Как рассчитать гидроаккумулятор для отопления частного дома?

В состав систем отопления с насосной станцией входит гидравлический аккумулятор, поддерживающий работу контура при временной остановке насоса и компенсирующий расширение жидкости при нагреве. Одной из основных характеристик устройства является вместимость бака, разделенного на полости для воды и воздуха. Корректный расчет этого показателя позволяет уменьшить габариты резервуара и повысить надежность работы отопительного контура.

Выбор типа

Гидроаккумуляторы разделяют на категории по расположению бака в пространстве:

1. Вертикальные. Рассчитаны на установку в узких технических помещениях с высоким потолком. Преимуществом является верхнее расположение клапана для сброса воздуха, что позволяет быстро скорректировать давление. Вертикальный гидроаккумулятор рассчитан на работу с насосами погружного типа.
2. Горизонтальные. Оборудованы площадкой для установки поверхностной помпы с электрическим приводом. Для монтажа требуется зона с увеличенной шириной. Для удаления избыточного воздуха необходим отдельный модуль с ниппелем, шаровым краном и сливной трубкой.

Установка дренажного клапана для сброса части воздуха предусматривается в баках емкостью от 100 л. В небольших резервуарах ниппель не требуется (вне зависимости от конфигурации корпуса). При подборе типа необходимо ориентироваться на удобство установки оборудования и наличие свободного пространства для бака гидроаккумулятора.

Определение давления

Для определения минимального параметра необходимо уточнить характеристики насоса. Давление в гидроаккумуляторе должно быть ниже порога срабатывания автоматики помпы на 0,1-0,5 бар. Например, если в контуре отопления предполагается установить насос с блоком управления, срабатывающим при 2 бар, то нормальное значение для резервуара составит от 1,3 до 1,5 бар. Верхний порог давления, определяющий прочностные характеристики, составляет не менее 6 бар и указывается производителем на наклейке.

При некорректном подборе увеличивается время заполнения мембраны водой, что приводит к повреждению гидроаккумулятора. В процессе эксплуатации нужно проверять рабочие параметры и корректировать давление газового подпора. Не следует закачивать избыточный объем воздуха, поскольку снижение запаса теплоносителя в мембране приводит к постоянной работе или частому включению насоса.

От соблюдения рабочего давления в гидроаккумуляторе зависит надежность и долговечность работы системы отопления.

Расчет вместимости

Наиболее сложным этапом подбора является определение вместимости гидроаккумулятора. От корректности расчета зависит стабильность и эффективность работы контура отопления либо системы водоснабжения. При ошибочном подборе владелец дома может приобрести оборудование, которое не справится с поставленными задачами, что увеличит затраты на строительство или ремонт.

Для расчета используют формулу вида V=(VLхE+Х)/((PV-PS)/(PV+1)), где:

• PV — значение максимально допустимого давления в контуре отопления;
• PS — давление газового подпора в мембранной камере;
• VL — объем теплоносителя в контуре с учетом мощности нагревательного прибора;
• Х — вместимость теплового аккумулятора;
• Е — коэффициент, позволяющий учесть термическое расширение теплоносителя.

Для определения параметра VL необходимо просуммировать емкость котла, тепловых аккумуляторов (при наличии), радиаторов и соединительных магистралей. Если выяснить вместимость каждого узла затруднительно, то при расчете учитывают средний коэффициент, составляющий 15 л теплоносителя на 1 кВт мощности котла. Например, если в помещении использован нагреватель на 30 кВт, то объем контура составит 30х15=450 л. При наличии теплоаккумулятора к полученному значению добавляют вместимость дополнительного резервуара.

Коэффициент расширения зависит от теплоносителя и максимальной температуры в контуре. Например, для воды, прогреваемой до +95°С, принимается значение 0,04. При заправке в контур антифриза коэффициент зависит от концентрации этиленгликоля. Давление в магистралях отопления жилых домов — 2,5 бар, а напор газа принимают равным давлению жидкости в контуре при выключенном насосе с учетом высоты здания. Например, для типового 2-этажного коттеджа PS составляет 0,5 бар, что соответствует высоте водяного столба 5 м.

На основе полученного расчетного результата подбирают гидроаккумулятор. Объем может быть немного больше вычисленной вместимости. Затем необходимо определить расположение бака в зависимости от помещения и типа устройства. На базе полученной информации собственник дома подбирает модель гидроаккумулятора и приступает к монтажу изделия.

Палец вверх, подписка — неоценимая поддержка нашего труда

Если статья была полезной, то обязательно поделитесь ею

Оставляйте своё мнение в комментариях!

Расчет гидробака для отопления

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Сборка отопления дома имеет разные части. Эти узлы монтажа неоспоримо важны. Поэтому соответствие частей системы необходимо делать технически грамотно. На открытой странице мы сможем найти и выбрать для квартиры необходимые части системы. Схема отопления насчитывает, механизм управления тепла, циркуляционные насосы, радиаторы, провода или трубы терморегуляторы, крепежную систему, фиттинги, автоматические развоздушиватели котел отопления, расширительный бачок.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Для определения объема могут быть использованы два метода: с учетом типа насоса, используемого в системе или по методу «Единиц расхода», т.е. с учетом максимального расхода воды.

СРЕДНЯЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАСОСА

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании средней производительности насоса (соответствующей максимальному расходу воды Q max ) и минимальных и максимальных значений динамического давления (с учетом разницы уровней, потерь и т.д.).

Vt — объем гидроаккумулятора в литрах.

Q max – средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/мин).

а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса).

P max – максимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм.

P min – минимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм, которое не должно быть ниже, чем (высота строения в метрах)/10 + 1Атм

Пример: определить объем гидроаккумулятора для системы с реле давления, отрегулированным на минимальное давление 2.5 бар и максимальное – 4.5 бар при требуемом расходе воды 115 л/мин.

?P =5.5-3.5=2 АТА;

Pprec =3.5-0.5 =3АТА;

Vt =16.5*115*5.5*3.5/12/2/3=507.32 л

МЕТОД «ЕДИНИЦ РАСХОДА»

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании максимального расхода воды и минимального и максимального значений динамического давления, на которое настроено реле. Каждой точке водоразбора соответствует определенное значение единицы расхода (см. таблицу расходов). Просуммируйте все значения и по таблице определите соответствующее значение максимального потока Qmax .

Пример: Рассчитать объем гидроаккумулятора в частном доме. Единицы расхода определяются по таблице.

2 умывальника=2 1 биде=1 1 сливной бачок=3

1 кухонная мойка=2 1 ванна=2

1 стиральная машина=2 1 душ=2

14 единицам расхода по таблице соответствует Qmax =0.68л/с

Максимальное давление реле = 3.5 бара (4.5 АТА)

Минимальное давление реле = 2.5 бар (3.5 АТА)

Следовательно, ?P =4.5-3=1.5

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования, различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182. разработанный итальянскими инженерами.

Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.

Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов

1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

Таблица 2 Частный дом

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Введение

Еще несколько лет назад слова «гидроаккумулятор» и «экспансомат» были известны только узкому кругу специалистов. В то время широко развивалось коллективное коммунальное хозяйство. Его обслуживание осуществляли слесари-водопроводчики, работа которых в основном заключалась в замене прокладок в смесителях и унитазах многоквартирных домов. Все инженерное оборудование для водоснабжения индивидуальных домов сводилось к колодцу и насосу «Малыш», конструкция которого на протяжении последних тридцати лет практически остается прежней.

Но жизнь меняется. Люди хотят иметь цивилизованные условия на своих дачах и в индивидуальных домах, с горячей и холодной водой, системой отопления и нормальной канализацией. Все это привело к возникновению новой отрасли — инженерное оборудование для индивидуального дома.

Возникли сотни фирм, поставляющих, торгующих, монтирующих и эксплуатирующих это оборудование. К сожалению, наша промышленность даже в годы своего расцвета серьезно не занималась развитием инженерного оборудования для индивидуального дома. Поэтому сейчас это оборудование в основном импортное.

Назначение гидроаккумуляторов и расширительных баков

Первоначально разделим все рассматриваемые баки на два основных типа.

Первый тип — устройства, предназначенные для компенсации избыточного давления (объема) в нагревательных приборах. Это расширительные баки, или «экспансоматы» от английского слова «expansion» — расширение. Чтобы представить, для чего нужны экспансоматы, рассмотрим работу системы отопления.

При нагреве котла температура жидкости-теплоносителя в нем повышается. При нагреве жидкость расширяется. Это приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3 % на каждые 10°С. Поэтому при увеличении температуры на 70°С первоначальный объем теплоносителя увеличится примерно на 3 %. Жидкость практически несжимаема и если система отопления не будет оснащена дополнительным устройством, позволяющим куда-то деться этому обьему, то неизбежно произойдет ее разрушение. Для исключения этого и применяются расширительные (компенсационные) баки.

Распространенные в прошлом открытые расширительные баки имели ряд недостатков и в настоящее время практически не применяются. Учитывая российский инженерный консерватизм, еще раз опишем некоторые недостатки открытых расширительных баков:

• Наличие открытого бака определяет повышенную испаряемость жидкости и необходимость постоянного ее пополнения;
• Более дорогая установка открытого бака. Он должен быть установлен в самой верхней части системы отопления. Надо предусмотреть специальное место и обеспечить его утепление и исключение замерзания, в то время как закрытый бак может быть установлен в любом месте;

Повышенная коррозия в системе из-за доступа в нее кислорода;

Открытая система отопления работает при низком давлении и поэтому трудно управляема.

Второй основной тип баков — это баки для воды (гидроаккумуляторы). Их задача — аккумулировать некоторое количество воды и выдавать это количество под нужным давлением в нужный момент. Подобно отопительным системам, баки для воды могут быть открытые и закрытые. Все недостатки, перечисленные ранее для открытых баков отопительных систем, распространяются и на баки для воды. Но кроме того, необходимо устройство, исключающее переполнение бака.

Внешний вид экспансоматов и гидроаккмуляторов представлен на рис.1 и 2.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет мощности котла, который станет основой вашей будущей отопительной системы, является важной задачей. Завышенная расчетная мощность приведет к необоснованным затратам на приобретение оборудование, его монтаж и эксплуатационные расходы, а недостаточная мощность – к холодным и неуютным помещениям в зимний период.

Приблизительно подсчитать мощность отопительного агрегата, который вам необходим, можно с помощью несложных формул. (См. также: Промышленные котлы отопления )

Так, если котел требуется для отопления эффективно утепленного дома, служащего для всесезонного проживания, имеющего стены толщиной в 1,5 – 2 кирпича и оконные проемы не более 15% от площади стен, то можно принять за основу тот факт, что для обогрева 25м 3 такого помещения потребуется 1 кВт мощности отопительного агрегата.

Если дом имеет среднюю степень утепленности или две или более стен, граничащих с улицей, то 1кВт мощности позволяет отопить 15 – 20м 3 помещения.

Панельный дом с наличием внутренней облицовки и добротной кровлей без щелей позволяет обогреть 1кВт – 10 – 15м 3. (См. также: Как подобрать котёл по площади )

Помещения с тонкими стенами из пиломатериалов требуют высоких затрат мощности на обогрев. В данном случае 1 кВт хватит для отопления всего 7 – 10 м 3 .

Для повышения эффективности работы котла и возможности экономии энергоносителя с успехом применяют тепловые аккумуляторы. Особенно их эффективность высока в теплоснабжающих системах периодического типа.

Объем гидроаккумулятора должен выбираться таким образом, чтобы для нагрева воды в баке на 40 0 С, понадобилось около трех часов. (См. также: Критерии выбора газового отопительного котла )

Принцип работы такой системы заключается в том, что некоторая часть мощности отопительного агрегата расходуется на нагрев воды, которая находится в отдельной емкости – гидроаккумуляторе. Этот бак оснащен высокоэффективной теплоизоляцией, которая сводит теплопотери к минимуму. После прекращения работы отопительного агрегата температура в помещении начинает падать и датчик температуры воздуха в здании или теплоносителя в трубопроводе дает сигнал о включении циркуляционному насосу, который начинает перекачку горячей воды из гидроаккумулятора в систему. Когда температура воды в отопительной системе достигает установленного уровня, датчик сигнализирует о необходимости прекращения работы насоса. Температура в баке несколько снижается, но остается на достаточно высоком уровне. Такие периодические включения и отключения насоса продолжаются до того момента, пока вода в баке будет горячее воды в системе. Гидроаккумулятор позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении на протяжении двух суток в условиях неработающего котла. Если жильцы дома отсутствуют, то термостат, настроенный на низкую температуру, поддерживает тепловой баланс в доме с помощью накопительного бака в течение длительного времени.

Правильно выбранный котел и установка гидроаккумулятора позволят владельцу частного домостроения существенно сэкономить на расходах по оплате услуг энергоснабжающих организаций, обеспечив рациональный и комфортный обогрев помещения.