Жидкости, как известно, весьма неохотно сжимаются, но с ростом температуры их внутреннее энергетическое состояние растёт, расстояние между молекулами увеличивается, что вытекает в весьма значительное увеличение объёма.
Для справки: при нагреве 50 литров воды с 20 до 80 °С ее объём увеличится почти на полтора литра. Не так много, на первый взгляд, но подумайте о том, способно ли на такое же значение увеличиться водоизмещение вашей системы отопления или, другими словами, суммарный внутренний объём труб, радиаторов и теплообменника котла.
Регулировка температуры радиатора отопления
Подобная прибавка объёма на практике выливается в давление более 200 атмосфер, что в свою очередь зависит от способности «сосуда» растянуться до нужных размеров. Но конкретное давление, на самом деле, не так уж и важно, ведь критическая отметка для всей системы определяется прочностью наиболее слабого сантехнического соединения. А предел прочности для большинства фитингов и кранов редко превышает 5–7 МПа, то есть наглухо закупоренная система гарантировано выйдет из строя через несколько часов после включения котла.
Чтобы компенсировать объёмное расширение в системе, обязательно должен присутствовать расширительный бак. Его устройство может быть либо закрытым, либо открытым.
Конструкционные отличия баков разных типов
Открытый расширительный бак — это обычная ёмкость, установленная в самой высокой точке отопительного контура. Её объём совсем небольшой и равен, как минимум, разнице между объёмом холодной и нагретой жидкости.
Варианты открытого расширительного бака
Открытый бак не вполне удобен: вода из него испаряется и её периодически нужно доливать. А поскольку в помещении такие расширители держат редко, приходится периодически заглядывать на чердак. Теперь представьте, что будет, если вода в баке замёрзнет и система внезапно превратится в закрытую из-за ледяной пробки? А ведь она способна выдержать десятки атмфосфер.
Есть, однако, и иной метод устройства открытого бака: штуцер в самой верхней части системы соединяется тонким силиконовым шлангом с открытой ёмкостью, стоящей на полу. При расширении излишки воды выдавливаются из контура, а при уменьшении объёма — задавливаются обратно атмосферным давлением. Важно только примотать к концу шланга тяжёлую гайку, чтобы он был всё время погружён в воду. Недостаток такого метода — из системы не может свободно выходить воздух, но для этого существуют краны Маевского.
Система отопления с естественной циркуляцией
Закрытые баки устроены совершенно иначе. Внутри корпуса находится эластичный сосуд — резиновая груша, сам же корпус полностью герметичный. Либо груша, либо остаточное пространство имеют прямое соединение с контуром отопления. Вода при нагреве, как ей и положено, продолжит расширяться, но теперь эту разницу объёмов будет принимать на себя воздух, который также сожмётся, но давление при этом возрастёт не настолько сильно, всего на 0,5–1 бар.
Устройство расширительного мембранного бака
1 — золотник для накачки воздуха; 2 — воздушная камера; 3 — мембрана с теплоносителем; 4 — резьбовой патрубок для подключения к системе отопления
Но здесь есть важная оговорка: закрытый бак делает и всю систему закрытой. В верхней точке открытой системы давление равнялось атмосферному, а в нижней к этому значению добавлялось некоторое количество миллиметров водяного столба, соответствующее разнице уровней между точками системы. В закрытой же системе давление в верхней точке равно нулю, то есть оно не избыточно, и из-за этого могут возникать неприятности
