Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список расширительных баков соответствующих заданным исходным данным.
Высота от точки присоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления
Максимальное давление для системы отопления в месте подключения расширительного бака
Температурный график Т1 — Т2 системы отопления
Объём воды в системе отопления
Тепловая нагрузка системы отопления
Преобладающий тип отопительных приборов
Устройство и конструкция
Расчёт и подбор
Установка и монтаж
Обслуживание и ремонт
Расчёт расширительного бака
Расчёт расширительного бака выполняют для определения его объёма, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления.
Методика расчёта расширительных баков сложна и рутинна, но в целом можно установить такую зависимость между объёмом бака и влияющими на него параметрами:
Чем больше ёмкость системы отопления, тем больше объём расширительного бака.
Чем выше максимальная температура воды в системе отопления, тем больше объём бака.
Чем выше максимально допустимое давление в системе отопления, тем меньше объём.
Чем меньше высота от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления, тем меньше объём бака.
Так как, расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма воды но и для пополнения незначительных утечек теплоносителя — в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды, так называемый эксплуатационный объём. В выше приведенном алгоритме расчёта заложен эксплуатационный объём воды в размере 3% от ёмкости системы отопления.
Подбор расширительных баков
Подбор расширительного бака следует выполнять с учётом его температурныx и прочностных характеристик. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.
Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма, сверх расчётного — нет.
Если установка расширительных баков предусматривается в помещении, то следует учесть что сосуды диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким мембранным бакам меньшей ёмкости.
1. При использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей рекомендуется подобрать расширительный бак с объёмом на 50% превышающим расчётный.
2. Первый признак неправильно рассчитанного расширительного бака или невыполненной его настройки — это частое срабатывание предохранительного клапана.
Расчет объема расширительного бака — Калькулятор
Калькулятор расчёта объёма расширительного мембранного бака для системы отопления:
Методика расчёта объёма расширительного мембранного бака для системы отопления:
Представленный ниже расчет предназначен для индивидуальных систем отопления и значительно упрощен. Его точность составляет 10%. Мы считаем, что этого вполне достаточно
1. Определим, какой тип жидкости Вы будете использовать в виде теплоносителя. Для примера расчета в качестве теплоносителя мы возьмем воду. Коэффициент температурного расширения воды принят равным 0,034 (это соответствует температуре 85 o С)
2. Определим объем воды в системе. Приблизительно его можно рассчитать в зависимости от мощности котла из расчета 15 литров на каждый киловатт мощности . Например, при мощности котла 40 кВт, объем воды в системе будет равен 600 литрам
3. Определим величину максимального допустимого давления в системе отопления. Она задана порогом срабатывания клапана безопасности в системе отопления
4. Также в расчетах используется величина первоначального давления воздуха в расширительном баке Ро. Давление Ро не должно быть меньше , чем гиростатическое давление системы отопления в точке расположения расширительного бака
5. Полный объем расширения V можно подсчитать по формуле:
6. Выбирать бак нужно, округляя расчетный объем в большую сторону (бак большего объема не повредит)
7. Теперь подберем бак, обеспечивающий компенсацию этого объема. Учитывая, что коэффициент заполнения водой расширительного бака с фиксированной несменной мембранной при этих условиях равен 0,5 (таблица), то для рассмотренной системы подойдет 80-литровый расширительный бак:
— Предназначены для компенсации температурных расширений теплоносителя в замкнутых системах отопления. — Основные элементы бака — корпус из высококачественной стали, эластичная мембрана из каучука. — Давление в воздушной полости для баков от 8 до 150 литров — 1,5 бара, от 200 до 10 000 литров — бара. — Теплоноситель в системе отопления — вода с содержанием гликоля не выше 50%. — Расширительные баки комплектуются сменной мембраной. — Температурный режим работы — от -10 °С до +100 °С — Срок службы — 100 000 циклов. — Цвет корпуса — красный.
ОбъемБака.ру
Калькулятор расчета расширительного бака
Наш бесплатный онлайн калькулятор позволяет быстро и удобно рассчитать объем расширительного бака
Расчет объема расширительного бака
В состав отопительной системы входит множество функциональных компонентов. Одним из них является расширительный бак, расчет вместимости которого можно отнести к ответственному действию. Рассмотрим устройство и критерии правильного выбора резервуара для открытой или закрытой коммуникации.
Конструктивное исполнение и функциональность
При изменении температуры теплоносителю свойственно расширяться или сжиматься. Это приводит к изменению давления внутри составляющих элементов конструкции. Из-за этого существует риск разрыва магистрали. Чтобы исключить подобное явление, устанавливается дополнительное устройство — расширительный бак.
Кроме компенсации напора в магистрали, прибор необходим для борьбы с появлением воздуха в оборудовании и трубах. Во время охлаждения происходит уменьшение объема носителя тепла, образуется пустота, которая заполняется воздухом. Этот процесс также может стать причиной поломки котла, разрыва трубопровода или радиаторов. Или появляются зоны в батареях, которые не обогреваются.
Для закрытой и открытой системы отопления устанавливаются разные приборы. Это обосновано конструктивными особенностями и принципом действия сетей. Рассмотрим эти различия и виды расширительных баков для каждой коммуникации.
Открытый
Самотечная отопительная конструкция актуальна для устройства централизованного обслуживания многоэтажных домов. Здесь организована подача горячей воды в радиаторы и возврат теплоносителя в котельную или тепловую станцию. Открытой такая инженерная коммуникация называется за счет отсутствия герметичности, здесь присутствует прямой контакт с атмосферой в верхней точке. Это место установки резервуара, которое исключает циркуляцию жидкости вне трубопровода.
Металлическая емкость чаще устанавливается на подающем контуре. Расположение на высокой отметке оправдано следующими фактами:
отсутствует перелив по принципу сообщающихся сосудов;
осуществляется удаление воздуха из магистрали.
Стоит отметить, что завоздушивание в магистрали происходит не только из-за попадания воздуха во время сжатия теплоносителя. Другая причина состоит в химических реакциях внутри инженерной конструкции между газами, жидкостями и материалами приборов, трубопровода.
Второй вариант монтажа — в верхней точке обратной магистрали. Но здесь не осуществляется естественный газоотвод из жидкости. В этом случае необходимо дополнительно устанавливать клапаны на радиаторах на верхней отметке подающего трубопровода.
Конструктивно открытый расширительный бачок представлен резервуаром из нержавеющей или оцинкованной листовой стали (реже из пластика) определенной вместимости. Для исключения попадания в пыли и мусора в трубопровод предусмотрена негерметичная крышка. Сбоку и на дне врезаются патрубки.
Самый простой вариант бочка — с одним нижним отверстием для подключения к отопительной магистрали. Здесь емкость наполовину заполнена водой. Любые изменения наполненности контура отслеживаются его уровнем в резервуаре.
Важно регулярно отслеживать степень заполненности бака. Из-за отсутствия герметичности происходит частичное выпаривание жидкости, а значит периодически необходимо доливать воду в контур. Без этого действия произойдет завоздушивание.
Другой вариант — врезка контрольного прозрачного шланга в нижней части стенки резервуара. Патрубок должен быть расположен вертикально. По принципу сообщающихся сосудов можно будет отслеживать заполненность бочка на расстоянии.
Если в частном доме смонтировано отопление открытого типа, то резервуар, как правило, устанавливают на чердаке. Так не придется решать вопросы эстетики, интерьера и на полу в подкровельном помещении удобнее выполнять все необходимые действия. Чтобы не приходилось лишний раз подниматься, дополнительно можно врезать еще один патрубок — перелив. Внутри жилого пространства опускается шланг с шаровым краном на конце. Если при включении вода течет — резервуар наполнен, если нет — нужно пополнить запас воды в контуре.
Реже перелив монтируют к верхней части стенки бочка. Шланг при этом выводят на улицу. Так при расширении теплоносителя будет исключен ее выход за пределы резервуара на пол.
Закрытый
Это универсальный вариант расширительных баков. Его можно устанавливать в системах отопления открытой с естественной циркуляцией и закрытой с принудительной. Здесь емкость представлена герметичным сосудом, что исключает прямой контакт с атмосферой. То есть снижается риск протекания коррозионных процессов, продлевается срок службы элементов инженерной коммуникации.
Плюсом здесь также можно отметить более высокое рабочее давление на фоне открытой отопительной сети. Здесь нет необходимости в отслеживании заполненности контура, так как испарения и утечки в исправной конструкции исключены.
Конструктивно емкости представлены металлической емкостью, патрубком для подключения к контуру. На корпусе врезан клапан для сброса воздуха. Он может быть автоматическим или ручным. В первом случае контроль за напором жидкости ведется по манометру. Второй вариант предполагает визуальный контроль по аналогии с открытым бачком.
Мембранный
Замкнутая отопительная конструкция организована так, чтобы теплоноситель циркулировал по магистралям и приборам. Здесь важен момент герметичности. В этом случае устанавливается закрытый бачок. При этом монтаж возможен на любом участке инженерной конструкции, но оптимальным считается обратный контур возле насоса. Еще один плюс таких емкостей — компактность.
Герметичный сосуд способствует повышению или понижению давления до определенных параметров. Это факт — причина обязательной установки дополнительных приборов, которые будут обеспечивать безопасное функционирование контура и приборов. Это могут быть:
манометр (прибор со шкалой для визуального контроля напора внутри трубопровода и оборудования).
Конструктивно сосуд представлен металлической сборной емкостью (чаще в виде цилиндра красного цвета) с двумя раздельными камерами:
для теплоносителя;
для воздушной среды под конкретным давлением.
Внутренняя часть резервуара обязательно обрабатывается антикоррозионным составом. В качестве разделителя здесь выступает эластичная мембранная пленка из пенополиуретана или полипропилена. Снаружи предусмотрен врезанный патрубок с нанесенной резьбой для подключения к системе отопления. Также на корпусе установлен ниппель для подкачки воздуха.
Наличие ниппеля позволяет корректировать давление в бачке, которое должно быть ниже на 0,2 бара, чем в контуре. Например, в коммуникациях 1,8, тогда в бачке должно быть порядка 1,6 бара.
Принцип действия основан на разнице давления в камерах емкости. При расширении теплоносителя за счет меньшего давления в воздушной камере мембрана растягивается. Чтобы перед запуском отопления не происходило снижение давления в отсеке с воздухом, в нем создается избыток. Это примерно 1-1,5 Атм. При остывании воды в рабочем контуре компенсация низкого давления в этой камере осуществляется за счет предохранительного клапана.
Расчет расширительного бака для отопления
Подбор расширительного бака ведется не только на основании типа отопительной системы. Здесь важен объем носителя тепла, его природа с коэффициентом теплового расширения и предельные значения температуры в сети. Рассмотрим, как рассчитать вместимость бачка.
10% или готовая формула
Самый простой подход для определения объема расширительного бака — 10 % от общего объема теплоносителя. Но такой подход чаще приводит к переплате за прибор. Тогда лучше произвести расчеты по готовой формуле. Так будет сделан оптимальный выбор для конкретной инженерной коммуникации.
Закрытый
Для вычисления вместимости бачка закрытого типа лучше произвести точные вычисления. Здесь существует готовая формула: V=(Vc*k)/D. Под условными обозначениями подразумевается следующее:
Vc — объем носителя тепла;
k — коэффициент теплового расширения рабочей жидкости;
D — эффективность устанавливаемого бачка.
На коэффициент расширения воды состав практически никакого влияния не оказывает. Чего нельзя сказать об антифризах. Здесь значения могут меняться в соответствии с количеством гликолевых соединений. В любом случае информацию можно найти в готовых таблицах.
Эффективность резервуара определяется отдельно. Для этого также существует формула? D=(Pm-Ph)/(Pm+1). Здесь:
Pm — максимальный напор в системе отопления (как правило, не превышает 3 Атм);
Ph — давление, предварительно созданное в воздушной камере бачка.
Второй пункт можно вычислить по вертикальной части инженерной конструкции. Здесь на каждый полметра приходится 0,5 Атм. Результаты вычислений могут быть приближены к 10 % от общего объема теплоносителя, но специалисты рекомендуют производить точные вычисления.
Пример расчета выполним с учетом 3 Атм, 5 метрах по высоте контура, 100 литрах воды и температуре +90 градусов по цельсию. Тогда: D= (3-2,5)/(3+1)=0,5/4=0,125. V=(100*0,0035)/0,125=2,8 л.
Открытый
Относительно того, какой должен быть объем открытого расширительного бака, строгие требования отсутствуют. Здесь достаточно учесть три момента:
общий объем теплоносителя;
температура в инженерной сети;
коэффициент расширения воды.
Сначала определяется количество теплоносителя, который будет заполнять бачок при повышении температуры до конкретного значения. Далее вычисляются потери при минимальных показателях термометра. Важно, чтобы расширительный бак открытого типа всегда был заполнен рабочей жидкостью минимум на ¼.
Чаще в качестве носителя тепла используется вода. Рассмотрим пример вычисления вместимости негерметичного бачка с учетом:
трубопровод и приборы запитаны 100 литрами жидкости;
температура в сети достигает значения 90 градусов по Цельсию;
коэффициент расширения воды составляет 3,5 %.
Здесь выходит, что увеличение объема теплоносителя составляет 3,5 литра. Но емкость вместимостью 5 литров для такой коммуникации не подходит, так как при остывании воды емкость окажется заполненной менее, чем на ¼. То есть в этом случае подход к 10 % будет актуальным.
Онлайн-калькулятор
Третий способ произведения вычислений — онлайн калькулятор. В интернете можно найти несколько различных программ, которые упрощают вопрос, как выбрать объем расширительного бака. Здесь уже включена информация о коэффициентах, зависимости искомого значения от температур или напора в коммуникации.
На нашем сайте представлена программа для определения вместимости бачка закрытого типа. Здесь под настроенным давлением газа подразумевается минимальный предел, который характерен для котла отопления. Например, если это 1,5 Атм, то в баке должно быть столько же. Предохранительный клапан часто настраивают на максимальный напор в магистрали или оборудовании. Третье, что нужно знать — объем носителя тепла.
Плюсов относительно работы с онлайн-калькуляторами два и они значительны:
моментальность получения результатов;
учет табличных данных, которые не нужно искать пользователю.
Однако имеются и свои недостатки. Здесь невозможно отследить, что конкретно было учтено разработчиками для выдачи того или иного результата. Также результат можно рассматривать в качестве приближенного к точному.
Заключение
Чтобы рассчитать объем расширительного бака нужно учесть вид отопительной системы, характеристики коммуникаций и тип самого резервуара. Самый простой подход — рассмотреть 10 % от заполняемого контур теплоносителя. Максимально точный результат получается при использовании в расчетах готовых формул. Быстрый и оптимальный итог выдает онлайн-калькулятор.
