Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа


Расширительный бак – обязательный компонент любой схемы отопления. Расширительный бак компенсирует тепловое расширение теплоносителя. Нужно качественно подсчитать объем расширительного бака отопления, в другом случае он не будет выполнять свою функцию. Неверный подбор объема расширительного бака для системы отопления приведет к повреждению приборов отопления, теплогенератора и коммуникаций. В случае открытой конфигурации схемы неверный расчет может повлечь разлив теплоносителя.

Алгоритм действия расширительного бака

Схема расширительного бака
Схема расширительного бака

Расширительные баки применяются для устранения теплового расширения, принятия избытка теплоносителя, поддержания стабильного гидравлического давления в оборудовании. В закрытых схемах отопления устанавливаются герметичные баки с резиновой мембраной, для открытой – полые сосуды, соединенные с окружающей средой.


В системах отопления открытого типа лишний объем нагретой воды вытесняется в открытое пространство расширителя. В случае переполнения организуется перелив из расширителя в канализацию. Открытый сосуд устанавливается на верхней точке системы и одновременно выполняет функцию отвода воздушных пробок из системы отопления. Размер расширительного бака для отопления по открытой схеме при организации перелива теплоносителя выбирается произвольно, но не менее 5% от общего объема теплоносителя. В схемах с естественной циркуляцией (при отсутствии водопровода) бак используется для залива воды (теплоносителя).

Мембранный экспанзомат – герметичный сосуд, разделенный мембранной перегородкой на две камеры. К одной камере подключается отвод от системы отопления, в другую при производстве через специальный клапан закачивается воздух с давлением от 0,4 – 1,6 атмосфер. Объем бака зависит от общей вместимости оборудования по теплоносителю.  Теплоноситель (вода), разогреваясь, расширяется и образовавшийся лишний объем его выдавливается в водяную камеру экспанзомата, создавая давление на мембранную перегородку. Мембрана выгибается в направлении воздушной камеры, усилие теплоносителя компенсируется давлением воздуха (воздух при этом сжимается). По этому принципу происходит компенсация давления в системе отопления. Гибкость мембраны и давление воздуха бачка расширительного бака для отопления закрытого типа поддерживает постоянную величину давления в системе.

Способы расчета расширительного бака для отопления


Расширительные баки для системы отопления
Расширительные баки для системы отопления

Как рассчитать объем расширительного бака? Существует способ общего подбора – объем мембранного сосуда подбирают из расчета 10% от общего внутреннего объема всего отопительного комплекса.

Чаще используют точный расчет по формулам. Его под силу провести любому человеку с помощью калькулятора. Объем расширительного бака для отопления рассчитывается по формуле:

А = ВхС/К, где В – объем теплоносителя; С – показатель теплового расширения теплоносителя; К – показатель эффективности мембранного бака.

Расчет объема теплоносителя производят тремя методами:

  • Геометрический – по внутреннему объему отопительных приборов, котла и трубопроводов;
  • При заполнении системы – по прибору учета или сложением при ручном заполнении;
  • Обобщенный метод – на 1 кВт тепловой мощности котла принимается 15 литров в объеме системы.

Обобщенный метод имеет уточненную модификацию в зависимости от типа приборов отопления. При использовании радиаторов количество воды в них составляет в среднем 11 литров, в конвекторах – 7 литров, в контуре теплого пола – до 18 литров. Объем теплообменника указан в паспорте оборудования, количество воды в трубопроводах можно определить, посчитав их протяженность и внутренний объем. Эти показатели суммируются (котел, трубы, приборы) – результат составляет общий объем комплекса отопления.

После расчета объема системы производится по следующей формуле:

К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1), где ДБ – максимальное давление теплоносителя, обычно принимается равным давлению срабатывания предохранительного клана на группе безопасности (3 атм.); ДБ – установленное давление воздуха в воздушной камере расширительного бака.

Показатель теплового расширения воды составляет 4% при нагреве до 95 градусов Цельсия. В случае наличия в составе теплоносителя незамерзающих фракций показатель увеличивается в зависимости от процентного содержания добавок. При 10% добавки в общем объеме показатель воды 4% умножают на поправочный коэффициент 1.1, при 30% – на 1.3 и так далее.

Расчет экспанзомата для системы с котлом мощностью 31 кВт

Устройство газового котла со встроенным расширительным баком
Устройство газового котла со встроенным расширительным баком

Перед проведением расчетов по подбору расширительного бака следует знать, что большинство настенных котлов оборудованы встроенными расширительными баками. Объем встроенного бака указан в технической документации котла. При пересчете объема системы отопления по мощности котла (умножением 1кВт мощности по теплу на 15 литров) сверяют соответствие бака объему сооружаемой системы. При недостатке устанавливается дополнительный бак. Его объем рассчитывается за вычетом встроенного экспанзомата. Напольные котлы, как правило, не имеют встроенного оборудования.

Расчет выглядит следующим образом:

К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+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 – показатель эффективности бака, К.

Объем теплоносителя: В = 31х15 = 465 литров.

Тогда объем бака составит:

А = 465х0,04/0,375 = 49,6 литра.

Выбирается расширительный бак объемом не менее 50 литров с давлением воздуха в 1,5 атм. Общий способ подбора (10% от А) показывает необходимость применения бака объемом не менее 46,5 литров. В таком случае размер экспанзомата всегда округляется до большего объема – 50 литров.


Давление воздуха, включенное в расчет (1,5 атмосферы), можно изменить. На расширительных баках имеется встроенный клапан для заполнения воздухом. К нему можно подключить ручной насос и поднять давление в случае, если заводское давление составляет меньшую величину. При этом необходимо соблюдать осторожность – при значительном повышении давления можно повредить мембрану, поэтому процесс нужно контролировать по манометру. Клапан также выполняет функцию сброса давления при его поднятии до предельных значений.

Источник: pechiexpert.ru

Пользуюсь таким расчётом-

РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ (СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ)

Для определения рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объем системы отопления VL сложением водяных объемов котла, отопительных приборов и трубопроводов.

Ориентировочные значения содержания воды в системах отопленияВид отопительных приборов Объем системы, литр/кВт
Конвекторы 7,0
Радиаторы 10,5
Греющие поверхности, совмещенные со строительными конструкциями (теплые полы) 17,0

Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где

VL — емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть)
Е — коэффициент расширения жидкости, %
D — эффективность мембранного расширительного бака


1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу — 1КW = 15 л.
Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт, тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.

2. Расширение жидкости — 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95°С (данные достаточно точные и неопасные)

Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:
этиленгликоль
10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.;

эффективность мембранного расширительного бака D = (PV — PS) / (PV + 1), где

РV — максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар;
PS — давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)
Например: площадь коттеджа составляет 300 м², высота системы 5м, мощность котла 30 кВт, объем теплоаккумулятора 1000 л; тогда объем необходимого расширительного бака составит:
VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.
PV = 2,5 бар; PS = 0,5 бар;
D = (2,5 — 0,5)/(2,5+1) = 0,57
V = 1450 х 0,04/0,57 = 101,75

Выбираем расширительный мембранный бак 110 л, давление зарядки 0,5 бар


Источник: www.forumhouse.ru

Принцип действия расширительного бака

Принцип действия компенсирующего устройства прост, в нем нет никаких сложных технических решений. Однако малейшая ошибка в расчете может повлечь за собой выход из строя отопительной системы в целом.

Внутреннее пространство бака разделено на две части эластичной мембраной. Верхняя полость называется воздушной – в нее закачивается воздух. Цель этой операции – создать начальное давление в емкости. Вода из системы подается в нижнюю полость. Как только мембрана займет устойчивое положение – ляжет на поверхность жидкости, система может считаться готовой к работе.

Разогретый теплоноситель расширяется, и его избыток поступает в бак, смещая мембрану в сторону воздушной камеры. Как только вода начинает остывать, мембрана под давлением воздуха возвращается в исходное положение, поддерживая тем самым заданное давление в системе отопления.

Слишком большой расширительный бак не в состоянии создать нужнее давление в системе. Недостаточная вместимость компенсирующего устройства не позволит принять весь избыток расширенной воды.

Поэтому так важно правильно рассчитать оптимальный объем этого важного элемента автономной отопительной системы.

Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления

Для определения объема расширительного бака необходимо знать, какое количество теплоносителя умещается в отопительной системе. Данный параметр равен сумме объемов котла, трубопроводов и отопительных приборов.

Ориентировочно на 1 кВт мощности системы приходится:


  • 7 литров – при использовании в системе конвекторов;
  • 10,5 литров – если в качестве отопительных приборов установлены радиаторы.

Наличие теплых полов требует объема теплоносителя в количестве 17 л/кВт.

Расчет вместимости отопительной системы достаточно сложный, выполнить его под силу лишь специалистам. Потребитель, не обладающий инженерными знаниями, может воспользоваться приблизительной зависимостью – 1 кВт мощности котла = 15 литрам объема теплоносителя.

Например, при мощности котла, равной 25 кВт, объем воды в системе составит:

25 х 15 = 375 (литров).

Объем расширительного бака

Выбор размера расширительного бачка зависит от трех основных параметров:

  • объема теплоносителя в системе – чем он больше, тем большими должны быть размеры бака;
  • температуры теплоносителя – чем выше разогрев, тем больше должна быть вместимость расширительной емкости;
  • давления в системе – чем выше его допустимый показатель, тем меньше должен быть объем бачка.

Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

Как известно из законов физики, все жидкости при нагревании расширяются (как, впрочем, и любые тела). Этот факт необходимо учитывать при расчете объема расширительного бака.

Вода увеличивается в объеме при нагреве до 950С на 4%. Это утверждение достаточно точное, поэтому им можно оперировать в расчетах без опасений.

Если в качестве теплоносителя используется водогликолевая смесь, картина несколько меняется – в зависимости от содержания этиленгликоля.

В таком случае коэффициент расширения рабочей жидкости определяется следующим образом:

  • 4% х 1,1 = 4,4% – при содержании этиленгликоля в количестве 10% от общего объема теплоносителя;
  • 4% х 1,2 = 4,8% – если объем этиленгликоля в смеси составляет 20%, и т. д.

Вышеприведенные величины будут меняться в зависимости от того, до какой температуры разогревается теплоноситель. Например, при 80 градусах коэффициент расширения воды составит 0,0290. Если 10 процентов ее объема заместить этиленгликолем, коэффициент будет равен 0,0320. Смесь гликоля напополам с водой (50%) характеризуется коэффициентом расширения 0,0436.

Расчет объема расширительного бака для отопления

Основная формула, по которой можно рассчитать необходимый объем расширительного бака, выглядит так:

V = (VL x E) / D, где

емкость установленная горизонтальноVL – суммарная емкость системы отопления, включающая в себя объем котла, всех аккумуляторов тепла (конвекторов, радиаторов и пр.) и трубопровода;

  • Е – коэффициент расширения рабочей жидкости (теплоносителя);
  • D – эффективность расширительного бака (мембранного).

Последний параметр зависит от двух величин – давления:

  • PV – максимального рабочего в системе;
  • PS – зарядки мембранного бачка.

Для коттеджей принято считать достаточным PV = 2,5 бар.

PS должно равняться статическому давлению отопительной системы и принимается 0,5 бар = 5 м.

Пример расчета

В качестве примера рассмотрим систему отопления коттеджа площадью 300 кв. м. для обеспечения автономного отопления установлен котел мощностью 30 кВт. Кроме того, задействован теплоаккумулятор объемом 1000 литров. Высота системы составляет 5 метров.

Сначала рассчитаем общий объем теплоносителя:

VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 (литров), где

  • 30 – мощность котла, кВт;
  • 15 – удельный объем теплоносителя на 1 кВт мощности котла, литры;
  • 1000 – объем аккумулирующей емкости.

Далее переходим к расчету эффективности мембранного бака:

D = (PV – PS) / (PV + 1)

В нашем примере:

  • PV = 2.5 бар;
  • PS = 0.5 бар.

Следовательно, D = (2.5 – 0.5) / (2.5 + 1) = 0.57

Теперь можно определить объем бака:

V = 1450 х 0,04 / 0,57 = 101,75 (литра), где

0,04 – коэффициент расширения теплоносителя (в нашем случае это – вода без добавления гликоля).

Рекомендации специалистов

монтаж бака отопительногоРасширительный бак закрытого типа необязательно устанавливать в наивысшей точке системы.

Главное преимущество мембранных компенсаторов как раз и заключается в возможности его размещения в месте, наиболее удобном для монтажа и эксплуатации.

Маленькие бачки объемом 20-25 литров устанавливают обычно в системы с циркуляционным насосом, мощность которого составляет 1,2 кВт. Увеличения емкости до 20-60 литров приведет к увеличению мощности насоса до 2,0 кВт.

В продаже есть компенсирующие устройства объемом 100-200 литров. Помимо их прямого назначения они могут играть роль накопительного резервуара для теплой воды. Правда, использовать их в таком ключе можно лишь в случае отключения основного источника ГВС на короткий срок.

Типоразмеры расширительных баков занимают довольно широкий диапазон. Среди них попадаются модели с габаритами настолько большими, что стандартные дверные проемы не позволяют внести их внутрь помещения. В такой ситуации лучше одну огромную емкость заменить на несколько маленьких. Главное, чтобы их суммарный объем равнялся расчетному.

Источник: microklimat.pro

Расчет и объем расширительного бака для отопления

Размеры баков

Прочитав этот материал, вы сможете раз и навсегда оставить позади проблему расчёта расширительного бака для закрытой и открытой систем отопления. Ниже вы сможете найти формулы. Также затронута тема возможных проблем из-за неправильного выбора этого оборудования.

Одной из ключевых задач, которую нужно выполнить – это расчет расширительного бака для закрытой системы отопления. В свою очередь, в открытых контурах это не имеет столь большого значения. В принципе, расчет несложный, если вы владеете информацией. Несмотря на простоту вычислений, на практике случается допущение ошибок, которые приводят к негативным последствиям. Самая распространенная ошибка – это халатное отношение к выбору. Бывает так, что люди не уделяют достаточного внимания расчету объема расширительного бака для отопления и начинают разбираться в нюансах, только после того, как появляются первые проблемы и система требует ремонта.

Возможные проблемы

Для начала давайте рассмотрим последствия неправильного расчета расширительного бака для закрытой системы отопления. Возможно, и у вас стоит непригодный резервуар для вашей системы, а вы об этом даже не подозреваете. В случае если объём бака был рассчитан правильно, в контуре всегда будет стабильное давление. Не имеет значения открытая у вас система, или закрытая, расчет объема расширительного бака для отопления обоих видов схож, так как принцип их работы приблизительно одинаковый. Суть в том, что вода в трубах выступает в роли теплоносителя.

То есть она разносит тепло по всему контуру и отдает его посредствам радиаторов, и стенок труб. Благодаря этому в помещении становится тепло. При этом количество воды всегда изменяется. После того, как она нагревается, ее становится больше, а после того, как остывает – меньше. Сдавить воду механическим путем невозможно, значит, нужно на время выводить ее излишки из контура. И обязательно в таких количествах, чтобы давление в системе всегда держалось на необходимом уровне, без перепадов. Вот мы и подошли к главному – это перепады давления.

Если в контуре происходят перепады давления – это первые звоночки о неправильном функционировании. Виной этому может быть неправильно рассчитанный объем расширительного бака для системы отопления.

Каким образом происходят перепады

Возможные варианты:

Оба процесса взаимосвязаны. Увеличение давления в контуре означает, что теплоносителю некуда деваться после того, как он увеличился в объёме. Одной из причин, не единственной, может быть неправильный расчет расширительного бака для отопления закрытого типа. Каким образом это происходит на практике? Возьмем, к примеру, контур,  вмещающий сто литров теплоносителя:

  • в системе находится сто литров холодной жидкости;
  • включается котел и нагревает теплоноситель;
  • вода расширяется и ее становится уже не сто, а приблизительно сто пять литров;
  • лишняя жидкость должна куда-то деваться. Для этого в контуре установлен расширительный бачок;
  • после того как теплоноситель остыл, его в контуре стало не хватать, так как часть вытиснилась в бачок. Соответственно, воду в трубы надо вернуть, что и происходит, если все хорошо.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Перепады давления

Если же объем расширительного бака для закрытой системы отопления меньше необходимого, то вся жидкость, которая не вместилась, будет выведена наружу. В контуре предусматриваются специальные клапаны, которые выбрасывают теплоноситель в том случае, если давление повышается до критического уровня. Такими клапанами оснащены и современные котлы. Это необходимое условие для безопасной эксплуатации отопления. Повышение давления может привести даже к взрыву. Представьте себе последствия, когда трубы просто разрывает и горячая вода летит во все стороны. Помимо того, что можно получить травму от удара, такое чрезвычайное происшествие грозит ожогами находящимся поблизости людям и животным.

В дальнейшем, после остывания, вода уменьшается в объёме. Жидкость из бака вытесняется обратно в трубы, но теплоносителя все равно не хватает. Это потому что выведенная вода наружу не вернулась, она ушла безвозвратно. В результате давление в контуре резко падает. Это приводит к следующим результатам:

  • остановка котла. У нагревателей есть определенный порог минимального давления, при котором он может работать. Если это значение не выдерживается, он просто не может включиться, автоматика не позволяет это сделать;
  • размораживание системы. Если остановка отопительного оборудования произошла зимой, а вы не дома, может произойти серьезная авария. Система замерзнет за несколько часов, в зависимости от уровня теплоизоляции вашего жилья;
  • необходимость подпитки. Надо подлить недостающее количество воды в контур.

Это результаты грубых ошибок, допущенный при расчете расширительного бака для отопления, или если вы понадеялись на резервуар, встроенный в котел.

В современных котлах есть встроенные баки, объёма которых зачастую недостаточно. Обязательно учитывайте этот факт и при необходимости устанавливайте дополнительные резервуары.

Бывает и так, что бак полностью заполняется, давление продолжает расти, но не доходит до критического уровня. Стрелка манометра балансирует на грани рабочего максимума контура, при этом все функционирует. Таких случаев не счесть. Люди очень часто задают вопросы по поводу таких вот перепадов. Конечно, такие процессы их волнуют, так как они не являются нормой. При таких повышениях контур работает в экстремальных условиях, что приводит к его скорейшему износу. Также такие процессы неблагоприятно влияют на котел, а он денег стоит и не малых.

Подбор объёма

Рассмотрим по отдельности как рассчитать расширительный бак для отопления герметичного и открытого типов. Так как конструкция и принцип действия таких резервуаров абсолютно разные, хотя оба выполняют одинаковую функцию.

Открытый бак

Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, по большому счету, определяют его объём, так как конструкция такого резервуара довольно проста. Он делается из листового металла. В нем есть отверстие, через которое теплоноситель попадает вовнутрь и уходит опять в трубы. Также они могут быть оснащены отверстием для перелива, через которое лишняя вода выводится в канализацию.

Бывает, что в резервуар подводят автоматическую подпитку. Но главное, как рассчитан расширительный бак в системе отопления, а точнее, его объём. Возьмём все ту же систему со ста литрами воды. После нагревания жидкость увеличится процентов на пять, может больше, в зависимости от температуры в контуре. Выходит, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не меньше пяти литров, лучше больше. И расчет расширительного бака для системы отопления сводится к следующему алгоритму:

  • пять литров – это расширение воды;
  • пару литров должно всегда быть в баке – это чтобы воздух не попадал в контур;
  • литра три надо сделать про запас.

По итогам расчёта объема расширительного бака для отопления получает десять литров. Кстати, это самый простой и распространенный способ подбора – десять процентов от количества воды в контуре.

Самый простой способ, как рассчитать объем расширительного бака для отопления — это вычисление десятой части от общего количества теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все будет работать как часы.

Для закрытых систем помимо простого, народного, способа расчета объема расширительного бака системы отопления, есть более точные методы. Чтобы воспользоваться ими, нужно знать несколько значений. К ним относятся:

  • насколько увеличивается объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на пять процентов. Значение округлено до целого числа без дробей, для удобства. Если в вашем контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, то это значение будет больше;
  • сколько всего воды в контуре (ВК). Такие данные должны быть уже с этапа проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не знаете, сколько там литров, остается только замерять. Первое что приходит на ум – это слить полностью всю жидкость из контура и заполнить его заново. Количество литров можно измерить ведрами, а можно воспользоваться специальным счетчиком, который устанавливается на потоке;
  • на какое максимальное давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочитать в документах нагревателя, или на нем самом. Вряд ли случится так, что нет ни документов, ни информации на корпусе котла. Но если уж так вышло, то интернет вам в помощь;
  • какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже указано в технической документации.

Чтобы рассчитать какой объем расширительного бака нужен для отопления, следует выполнить несложное математическое вычисление:

ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

По результатам расчета емкости расширительного бака для отопления вы получите точное значение. Остается открытым вопрос о целесообразности таких сложных подсчетов. Несомненно, по итогам этой формулы расчёта расширительного бачка системы отопления, получится меньшее значение, чем по результатам «народного» метода. Но погрешность в большую сторону не является ошибкой. Если резервуар больше необходимого – ничего страшного, просто нужно правильно его настроить.

До какого уровня накачивать воздушную камеру

Важно правильно настроить расширительный бачок для отопления закрытого типа. Расчет вместительности — это, конечно, серьёзный аспект, но даже если он выполнен правильно, бак все равно может работать неподобающим образом. Чтобы с этим разобраться, вкратце остановимся на его конструкции. Он состоит из двух отделений, между которыми есть резиновая прокладка. Связи между камерами нет. В отделении для воздуха есть ниппель.

В процессе эксплуатации вода заполняет объём камеры бака, при этом мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере слишком высокое, оно просто не даст резинке деформироваться. В итоге, бак не работает. В воздушной камере должно быть на две десятых атмосферы меньше, чем рабочее давление котла. Или же для настройки воспользуйтесь рекомендациями производителя.

utepleniedoma.com

Как установить и рассчитать объем расширительного бака в системе отопления

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Объем теплоносителя в сети теплоснабжения изменяется в зависимости от его температуры. При нагревании он расширяется и увеличивает свой объем. Это расширение может привести к тому, что стенки отопительного оборудования и труб разрушатся из-за возросшего давления. Чтобы этого не произошло, отопление должно иметь расширительный бак, способный принять в себя излишки теплоносителя и предохранить ее от разрушения. В этой статье обсудим, как установить расширительный бак в системе отопления.

Принцип работы

Чтобы компенсировать расширение теплоносителя и сохранить давление системы на рабочем уровне (каким оно должно быть можно узнать из этой статьи), в нее необходимо ставить расширительный бак. При нагревании часть жидкости, превышающая внутренний объем системы, попадает в него, а после снижения температуры поступает обратно.

В зависимости от оборудования, входящего в состав сети отопления, ее размеров и ряда других факторов для приема излишков теплоносителя используются расширители открытого или закрытого типов. Они различаются по конструкции и способу монтажа, однако, их основной характеристикой является тот объем теплоносителя, который они способны вместить. Бак при этом должен вместить весь излишек теплоносителя, который выделится из системы при максимальном нагреве.

Расчет требуемого объема

Перед тем как установить расширительный бак в системе отопления, требуется подобрать его размер. Для начала необходимо посчитать объем воды, который вмещает система теплоснабжения. Этот объем мы получим, сложив объемы всех нагревательных приборов и трубопроводов. Данные по приборам есть в их документации, а объем труб можно подсчитать, воспользовавшись данными из таблицы. Объем одного метра трубы в зависимости от ее размера и материала составляет следующие величины (в литрах).

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Таблица объемов одного метра трубы в зависимости от ее размера и материала

Умножив эти значения на общую длину сети, получаем внутренний объем трубопроводов в системе.

Затем выполняется подбор нужного расширителя по таблице, в зависимости от полученного объема системы и расчетного давления в ней.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Таблица для подбора расширителя в зависимости от объема и расчетного давления системы

Таблица подготовлена для сетей, содержащих воду. Если же предстоит установка расширительного бака в отопление с незамерзайкой, то полученный внутренний объем необходимо умножить на коэффициент поправки, вычисляемый как отношение плотности воды к плотности применяемого антифриза.

Если при расчете объема расширительного бака для отопления исходные данные оказались между табличными показателями, то выбирается ближайшее большее значение.

Типы расширителей

Отопление в индивидуальном доме подразумевает применение двух типов баков:

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа Расширитель открытого типа Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа Расширитель закрытого типа

Открытые расширители монтируются в высшей точке сети теплоснабжения и представляют собой негерметичную емкость. Она может быть выполнена практически из любого материала, потому что не подвергается давлению и предназначена лишь для приема теплоносителя. Единственное требование – выдерживать температуру теплоносителя без потери формы.

Закрытые баки производятся в виде герметичного баллона, разделенного подвижной мембраной на две части. В одной находится закачанный под давлением газ, а другая предназначена для приема теплоносителя. После охлаждения теплоносителя сжатый газ выдавливает его обратно в отопление.

Расширитель открытого типа

Помимо главной задачи по нейтрализации избыточного давления, открытые расширители предназначены для удаления воздуха из сети и пополнения различных потерь воды (испарение, утечки и т.п.).

Расширительный бак для открытой системы отопления может быть изготовлен из различных материалов и иметь различную форму, ведь перед ним не стоит задачи выдерживать внутреннее давление. Он размещается в ее высшей точке и снабжается крышкой для долива воды, удобства обслуживания и защиты от попадания загрязнений.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Помимо нейтрализации избыточного давления, открытые расширители предназначены для удаления воздуха из сети и пополнения различных потерь воды

Если высота здания дает возможность разместить расширительный бак для отопления в жилой части, например, на втором или третьем этажах, то его можно разместить в ванной или туалете либо отвести для него отдельное помещение. В противном случае расширитель придется располагать на чердаке и надежно утеплять.

Особенности монтажа

В схеме с самотечной циркуляцией, как уже было отмечено, расширительный бачок системы отопления врезается в ее высшей точке. Если же система содержит напорный насос, то для того чтобы избежать застаивания воды в расширителе, необходимо заставить ее циркулировать.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Схема системы с открытым расширительным баком

Монтаж расширительного бака системы отопления подразумевает наличие циркуляционного контура из двух труб между ним и трубами обратки. Выход расширительной трубы при этом должен быть расположен на 5-10 сантиметров выше входа циркуляционной. Циркуляционный контур врезается в отопление на линии обратной подачи, что позволяет выводить из воды воздушные пузырьки.

Для контроля уровня воды в расширителе можно смонтировать водомерную трубку или два контрольных реле, расположенных на наименьшем и наибольшем допустимом ее уровне.

Преимущества и недостатки

К важным преимуществам открытого бака можно отнести следующие:

  • простота конструкции;
  • небольшая стоимость;
  • автоматический сброс давления в системе;
  • отвод воздушных пузырьков из теплоносителя.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Недостатков у таких систем значительно больше, чем достоинств, поэтому открытые расширители применяются все реже

Среди основных недостатков следует упомянуть:

  • необходимость теплоизоляции;
  • установка возможна только в самой высокой точке сети;
  • требуются дополнительные трубопроводы при использовании циркуляционного насоса;
  • постоянное испарение воды требует контроля за ее уровнем и периодическое пополнение.

Как видно, недостатков у таких систем значительно больше, чем достоинств, и поэтому они применяются все реже.

Расширитель закрытого типа

Баки, не имеющие связи с атмосферой, называются закрытыми. Это герметичные сосуды, часть объема которых заполнена газом под давлением, а часть заполняется излишком теплоносителя, поступающим из системы. В зависимости от того, как они разделяются между собой, закрытые расширителя подразделяются на:

  • безмембранные;
  • мембранные.

Безмембранные

Из-за того, что в таких баках нет физического разделения между теплоносителем и газом, происходит их контакт друг с другом, в результате чего часть газа может растворяться в теплоносителе. Давление газа в этих расширителях поддерживает отдельный газовый баллон или компрессор. Это усложняет конструкцию, и безмембранные баки в закрытой системе отопления сейчас уже практически не используются.

Мембранные

В современных моделях закрытых расширителей газ и теплоноситель разделяются гибкой мембраной. Она может быть двух типов:

  • баллонной (грушевидной);
  • тарельчатой (диафрагмой).

Тарельчатая мембрана монтируется производителем в середине бака и имеет выгнутую форму, напоминающую полусферу. В зависимости от разности давлений в разделяемых ею частях бака она выгибается в одну или другую сторону.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Устройство закрытых расширителей

Грушевидная мембрана напоминает воздушный шарик, помещенный внутрь бака. Только внутрь него поступает не воздух, а излишек теплоносителя от его расширения. Между стенками грушевидной мембраны и корпусом бака закачан газ. В результате теплоноситель не контактирует со стенками расширителя, что продлевает срок службы конструкции.

Эта схема позволяет проводить замену мембраны в случае выхода ее из строя.

Тарельчатые конструкции замене не подлежат.

Особенности монтажа

Установка мембранного расширительного бака имеет несколько особенностей:

  • Монтаж проводится в удобной точке сети. Но лучшим вариантом будет место перед напорным насосом на линии обратки.
  • Предпочтительнее устанавливать мембранный расширительный бак для отопления таким образом, чтобы подвод жидкости был сверху. При таком положении пузырьки воздуха будут выходить обратно в систему. Кроме того, даже после повреждения мембраны бак останется работоспособным.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Предпочтительнее устанавливать мембранный расширительный бак для отопления таким образом, чтобы подвод жидкости был сверху

  • Если при работе системы оказалось, что размера существующего бака для отопления недостаточно, то вместо демонтажа старого разумнее будет просто установить еще один небольшого размера.
  • Система с самотечной циркуляцией требует монтажа автоматического клапана для стравливания накопившегося воздуха.

Преимущества и недостатки

Мембранный расширительный бачок системы отопления имеет немного недостатков:

  • большая стоимость;
  • необходимость периодического измерения давления и его восстановления при необходимости.

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Мембранные расширительные бачки могут работать в сетях с высоким давлением

Преимуществ же у него значительно больше:

  • небольшие габариты;
  • малые теплопотери;
  • работа в сетях с высоким давлением;
  • монтаж в произвольной точке сети;
  • теплоноситель не контактирует с атмосферой.

Эксплуатация расширителей

Обслуживание открытого бака состоит в следующем:

  • внешний осмотр;
  • проверка теплоизоляции;
  • контроль уровня теплоносителя.

Расширительные баки необходимо периодически осматривать на возможность повреждений

Расширительный бак для отопления закрытой схемы требует следующих работ:

  • внешний осмотр;
  • проверка уровня давления;
  • контроль целостности разделительной мембраны.

Заключение

Качественный монтаж расширительного бака системы отопления – один из важнейших элементов гарантии надежной работы отопления, поэтому на него надо обратить особое внимание.

Самые интересные статьи из рубрики:

  • Обвязка твердотопливного котла отопления: основные схемы
  • Промывка системы отопления различными способами
  • Опрессовка системы отопления: что такое, как опрессовать
  • Как развоздушить систему отопления

domiotoplenie.ru

Подбор, расчет расширительного бака для отопления

Оборудуя систему автономного отопления, стоит задуматься о приобретении специального расширительного бака, предназначенного поглощать избыточное давление, образующееся в результате расширения теплоносителя под воздействием высокой температуры. Установка такого оборудования требует серьезного подхода, особенно важно правильно выполнить расчет расширительного бака для отопления, так как именно от этого элемента будет зависеть работоспособность всей обогревающей системы закрытого типа, которые признаны наиболее эффективными, так как из-за отсутствия контакта с кислородом, вся система меньше подвержена коррозийным процессам и окислению.

Кроме того, именно закрытая отопительная сеть позволяет размещать расширительный бак в любом удобном для вас месте, в отличие от открытой, где бак должен находиться в самой верхней точке системы.

Для чего необходим такой бак и как он работает:

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Принцип работы устройства компенсирующего переизбыток давления теплоносителя не имеет каких-то сложных технических решений и весьма прост, но, несмотря на это, даже небольшая ошибка в расчете расширительного бака для отопления может привести к поломке оборудования и выходу из строя всей отопительной системы.

Бак разделен на две части, между которыми находится эластичная мембрана. В ходе изготовления бака в верхнюю – воздушную часть накачивается воздух, который создает начальное давление в расширительном баке отопления. Затем бак подключается к сети и в нижнюю камеру начинает подаваться вода из самой системы, в момент, когда эластичная мембрана становится в нулевое, спокойное положение и как бы ложиться на плоскость воды, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску.

В момент расширения воды в результате нагрева, теплоноситель начинает поступать в расширительный бак, тем самым воздействуя на мембрану, которая в свою очередь сокращается за счет сжатия заполненного в нее воздуха, таким образом увеличивая внутреннее пространство бака и принимая в него избыток теплонесущей жидкости. Как только теплоноситель остывает и возвращается к первоначальному объему, воздействие на мембрану прекращается и воздух в верхней камере не испытывая воздействия возвращает мембрану в спокойное положение, тем самым автоматически регулируя давления в системе.Стоит отметить что, покупая расширительный бак системы отопления очень важно не ошибиться с выбором модели, так как слишком большой бачок не сможет создать достаточного давления в отопительной системе, а слишком маленький наоборот не примет весь избыток теплоносителя.

Как правильно рассчитать требуемый объем расширительного бачка:

Дабы провести правильный и безошибочный расчет расширительного бака для отопления следует просчитать общий объем отопительной сети. Для этого требуется сложить объем обогревательного котла, общий объем всех труб связанных в отопительную систему, а также объем дополнительных обогревательных приборов, если они присутствуют.Формула для расчета объема расширительного бака K = (KE x Z) / N, в которой:

  • КЕ — это общий объем всей отопительной системы
  • Z — постоянное значения расширения жидкости теплоносителя
  • N — величина эффективности мембранного бака

Идеально точный расчет объема расширительного бака для отопления и всей отопительной системы произвести практически невозможно. Ну а примерно он рассчитывается исходя из значения, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 литрам объема теплоносителя. В целом получается, что средняя мощность для обычного дома равна 44 кВт. Исходя из этого, по формуле получается КЕ = 15х44 = 660л.Константа расширения жидкости около 4%, для систем в которых используется обычная вода с максимальной температурой нагрева 95 градусов Цельсия. Нередко в системы закачивается не вода, а этиленгликоль в разном процентном соотношении. В данном случае коэффициент расширения рассчитывается по формуле:

10% — 4% х 1,1 = 4,4%20% — 4% х 1,2 = 4,8%

Зачастую, результативность работы мембранного бачка указана производителем, но и самому ее рассчитать не сложно:

N= (DV-DS) / ( DV+1) где:DV — наибольшее допустимое значения давления в системе, как правило, оно равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает показатель в 2,5 — 3 бар.DS — это значения давления начальной зарядки мембранного бака исходя из постоянного значения в пол атмосферы на 5 метров протяженности отопительной системы.

В итоге получается, что если общая площадь помещения, в котором оборудуется система отопления, равна 400 кв. м., максимальная верхняя точка системы равна 5 м, и расчётная мощность оборудования 44 кВт, то требуемый объем бачка при таких значениях будет:

КЕ 44х15=660л.DV 2,5 бар; DS =0.5 барN (2.5 – 0.5) / (2.5+1) = 0.57K 660×0.04 / 0.57 = 46.2

Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар. Например, мембранный бак Reflex NG 50.Также для стандартных элементов отопительной системы существуют стандартные примерные значения:

  1. Радиаторы около 10,5 л.
  2. Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
  3. Конвекторы 7,0 л.

Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой смеси в зависимости от температурных показателей:

°С

Содержание гликоля, %

 

0

10

20

30

40

50

70

90

0

0,00013

0,0032

0,0064

0,0096

0,0128

0,0160

0,0224

0,0288

10

0,00027

0,0034

0,0066

0,0098

0,0130

0,0162

0,0226

0,0290

20

0,00177

0,0048

0,0080

0,0112

0,0144

0,0176

0,0240

0,0304

30

0,00435

0,0074

0,0106

0,0138

0,0170

0,0202

0,0266

0,0330

40

0,0078

0,0109

0,0141

0,0173

0,0205

0,0237

0,0301

0,0365

50

0,0121

0,0151

0,0183

0,0215

0,0247

0,0279

0,0343

0,0407

60

0,0171

0,0201

0,0232

0,0263

0,0294

0,0325

0,0387

0,0449

70

0,0227

0,0258

0,0288

0,0318

0,0348

0,0378

0,0438

0,0498

80

0,0290

0,0320

0,0349

0,0378

0,0407

0,0436

0,0494

0,0552

90

0,0359

0,0389

0,0417

0,0445

0,0473

0,0501

0,0557

0,0613

100

0,0434

0,0465

0,0491

0,0517

0,0543

0,0569

0,0621

0,0729

avtonomnoeteplo.ru

Как расчитать расширительный бак для отопления?

Любая современная система отопления не «представляет» своего существования без надежного компенсатора теплового расширения теплоносителя в ней — расширительного бака.

Практический расчет расширительного бака для отопления довольно прост — необходимо «вооружиться» несколькими формулами и определиться с исходными рабочими параметрами системы.

Сейчас эффективно используются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих функциональных устройств использовались преимущественно в системах с естественно циркулирующим теплоносителем. Они имеют значительные габариты и низкую эффективность. Поэтому постепенно применение такого типа баков сходит на «нет».

Баки закрытого типа конструкционно представляют собой герметичную емкость цилиндрической или «таблетированной» формы. Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак «таблетка»

Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак

Внутри бак разделен мембранной перегородкой на воздушную и жидкостную камеры — это бак диафрагменного типа. Также возможно конструкционно использование внутри бака «балонной» эластичной камеры из термостойкой резины. Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Схематическое устройство расширительного бака

Принцип действия основан на расширении объема теплоносителя в жидкостном отсеке, который приводит к деформации эластичной перегородки (баллона). Уменьшение объема воздушной камеры приводит к повышению давления воздуха (газа) в ней. Превышение допустимого давления приводит к срабатыванию предохранительного клапана. Такова упрощенная схема действия этого бака.

Но нормальное и безопасное функционирование системы возможно только при правильном расчете расширительного бака для отопления. Игнорирование или неграмотный расчет объема расширительного бака приведет или к недостаточному давлению в системе, или к превышению давления в ней и аварийному сбросу избытка теплоносителя.

Математика в расчете параметров расширительного бака

Перед тем, как рассчитать расширительный бак для отопления, уже необходимо определить:

1

Общий (суммарный) объем всех элементов системы отопления: котла, труб, радиаторов. Сделать такой расчет практически довольно сложно — поэтому используют методику приблизительного расчета, основанную на таких практических данных:

  • конвектор «берет» 7 л теплоносителя на кВт мощности;
  • теплый пол «потребует» 17 л на кВт;
  • радиатору необходимо 10,6 л/кВт тепловой мощности.

Еще проще! На 1 кВт мощности системы отопления принимается расчетная величина объема в 15 л теплоносителя.

2

Расчет объема расширительного бака (V_{бака}) делаем по формуле: $$ V_{бака} = V_{сист}*k/D $$

где:

(V_{бака}) — объем теплоносителя во всей системе;

(k) — коэффициент объемного теплового расширения теплоносителя;

(D) — показатель эффективности расширительного бака (мембранного блока).

Величину (k) для воды принимают равной 4% при ее температуре до 95 ОС, при использовании этиленгликоля 10-20% величина изменяется от 4,4 до 4,8% соответственно!

Ориентировочная величина расчета расширительного бака для отопления, то есть объема жидкости в нем – 3% от всего объема теплоносителя данной системы.

3

В случае «неизвестности» параметра (D) его можно рассчитать по формуле: $$D = frac{P_{макс} — P_{нач}} {P_{макс} + 1}$$

где:

(P_{макс}) — значение макс. допустимого в системе давления (на это давление на строен предохранительный клапан);

(P_{нач}) — давление первоначальной накачки воздушной камеры бака.

4

Расчет мембранного расширительного бака обязует учитывать предельные рабочие параметры:

  1. максимальное значение температуры теплоносителя (до +120 оС);
  2. максимальное рабочее давление (до 6-10 бар).

Итоговые показатели для выбора бака должны быть выше расчетных. Незначительное превышение необходимого объема бака не так страшно,как недостаточный его объем.

Внимание! Применение в качестве теплоносителя антифризных смесей рекомендован выбор бака с увеличенным на 50% объемом.

В случае использования рециркуляционной системы горячего водоснабжения ее необходимо оборудовать дополнительным расширительным баком.

Выполняется расчет расширительного бака для ГВС согласно технической документации конкретного производителя устройств. Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа

Типовая схема подключения расширительных баков в систему отопления и ГВС

1 Коллекторный шкаф 15 Погодозависимая система автоматики
2 Терморегулятор радиаторный с термостатической головкой 16 Группа безопасности котла
3 Радиатор (конвектор) боковое подключение 17 Датчик температуры помещения
4 Радиатор (конвектор) нижнее подключение 18 Мембранный расширительный бак системы горячего водоснабжения
5 Головка термостатическая 19 Насос циркуляционный UP для горячего водоснабжения
6 Смеситель 20 Датчик температуры наружный
7 Клапан запорный 21 Фильтр сетчатый
8 Клапан смесительный трехходовой с автоматической термостатической головкой 22 Датчик температуры поверхностный
9 Кран шаровой 23 Задвижка клиновая
10 Насос циркуляционный UPS 24 Группа безопасности бойлера
11 Обратный клапан 25 Фильтр сетчатый самопромывной с манометром
12 Воздухоотводчик автоматический 26 Кран шаровой газовый
13 Кран шаровой MINI 27 Газовый счетчик
14 Уголок установочный 28 Мембранный расширительный бак системы отопления

Рассмотренная методика показывает, как рассчитать емкость расширительного бака, но в случае самостоятельного планирования системы отопления лучше «семь раз отмерить…», то есть при наличии возможности проконсультироваться со специалистом на месте.

plusteplo.ru


Источник: www.teplo-ltd.ru

Расширительный бак для отопления: типы и популярные виды

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияВода — уникальнейшее вещество в природе. Она обладает аномально высокой теплоемкостью, которая в природе предотвращает резкое изменение температуры, т. к. она медленно остывает и медленно нагревается. Уменьшение удельного веса воды при нагревании, используется в простейших отопительных системах для создания напора и перемещения ее в трубах контура. В простых системах для компенсации увеличения объема воды применяется расширительный бак для системы отопления, присоединенный к трубопроводам контура.

Разновидности баков для отопления

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияВ современных системах водяного отопления применяются несколько типов расширительных баков. Можно выделить три вида используемых баков для контуров: расширительные открытые баки, мембранные закрытые расширительные баки и аккумуляторные (накопительные) баки. Эти баки занимают особое положение, т. к. являются своеобразными аккумуляторами в контуре. Они накопляют тепловую энергию в виде нагретой воды в большой емкости.

В системе отопления для надежной и безопасной работы должно сохраняться стабильное давление.

Известно, что жидкости несжимаемые, и если контур сделать герметичным, то при нагревании воды резко увеличится давление в системе. Скачок давления может привести к разрушению котла и контура отопления. Объем расширительного бака для открытой системы отопленияЗадача по поддержанию стабильного давления возлагается на специальный бак для для системы отопления, который принимает избыток жидкости, возникающий при ее нагревании.

Устройство бака открытого типа

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияПравильно изготовленный открытый расширительный бак должен иметь несколько патрубков — для подключения к контуру отопления, для удаления воды в случае переполнения и патрубок для добавления воды. Как самостоятельно изготовить расширительный бак можно узнать в нашей статье «Как сделать расширительный бачок для отопления своими руками?» .

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияБак открытого типа – емкость, сообщающаяся с атмосферой, которая через патрубок присоединяется к контуру отопления. Вода в открытом баке постоянно испаряется, поэтому нужно предусмотреть возможность «долива» воды от водопровода. Применяется открытый бак расширительный для отопления гравитационного типа циркуляции воды. В таких баках нет никакой запорной арматуры, но для уменьшения испарения бак снабжается крышкой. Приобрести бак расширительный для отопления цена которого, из-за простоты конструкции невысокая, можно в любом интернет-магазине.

Как рассчитать объем бака

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияКаждый владелец должен знать, как рассчитать объем расширительного бака для отопления любой конфигурации и схемы. Существует два метода расчета необходимого объема бака для контура отопления. Первый метод – простой прикидочный способ, который дает неплохие результаты. По этому способу объем бака определяется как 10% от количества теплоносителя. Эта величина включает и необходимый запас, который обеспечивает эффективную работу контура. Для открытых систем такой способ расчета дает результаты достаточные по точности для изготовления или подбора бака. Второй метод — расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, о котором буде рассказано ниже.

Открытые баки и их применение

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияОткрытые расширительные баки применяют только в простых контурах отопления с естественной циркуляцией. При монтаже эти системы требуют повышенного внимания, т. к. для перемещения воды необходим уклон труб по ходу ее движения, установка расширительного бака в системе отопления вверху, на коллекторе подачи. Бак устанавливается в верхней точке контура. Так создается определенный напор в системе и удаляется воздух из контура самостоятельно.

Купить или заказать расширительный бак для отопления открытого типа цена которого зависит от объема и материала корпуса, можно во многих специализированных магазинах. Бак изготовляется чаще всего из нержавеющей стали.

Расширительный бак закрытого типа

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияОткрытая система отопления наряду со своими положительными качествами имеет массу недостатков. Она громоздка, трубы контура невозможно спрятать под полами из-за нарушения циркуляции, а организовать работающую систему полов при использовании открытой системы невозможно. Появились современные закрытые от доступа атмосферного воздуха системы отопления с циркуляционным насосом. В них тепловое расширение теплоносителя компенсирует расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого обычно производится в «обратке». При приобретении такого элемента системы, как расширительный бак для отопления закрытого типа цена обычно напрямую зависит от его объема. Покупать его лучше всего после проведения расчета.

Расчет объема закрытого расширительного бака

При самостоятельном монтаже нужно знать, как подобрать расширительный бак для отопления дома. Существует способ расчета, который требует знания некоторых величин.

Вычислить необходимый объем можно по формуле:

(УОВ х КВК)/100 х (Дконт + 1)/Дконт – Дбак. В этой формуле:Объем расширительного бака для открытой системы отопления

  • УОВ – увеличение объема воды при нагревании — 5 %, а для антифриза 7 – 8%
  • КВК – объем воды в контуре.
  • Дконт – максимальное давление в контуре и котле. Эти данные, влияющие на подбор расширительного бака для отопления, содержатся в технической документации на котел.
  • Дбак – номинальное давление в камере закрытого мембранного бака. Значение давления указывается в паспорте на расширительный бак. Например, немецкая компания Reflex устанавливает в баках емкостью до 33 литров давление 1,5 бара.

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияСуществует определенная зависимость между объемом бака и некоторыми параметрами, влияющими на подбор расширительного бака для системы отопления дома. Зависимость необходимого объема бака от объема теплоносителя и его максимальной температурой прямая. А от допустимого давления в системе зависимость обратная. Чем выше допустимое давление контура, тем объем мембранного бака может быть меньше. После вычисления объема купить расширительный бак для системы отопления или заказать его можно в любом специализированном магазине.

Конструкция закрытых расширительных баков

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияУстроен закрытый расширительный бак чрезвычайно просто. Он выполнен в виде стального герметичного корпуса с мембраной из специальной резины, которая делит внутренний отсек бака на две части. Снизу вмонтирован патрубок, для подключения к контуру отопления, а верхняя часть бака заполнена газом, обычно применяется нейтральный газ азот. В верхней части емкости установлен ниппель. Закачивая воздух через этот ниппель, создают начальное рабочее давление.

Для правильной работы нужно знать, какое давление в расширительном баке системы отопления следует установить.

Обычно величина этого давления указывается в паспорте на бак.

Особенности закрытых расширительных баков

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияВажно, что атмосферный воздух не контактирует с жидкостью, что существенно уменьшает коррозию и количество растворенного в воде воздуха. Давление в баке меняется синхронно с давлением в системе. Монтаж обычно не вызывает трудностей, а установка расширительного бака в закрытой системе отопления обычно горизонтальная или вертикальная.

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияНужно четко понимать, как подключить расширительный бак к системе отопления, для правильной и длительной работы. Правильным будет подключение расширительного бака в «обратке» перед циркуляционным насосом .

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияДлительная и надежная работа закрытого расширительного бака определяется свойствами мембраны. Некоторые конструкции баков позволяют устанавливать сменную мембрану. Естественно, что купить расширительный бак для отопления придется за большую цену, ведь в случае замены мембраны не нужно будет менять корпус бака.

Мембраны, которые устанавливаются в расширительных баках, могут быть следующих видов:

  1. Объем расширительного бака для открытой системы отопленияКаучуковая мембрана эластична, но имеет небольшой срок службы. Применяется в накопительных баках (гидроаккумуляторах) с рабочей температурой до + 50 градусов Цельсия.
  2. ЕРDM мембрана изготовляется из пропилена, выдерживает температуру до + 100 градусов.
  3. Бутиловая мембрана отличается долговечностью и работает при температурах до + 100 градусов.

Аккумуляторный бак для отопления

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияОсновная задача, которую решает накопительный бак для отопления – накопление тепловой энергии на запас. Их применение актуально для солнечных коллекторов, при применении для отопления твердотопливных и электрических котлов. особенно если использовать для нагревания теплоносителя «ночной тариф» на электроэнергию. Конструктивно бак представляет собой высокую цилиндрическую или емкость в виде параллелепипеда с несколькими патрубками. Его объем зависит от мощности котла. Выпускаются баки объемом от 0,2 до 3 кубических метров.

Подключение накопительного бака к контуру

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияНакопительный бак аккумулятор в системе отопления подключается верхней частью к подающему трубопроводу, а нижней частью к «обратке». В баке образуются несколько слоев воды с разной температурой, которую через дополнительные патрубки можно направлять нужным потребителям.

Популярные расширительные баки немецкой компании Reflex

Объем расширительного бака для открытой системы отопленияНа рынке изделия немецкой фирмы Reflex благодаря высочайшему качеству и широчайшему ассортименту занимают ведущее место. Компания выпускает расширительные баки разных типов и объемов. Баки выпускаются трех серий, из которых легко подобрать мембранный расширительный бак системы отопления Reflex подходящего объема.

Компания Reflex занимает на рынке ведущее место по выпуску баков следующих серий:

  • Объем расширительного бака для открытой системы отопленияReflex F – плоские баки для контуров отопления, которые легко встраиваются в котел. Выпускается 5 моделей с объемами от 8 до 25 литров. Допустимая температура для мембраны – 70 градусов.
  • Reflex NG для контуров отопления. Выпускается 5 моделей типа NG для давления в контуре 3 бара. Емкость от 8 до 35 литров. Reflex NG объемом от 35 до 140 литров представлен 4 модели для давления теплоносителя в системе — 6 бар.
  • Объем расширительного бака для открытой системы отопленияReflex N с объемами баков до 1000 литров и для давления в контуре 6 бар представлен 8 моделями.
  • Reflex S для систем отопления с солнечным коллектором. Бак такого типа рассчитан на давление до 10 бар. Всего насчитывается 16 разновидностей от 2 до 600 литров.
  • Reflex G на давление 6 или 10 бар и емкостью от 400 до 5000 литров. Обычно такие расширительные баки изготовляются на заказ.

Как выбрать расширительный бак для отопления — лучшие советы

В структуре отопительной системы необходимо предусматривать наличие всех конструктивных элементов. Исключать хотя бы один из них было бы неоправданно по двум причинам. Во-первых, это может негативно отразиться на функциональности и эффективности работы всей системы. А во-вторых, такие несовершенные проекты могут оказаться опасными в отношении вероятных возгораний или разрывов трубопроводной коммуникации.

Одним из таких важных структурных элементов отопительных систем является бачок расширительный для отопления. Во время нагрева теплоносителя в магистрали происходит повышение давления и увеличение самого теплоносителя в объеме, что обусловлено четким действием физических сил. В это время в подающей магистрали трубопровода создаются критические параметры, которые при отсутствии компенсационной емкости могут спровоцировать выход теплоносителя из трубы. Обычно такие происшествия сопровождаются разрывом трубопровода в наиболее слабом месте стыковки отдельных элементов.

Чтобы исключить вероятность подобного развития событий, в структуре отопительной системы и предусматривается установка бачка расширительного для отопления. При отсутствии расширительного бака придется сливать излишек воды каждый раз при нагревании системы. При этом возможно возникновение воздушных пробок, которые образуются при остывании теплоносителя в трубопроводе.

Объем расширительного бака для открытой системы отопления

Какой бачок расширительный для отопления выбрать?

Классификация этих структурных элементов отопительной схемы предусматривает две категории устройств:

  • Баки открытого типа;
  • Бачки закрытого типа.

К первой категории относятся устаревшие модели для использования в системах с естественной циркуляцией теплоносителя в системе. Это емкости с открытым верхом и патрубком для определения и удаления излишков воды в системе.

Вторая категория включает использование полностью герметичных емкостей, оборудованных выпускным клапаном для удаления воздуха и излишков теплоносителя. Выпускные клапаны в таких баках расширительных для отопления могут быть механическим с ручным удалением и автоматическими — снабженными манометрами и соответствующей автоматикой. Эта категорий расширительных бачков используется при устройстве отопительной системы с естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Вариант третий — бак мембранный для отопления. Эта модель более совершенна, обладает большей практичностью и эстетическим видом. Ее устройство предполагает наличие двух отделений в конструкции бака. Одни из них содержит воздух под давлением, а в другое поступает расширившийся в результате нагревания теплоноситель.

Объем расширительного бака для открытой системы отопления

Оба отделения разделены прочной и пластичной мембраной. Когда теплоноситель заполняет емкость своего отделения, он создает повышенное давление в другом отделении. При остывании воды избыточное давление в другом отделении вытесняет ее обратно в трубопровод отопительной системы. Таким образом, поддерживается неизменный объем теплоносителя и давление в системе.

Как выбрать объем расширительного бака?

Когда было определено вид и место размещение бака, то теперь необходимо выбрать расчет объема сосуда. Рассчитать объем расширительного бак для отопления можно разными способами.

Объем расширительного бака для открытой системы отопления

Профессиональный расчет — делают инженерами — проектировщиками, которые используют специальное оборудование. Специалисты и инженеры учитывают все факторы, которые могут каким-то образом повлиять на стабильность функционирования системы отопления. Многие люди используют только этот метод, так как он является самым надежным, точным, но и дорогим.

Специальный калькулятор для расчета — различные интернет сайты дают возможность подсчитать объем расширительных баков. Калькулятор дают возможность получить информацию о минимальной нужной вместимости рассматриваемых емкостей. Такой метод можно применять только индивидуальных отопительных систем.

Расчет по формулам — обычно выполняется самостоятельно. Человек должен быть очень внимательным, чтобы не допустить ряд ошибок. На различных порталах можно найти необходимые формулы, которые помогут вам решить объем расширительного бака.

Объем расширительного бака для открытой системы отопления

Выбор расширительного бака для систем отопления — видео

Расширительный бак.

Как работает расширительный бак?
Расширительный бак начинает работать, когда нагретая в системе отопления жидкость увеличивается в объеме и ищет дополнительное пространство. Дело в том, что при нагревании котла жидкость увеличивается в объеме примерно на 0,3% на каждые 10 °С. Получается, что при повышении температуры на 70 °С первоначальный объем воды увеличивается приблизительно на 3%.
Если вода не попадет в бак, могут потечь трубы и лопнуть котел.

Какие существуют типы расширительных баков?
Существует два типа расширительных баков — открытый и мембранный. Первый тип используется при открытой системе отопления, второй — при закрытой.

Где устанавливают расширительный бак?
Открытый расширительный бак устанавливают в верхней точке системы, мембранный — рядом с котлом.

В чем преимущества использования мембранного бака?
Использование мембранного бака имеет следующие преимущества:
— трубу бака не нужно проводить на чердак, поскольку бак располагают рядом с котлом;
— срок эксплуатации котла и радиатора продлевается, так как отсутствует контакт воды с воздухом;
— имеется возможность создать дополнительное давление, благодаря чему снижается риск образования воздушных пробок в верхних радиаторах.

На что обратить внимание при выборе мембранного бака?
В системе отопления расширение воды, а значит, и нагрузка мембраны, идет медленно и в течение всего времени работы системы меняется незначительно. А вот температура жидкости во время эксплуатации системы может достигать 90 °С. Именно поэтому при выборе расширительного бака следует обратить особое внимание на материал мембраны, который не должен разрушаться под воздействием высокой температуры.
Правда, универсального материала для мембраны еще не изобрели. Поэтому при выборе бака необходимо обратить внимание на следующие характеристики мембраны:
— рабочий диапазон температур;
— динамичность работы;
— долговечность;
— стойкость к воздействию воды;
— санитарно-гигиенические требования.
Также следует обратить внимание на материал, из которого изготовлен корпус бака. Чем он прочнее, тем дольше прослужит.

Важно правильно подобрать и объем бака — он должен быть таким, чтобы даже при сильном нагревании системы давление в ней не превышало максимально допустимого значения.

Какие существуют типы мембранных баков?
Существует три основных типа мембранных баков:
— баки с фиксированной мембраной;
— фланцевые баки со сменной мембраной;
— безнапорные баки.

Как устроен бак с фиксированной мембраной?
Бак с фиксированной (запрессованной) мембраной, как правило, устанавливают в небольших отопительных системах. Диафрагменная мембрана такого бака жестко закреплена по его периметру сечения. В одной камере бака находится теплоноситель, в другой — воздух. При этом в первоначальном положении весь объем бака заполнен воздухом. Внешняя поверхность устройства покрыта эмалью, а внутренняя — эпоксидной водостойкой краской.

Как работает бак с фиксированной мембраной?
Под давлением воздуха мембрана прижата к внутренней поверхности бака. При повышении температуры в системе увеличивается объем жидкости, возрастает давление, и вода поступает в расширительный бак, отжимая мембрану. При этом воздух в противоположной камере бака сжимается.

Каковы недостатки бака с фиксированной мембраной?
Основной недостаток такого бака — невозможность замены мембраны в случае ее повышенной влагопроницаемости или разрыва.

Как избежать разрыва мембраны?
Стоит отметить, что при нормальной работе максимальное расширение жидкости в отопительное системе происходит только в момент ее пуска. Затем давление меняется плавно, без резких скачков. Именно поэтому мембранный бак может прослужить довольно долго при условии правильной эксплуатации отопительной системы. Главное, что нужно делать, — это проверять наличие давления воздуха в баке перед началом отопительного сезона. Для этого требуется стационарный манометр.

В расширительном баке газ может сжаться только до определенного значения, которое характеризует прочность системы. Для этого устанавливают предохранительный клапан, отрегулированный до определенной величины давления, как правило, 3,5—4 бар.

Что представляют собой баки со сменной мембраной?
Фланцевые баки со сменной мембраной имеют форму груши или шара. Они сделаны из эластичного материала и широко используются в системах отопления и водоснабжения. Жидкость в таком баке находится внутри мембраны и не соприкасается с металлической поверхностью бака, поэтому внутренняя поверхность устройства не требует водозащитного покрытия. Части бака, контактирующие с водой, выполнены из нержавеющей стали или из материалов со специальным покрытием.

Как закрепляется сменная мембрана?
Сменная мембрана может закрепляться как горизонтально, так и вертикально.
Наиболее распространено горизонтальное расположение, при котором мембрана заполняется жидкостью симметрично, благодаря чему дополнительные растягивающие нагрузки отсутствуют, и исключается риск разрыва мембраны. При ее повреждении замена производится через фланец, который закреплен болтами.
Вертикальное расположение оправдано при больших размерах бака. Мембрана прикрепляется задним концом к ниппелю с помощью резьбы.

Что представляет собой безнапорный бак?
Безнапорный бак является частью автоматической расширительной системы, управляемой компрессором. Такие системы рассчитаны на отопление помещений огромной площади.
Дело в том, что для обеспечения теплом больших объектов, для которых расчетные объемы баков составляют несколько. тысяч литров, остро встает проблема размещения оборудования. Именно поэтому для таких помещений используется специальная установка поддержания давления — безнапорный расширительный бак и узел регулирования давления (насос).

Когда температура в системе повышается, открывается клапан. Он забирает из системы излишки теплоносителя и отправляет их в бак. При снижении температуры вода из бака закачивается обратно в систему с помощью насосов. Получается, что такая установка поддерживает оптимальное давление в системе.

Как рассчитать нужный объем открытого расширительного бака?
Объем открытого расширительного бака рассчитывают по формуле: Vpб = 0,05 x Vсист, где Vpб — объем расширительного бака (л), Vсист — полный объем системы отопления, то есть объем всех труб, радиаторов и нагревательного котла.

Как рассчитать нужный объем мембранного расширительного бака?
Для этого следует определить избыточный объем теплоносителя при нагревании и коэффициент заполнения бака. Соотношение этих величин — нужный объем расширительного бака.

Необходимо воспользоваться формулой: Vбака = Vpac / f, где Vбака — фактический объем расширительного бака (л), Vpac — избыточный объем теплоносителя при нагревании (л), f— коэффициент заполнения бака.

Чтобы определить избыточный объем теплоносителя при нагревании, следует умножить величину полного объема системы на коэффициент объемного расширения теплоносителя: Vpac = Vсист x ß, где Vpac — избыточный объем теплоносителя при нагревании (л), Vсист — полный объем системы отопления, &szlig — коэффициент объемного расширения теплоносителя. Поскольку последняя величина зависит от температуры, следует узнать максимальную температуру теплоносителя.

Как рассчитать коэффициент заполнения расширительного бака?

Коэффициент заполнения бака — это величина, показывающая, какой процент объема бака может занимать теплоноситель.

Эта величина рассчитывается по формуле: f = (Pmax — Pгаза) / (Pmax + 1), где Pmax — это максимальное давление теплоносителя, которое может приниматься равным давлению срабатывания предохранительного клапана; Pгаза — предварительно давление газа в баке, которое фактически равно предварительному давлению теплоносителя.

Pгаза определяется по формуле: Pгаза = Pг + 0,3, где Pг — это гидростатическое давление системы отопления, то есть давление, вызванное разницей между самым верхним и самым нижним элементом системы отопления.

Pг определяется по формуле: Pг = 0,1 + ρ + hг, где hг (м) — расстояние по вертикали от самой нижней до самой высокой точки системы отопления, ρ (г/см3) — плотность теплоносителя (для воды — 1).

Стоит отметить, что коэффициент заполнения бака должен быть не менее 50%.

Если расширительный бак установлен после циркуляционного насоса, предварительное давление газа определяется так: Pгаза = Pг + 0,3 + Pнасоса,

Источники: http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/elementy-sistem-otopleniya/rasshiritelnyj-bak-dlya-otopleniya-tipy-i-populyarnye-vidy.html, http://pristor.ru/kak-vybrat-rasshiritelnyj-bak-dlya-otopleniya-luchshie-sovety/, http://mainstro.ru/rasshiritelnyj-bak/

Источник: santex1.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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