Размер расширительного бака системы отопления


Выбор расширительного бака для отопления – важный этап в создании автономной системы отопления. Данное устройство должно соответствовать параметрам системы, в противном случае ее нормальная эксплуатация будет невозможна.

расширительный бак для отопления
Как выбрать расширительный бак для отопления

Расширительный бак – это специальная емкость, благодаря которой появляется возможность компенсировать температурное расширение жидкости, циркулирующей в системе отопления. При нагревании воды ее объем возрастает, динамика увеличения объема составляет порядка 0,3% на каждые 10°С.

Жидкость характеризуется низким коэффициентом сжимаемости, поэтому избыточному объему будет некуда деться в полностью герметичной системе без специального резервуара, что приведет к аварии – из-за повышенного давления могут протечь соединения или лопнуть трубы. Также нельзя заменить расширительный бак клапаном для сброса «лишнего» разогретого теплоносителя, поскольку при охлаждении жидкость в трубопроводе сожмется, образуя вакуум – это приведет к разгерметизации системы и попаданию туда воздуха – в результате отопление не будет функционировать.

Разновидности расширительных баков


Выполняя подбор расширительного бака, в первую очередь следует ориентироваться на тип отопительной системы – она бывает открытой и закрытой.

1. Баки открытого типа

Данный вид устройств рассчитан на эксплуатацию в составе системы отопления, в которой теплоноситель перемещается по трубам самотеком, в результате естественной конвекции. Конструкция расширительного бака в этом случае предельно проста – он представляет собой обычную емкость цилиндрической или прямоугольной формы. Резервуар должен быть смонтирован в верхней точке трубопровода системы. Он не только компенсирует тепловое расширение теплоносителя, но и обеспечивает отвод воздуха из системы.

расширительный бачок открытого типа
Бачок открытого типа

Так как из открытого бака жидкость испаряется, необходимо регулярно проводить визуальный контроль уровня и подливать воду. Для чего требуется смонтировать соответствующее ответвление водопровода с краном либо носить ведра с водой на чердак дома, где обычно устанавливается бак.

Чтобы снизить теплопотери, рекомендуется обеспечить термоизоляцию такого расширительного бака. Емкость изготавливается из листового металла, верхняя часть снабжается крышкой, чтобы вода меньше испарялась и остывала. Для контроля максимального уровня жидкости бак оснащается трубой перелива, которую выводят в канализацию или на улицу.

Недостатком конструкции является:


  • необходимость регулярного обслуживания;
  • повышенные тепловые потери;
  • быстрая коррозия внутренних стенок резервуара;
  • необходимость прокладки дополнительных труб.

Преимущества:

  • возможность создать полностью энергонезависимую отопительную систему;
  • простая конструкция – бак можно изготовить и смонтировать самостоятельно.

Сегодня расширительные баки открытого типа применяются все реже из-за низкой эффективности самотечной отопительной системы.

2. Баки закрытого типа

Такое устройство может подбираться к отопительной системе любого типа – с естественной и принудительной циркуляцией. Применение замкнутых емкостей дало возможность исключить контакт теплоносителя с воздухом – это снизило коррозионную опасность для элементов отопительной системы, выполненных из стали и продлило срок их службы.

расширительные бачки с разными мембранами
Закрытые расширительные баки с различными мембранами

К преимуществам герметичных расширительных баков также можно отнести:


  • отсутствие испарения теплоносителя (нет необходимости следить за уровнем воды, подливать ее в систему, монтировать отвод перелива);
  • отопительная система может функционировать при более высоком давлении;
  • так как бак преимущественно монтируется в котельной, его не требуется защищать от перемерзания, он стабильно функционирует весь отопительный сезон.

Герметичный закрытый бак должен быть оснащен ручным либо автоматическим клапаном для отвода воздуха. Если клапан ручной, необходимо визуально контролировать наполнение системы теплоносителем. При наличии автоматического клапана контроль осуществляет манометр, который измеряет давление в системе.

3. Баки мембранного типа

Современный усовершенствованный вариант закрытого герметичного бака функционирует в автоматическом режиме. Ключевой деталью устройства является внутренняя мембрана, выполненная из эластичного полимерного водонепроницаемого материала, устойчивого к высоким температурам.

Мембрана позволяет разделить полость резервуара на водяную и воздушную камеры, благодаря чему теплоноситель не контактирует с металлическими стенками емкости и с воздухом. Это снижает риск проникновения кислорода в жидкость и предохраняет систему от коррозии, сам бачок также защищен от разрушительного воздействия влаги.


мембранный расширительный бачок
Мембранный расширительный бак

При расширении теплоносителя мембрана деформируется и заставляет воздух в камере бака сжаться. При остывании жидкости воздух выталкивает ее обратно в трубопровод. Такой принцип действия позволил примерно в 4 раза уменьшить размеры резервуара, необходимого для отопительной системы. Кроме того, установка мембранного бака позволяет поддерживать давление в системе на стабильном уровне, что благоприятно сказывается на долговечности всего оборудования, задействованного для теплоснабжения дома.

Расширительный мембранный бак заодно служит своего рода предохранителем – если давление в нем по каким-либо причинам дойдет до критических значений, циркуляционный насос автоматически отключится. Систему можно будет вновь запустить только после нормализации давления.

принцип действия расширительного бачка
Принцип действия расширительного бачка закрытого типа

Рассматривая, как выбрать расширительный бак мембранного типа, следует обратить внимание на долговечность устройства. Мембрана со временем теряет эластичность и растрескивается. Рекомендуется приобрести модель со сменной мембраной – это дает возможность при необходимости быстро отремонтировать бак вместо его полной замены.

В список преимуществ устройства входит:

  • компактные габариты;
  • отсутствие испарения теплоносителя;
  • минимальные теплопотери;
  • защита отопительной системы от коррозии;
  • возможность работы системы под высоким давлением.

расширительный бачок в разрезе
Расширительный бачок в разрезе

Обратите внимание! Отправившись выбирать мембранный расширительный бак обратите внимание на маркировку, чтобы не перепутать его с гидроаккумулятором для системы водоснабжения. Они похожи по форме и могут быть окрашены в одинаковые цвета. На шильдике, расположенном на корпусе бака, указывается рабочая температура и давление: у расширительного бака до 120°С и 3 бар, у гидроаккумулятора, соответственно, не более 70°С и 10 бар.

Расчет объема резервуара

Вопрос, как подобрать расширительный бак для системы отопления, напрямую связан с определением необходимого объема резервуара. Для этого требуется произвести ряд расчетов.

При проектировании системы отопления учитывается, что объем расширительного бака должен составлять около 15% от объема теплоносителя в системе.

Чтобы рассчитать требуемую величину, необходимо знать объем воды:

  • в котельном агрегате – данный параметр указывается в паспорте изделия;
  • во всех радиаторах отопления – подсчитывается для каждого радиатора и суммируется. Следует использовать значения, указанные в технических характеристиках радиаторов соответствующего типа;
  • в трубопроводе — рассчитывается на основании сечения и протяженности труб.

Расчет радиаторов зависит от типа – если это панельная модель, в паспорте указывается ее внутренний объем. У секционных моделей приводят объем одной секции, это значение надо умножить на количество секций.

Для подсчета количества воды в трубах используется формула Vобщ = π × D2 × L/4

  • L – длина трубы (потребуется измерить все отопительные контуры в доме);
  • D – внутренний диаметр трубопровода;
  • π – 3,14.

Перед тем как производить расчеты, необходимо суммарную длину труб посчитать в сантиметрах и диаметр также перевести в сантиметры. После вычисления объема по формуле результат также будет выражен в сантиметрах. Для перевода полученного значения в литры, его требуется разделить на 1000.

Заключение

Вопросом, как подобрать расширительный бак для отопления, важно задаться в ходе проектирования отопительной системы и подобрать подходящий тип бака. А вот расчет объема и, соответственно, покупку устройства, следует отложить на конечный этап. Это связано с расчетами объема резервуара.


Если по проекту в доме будут смонтирована система водяного теплого пола, не забудьте до заливки стяжки определить длину контура в каждом помещении. Это касается и скрытого трубопровода радиаторного отопления.

Покупая расширительный бак, лучше выбрать модель несколько больше по объему относительно расчетного значения, чем меньше. Большой бак принципиально не повлияет на функциональность системы.

Ознакомьтесь с видео ниже, которое поможет определиться с выбором бачка.

А вот если подобранный мембранный бак недостаточно вместителен, через аварийный клапан будет сбрасываться разогретый теплоноситель. В этом случае устанавливают новый мембранный резервуар большего объема или в систему монтируют еще один расширительный бак.

Источник: ProfiTeplo.com

Расширительный для отопления – типы и установка

Любая система отопления должна быть оснащена элементами, способными защитить её от гидроудара, поддерживать допустимое давление теплоносителя и компенсировать изменение его объёма. Этим задачам служит расширительный бак

Зачем нужен расширительный бак для отопления?

Для нормального функционирования отопительной системы и устойчивой циркуляции теплоносителя через все её элементы необходимо стабильное давление.


о резкие скачки приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов. Чтобы этого избежать, в системе предусматривают расширительный бак. Его задача – компенсировать изменение объёма теплоносителя (воды или антифриза), вызванное изменением его температуры, снизить возможность гидроудара. На изменение объёма теплоносителя влияет также его состав и соответственно температурный коэффициент. При использовании воды значение этого коэффициента в среднем составляет 4%, в случае антифриза, например этиленгликоля, – от 4,4 до 4,8% (в зависимости от концентрации гликоля в антифризе). Именно расширительный бак и является той самой ёмкостью, куда сбрасываются излишки теплоносителя, чтобы поддержать необходимое давление в сети.

В зависимости от типа системы отопления (открытая или закрытая), применяют разные расширительные баки. Сразу отметим, что открытую систему (её ещё называют системой с естественной циркуляцией – самоточной) в новых домах используют нечасто, её можно встретить в основном в старых постройках.

расширительный бак для отопления



Ссылка по теме: Котельная в доме: оборудование и устройство, расчеты и схемы


Бак в системе отопления открытого типа

В такой системе теплоноситель – простая вода – движется по законам физики естественным путём за счёт разной плотности холодной и горячей воды. Этому также способствует уклон труб. Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый холодной водой, поступающей из обратного трубопровода снизу. Так происходит естественная циркуляция, в результате которой и нагреваются радиаторы. В самоточной системе использовать антифириз проблематично из-за того, что в расширительном баке теплоноситель находится в открытом состоянии и быстро испаряется, имен но потому в этом качестве выступает только вода. При нагревании она увеличивается в объёме, и её излишки поступают в бак, а при остывании возвращаются в систему. Бак располагают в самой верхней точке контура, как правило на чердаке. Чтобы вода в нём не замерзала, его утепляют изоляционными материалами и соединяют с обратным трубопроводом во избежания закипания. На случай переполнения бака предусмотрен сброс воды в канализацию.


Расширительный бак не закрыт крышкой, отсюда и название системы отопления – открытая. Уровень воды в ёмкости необходимо контролировать, чтобы в трубопроводе не возникало воздушных пробок, приводящих к неэффективной работе радиаторов. Бак подключают к сети через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок. По мере заполнения системы вода достигает сигнального патрубка, на котором устанавливают

кран. Для контроля расширения воды служит переливной патрубок. Он отвечает за свободное перемещение воздуха внутри ёмкости. Для расчёта объёма бака открытого типа нужно знать объём воды в системе.

Бак в системе закрытого типа

Автономная система отопления, в которой теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом, называется системой закрытого типа. Её особенностью является абсолютная герметичность и отсутствие контакта теплоносителя с окружающей средой. Расширительный бак в ней также закрытый, исключающий контакт теплоносителя с воздухом.


Ссылка по теме: Проектирование системы отопления дома


Конструкция расширительного бака

Расширительный бак представляет собой корпус из углеродистой стали с порошковым красным, серым или белым покрытием, внутри которого расположена резиновая мембрана по типу диафрагмы или в виде баллона. Первую в основном используют в небольших ёмкостях, вторую – в крупных. Баки в заводской комплектации иногда снабжены предохранительным клапаном, защищающим систему от превышения допустимого давления. Если это происходит, клапан открывается, выпуская избыток воды. Лучше перестраховаться и убедиться, что в вашем изделии он есть. Если нет – докупить и смонтировать рядом с баком.

Расширительный бак с мембраной в виде диафрагмы. Такое устройство больше напоминает бочонок, разделённый надвое подвижной резиновой перегородкой. На производстве в верхнюю часть ёмкости закачивают воздух, который создаёт начальное давление. После подключения бака в его нижнюю камеру начинает поступать теплоноситель из сети. В тот момент, когда эластичная мембрана становится в нулевое-, спокойное положение и как бы ложится на поверхность теплоносителя, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску. Когда температура теплоносителя растёт, его объём увеличивается, и избыток сбрасывается в расширительный бак. За счёт сжатия воздуха мембрана отодвигается в воздушную камеру, благодаря чему внутреннее пространство бака становится больше, и туда поступает избыток теплоносителя. Как только теплоноситель остывает и возвращается к первоначальному объёму, воздействие на мембрану прекращается и воздух в верхней камере, не испытывая противодействия, приводит мембрану в исходное, спокойное положение, тем самым происходит автоматическая регулировка давления в системе.

Баки с мембраной баллонного типа.

В этом случае воздушная камера находится по периметру всего резервуара и окружает резиновую камеру для теплоносителя. При его поступлении последняя начинает расширяться подобно надуваемому шарику. Благодаря такому устройству бака удаётся более точно контролировать давление в системе.

Хочется отметить, что баллонные мембраны можно заменять по мере износа, а диафрагменные замене не подлежат. Очень важен материал, из которого сделана мембрана. Она должна обладать термоустойчивостью и при этом высокой эластичностью. При выборе бака следует ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как долговечность, рабочая температура, водостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Схема работы расширительного бака

как работает расширительный бак


Читайте также: Виды систем отопления и их устройство в загородном доме-какую конструкцию выбрать


Как рассчитать объём расширительного бака?

Конструкция расширительного бака не предполагает каких-либо сложных технических решений, но ошибка в расчёте его объёма способна привести к поломке оборудования и выходу из строя отопительной системы в целом: слишком большая ёмкость не сможет создать достаточного давления в сети, а слишком маленькая, наоборот, не примет весь избыток теплоносителя.

Чтобы провести правильный расчёт, следует определить общий объём отопительной сети. Для этого нужно сложить объём котла, суммарный объём всех труб в системе, а также объём дополнительных обогревательных приборов, если они имеются.

Формула для расчёта объёма расширительного бака:

K = (KExZ)/Nгде

КЕ – общий обьём всей системы отопления. Рассчитывают этот показатель исходя из того, что I кВт мощности отопительного оборудования равен 15 л объёма теплоносителя. Если мощность котла 40 кВт, то общий обьём системы составит КЕ = 15 х 40 = 600 л;

Z – значение температурного коэффициента теплоносителя. Как уже отмечалось, для воды это около 4%, а для антифриза разной концентрации, например 10-20%-ного этиленгликоля, – от 4,4 до 4,8%;

N – величина эффективности мембранного бака, которая зависит от начального и максимального давления в системе, первоначального воздушного давления в камере. Зачастую этот параметр указан производителем, но, если его нет, можно выполнить расчёт самостоятельно по формуле:

N = (DV-DS)/(DV+1)

где

DV – наибольшее допустимое значение давления в сети. Как правило, оно равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает 2,5-3 атм.;

DS – значение давления начальной зарядки мембранного бака исходя из постоянного значения в 0,5 атм. на 5 м протяжённости отопительной системы.

Таким образом,

N = (2,5-0,5)/<2,5 + 1) = 0,57.

Итак, из полученных данных можно вывести объём расширительного бака при мощности котла 40 кВт:

К = 600 х 0,04/0,57 = 42,1 л.

Рекомендуется бак объёмом 50 л с начальным давлением 0,5 атм., поскольку итоговые показатели для выбора изделия должны быть немного выше расчётных. Незначительное превышение объёма бака не так страшно, как недостаточность его объёма. Кроме того, при использовании в системе антифриза специалисты советуют выбирать бак объёмом на 50% больше расчётного.

Монтаж расширительного бака

Для удобства обслуживания расширительный бак устанавливают рядом с котлом на обратной магистрали. Часто его монтируют таким образом, чтобы впускной клапан (водяной патрубок) был направлен вниз. Это позволяет слить теплоноситель даже в случае выхода мембраны из строя. Есть и другое мнение: теплоноситель должен поступать в бак сверху. Что является более правильным, так как исключает попадание воздуха в отсек ёмкости, предназначенный для жидкости.

Во избежание скачков в напоре бак лучше располагать перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «закипел», его соединяют с обратным трубопроводом, также рекомендуют установить манометр и клапан для ручной регулировки давления. После монтажа нужно проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо. Если нет, следует сбросить воздух и прокачивать ёмкость до тех пор, пока напор диафрагмы не станет приемлемым.

Из наиболее частых ошибок при монтаже расширительного бака для отопления можно выделить:

  • использование уплотнительных материалов, не предназначенных для этих целей. К примеру, дешёвого герметика для ПВХ-окон, рассчитанного на абсолютно другой температурный режим. Первоначально соединения могут иметь вполне привлекательный вид, но при запуске отопительной системы такой уплотнитель не выдержит высоких температур. Как минимум после этого придётся заниматься устранением протечек;
  • неудачное место установки, когда к баку затруднён подход;
  • неправильный расчёт объёма расширительного бака или выбор его на глаз.

Когда стоит применять антифриз

Заливка в систему отопления антифриза (вода, смешанная с этиленгликолем) не всегда целесообразна.

Должным образом подготовленная вода обладает лучшими теплопроводными качествами, чем он.

Но существуют ситуации, которые требуют обязательного применения незамерзающей жидкости, например, если есть вероятность воздействия минусовой температуры на трубы отопления.

Это может произойти при наружной прокладке магистрали (скажем, от дома к гаражу) или длительном простое системы в зимний период. Переход воды из жидкого состояния в твёрдое непременно приведёт к разрыву труб и радиаторов.

Скачки (перепады) давления в отопительной системе

Признаком неисправности или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Если давление снижается. В этом случае необходимо проверить, как ведёт себя статическое давление, для чего следует остановить насос. Если оно не падает, значит, неисправны циркуляционные насосы, которые по каким-то причинам не могут создать напор воды. Если же статическое давление тоже снижается, то, скорее всего, где-то в трубопроводах дома или же в теплообменнике котла (что бывает довольно часто) возникла утечка. Найти это место можно, отключая различные участки и следя за давлением в системе. Если на очередном отсечении ситуация нормализуется, следовательно, на данном отрезке сети и происходит утечка воды. Если давление растёт. Здесь причин может быть несколько.

1. Одной из частых причин является нарушение или же отсутствие движения теплоносителя по контуру Это может произойти, когда для снижения температуры в сети регулятор отопления дома отсекает подачу теплоносителя от котельной. В таком случае нужно исследовать настройки и откорректировать их так, чтобы регулятор не давал приказ на полное закрытие клапанов, его инерционность увеличится, но подобные ситуации будут исключены.

2. Другая причина кроется в том, что, возможно, система находится под постоянной подпиткой. Как показывает простейший расчёт, чем больше теплоносителя в ограниченном обьёме, тем выше давление. В этом случае достаточно перекрыть линию питания и наладить автоматику.

3. Также причиной может стать неправильно подобранный диаметр труб. У выходного патрубка котла он должен быть самым большим.

4. Проблема может быть вызвана увеличенной мощностью циркуляционного насоса либо сбоями в его работе.

5. Если же с приборами управления все в порядке или система отопления их вообще не включает, то возможно, что где-то по ходу теплоносителя перекрыт кран или задвижка.

Типы мембран расширительного бака

Долговечность мембраны расширительного бака напрямую зависит от типа резины, из которой она изготовлена. Резина SBR – наиболее распространённая в мире. Достаточно упомянуть о камерах для колёс автомобилей, обувных подошвах. Она обладает хорошими механическими характеристиками, может растягиваться до 800%. Температурный диапазон стойкости: от -50 до 100 "С. Такая резина не подходит для систем с питьевой водой, и поэтому её используют только для расширительных баков сети отопления, при температуре выше 100 "С материал быстро стареет, теряет эластичность и разрушается.

Резина MR (BUTILE)

У этого типа резины повышенная устойчивость к высоким температурам, её рабочий диапазон от -40 до 130 °С. Материал может контактировать с питьевой водой. Используется для гидроаккумуляторов.

Резина EPDM подходит для систем с питьевой водой, обладает -высокой устойчивостью к старению и разрушению. Рабочий диапазон температур: от -50 до 130 'С. Это довольно дорогостоящий продукт, соответствующий всем санитарно-гигиеническим нормам, и потому ведущие производители делают мембраны для своих расширительных баков именно из резины данного типа.

Резина NBR (NITRILE) – улучшенный вариант резины EPDM.

Она пригодна для эксплуатации при температуре до 100 'С и тоже используется для производства мембран. Стойка к антифризам, бензину, бутану, пропану, маслам и растительным жирам.


Читайте также: Ошибки при монтаже отопления и их исправление


Давление в системе отопления

Давление в сети возникает в результате влияния нескольких факторов. Оно характеризует воздействие теплоносителя на стенки элементов системы. До заполнения водой давление в трубах равно 1 атм. Однако, как только начинается процесс заливки теплоносителя, данный показатель меняется. Даже при холодном теплоносителе в трубопроводе есть давление. Причиной тому различное расположение элементов системы – при увеличении высоты на 1 м добавляется 0,1 атм. Подобный тип воздействия называется статическим, и этим параметром пользуются при проектировании отопительных сетей с естественной циркуляцией. В закрытой системе отопления теплоноситель во время нагрева расширяется, и в трубах образуется избыточное давление. В зависимости от конструкции магистрали оно может изменяться на разных участках, и если на этапе проектирования не предусмотреть стабилизирующих устройств, то возникает риск выхода системы из строя.

Для автономных отопительных систем не существует норм давления. Его величину рассчитывают в зависимости от параметров оборудования, характеристики труб, также учитывают этажность дома. При этом нужно следовать правилу, что значение давления в сети должно соответствовать его минимальному значению в самом слабом звене системы. Необходимо помнить и об обязательной разнице в 0.3-0,5 атм. между давлением в прямой и обратной трубах котла, что является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя. С учётом всего этого давление должно находиться в пределах от i .5 до 2,5 атм. Для контроля давления в различных точках сети врезают манометры, которые фиксируют низкое и избыточное значения. В том случае, если измеритель должен не только служить для визуального контроля, но и работать s системе автоматики, используют электроконтактные или другие типы датчиков.

На заметку:

  1. Плотность нагретой воды меньше плотности холодной. Разность этих значений ведёт к тому, что создаётся гидростатический напор, продвигающий горячую воду к радиаторам
  2. Для расширительных баков наиболее информативными являются предельно допустимые значения температуры и давления.
  3. Поданным производителей, в современных баках температура теплоносителя может достигать 120 "С, а рабочее давление до 4 атм. при пиковых значениях до 10 бар

Расширительный бак своими руками(самодельный) – видео

© Автор: строительный журналист А.Чижов

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. РЕКОМЕНДУЕМ — ПРОВЕРЕНО 100% ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

  • Как сделать опрессовку труб в частном доме ОПРЕССОВКА ТРУБ В ЗАГОРОДНОМ ДОМЕ Состояние…
  • Разница в видах циркуляции, отопление открытого и закрытого типа РАЗВОДКА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ – СОВЕТЫ…
  • Профилактика и уход за отопительной системой – как и что делать Как ухаживать и привести в…
  • Однотрубная или двухтрубная система отопления Отопление частного дома – однотрубное…
  • Двухтрубная отопительная система в дачном доме своими руками Отопление дачи двухтрубной системой отопления В…
  • Как избежать перегрева двигателя автомобиля. Причины и последствия. Про это лето (2010 год)…
  • Водопровод на даче своими руками – как и какой я сделал: личный опыт ВОДОСНАБЖЕНИЕ ДАЧИ СВОИМИ РУКАМИ -…

    Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

    ok

    Источник: kak-svoimi-rukami.com

    Система отопления закрытого типа имеет немало преимуществ. Она намного компактнее, так как не требует соблюдения правила установки расширительного бака в высшей точке, легче поддаётся регулировкам, работает экономичнее, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических элементов котла и радиаторов.

    Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления
    Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

    Компенсация температурного расширения воды происходит за счет установки мембранного расширительного бака, который может быть смонтирован, например, на «обратке» в непосредственной близости от котла. Необходимо лишь правильно определиться с параметрами этого важного элемента системы. В этом нам поможет калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления.

    Необходимые разъяснения по выполнению вычислений – ниже самого калькулятора.

    Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

    Перейти к расчётам

    Пояснения по проведению вычислений объема бака

    Понятно, что при монтаже системы отопления, особенно в условиях дефицита места, хочется по максимуму сэкономить свободное пространство. Тем не менее, объем расширительного бака не может быть меньше расчетного значения.

    В основу расчета положена следующая формула:

    Vb = Vt × Kt / F

    Vb — рассчитываемый объем расширительного бака.

    Vt — объем теплоносителя в системе.

    Как быть с ним?

    • Практический способ – засечь по водомеру во время пробного заполнения системы.
    • Самый точный способ – просуммировать внутренние объемы всех элементов системы – котла, труб, радиаторов и т.п.
    • Простейший «теоретический» метод — не боясь совершить серьезную ошибку, можно принять соотношение 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла отопления. Именно эта зависимость и заложена в калькулятор расчета.

    Kt — коэффициент, принимающий во внимание тепловое расширение применимого теплоносителя. Этот показатель зависит от содержания в теплоносителе антифризных  добавок, и изменяется и с процентным соотношением этих добавок, и с ростом температуры,  причем — нелинейно. Существуют специальные таблицы, но в нашем случае эти данные уже внесены в калькулятор – из расчёта среднего нагрева теплоносителя до +70÷80 ºС (это наиболее оптимальный режим работы автономной системы отопления).

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

    Источник: stroyday.ru

    Расчет расширительного бака для закрытого типа отопления

    Специальные емкости применяют для компенсации увеличения теплоносителя при повышении температуры. В закрытой системе отопления устанавливают мембранный бак.

    Ниже приведены особенности типовой конструкции с назначением типовых функциональных компонентов:

    • гибкая герметичная перегородка делит рабочий объем на две части;
    • одну – через патрубок подсоединяют к магистрали теплоснабжения;
    • в другую закачивают под необходимым давлением воздух;
    • для создания корпуса применяют устойчивые к процессам коррозии материалы;
    • фиксацию в горизонтальном положении крупных моделей обеспечивает подставка.

    Мембранный расширительный бак устанавливают в любом удобном для пользователей месте. Следует обеспечить удобство доступа для обслуживания. С помощью встроенного штуцера с клапаном добавляют (стравливают) воздух, создавая необходимое давление.

    Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления начинают с определения количества жидкости в системе. Самые точные данные можно получить на стадии заполнения. Также применяют последовательное сложение емкостей трубопроводов, радиаторов, иных компонентов.

    Размер расширительного бака системы отопления

    Чтобы рассчитать общий объем теплоносителя быстро, профильные специалисты часто применяют ориентировочные пропорции.

    Ниже приведены значения (в литрах) на 1 кВт мощности котла при подключении разных видов оборудования:

    • стальные конвекторы (6-8);
    • алюминиевые, чугунные радиаторы (10-11);
    • теплый пол (16-18).

    Если для отопления частного дома применяют комбинацию из разных нагревательных приборов, берут 15 л/ 1 кВт. При мощности газового котла 7,5 кВт получится следующий результат вычислений: 7,5*15=112,5 л.

    Подходящие размеры расширительного бака для отопления закрытого типа зависят от нескольких параметров:

    • суммарного объема водопровода и подключенных устройств;
    • типа теплоносителя;
    • максимального давления;
    • температурного режима.

    При заполнении отопительной системы водой происходит увеличение объема на 4% в процессе повышения температуры от 0 С до +95 С. Для предотвращения замерзания в зимний период теплоноситель дополняют этиле
    нгликолем.

    Такая смесь расширяется на 10% больше по сравнению с рассмотренным выше примером (на 4,4%). Аналогичные поправки делают при монтаже холодоснабжения.

    В сводной таблице представлены коэффициенты расширения воды (смеси).

    Эти данные помогут сделать точный выбор расширительного бака:

    Концентрация этиленгликоля в % Температура теплоносителя, °С
    0 20 60 80 100
    0 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

    Расчет расширительного бака для отопления (О)выполняют по формуле О = (Ос х Кр) / Э, где:

    • Ос – суммарный объем функциональных компонентов;
    • Кр – поправочный коэффициент (из таблицы для определенного состава теплоносителя);
    • Э – эффективность бака.

    Последнюю позицию вычисляют следующим образом Э = (Дс-Дб)/ (Дс+1), где Д – это давления:

    • Дс – максимальное в системе ГВС (норматив для частных домов 2-3 атм);
    • Дб – компенсирующее, которое принимают равным статическому (0,1 атм на каждый метр высоты строения).

    Пример расчета

    Пример ниже показывает, как выбрать расширительный бак для отопления коттеджа со следующими параметрами:

    • площадь общая – 180 м кв.;
    • количество этажей – 3;
    • высота потолков – 2,5 м;
    • теплоноситель – вода с добавлением этиленгликоля 20%;
    • рабочее давление – 2,5 атм;
    • максимальная температура – не более +80С.

    Расчет объема расширительного бака:

    • устанавливают суммарную высоту отапливаемых помещений: 3*2,5 = 7,5 м;
    • компенсирующее давление составит: Дб = 7,5*0,1 = 0,75 атм;
    • определяют эффективность: Э = (2,5-0,75)/(2,5+1) = 0,5;
    • для отопления такого здания понадобится котел мощностью 18 кВт (один кВт на каждые 10 кв. м площади);
    • без точного измерения можно установить приблизительное количество теплоносителя следующим образом: 18*15=270;
    • подставив значения в формулу, вычисляют объем расширительного бака для отопления: О = (270*0,0349)/0,5 = 18,846 л.

    Далее подберем подходящую модель в списке актуальных предложений. Необходимо приобрести бак с запасом по емкости, чтобы исключить проблемы в процессе эксплуатации.

    Расчетным параметрам, например, соответствует Reflex NG 25 со следующими характеристиками:

    • объем бачка – 25 л;
    • способ монтажа – настенный;
    • максимальное давление – 6 атм;
    • температура теплоносителя – не более +120 С;
    • соединительные размеры подводки – 3⁄4 дюйма;
    • диаметр х высота – 28 х 50 см;
    • вес пустого изделия – 4 кг.

    Аналогичным образом приобретают расширительный бак водоснабжения: выбор, установка соответствуют приведенным выше рекомендациям. Главное отличие – использование в транспортной системе только чистой воды, чтобы бак для водоснабжения был подобран корректно.

    Размер расширительного бака системы отопления

    Следует использовать в ходе вычислений необходимые коэффициенты расширения. В формулах учитывают емкость транспортной системы и котла.

    Расширительный бак для водоснабжения (горячего) рассчитан на меньшую эксплуатационную температуру по сравнению с рассмотренным выше аналогом (до +70 С). Чтобы исключить ошибки производители применяют голубую и красную окраску внешней поверхности корпуса (ГВС и отопление соответственно).

    Вместе с тем повышают прочность, чтобы исключить повреждение гидроударами. Серийные изделия способны выдержать увеличение напора до 10-12 атм.

    Подбор расширительного бака для ГВС выполняют одновременно с запорными устройствами, манометрами, другими сопутствующими деталями.

    Источник: kotle.ru

    Принцип работы расширительного бака

    Перед переходом к рассмотрению методики расчета объема гидроаккумулятора отопительной системы, нужно изучить принцип функционирования любого подобного устройства. Его нужно знать потому, что хотя такие емкости функционально довольно просты, их важность не стоит недооценивать. Ведь ошибка в расчетах габаритов расширительного бака может стать причиной выхода из строя всей сети обогрева и значительных затрат на ее восстановление. Стандартный гидроаккумулятор представляет собой герметичную металлическую емкость, внутреннее пространство которой на две части разделяет специальная эластичная мембрана. При этом, в верхнюю его полость закачивается воздух, создающий необходимое давление в системе. А в нижнюю полость подается горячая жидкость, которая постоянно соприкасается с мембраной.

    В процессе функционирования системы отопления разогретый теплоноситель расширяется и его избыточное количество поступает в гидроаккумулятор, передвигая мембрану в направлении воздушной камеры, в которой одновременно повышается давление. А когда жидкость постепенно остывает, сжатый воздух начинает вытеснять воду из бака обратно в коммуникации сети обогрева. Именно так в ней и поддерживается необходимое давление. Соответственно, несложно догадаться, что слишком крупный расширительный бак не сможет создать необходимое давление в системе. В свою очередь, слишком маленькая емкость не сможет принять избыточное количество воды, что быстро приведет к повреждению трубопроводов и другого теплотехнического оборудования. Поэтому бак расширительный для отопления всегда устанавливается в подобной инженерной системе в обязательном порядке.

    Приблизительное содержание теплоносителя в системах отопления

    Определение оптимального объема расширительного бака нужно начинать с выяснения количества жидкости, которая заполняет конкретную сеть обогрева. Этот параметр равняется сумме объемов котла, всех трубопроводов и остальных отопительных приборов. Говоря о приблизительных цифрах, можно принять во внимание, что на 1 кВт мощности в разных системах приходится:

    При этом, необходимо отметить, что точный расчет вместимости системы отопления довольно сложен, поэтому выполнить его качественно могут только специалисты. В ином случае владельцы частного дома смогут определить его весьма приблизительно. Для этого обычно принимается, что на 1 кВт мощности имеющегося котла приходится 15 л теплоносителя. Соответственно, если мощность теплогенератора составляет 20 кВт, приблизительное количество жидкости в системе составит: 20 кВт х 15 л = 300 л.

    Критерии выбора объема расширительного бака

    Содержание теплоносителя в сети обогрева – не единственный фактор, влияющий на выбор гидроаккумулятора. Оптимальный размер расширительного бачка отопительной системы зависит от трех параметров:

    Таким образом, правильный объем бытового расширительного бака находится в прямой зависимости от количества и температуры теплоносителя, и в обратной зависимости – от уровня давления в сети обогрева.

    Коэффициент роста объема воды и водогликолевой смеси зависимо от температуры

    Как известно, все жидкости расширяются при нагревании. Поэтому данный факт нужно принимать во внимание в процессе расчета объема бака расширительного для отопления. Так, при нагревании до 95 °С вода увеличивается в объеме на 4 %. Важно, что эта цифра является достаточно точной, чтобы ее можно было без опасений использовать в расчетах. Однако, необходимо знать, что все несколько сложнее, если в качестве теплоносителя в сети обогрева используется водогликолевая смесь. В таком случае все зависит от количества этиленгликоля в ее составе, а коэффициент расширения рабочей жидкости определяется следующим образом:

    Также нужно подчеркнуть, что указанные выше величины будут изменяться в зависимости от температуры, до которой нагревается теплоноситель. Так, при 80 °С коэффициент расширения воды составляет 0,029. А если 10 % ее объема заместить этиленгликолем, коэффициент составит 0,032. В свою очередь, равнопропорциональная смесь гликоля с водой (по 50 %) будет иметь коэффициент расширения 0,0436. Разобравшись с основными критериями и величинами, используемыми при расчете вместимости гидроаккумулятора, можно переходить к непосредственному подсчету его оптимального объема.

    Формула расчета объема расширительного бака системы отопления

    Для подбора оптимального размера гидроаккумулятора обычно применяется следующая специальная формула: V = (VL x E) / D В ней используются следующие обозначения:

    При этом, последняя величина зависит от двух параметров: PV – максимального рабочего давления в системе и PS – давления зарядки мембранного бака. Для упрощения расчетов, в случае с частными домами принято считать достаточным PV = 2,5 бар. В свою очередь, PS должно равняться статическому давлению в сети обогрева и принимается 0,5 бар = 5 м.

    Пример расчета объема расширительного гидроаккумулятора

    Для наглядности рассмотрим пример с частным домом площадью 200 м2, работу автономной системы отопления которого обеспечивает котел мощностью 20 кВт. Частью его сети обогрева высотой 5 м также является теплоаккумулятор объемом 700 л. Расчет начинается с выяснения общего объема теплоносителя:

    VL = (20 х 15) + 700 = 1000 л

    где 20 кВт – мощность котла; 15 л – удельный объем теплоносителя на 1 кВт мощности котла, а 700 л – объем аккумулирующей емкости.

    Теперь можно переходить к расчету эффективности мембранного бака по формуле: D = (PV – PS) / (PV + 1)

    Для данного примера принято, что PV = 2,5 бар и PS = 0,5 бар. Соответственно:

    D = (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57

    После этого можно определять непосредственный объем расширительного бака:

    V = 1000 х 0,04 / 0,57 = 70,18 л где 0,04 – коэффициент расширения теплоносителя, в качестве которого в этом примере выступает обычная вода.

    Поскольку в каталогах всех производителей присутствуют гидроаккумуляторы стандартных типоразмеров, крайне редко выпадает возможность купить расширительный бак с таким объемом, который будет полностью соответствовать расчетному. Поэтому, результат подсчетов нужно округлять в большую сторону и приобретать емкость следующего более крупного размера. В данном случае подходит стандартная вместимость бака 80 л.

    Дополнительные рекомендации

    В отличие от устаревших открытых гидроаккумуляторов, которые уже почти не используются, современные расширительные баки закрытого типа можно монтировать в любых частях систем отопления, а не только в их самых высоких точках. В этом заключается значительное преимущество таких мембранных компенсаторов давления. При этом, небольшие бачки объемом 20 — 25 л устанавливают, зачастую, вместе с циркуляционным насосом, мощностью, приблизительно, 1,2 кВт. А более крупные емкости, вмещающие 20 — 60 л, объединяют с нагнетателями жидкости мощностью до 2,0 кВт. Обязательное использование циркуляционных насосов в современных системах отопления обусловлено тем, что создаваемая ими принудительная циркуляция позволяет сделать такую сеть значительно более эффективной, по сравнению с сетями с естественной циркуляцией.

    Кроме того, на рынке присутствуют и компенсирующие устройства больших объемов на 100 — 200 л. Такие изделия, кроме своего прямого назначения, способны выполнять функцию накопительных резервуаров для нагретой воды. Хотя, использовать их в таком качестве можно только в случае отключения основного источника горячего водоснабжения на относительно короткий срок. Как было упомянуто выше, стандартные типоразмеры тепловых расширительных емкостей могут быть абсолютно разными. Поэтому среди них встречаются даже модели с настолько большими габаритами, которые не проходят в обычные дверные проемы. В этом случае одну огромную емкость стоит заменить на несколько менее крупных. Самое главное, чтобы их суммарный объем равнялся расчетному. Тогда система отопления будет находиться в безопасности от перепадов давления расширяющегося теплоносителя.

    • При использовании радиаторов – 10,5 л теплоносителя;
    • При использовании конвекторов – 7 л теплоносителя;
    • При использовании теплых полов – 17 л теплоносителя.
    • Объема жидкости в системе – чем он больше, тем крупнее должны быть габариты гидроаккумулятора;
    • Температуры жидкости – чем сильнее она нагревается, тем вместительней должна быть расширительная емкость;
    • Давления в системе – чем выше его максимально допустимый уровень, тем меньше должен быть объем бака.
    • 4 % х 1,1 = 4,4 % – если количество этиленгликоля составляет 10 % от общего объема теплоносителя;
    • 4 % х 1,2 = 4,8 % – если количество этиленгликоля составляет 20 %;
    • 4 % х 1,3 = 5,2 % – если количество этиленгликоля составляет 30 %, и далее по аналогии.
    • VL – общая емкость отопительной системы, включающая объем котла, всех тепловых аккумуляторов (конвекторов, радиаторов и не только), а также вместимость трубопроводов;
    • Е – коэффициент расширения используемой рабочей жидкости (теплоносителя);
    • D – эффективность расширительного бака (мембранного типа).

    Источник: Modernsys.com.ua


  • Leave a Comment

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.