Зі шкільної програми фізики всім відомо, що вода при нагріванні збільшує свій об'єм. В системі опалення саме вода відіграє роль теплоносія. Усередині системи вона має високу температуру, яка за деяких умов може знижуватися або підвищуватися. Зміна обсягу вимагає присутності в самій опалювальній системі спеціальних ємностей. Це розширювальний бак для опалення, або експансомат (технічно правильну назву).

Існує два фактори, які визначають необхідність установки розширювальних баків. Це
• Замкнутість системи;
• Рівень певної місткості теплоносія.

Можливість збільшення об'єму води в замкнутій системі здатна призвести до утворення гідравлічного тиску всередині самої системи. А це загрожує розривом слабких частин і вузлів опалення. Щоб цього не сталося, і встановлюється розширювальний бак системи опалення.

Функції бака

Є точний розрахунок, згідно з яким підвищення температури води на 10 градусів збільшує її обсяг на 0,3%. Тобто, доведена до кипіння вода - а це +100 С - дає її розширення на 3%.

Здається, що величина невелика, але для обсягу води в одну тонну або в кілька тонн - що залежить від розмірів опалювальної системи - це досить високий показник. Такий обсяг води може істотно вплинути на якість роботи всієї опалювальної системи. І тут без розширювальних баків не обійтися.

Які ж функції виконує цей агрегат?
1. Видаляє надлишки води при її нагріванні.
2. Поповнює систему водою при зниженні температури або при витоку.
3. Контролює гідростатичний тиск всередині опалювальної системи.
4. Видаляє з системи опалення і збирає повітря і перенасичені пари, які утворюються всередині опалювального котла.

Звідки з'являється повітря? Знову звернемося до фізики. В 1 л води розчинено 40 мг повітря. При підвищенні температури розчинність води сильно знижується, і повітря починає виділятися з її маси.

При високих температурах виділення повітря досягає практично 90%. А це досить великий об'єм. Виділений повітря з води переміщається з потоками теплоносія вгору до розширювального баку, де збирається і виводиться в атмосферу.

Як і у будь-якого приладу, у розширювальних баків є свої недоліки, до яких відносяться:
• Великі розміри експансомата. Іноді встановити їх в котельні проблематично через слабкий площі цього приміщення. Звідси і складнощі в монтажі.
• Теплоносій, проходячи через бак, віддає йому своє тепло. І, якщо його не утеплити, тепловтрати зростають.
• Ймовірність корозії труб і радіаторів також збільшується з установкою експансомата.

Види розширювальних баків
За конструктивними особливостями розширювальні баки поділяють на закриті та відкриті.

Відкриті
Це прямокутні або циліндричні ємності, які зазвичай встановлюють в самій верхній точці опалювальної системи. Ідеальним місцем для їх монтажу є горище. Виготовляють такі баки з металевого листа способом зварювання. Часто після установки їх утеплюють сучасними теплоізоляційними матеріалами.

Такий розширювальний бак забезпечений двома патрубками: вхідним і вихідним.

Перший під'єднується до системи водопроводу для поповнення бака необхідним обсягом води.
Другий пов'язаний з каналізацією для збору надлишків теплоносія.

У конструкції цього виду є один неприємний недолік - рівень води доведеться періодично контролювати візуально, тому що площа випаровування відкритого бака достатньо велика. Щоб заповнювати об'єм води, доведеться відкривати вхідний патрубок за допомогою вентиля.
До того ж, місце установки потрібно буде утеплити, та й сам монтаж складний - адже піднімати важкий бак доведеться в горищне приміщення.
Випари з відкритої частини також створюють деякі труднощі, пов'язані з проведенням антикорозійних заходів - а це теж витрати. Приплюсуємо і той факт, що відкритий розширювальний бак працює при зниженому тиску, а регулювати таку систему важко.

Закриті
Такого виду металева ємність має кулясту або овальну форму, розділену всередині на дві частини. Одна призначена для води, інша для повітря. Між собою вони розмежовані міцної мембраною, в яку і надходить вода з опалювальної системи.
Це свого роду мішок, який може розширюватися і звужуватися. Поступила в мембрану вода розширює її, і навколишнє повітря витісняється з бака через спеціальний клапан.
Цей мембранний мішок виготовляється з термостійкої гуми. Як тільки тиск в системі починає падати, мішок під дією сили стиснення звужується і видавлює теплоносій назад в систему опалення. Повітря в сам бак надходить ззовні через той же клапан.

Існує кілька варіантів конструкцій закритих розширювальних баків, де замість повітря використовується азот під великим тиском або вода.

Але в цілому є дві основні моделі закритих експансоматов:
1. З диафрагменной незмінною мембраною. Це дуже міцна конструкція, виготовлена ​​за технологією холодного штампування. Крім того, вона має антикорозійний захист зовнішньої та внутрішньої поверхні бака. Всередину конструкції встановлюється мембрана, яка притискається до верхньої поверхні за допомогою струснутою під тиском повітря. Вода, потрапляючи в мембрану, розширює її, звужуючи повітряний простір.
2. Фланцева конструкція. Її особливість полягає в тому, що мембрана кріпиться до вхідного патрубка за допомогою фланцевого з'єднання. Це дає можливість, по-перше, міняти мембрану в міру її зносу, а, по-друге, теплоносію не стикатися з поверхнями бака - що виключає необхідність проведення антикорозійних заходів.

Закриті розширювальні баки зазвичай встановлюють біля опалювальних котлів. Можна близько бойлера, якщо запланована двоконтурна схема опалення з постачанням будинку гарячою водою. Цю конструкцію використовують і в заміських будинках залежно від потужності опалювального котла.

Що краще - закритий чи відкритий вид?
У конструкції закритого типу немає випаровування теплоносія - значить, постійний контроль над нею не потрібен. З тієї ж причини не відбувається корозії інших елементів системи опалення. Це веде до збільшення терміну експлуатації.

Вода з закритих баків не виливати - що часто трапляється з відкритими аналогами і може пошкодити обробку стін і підлоги. До того ж, закритий експансомат можна встановлювати в будь-якому місці будинку, незалежно від розташування котла або інших елементів опалення.
Підживлювати опалення, де встановлений закритий варіант, немає необхідності. Система повністю герметична. Та й повітряні пробки не утворюються, що є важливим чинником.