бар, нельзя — мембрана под такое давление не рассчитана. Широкий выбор по давлению и объёму — в разделе расширительные баки Flamco Flexcon для отопления и холодоснабжения.

Открытая система vs закрытая: в чём разница

Есть два принципиально разных способа организовать систему отопления: открытая и закрытая.

В открытой системе расширительный бак — это просто открытый сосуд в самой верхней точке контура. Теплоноситель при расширении вытекает в него, при остывании возвращается. Система простая, не требует мембранного бака для отопления и группы безопасности. Но у неё масса недостатков: воздух постоянно контактирует с теплоносителем и растворяется в нём — это ускоряет коррозию труб и радиаторов. Давление в системе низкое, и современные котлы и насосы в таких условиях работать не могут. Такие системы встречаются в старых домах с самоциркуляцией теплоносителя.

В закрытой системе мембранный бак для отопления изолирует теплоноситель от контакта с воздухом. Система работает под давлением. Можно ставить современные котлы, насосы, радиаторы с меньшей инерцией. Тепло распределяется равномерно. Именно закрытые системы — стандарт для любого нового строительства.

Материал мембраны: что важно знать

Мембрана — ключевой элемент, от которого зависит срок службы бака. Она постоянно гнётся туда-обратно при каждом цикле нагрева и остывания, работая при этом в контакте с горячим теплоносителем. Материал здесь имеет значение.

SBR (стирол-бутадиеновый каучук) — самый распространённый материал в серии Flexcon R от Flamco и аналогичных баках других производителей. Очень слабо пропускает газ — предзаряд держится годами. Хорошо переносит температурные циклы. Максимальная температура на мембране — 70 °C. Не годится для питьевой воды.

EPDM (этилен-пропилен-диен-мономер) — более эластичный, лучше держит форму при многократных нагрузках. Применяется в сменных мембранах серии RM от Flamco. Тоже не для питьевой воды, но хорошо работает с гликолевыми смесями.

Бутилкаучук — самая низкая газопроницаемость из всех трёх, максимальная стойкость к температуре. Ставят в баки для солнечных систем, где теплоноситель может нагреваться до 110–130 °C.

Выбор материала мембраны — это техническая характеристика, а не маркетинг. Перегрев SBR-мембраны выше 70 °C ускоряет её износ. Поэтому бак всегда ставят на обратной линии, где теплоноситель холоднее.

Настенные и напольные баки: что выбрать

Настенные баки — объём до 50–80 литров. Крепятся к стене через кронштейн, занимают минимум места. Удобны в небольших технических помещениях и котельных. Большинство бытовых баков — настенные.

Напольные баки — объём от 50 литров и выше. Стоят на металлических стойках из комплекта. Занимают больше места, зато не нагружают стену. Бак весом 50 кг и больше на стену не вешают — небезопасно. Только напольный монтаж.

Некоторые модели бывают и настенными, и напольными — как удобнее под конкретное помещение.

Незаменяемая и сменная мембрана

Это конструктивное отличие влияет на то, во сколько обойдётся обслуживание бака через 10–15 лет.

У баков с несменной мембраной — серия Flexcon R, Джилекс, Wester WRV и другие — мембрана диафрагменного типа, встроена в корпус. Когда мембрана выходит из строя, меняется весь бак. Для баков малого и среднего объёма это приемлемо: SBR-мембрана при нормальной эксплуатации служит так же долго, как корпус — 10 лет и больше.

У баков со сменной мембраной — серия Flexcon RM от Flamco — мембрана камерного типа, крепится на фланец и меняется отдельно. Корпус остаётся. Для крупных баков объёмом 300–1000 литров это важно: поменять мембрану гораздо дешевле, чем купить новый бак. Вся линейка Flamco — в разделе все баки Flamco для замкнутых систем.

Ориентир: до 200 литров — несменная мембрана вполне оправдана. От 300 литров — лучше смотреть на модели со сменной.

Как правильно установить

Правильная установка мембранного бака — это половина успеха. Ошибки при монтаже приводят к тому, что мембранный бак для отопления стоит в системе, но не работает так, как должен.

Главное правило: бак ставится на обратной линии, перед циркуляционным насосом. На обратной линии теплоноситель холоднее — мембрана меньше греется и дольше служит. Установка перед насосом означает, что он работает в режиме нагнетания, а не всасывания — это убирает риск кавитации.

До монтажа проверяют и при необходимости корректируют давление предзаряда. Заводское давление может не совпадать с нужным для конкретной системы. Через газовый ниппель автомобильным насосом с манометром выставляют нужное значение. Делается это до заполнения системы теплоносителем.

Подключение — обязательно через запорный кран. Без крана при обслуживании бака придётся сливать всю систему. С краном — отсёк бак и работаешь.

Бак не заменяет предохранительный клапан. Клапан обязателен в любой закрытой системе. Бак компенсирует температурное расширение в штатном режиме. Клапан срабатывает только при аварийном превышении давления.

На что обращать внимание при выборе

Производитель и материалы. Расширительные баки для отопления выпускают десятки брендов. Разница в качестве существенная. Дешёвый бак с тонким корпусом и некачественной мембраной выйдет из строя через 3–5 лет. Хороший — от Flamco, Джилекс, Wester или аналогичных производителей — служит 10–15 лет без проблем. Модели из этой категории имеют полную сертификацию и понятные технические параметры мембраны. Весь ассортимент доступен через системы отопления и водоснабжения — подбор оборудования и доставка.

Сертификация. Для коммерческих объектов, которые сдаются надзорным органам, нужен сертификат по ТР ТС 032/2013. Без него объект не примут. Для бытового применения это менее критично, но тоже показатель качества.

Максимальное давление. Должно быть выше давления настройки предохранительного клапана — с запасом хотя бы 20–30%.

Объём. Считается по формуле или с помощью онлайн-калькуляторов производителей. Не угадывается «на глаз».

Материал мембраны. SBR или EPDM — для стандартных систем отопления. Бутил — для высокотемпературных систем или солнечных коллекторов.

Гарантия. Серьёзные производители дают 24 месяца, иногда больше. Это не просто цифра — производитель ею показывает, что уверен в своём продукте.

Чем расширительный бак отличается от гидроаккумулятора

Внешне они похожи, но это разные устройства для разных задач.

Мембранный бак для отопления работает в системах теплоснабжения и холодоснабжения. Его задача — держать стабильное давление в закрытом контуре и компенсировать температурное расширение теплоносителя. Именно поэтому он — обязательный элемент любой современной закрытой системы. Корпус красный. Мембрана из SBR или EPDM — материалы стойкие к горячей воде и гликолевым смесям, но для контакта с питьевой водой не годятся.

Гидроаккумулятор — для систем водоснабжения. Его задача другая: накапливать воду под давлением, чтобы насос реже включался, и гасить гидроудары. Корпус синий. Мембрана сертифицирована для контакта с питьевой водой. Посмотреть весь ассортимент гидроаккумуляторов можно здесь: гидроаккумуляторы для систем водоснабжения — чем отличаются от расширительных.

Ставить бак отопления вместо гидроаккумулятора нельзя: мембрана не рассчитана на питьевую воду. Ставить гидроаккумулятор в систему отопления тоже нельзя: мембрана не выдержит температуры теплоносителя.

Это важно понимать при покупке: баки мембранные для отопления и гидроаккумуляторы — разные товары, несмотря на внешнее сходство. Спутать их при заказе — дорогостоящая ошибка.

Теплоноситель: вода или антифриз

Большинство баков отопления работают и с водой, и с водогликолевыми смесями. Но есть ограничение по концентрации гликоля — обычно до 50%. Выше 50% среда становится агрессивнее, и материалы бака изнашиваются быстрее.

Если система заправлена антифризом, нужно учитывать, что гликолевые смеси расширяются сильнее, чем вода. При тех же параметрах системы объём расширения больше — значит, нужен бак чуть большего объёма. Обычно это 12–15% от общего объёма теплоносителя вместо 8–10% для воды. В этом случае расширительный бак берут на шаг вверх по объёму от расчётного значения для воды.

Периодическое обслуживание

Мембранный бак для отопления — пассивный элемент без движущихся частей. Он практически не требует обслуживания. Но «практически» — не значит «совсем не требует».

Раз в год-два стоит проверять давление предзаряда. Для этого нужно снять давление в системе — или отсечь бак краном и стравить давление — подключить манометр к ниппелю и измерить. Если давление упало, значит, либо в ниппеле небольшая утечка (ниппель дешёвый, меняется за 5 минут), либо мембрана повреждена. Любые баки мембранные для отопления требуют именно такой ежегодной проверки — быстрой и несложной. Если понадобятся запасные части, все расходники есть в разделе запчасти и мембраны для расширительных баков Джилекс.

Если в горячем состоянии давление в системе регулярно поднимается до предохранительного клапана и он срабатывает — это сигнал, что бак либо мал по объёму, либо предзаряд выставлен неверно. Надо разобраться и исправить: постоянное срабатывание клапана разрушает систему.

После гидроудара — например, кто-то резко закрыл кран или насос аварийно остановился — стоит проверить мембрану. Сильный удар способен её повредить, и бак перестанет работать нормально, хотя снаружи будет выглядеть как обычно.