Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления. Как рассчитать объем расширительного бака для отопления?

Содержание

Проверка целостности мембраны также является важным моментом. Если при проверке давления в газовой камере после слива воды воздух внезапно попадает в сливной кран, а давление в газовой камере упало до атмосферного, значит, мембрана пробита.

Расширительный бак системы отопления: устройство, расчет и подбор лучшего варианта

Правильно подобранный и правильно установленный расширительный бак для системы отопления предотвращает сбои в работе системы и поддерживает давление на необходимом уровне. Он служит резервом для воды, которая расширяется при нагревании. В зависимости от типа системы встроенный расширитель может быть открытым или закрытым.

Мы объясняем, как выбрать резервный бак в зависимости от контура отопления. В нашей статье мы описываем конструктивные особенности и специальные характеристики расширительной установки. Даны рекомендации, соблюдение которых обеспечит правильное функционирование любого типа отопительного контура.

Расширительные бачки открытого типа

Конструктивной особенностью открытых расширителей является контакт теплоносителя с атмосферой. Циркуляция в системах с этим типом расширителя является конвективной. При нагревании объем жидкости увеличивается, а избыток поглощается резервуаром.

Когда температура понижается, жидкость стекает обратно под действием силы тяжести.

Поскольку в резервуаре нет давления, устройству не требуется прочная металлическая конструкция:

  • Для корпуса можно использовать любой металл,
  • Можно использовать готовые емкости из термостойкого пластика,
  • Форма резервуара не имеет решающего значения.

В загородных домах это оборудование можно собрать из подручных средств. В качестве резервуара можно использовать пластиковый контейнер или бочку, оснащенную входом и выходом для перелива.

Расширитель открытого типа

Открытые экспандеры могут быть выполнены в виде прямоугольного резервуара с негерметичной крышкой.

Он напоминает обычный металлический бак с отверстием в верхней части для обслуживания и заливки жидкостей. Защита от засорения обеспечивается негерметичной крышкой. Точки крепления предусмотрены на нижнем или боковом уровне.

Открытые и закрытые расширительные баки предназначены для подачи воды, которая расширяется при нагревании.

При расширении система беспрепятственно направляет излишки теплоносителя в бак. Это предотвращает избыточное давление в контурах, которое может повредить компоненты и арматуру.

Более простые открытые резервуары не имеют соединения, через которое излишки воды могут сливаться либо в канализацию, либо на улицу. Их необходимо время от времени опорожнять.

Недостатком открытых резервуаров является то, что весь объем теплоносителя испаряется во время нагрева. По этой причине открытые контуры необходимо время от времени обновлять.

Открытые системы отопления используются в невысоких зданиях, где объем теплоносителя и длина отопительных труб относительно невелики.

Требования к установке несложные:

  • расширитель должен быть установлен в самой высокой точке подающей трубы,
  • питание подключается к резервуару через розетку,
  • Для отвода излишков жидкости имеется переливной патрубок, расположенный выше расчетного уровня.

Для обеспечения гравитационной циркуляции рекомендуется использовать трубы с большим сечением.

Установка бака в открытую систему отопления

Как правило, бак следует устанавливать в отапливаемом помещении с утепленным чердаком, а если это невозможно, то бак следует утеплить. Теплоизоляция предотвращает замерзание жидкости и выход системы из строя.

Расширительные бачки закрытого типа

Конструктивной особенностью закрытых версий резервуара является полная герметичность, что позволяет поддерживать необходимое для циркуляции давление в любой точке системы.

Внутри резервуар разделен мембраной на воздушный отсек и отсек для жидкости. Каждый из отсеков полностью герметичен — азотная смесь из воздушного отсека не смешивается с хладагентом, заполняющим жидкостный отсек.

Принцип работы закрытого расширительного бака заключается в том, что нагретая жидкость из системы нагнетается во влажную часть бака и начинает давить на боковую часть герметичной мембраны. Мембрана деформируется и воздействует на воздушный участок, сжимая его.

Закрытый расширительный бак для систем отопления технически известен как Expansomat. Он представляет собой закрытую капсулу, герметично соединенную с нагревательным контуром.

Закрытый расширительный бак защищает отопительный контур не только от давления передаваемой среды, но и от кислорода воздуха.

Объем расширительного сосуда выбирается таким образом, чтобы объем его камеры был достаточным для максимального расширения теплоносителя при нагревании.

Для систем отопления расширители поставляются в красном цвете. Белые и серые экспансоматы встречаются на рынке реже. Для отопления следует приобретать только устройства с мембраной, которая может контактировать с горячей водой.

Закрытые расширительные баки обязательно используются для напольных газовых котлов, теплогенераторов на жидком и твердом топливе.

Если система отопления на природном газе переоборудована в насосную систему отопления, открытый расширительный бак обычно заменяется расширительным баком, чтобы избежать испарения теплоносителя

Владельцам небольших домов и квартир, отапливаемых настенным газовым котлом, нет необходимости устанавливать расширительный бак. Он включен в состав обогревателя

Если в системе отопления помимо настенного котла используются другие отопительные приборы, то для обеспечения расширения хладагента в дальнейших контурах устанавливается расширительный бак.

Это уменьшает объем воздушной камеры резервуара и сжимает газ внутри. Такая ситуация способствует повышению давления в системе. Как только давление возвращается к норме, хладагент вытесняется из жидкостной камеры.

Однако, если давление резко возрастает при достижении критического объема жидкости в резервуаре, срабатывает предохранительный клапан. В результате из бака сливается чрезмерное количество охлаждающей жидкости.

Бак закрытой конструкции

Закрытая конструкция полностью герметична; снизу имеется фланец с впускным кулачком, а сверху — горловина для заправки газом.

В зависимости от своей формы все закрытые расширители для установки в системе отопления делятся на такие типы:

  1. Сферическая — тип мембраны с резиновой прокладкой. Когда жидкость попадает внутрь, она расширяется и поглощает весь избыточный объем. Сам резервуар имеет вид сферической капсулы.
  2. Овал — это еще один тип мембранных балансов давления. Цилиндр расширителя традиционно разделен на газовую и жидкостную камеры гибкой мембраной, но корпус несколько вытянут по вертикали.

Проверка целостности мембраны также является важным моментом. Если при проверке давления в газовой камере после слива воды воздух внезапно попадает в сливной кран, а давление в газовой камере упало до атмосферного, значит, мембрана пробита.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Закрытая система отопления имеет множество преимуществ. Он гораздо компактнее, поскольку расширительный бак не нужно размещать в самой высокой точке, его легче регулировать, он работает более экономично, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических частей котла и радиаторов.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Калькулятор для расчета расширительного бака для системы отопления

Компенсация теплового расширения воды достигается путем установки мембранного расширительного бака, который может быть размещен, например, в «обратке» в непосредственной близости от котла. Достаточно правильно определить параметры этого важного элемента системы. Вам поможет калькулятор для расчета объема расширительного бака для системы отопления.

Необходимые пояснения по выполнению расчетов — под самим калькулятором.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Очевидно, что при установке системы отопления, особенно при недостатке места, хочется сэкономить как можно больше пространства. Однако объем расширительного бака не должен быть меньше расчетного значения.

Расчет производится по следующей формуле:

Vb = Vt × Kt / F

Vb — расчетный объем расширительного бака.

Vt — объем теплоносителя в системе.

  • Практично считать объем с помощью ареометра во время заполнения системы пробами.
  • Более точным методом является суммирование внутреннего объема всех компонентов системы — котла, труб, радиаторов и т.д. — складываются вместе.
  • Самый простой «теоретический» метод — не боясь совершить серьезную ошибку, можно получить соотношение 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла. Это коэффициент, включенный в калькулятор.

Kt — это коэффициент, учитывающий тепловое расширение рассматриваемого теплоносителя. Этот коэффициент зависит от содержания противоморозных присадок в теплоносителе и изменяется как с увеличением процентного содержания этих присадок, так и с повышением температуры, причем нелинейно. Существуют специальные таблицы, но в нашем случае эти данные уже были введены в компьютер — из расчета среднего нагрева теплоносителя на +70÷80 ºС (это оптимальный режим работы автономной системы отопления).

Это интересно:  Насколько реально организовать индивидуальное отопление в квартире и как это сделать. Что такое индивидуальное отопление.

Если в системе используется вода, это необходимо отметить в соответствующем поле калькулятора.

Цены на расширительные баки для системы отопления

Что можно использовать в качестве теплоносителя?

Для частных домов, которые владельцы могут оставлять на более длительное время зимой с выключенным отоплением, имеет смысл использовать антифриз. О разнообразии теплоносителей для систем отопления, их свойствах, преимуществах и недостатках — в специальной публикации на нашем портале.

F — так называемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Она выражается следующим соотношением:

F = (Pmax — Pb) / (Pmax + 1).

F — расчетная эффективность резервуара.

Pmax — максимальное давление в системе, соответствующее порогу срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности». Этот параметр должен быть указан в техническом паспорте котла.

Pb — давление заполнения воздушной камеры расширительного бака. Продукт может поставляться уже предварительно накачанным; в этом случае это значение указывается в техническом паспорте. Однако и это значение можно изменить — воздушную камеру откачивают, например, автомобильным насосом, или, наоборот, выдавливают из нее лишний воздух — для этого в баке есть специальный ниппель. Как правило, в автономных системах отопления рекомендуется накачивать воздушную камеру до полутора атмосфер.

Какие еще компоненты необходимы в закрытой системе отопления?

Для того чтобы правильно спроектировать и установить систему отопления в доме или квартире, необходимо знать ее устройство и взаимосвязь всех важных устройств и компонентов. Подробности о закрытой системе отопления описаны в специальном выпуске нашего портала.

Конструктивной особенностью закрытых версий резервуара является полная герметичность, что позволяет поддерживать необходимое для циркуляции давление в любой точке системы.

Каким образом происходят перепады

Эти два процесса взаимосвязаны. Увеличение давления в циркуляции означает, что теплоносителю некуда деваться после увеличения его объема. Одной из причин, хотя и не единственной, может быть неправильно подобранный расширительный бак для закрытого контура отопления. Как это реализуется на практике? Возьмем, к примеру, контур со ста литрами охлаждающей жидкости:

  • Сто литров холодной жидкости находятся в системе,
  • включается бойлер и нагревает теплоноситель,
  • вода расширяется, и она уже не сто литров, а около ста пяти литров,
  • Лишняя жидкость должна куда-то деваться. Для этого в контуре устанавливается расширительный бак,
  • После остывания охлаждающей жидкости ее недостаточно в контуре, так как часть ее перелилась в бак. Поэтому вода должна стекать обратно в трубы, что и происходит, когда все в порядке.

Давление и объем расширительного бака для системы отопления

Однако если объем расширительного бака закрытой системы отопления меньше требуемого объема, вся некондиционная жидкость вытечет. В контуре имеются специальные клапаны, которые сливают охлаждающую жидкость, когда давление поднимается до критического уровня. Современные котлы также оснащены такими клапанами. Это необходимое условие для безопасной работы отопления. Повышение давления может даже привести к взрыву. Представьте себе последствия, если трубы просто лопнут и горячая вода хлынет во все стороны. Помимо травм при ударе, такая аварийная ситуация может привести к ожогам людей и животных, находящихся поблизости.

Позже, когда вода остынет, ее объем уменьшится. Жидкость из бака вытесняется обратно в трубы, но теплоносителя по-прежнему недостаточно. Это происходит потому, что изгнанная вода не возвращается наружу, а безвозвратно исчезает. В результате давление в контуре резко падает. Это приводит к следующим результатам:

  • Отключение котла. Котлы имеют определенный предел минимального давления, при котором они могут работать. Если это значение не достигнуто, он не может быть включен, так как автоматика не позволяет это сделать,
  • размораживания системы. Если система отопления сломается зимой, а вас не будет дома, может произойти серьезная авария. В зависимости от степени теплоизоляции вашего дома, система замерзнет в течение нескольких часов,
  • Потребность в воде для пополнения запасов. Вам необходимо долить недостающее количество воды в контур.

Они возникают в результате грубых ошибок при расчете расширительного бака для системы отопления или если вы полагались на бак, установленный в котле.

Современные котлы имеют встроенные баки, объем которых часто недостаточен. Вы должны обязательно принять это во внимание и при необходимости установить дополнительные резервуары.

Также может случиться так, что резервуар полностью заполнен, а давление продолжает расти, но не достигает критического значения. Манометр показывает, что максимальное рабочее давление в контуре достигнуто и все работает. Таких случаев бесчисленное множество. Люди часто задают вопросы об этих колебаниях. Такие процедуры, естественно, беспокоят их, поскольку они не являются нормой. При таком увеличении схема работает в экстремальных условиях, что приводит к быстрому износу. Более того, такие процедуры влияют на работу котла и стоят денег, причем немалых.

Подбор объёма

Рассмотрим отдельно, как рассчитать расширительный бак для герметичных и открытых систем отопления. Это связано с тем, что конструкция и принцип работы этих резервуаров совершенно разные, несмотря на то, что они выполняют одну и ту же функцию.

Расчет объема расширительного бака открытой системы отопления

Размеры расширительного бака для открытой системы отопления обычно определяют его объем, поскольку конструкция такого бака довольно проста. Он изготовлен из листового металла. Он имеет отверстие, через которое охлаждающая жидкость входит в трубы и выходит из них. Он также может быть оснащен переливным отверстием, через которое лишняя вода сливается в канализацию.

Иногда резервуар оснащен автоматической системой наполнения. Но самое главное — это способ расчета расширительного бака в системе отопления, а точнее, его объем. Возьмем ту же систему со ста литрами воды. После нагрева жидкость увеличивается на пять процентов, а может и больше, в зависимости от температуры в контуре. Получается, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не менее пяти литров, лучше больше. А расчет расширительного бака для системы отопления приводит к следующему алгоритму:

  • 5 литров — расширение воды,
  • несколько литров всегда должно быть в баке, чтобы воздух не попадал в контур,
  • должно храниться три литра.

Расчет дает десять литров для объема расширительного бака для системы отопления. Кстати, это самый простой и распространенный способ размещения — десять процентов от объема воды в контуре.

Самый простой способ рассчитать объем расширительного бака для отопления — это одна десятая от общего количества теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все работает как часы.

Для закрытых систем существуют более точные методы, помимо простого, непрофессионального расчета объема расширительного бака системы отопления. Чтобы использовать их, необходимо знать некоторые значения. К ним относятся:

  • На сколько увеличивается объем воды (WV) при нагревании. Ответ — пять процентов. Для простоты значение округляется до целого числа без дробей. Если в контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, это значение будет выше,
  • сколько всего воды находится в контуре (BK). Эти данные должны быть доступны на этапе проектирования. Поскольку выбор нагревателя основан на этом значении. Если вы не знаете, сколько в нем литров, вам нужно просто измерить. Первое, что приходит на ум, — вылить всю жидкость из контура и залить ее снова. Количество литров можно измерять ведрами, а можно использовать специальный счетчик, установленный в потоке,
  • На какое максимальное давление рассчитаны контур и котел (DK)? Это значение можно прочитать в документации к нагревателю или на самом нагревателе. Маловероятно, что на корпусе котла нет никакой документации или информации. Но если это так, то Интернет — ваш путеводитель,
  • Каково давление в воздушной камере расширительного бака (DB), которое также указано в технической документации?

Для расчета объема расширительного бака, необходимого для отопления, следует произвести простой математический расчет:

До какого уровня накачивать воздушную камеру

Для закрытой системы отопления важно правильно установить расширительный бак. Расчет емкости, конечно, является серьезным аспектом, но даже если он выполнен правильно, резервуар может функционировать неправильно. Чтобы прояснить это, давайте кратко рассмотрим его конструкцию. Он состоит из двух отсеков с резиновым уплотнением между ними. Между отсеками нет связи. В воздушном отсеке находится ниппель.

Во время работы объем камеры бака заполняется водой, и мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере слишком высокое, резина больше не может деформироваться. В результате бак не работает. Воздушная камера должна быть на две десятых атмосферы меньше, чем рабочее давление в резервуаре. В качестве альтернативы можно использовать рекомендации производителя по настройке.

Это интересно:  Обзор электронной сигареты Rincoe Manto AIO 80W Kit, плюсы и минусы устройства. Что такое байпас в вейпе?

Расчет дает десять литров для объема расширительного бака для системы отопления. Кстати, это самый простой и распространенный способ размещения — десять процентов от объема воды в контуре.

Как рассчитать объем расширительного бака

Объем расширительного бака рассчитывается по специальной методике. Ниже приведены алгоритмы расчета для открытых и закрытых систем отопления. Применение представленных здесь рекомендаций поможет вам получить точный результат, не прибегая к помощи профильных специалистов и калькулятора.

Для компенсации повышения температуры теплоносителя используются специальные баки. В закрытой системе отопления установлен отклоняющий бак.

Ниже приведен схематический обзор типичной конструкции с предполагаемым использованием типичных функциональных компонентов:

  • гибкая герметичная мембрана разделяет рабочий объем на две части,
  • одна часть подключена к тепловой сети через гидрант,
  • другая часть находится под давлением воздуха,
  • Для корпуса используются коррозионно-стойкие материалы,
  • Большие модели устанавливаются горизонтально с помощью основания.

Мембранный расширительный бак устанавливается в любом удобном для пользователя месте. Он должен быть легко доступен для обслуживания. Встроенное клапанное соединение используется для добавления (выпуска) воздуха для создания необходимого давления.

Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления начинается с определения количества жидкости в системе. Наиболее точные данные можно получить на этапе заполнения. Также применяйте последовательное суммирование мощностей труб, охладителей и других компонентов.

Чтобы быстро рассчитать общий объем теплоносителя, специалисты часто используют приблизительные соотношения.

Ниже приведены значения (в литрах) на 1 кВт мощности котла для подключения различных типов оборудования:

  • Стальные радиаторы (6-8),
  • Стальные радиаторы: стальные радиаторы (1), алюминиевые радиаторы (10-11), чугунные радиаторы (10-11).
  • Пол с подогревом (16-18).

Если для отопления частного дома используется комбинация различных нагревателей, то мощность составляет 15 л/кВт. Для газового котла мощностью 7,5 кВт получается следующий результат расчета.

Подходящий размер расширительного бака для закрытой системы отопления зависит от нескольких параметров:

  • общий объем водопроводной сети и подключенных приборов,
  • тип теплоносителя,
  • максимальное давление,
  • температурный диапазон.

Когда система отопления заполнена водой, ее объем увеличивается на 4 % при повышении температуры от 0 °C до +95 °C. Теплоноситель заполнен этиленгликолем для предотвращения замерзания в зимний период.

Эта смесь расширяется на 10 % больше, чем в приведенном выше примере (4,4 %). Аналогичные коррективы вносятся при установке системы охлаждения.

В сводной таблице приведены коэффициенты расширения воды (смеси).

Эти данные помогают точно подобрать расширительный бак:

Концентрация этиленгликоля, %. Температура воды, °C
20 60 80 100
0,00013 0,00177 0,0171 0,0290 0,0434
20 0,0064 0,008 0,0232 0,0349 0,0491
40 0,0128 0,0144 0,0294 0,0407 0,0543

Пример расчета

В следующем примере показано, как выбрать расширительный бак для отопления дома со следующими параметрами:

  • Общая площадь — 180 квадратных метров,
  • высота потолка — 2,5 м
  • Хладагент — вода с добавлением 20% этиленгликоля,
  • рабочее давление — 2,5 атм,
  • максимальная температура — не более +80С.
  • Расчет объема расширительного бака:

Определена общая высота отапливаемых помещений: 3*2,5 = 7,5 м?

  • выравнивающее давление: Db = 7,5*0,1 = 0,75 атм,
  • Определите эффективность: E = (2,5-0,75)/(2,5+1) = 0,5,
  • Для отопления такого здания необходим котел мощностью 18 кВт (1 кВт на 10 м2 площади),
  • Без точного измерения приблизительное количество тепла можно определить следующим образом: 18*15=270;
  • Подставив значения в формулу, рассчитаем объем расширительного бака для системы отопления: O = (270*0,0349)/0,5 = 18,846 л.
  • Затем выберите подходящую модель из списка текущих предложений. Важно приобрести резервуар с достаточно большой емкостью, чтобы избежать проблем во время эксплуатации.

Примером может служить Reflex NG 25 со следующими характеристиками:

Объем умывальника — 25 литров,

  • 25 литров — 25 литров — 25 литров — 25 литров — 25 литров,
  • Максимальное давление — 6 атм,
  • Температура теплоносителя — не более +120 C,
  • Размеры шва — 3⁄4 дюйма,
  • Диаметр х высота — 28 х 50 см,
  • Вес пустого изделия — 4 кг.
  • Приобретение расширительного бака для водоснабжения осуществляется аналогичным образом: При выборе и установке следуйте приведенным выше рекомендациям. Основное отличие заключается в том, что в транспортной системе используется только чистая вода, поэтому резервуар для подачи воды выбирается правильно.

Необходимые коэффициенты расширения должны быть включены в расчеты. В формулах учитывается мощность системы передачи и котла.

Расширительный бак для водоснабжения (горячей воды) рассчитан на более низкую рабочую температуру, чем соответствующий бак, упомянутый выше (до +70 C). Чтобы избежать ошибок, производители наносят синюю и красную краску на внешнюю поверхность емкости (горячая вода и отопление соответственно).

В то же время повышается прочность, что позволяет избежать повреждений от гидроударов. Стандартные изделия выдерживают повышение давления до 10-12 атм.

Выбор расширительного бака для нагрева горячей воды производится одновременно с выбором распределительного устройства, манометров и других принадлежностей.

В открытой системе эксперты советуют устанавливать резервуар в самой высокой точке. Это решение в сочетании с компенсацией расширения обеспечивает удаление воздуха без дополнительных компонентов. Конечно, помещение должно быть отапливаемым. Если решено использовать свободное пространство под крышей, необходима соответствующая изоляция.

Как рассчитать объем расширительного бака для открытой системы отопления

В этом случае нет необходимости точно рассчитывать расширительный бак системы отопления. Во избежание аварийных ситуаций подключение к системе A bwassersystem осуществляется через гидрант, встроенный в стенку резервуара на определенной высоте.

Объем открытого бака строго не регламентируется, но существует одно правило: объем открытого бака до переливного патрубка должен составлять 3,5 — 4 % от общего объема теплоносителя в отопительном контуре.

Расширительный бак является обязательным компонентом каждого отопительного контура. Расширительный бак компенсирует тепловое расширение теплоносителя. Необходимо рассчитать объем расширительного бака, иначе он не сможет выполнять свою функцию. Неправильное определение объема расширительного бака для системы отопления приводит к повреждению радиаторов, теплогенератора и коммуникаций. В случае разомкнутого контура неправильный расчет может привести к утечке теплоносителя.

Расширительный бак для системы отопления

Схема расширительного бака

Схема расширительного бака

Расширительные баки используются для устранения теплового расширения, поглощения излишков теплоносителя и поддержания постоянного гидравлического давления в системе. В закрытых системах отопления устанавливаются герметичные сосуды с эластичной мембраной, а в открытых системах полые сосуды соединяются с окружающей средой.

В открытых системах отопления избыточный объем нагретой воды вытесняется в открытое расширительное пространство. В случае переполнения предусмотрен перелив из расширителя в дренаж. Открытый бак устанавливается в самой высокой точке системы и также служит вентиляционным отверстием для системы отопления. Размер переливного бака для открытой системы отопления выбирается произвольно, но не менее 5 % от общего объема теплоносителя. В системах с естественной циркуляцией (без трубопроводов) бак используется для заполнения водой (теплоносителем).

Мембранный расширительный бак представляет собой закрытый резервуар, разделенный на две камеры мембранным разделителем. Одна камера подключается к системе отопления, другая через специальный клапан заполняется воздухом под давлением 0,4 — 1,6 атмосфер. Объем бака зависит от общей мощности системы теплоносителя. Теплоноситель (вода) расширяется при нагревании, и образующийся избыточный объем вытесняется в водяную камеру расширителя, создавая давление на мембранную пластину. Мембрана изгибается в сторону воздушной камеры, сила нагрева теплоносителя уравновешивается давлением воздуха (воздух сжимается). Этот принцип уравновешивает давление в системе отопления. Эластичность мембраны и давление воздуха в закрытом расширительном баке отопления поддерживают постоянное давление в системе.

Расширительные баки для системы отопления

Способы расчета расширительного бака для отопления

Расширительные баки для системы отопления

Как рассчитывается объем расширительного бака? Существует общий метод выбора — объем мембранной емкости выбирается из расчета 10% от общего внутреннего объема всей системы отопления.

Чаще всего используется точный расчет по формулам. Любой человек может сделать это с помощью калькулятора. Объем расширительного бака для системы отопления рассчитывается по следующей формуле:

A = B x C / K, где B — объем теплоносителя; C — скорость теплового расширения теплоносителя; K — эффективность мембранного бака.

Объем теплоносителя может быть рассчитан тремя методами:

Геометрический — основан на внутреннем объеме радиаторов, котла и трубопроводов,

  • Геометрически — исходя из геометрии теплообменника, теплообменника и теплообменника, теплообменника и котла, теплообменника и системы отопления,
  • Обобщенный метод — для 1 кВт тепловой мощности котла в объеме системы учитывается 15 литров.
  • Обобщенный метод модифицируется в зависимости от типа отопительного прибора. Для радиаторов отопления средний объем воды составляет 11 литров, для отопительных приборов — 7 литров, а для напольного отопления — до 18 литров. Объем теплообменника указан в паспорте прибора, а количество воды в трубах можно определить, рассчитав их длину и внутренний объем. Эти элементы складываются вместе (котел, трубы, приборы) — в результате получается общий объем системы отопления.
Это интересно:  Как сделать уличные печи из кирпича своими руками. Как сделать уличную печь своими руками из кирпича.

После вычисления объема системы используется следующая формула:

где DH — максимальное давление теплоносителя, обычно принимаемое за установочное давление предохранительного клапана в группе безопасности (3 атм); DB — установочное давление воздуха в воздушной камере расширительного бака.

Коэффициент теплового расширения воды составляет 4 % при нагревании до 95 °C. Для незамерзших компонентов в теплоносителе индекс увеличивается с увеличением процентного содержания добавок. Содержание воды 4 % умножается на поправочный коэффициент 1,1 для содержания добавок 10 %, 1,3 для содержания добавок 30 % и так далее.

Конструкция газового котла со встроенным расширительным баком

Расчет экспанзомата для системы с котлом мощностью 31 кВт

Устройство газового котла со встроенным расширительным баком

Перед проведением расчетов по выбору расширительного бака важно знать, что большинство настенных котлов оснащены встроенным расширительным баком. Емкость расширительного бака указана в руководстве по эксплуатации котла. При пересчете объема системы отопления в соответствии с мощностью котла (умножение тепловой мощности 1 кВт на 15 литров) проверьте, соответствует ли бак объему устанавливаемой системы. При наличии дефицита устанавливается дополнительный резервуар. Его объем рассчитывается за вычетом установленного расширительного бачка. Напольные котлы обычно не имеют расширительного бака.

Расчет производится следующим образом:

K = (DM — DB)/(DM+1) = (3,0 — 1,5)/(3,0 — 1) = 0,375

3.0 — Давление в системе, максимальное, атм,

1,5 — давление воздуха за мембраной, атм,

0,375 — КПД резервуара, К.

Объем теплоносителя: B = 31×15 = 465 литров.

Тогда объем резервуара составляет:

A = 465×0,04/0,375 = 49,6 л.

Выбирается расширительный бак объемом не менее 50 литров с давлением воздуха 1,5 атм. Общий метод выбора (10% от A) показывает, что необходимо использовать сосуд объемом не менее 46,5 л. В этом случае размер расширительной камеры всегда округляется в большую сторону до наибольшего объема в 50 литров.

Давление воздуха (1,5 атмосферы), используемое при расчете, может быть изменено. Расширительные баки должны иметь встроенный клапан для заполнения воздухом. К нему можно подключить ручной насос и увеличить давление, если заводское давление ниже. Необходимо соблюдать осторожность — при резком повышении давления мембрана может быть повреждена, поэтому процесс необходимо контролировать с помощью манометра. На клапан также возложена задача сброса давления, когда оно достигает предельных значений.

При расчете расширительного бака лучше всего увеличить рассчитанный объем на 5 — 10% — эта мера компенсирует ошибки расчета и не влияет на работу расширительного бака и всей системы отопления.

Окончательное значение редко бывает абсолютно точным, поэтому производятся приблизительные расчеты, а полученная цифра служит ориентиром для выбора единицы измерения, которую следует брать с запасом в полученной цифре, оставляя не менее 3% на увеличение объема при нагреве.

Каждая система отопления содержит определенные элементы, без которых она не может функционировать должным образом. Одним из таких элементов является расширительный бак, назначение и устройство которого будут описаны в этой статье. Мы также рассмотрим выбор расширительного бака для отопления частного дома.

Как подобрать расширительный бак для системы отопления

Из школьных уроков физики известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкости и газы увеличивают свой объем. В отличие от газа, жидкость несжимаема, и когда она нагревается в закрытом сосуде, баке котла, это приводит к повышению давления в котле, так как нет места для расширения. В результате стенки резервуара могут растрескаться.

Для чего нужен расширительный бак?

Представьте, что теплоноситель нагревается в трубах от температуры 20ºC до 80ºC. Если вы не установите в системе отопления расширительный бак, то при нагревании жидкости давление в сети резко возрастет, и вода может дать течь в самом слабом месте. Хорошо иметь предохранительный клапан. Именно здесь выходит лишняя вода, так как ей больше некуда деваться. Если клапан отсутствует, охлаждающая жидкость просто поступает в один из патрубков.

Расширительный бак нужен для того, чтобы вместить увеличивающийся объем охлаждающей жидкости по мере ее нагрева. Затем он подается обратно в систему во время охлаждения.

Когда вода сливается из предохранительного клапана, она не может вытекать обратно после охлаждения, и воздух выходит в вакуумное пространство. Это приводит к захвату воздуха и препятствует нормальной работе системы.

Внешне расширительные баки для нагревателей могут иметь различную форму и размер, которые определяются расчетом. Как правило, это резервуар, который подключается к системе отопления через одну трубу. Однако между различными типами резервуаров существуют конструктивные различия, и они используются в разных ситуациях. Для того чтобы правильно выбрать бак, необходимо понимать эти различия, и вначале мы представим список существующих типов:

Типы расширительных бачков

Примечание. Существуют также закрытые расширительные баки без мембраны, но их использование не рекомендуется. Далее мы объясним, почему.

Эти баки используются для открытых систем отопления (или также известных как гравитационные баки) и представляют собой металлический бак с открытым верхом любой формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для подключения шланга или переливной трубы, а теплоноситель подается в бак снизу. Он устанавливается над всей системой в подающей трубе, обычно на чердаке дома.

Емкости открытого типа

Примечания. Технически, это открытая система, где вода забирается непосредственно на очистные сооружения. Он не используется в частных домах, а только в центральных системах. Открытую систему неправильно называют системой естественной циркуляции.

Любой открытый расширительный бак для отопления имеет 2 функции:

Он компенсирует расширение хладагента,

  • Он обеспечивает вентиляцию системы, так как верхняя часть системы сообщается с атмосферой.
  • В этой статье мы поговорим о закрытых расширительных баках, поскольку в настоящее время они широко используются в системе отопления. Однако это относится и к резервуарам открытого типа.

Расчёт объема расширительного бака для системы отопления

Важно рассчитать объем расширительного бака для системы отопления, так как неправильно подобранные размеры расширительного бака могут вызвать проблемы в работе системы отопления. Проблемы в виде частого срабатывания предохранительного клапана и утечки теплоносителя. Эта проблема возникает, когда объем резервуара слишком мал.

Выбор расширительного бака для отопления

Конечно, можно купить гораздо больший аквариум без математических расчетов, но это ненужная трата денег и места.

Выбор расширительного бака зависит от общего объема теплоносителя, необходимого для системы отопления. Как вы знаете, объем любого вещества увеличивается при нагревании; даже жидкости расширяются при повышении температуры. Расширительный бак служит для компенсации этих эффектов. Если вы используете разные жидкости, необходимый объем бака будет разным.

Если в качестве теплоносителя используется вода, объем бака должен составлять 10% от общего объема системы отопления; если вы собираетесь добавлять в систему антифриз, объем бака должен составлять 15% от общего объема.

Например, если объем теплоносителя, необходимого для системы отопления, составляет 100 литров, вы должны приобрести 10-литровый бак, если будет использоваться вода, и 15-литровый бак, если будет использоваться антифриз.

Как видите, это не слишком сложно, сложнее всего рассчитать необходимое количество охлаждающей жидкости.

Сначала нужно посмотреть на паспорт котла и выяснить, какой объем он может вместить, а затем посмотреть на технические характеристики радиаторов. Обычно производители указывают количество воды, необходимое для одной секции радиатора. Поэтому рассчитайте общее количество секций и умножьте его на объем одной секции.

Как посчитать объем теплоносителя для системы отопления

Теперь необходимо рассчитать, сколько теплоносителя содержится в трубах. Труба — это разновидность цилиндра, но очень длинная, поэтому общая формула для цилиндров применима и к ней.

r2 — радиус внутреннего диаметра в квадрате,

Пример: У нас есть полипропиленовая труба с наружным диаметром 32 мм и длиной 50 м.

Внутренний диаметр такой трубы равен 26 мм, в сантиметрах — 2,6. Следовательно, ее радиус равен 1,3 см, то есть половине диаметра.

1,3×1,3 дает квадрат этого радиуса 1,69,

Поскольку вначале мы измеряем все в сантиметрах, переведем длину трубы в сантиметры. 50×100=5000

Таким образом, 3,14×1,69×5000=26533 кубических сантиметра,

Из кубических сантиметров переводим полученное число в литры.

26533:1000=26,533 литров теплоносителя, содержащегося в трубе, показанной в примере.

При расчете объема труб следует учитывать, что каждый диаметр трубы рассчитывается отдельно.

Если имеются дополнительные нагревательные элементы, например, водонагреватель или аккумулятор, их также необходимо учитывать.

Современные котлы имеют встроенный расширительный бак, но практика показывает, что объем бака часто недостаточен, поэтому такая система отопления должна быть оборудована дополнительным баком, но с учетом встроенного бака.

Оцените статью
Build Make