Калькулятор расширительного бака

Вода при нагреве увеличивается в объёме примерно на три процента: сто литров системы при 80 градусах дают почти три лишних литра. Система замкнута, сжать воду нельзя, и без бака этот излишек поднимает давление до срабатывания предохранительного клапана — теплоноситель просто сливается на пол, а при остывании в контур подсасывается воздух.

V = Vсист × E ÷ η. Здесь E — коэффициент расширения теплоносителя при рабочей температуре, η — коэффициент полезного использования бака, равный (Pmax − P0) ÷ (Pmax + 1). Единица в знаменателе появляется потому, что давления в паспортах избыточные, а формула требует абсолютных. Для системы на 150 литров при 80 градусах, зарядке 1,5 бар и клапане 3 бар получается 150 × 0,0287 ÷ 0,27 = 16 литров, то есть бак на 18.

Из плотности воды: E = ρ при 10 градусах ÷ ρ при рабочей температуре − 1. При 40 градусах это 0,0075, при 60 — 0,0168, при 80 — 0,0287, при 95 — 0,0393. Именно поэтому бак для тёплого пола с рабочими 40 градусами почти вчетверо меньше, чем для радиаторной системы с теми же литрами, но при 80.

Точный способ — сложить объём труб, радиаторов и котла: литры труб посчитает объём воды в трубе, у алюминиевой секции примерно 0,4 литра, у биметаллической 0,2, объём котла есть в паспорте. Быстрая оценка — по мощности котла: около 10 литров на киловатт для радиаторной системы и до 15 при тёплых полах. Оценка завышает объём, и это идёт в запас.

Равное статическому напору системы плюс 0,2 бар. Статический напор — это высота столба воды от бака до самой верхней точки контура, делённая на десять: для двухэтажного дома с верхней точкой на 7 метрах это 0,7 бар, то есть зарядка 0,9. В заводских баках стоит 1,5 бар, и для одноэтажного дома это много: полезная ёмкость падает почти вдвое.

Предохранительный клапан открывается при 3 бар, но подходить к его порогу вплотную нельзя: клапан начинает подтекать заранее, а точность манометров невелика. Поэтому конечное давление берут на полбара ниже настройки клапана. Это же правило заложено в европейские нормы на закрытые системы отопления.

Гликолевые смеси расширяются сильнее воды. Для 30-процентного пропиленгликоля объём бака увеличивают примерно на десятую часть, для 50-процентного — на пятую. Плюс гликоль текучее воды и просачивается там, где вода держится, поэтому запас по баку лишним не бывает.

Мембраной и допуском. В баке для горячей воды мембрана пищевая, бутиловая, и он рассчитан на питьевую воду и большее давление — обычно 10 бар против 3–6 у отопительного. Ставить отопительный бак на водопровод нельзя: резина мембраны отдаёт в воду запах и вкус. Для водоснабжения со скважиной нужен уже другой прибор — гидроаккумулятор.

Давление в системе при нагреве будет доходить до клапана, и он начнёт стравливать. Признак этого — постоянные подпитки и лужа под группой безопасности, а к весне ещё и воздух в радиаторах. Слишком большой бак безвреден: он просто работает не на полную, и давление в системе гуляет меньше.

На обратке перед насосом, в самом холодном месте контура: горячая вода сокращает срок жизни мембраны. Ниппель для подкачки должен оставаться доступным, а перед баком ставят отсечной кран, чтобы проверять давление зарядки без слива системы. Проверяют раз в год на остывшей системе со сброшенным давлением.