Ремонт

8-11-2012, 10:05

Владельцы недвижимости за городом часто задаются вопросом защиты и украшения различных строений от внешних негативных факторов. Сп...

Архив новостей

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления

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.

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

Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления

Главная » Отопление » Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления

Размеры баков

Возможные проблемы

Каким образом происходят перепады

Возможные варианты:

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.

Перепады давления

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.

Подбор объёма

Открытый бак

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.

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.

ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

До какого уровня накачивать воздушную камеру

utepleniedoma.com

Как установить и рассчитать объем расширительного бака в системе отопления

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).

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.

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:

Расширитель открытого 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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 660x0.04 / 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:

Радиаторы около 10,5 л.
Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
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.

Мембранный расширительный бак «таблетка»

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.

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:

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.

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.

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.

Расчет мембранного расширительного бака обязует учитывать предельные рабочие параметры:

максимальное значение температуры теплоносителя (до +120 оС);
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.

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

www.teplo-ltd.ru

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления

Главная » Отопление » Объем расширительного бака для закрытой системы отопления

При работе отопительной системы замкнутого цикла происходит изменение температуры теплоносителя – воды или антифриза. По мере воздействия теплового излучения котла, вода расширяется, увеличиваясь в объеме. Если в системе отопления не предусмотреть механизм регулирования давления теплоносителя, то может произойти аварийная ситуация. Лучшим способом избежать этого является установка расширительного бака, о нюансах выбора которого и пойдет речь.

Расширительный бак – это устройство, которое компенсирует давление в трубах во время нагрева и расширения жидкости в них. Показатели увеличения объема воды зависят от ее состава и характеристик. Для нормальной жидкости показатель расширения равен 0,3% на каждое повышение температуры на 10°С.

Несложно посчитать, что при температуре теплоносителя в 80°С объем воды будет увеличен на 2,5%. Именно поэтому расширительный бак и является тем самым механизмом, который уравновешивает внутреннее давление в системе.

Конструкции баков

Для решения вопроса компенсации можно просто установить в самой верхней части трубопровода отдельно выводящую трубу. Но она не будет выполнять все функции расширительного бака в полной мере. Чтобы понять почему, следует рассмотреть разные типы конструкции и особенности монтажа этого компенсатора.

Открытого типа

Такая конструкция, в большинстве своем, изготавливается кустарным способом. Типичная схема бака открытого типа показана на рисунке:

Конструкция бака открытого типа

Она представляет собой стальную емкость, которая монтируется в самой высокой точке трубопровода системы отопления. Бак подключается к системе через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок.

По мере заполнения системы водой, она достигает сигнального патрубка, на котором устанавливают кран. Для обеспечения контроля расширения воды предусмотрен переливной патрубок. Он обеспечивает свободное перемещение воздуха внутри бака.

Для расчета объема бака открытого типа необходимо знать объем воды в системе. Если же такой информации нет, можно отталкиваться от мощности котла – на 1 кВт приблизительно соответствует 15 л воды. Т.е для 24 кВт котла максимальный объем теплоносителя составит 360 л. При повышении температуры до 70°С, вода при таком объеме расширится на 9 литров. А при максимальной в 95°С – на 15 л. Объем бака до уровня переливного патрубка должен быть не менее 15 л.

Закрытый мембранный бак

Есть и более совершенная система компенсирования давления в системе – мембранный бак. Его конструкция представляет собой закрытый стальной резервуар.

Расширительный мембранный бак

Изолированный корпус разделен на 2 части, одна из которой имеет подключение к системе отопления. Вторая же заполнена инертным газом — азотом. Для установки уровня давления внутри нее предусмотрен ниппель, с помощью которого можно уменьшать (стравливание) или увеличивать (насосная подкачка) величину давления внутри.

При подключении к трубам отопления и активации системы вода, после разогрева, попадает в камеру бака. При достижении определенного значения давления подвижная мембрана увеличивает объем водяной камеры. Этот тип конструкции более удобен как в эксплуатации, так и при монтажных работах. Основными преимуществами бака мембранного типа являются:

Отсутствие контакта воды с воздухом, что значительно уменьшает вероятность коррозии.
Бак может монтироваться в любом месте тепловой магистрали.
Так как система полностью герметична – потери теплоносителя минимальны.
Уменьшение тепловых потерь, по сравнению с баком открытого типа.

Но для этой системы есть один обязательный фактор – расчет оптимального объема бака. Это важный этап в проектировании системы отопления в целом.

Расчет мощности бака

При расчете объема расширительного бака мембранного типа необходимо учитывать следующие параметры:

Тип теплоносителя. Коэффициент теплового расширения (Е) для разных жидкостей отличается. Поэтому важно знать эту величину.
Общий объем теплоносителя в системе — С. Приблизительный расчет был указан выше.
Начальное давление в системе Рмин.
Максимально допустимая величина давления Рмакс.
Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления (Кзап). Он может быть рассчитан по таблице:

Объем расширения теплоносителя может быть рассчитан по следующей формуле:

Рассмотрим пример расчета данной формулы для конкретной системы:

Коэффициент расширения для воды Е – 0,034 (при 85°С).
Объем системы отопления С- 360 л
Начальное давление Рмин – 1,5 атм
Максимальное значение давления Рмакс – 4 атм
Согласно таблице, коэффициент наполняемости бака Кзап равен 0,5

Это стандартный объем бака для небольшого дома.

dearhouse.ru

Схема расчета расширительного бака отопления

Расширительный бак на стене

Содержание

Виды баков
Расчет объема на примере

Автономные образцы водяного отопления — существенный источник жизнеобеспечения домашнего хозяйства.

Учитывая конструкцию строения, применяемый энергоноситель, а также установленные цели, схематический план монтажа разнится, но стержневая основа всегда неизменна.

Расширительный мембранный бак — один из таковых. Это устройство, оберегающее от чрезмерного повышенного давления. Как произвести расчеты по установке мембранного бака, рассказывается в этой статье.

Виды баков в системах отопления и их функции

Принцип работы

В любой системе при отоплении есть установленная величина теплоносителя, как правило, для этого используются вода.

В ходе нагревательного процесса жидкость расширяется, ее избыток выводится в расширительный бак. Соответственно происходит выравнивание давления.

На рынке сейчас представлены расширительные баки, делящиеся на две категории: закрытые и открытые. Последние весьма объемны и во многом неэффективны.

В связи с этим они выходят из употребления. Более практичный вариант пользуется заслуженным признанием профессионалов.

Закрытый тип мембранного бака — это сферическая или плоская емкость. Они довольно герметичны. Внутри полость — это две половины термостойкой мембранной баллонного или диафрагменного вида.

Баки функционируют таким образом, что из-за высокой температуры расширяющийся теплоноситель оказывается в баке, эластичная мембрана удлиняется, занимаемый воздухом объем убавляется. Соответственно давление увеличивается.

При выборе бака нужно учитывать, отвечает ли наибольшее допустимое давление параметрам диапазона давления. Очень важно учесть качество мембраны, ее характеристики (срок службы, постоянство при диффузии, диапазон рабочих температур, пригодность гигиеническим нормам). Также немаловажно выполнить подбор бака для нагревания требуемого объема.

Как рассчитать необходимый объем бака

Работа бака при изменяемом объеме

Расчет мембранного бака насущен для выявления его объёма, наименьшего диаметра соединительной теплотрассы, первоначального напора газовой площади и первоначального давления.

Ошибка при применении сложной методики, может привести к многократной активации защитного клапана и ряду другим неполадкам. Однако существуют взаимосвязь между баковой емкостью и действующими характеристиками в отношении оной.

Так, чем больше предельно дозволенное сжатие, тем будет меньше необходимый размер. Значительнее наибольшая температура жидкости — крупнее величина бака. При большей ёмкости — крупнее объём бака. В зависимости от уменьшения высоты, вычисляемой от места фиксации бака вплоть до верхнего предела, уменьшается его объём.

В соответствии со специальной формулой выполняется расчет. Прежде всего, следует исходить из совокупной величины теплоносителя.

С учетом производительности существующего котла, численности и типов отопительных агрегатов производится его расчет. Пример: конвектор – 7 л / кВт, теплое покрытие — 17 л / кВт, радиатор — 10,6 л / кВт.

Мембранные баки нужны для возмещения водной емкости и для наполнения мелких потерь теплоносителя. Поэтому в баке определен запас воды — эксплуатационный размер. Например, объём жидкости составляет три процента от ёмкости системы отопления.

Для более точного расчета мембранного расширительного бака в системе отопления применяется формула:

Объем бака (V)= (Vсис* k) / D

где:

Vсис – это весь объем воды в системе отопления
k – коэффициент увеличения теплоносителя (для воды, нагретой до 95°С, — 4%)
D – эффективность мембранного бака.

Чтобы вычислить D, можно использовать формулу:

D = ( Pmax – Pнач ) / ( Pmax + 1 ), где Pmax – это самое большое давление.

На него происходит наладка страховочного клапана. Pнач – первоначальный воздушный пресс камеры.

Выбор бака выполняется с учётом температурных показателей и его прочности. Давление вкупе с температурой в точке подключения не может быть больше максимально возможных показателей.

Объем в итоге равен или больше объёма, принятого при расчёте. Отрицательных результатов при завышении сверхрасчётного объёма нет.

Расширительный бак (20 — 25 л) как правило используют вместе с насосом. Мощность последнего до 1,2 кВт. Насосы с мощностью уже до 2 кВт следует применять с баками объемом 50 — 60 л. В продаже есть баки с объемом в пределах 100 — 200 л. Они применяются как запасные емкости, в тех случаях, когда подача воды ненадолго прерывается.

Кстати: Используя гликолевую смесь как теплоноситель, рекомендуется монтаж бака с величиной вполовину больше расчётного.

Важно иметь ввиду, что баки с диаметром, превышающим 750 миллиметров и с высотой больше 1,5 метра, возможно, не пролезут в дверь. В этом случае потребуется установка нескольких мембранных баков с меньшей емкостью.

В материале было выяснено, как произвести расчет емкости, не прибегая к непосредственным услугам специалистов при установке расширительного бака. Однако если процедура сложна, риск допустить ошибку весьма большой, то лучше воспользоваться советом специалиста.

otoplenievdoma.ru

Расчёт объема расширительного бака для системы отопления

В этой статье мы поговорим о расширительных баках закрытого типа, так как в настоящее время именно они широко используются в системе отопления. Но к бакам открытого типа это так же применимо.

Выбор расширительного бака для отопления

Расчёт объема расширительного бака для системы отопления это очень важный момент, так как при неправильно подобранным расширительным баком могут возникнуть проблемы при эксплуатации отопления. Проблемы в виде частого срабатывания предохранительного клапана и выхода с него теплоносителя. Эта проблема наблюдается, когда бак слишком малого объема.

Конечно, можно приобрести бак значительно большего требуемого объёма без математических вычислений, но это лишняя трата денег и свободного пространства в помещении.

Подбор расширительного бака осуществляют исходя от общего требуемого объёма теплоносителя для системы отопления. Как известно, любое вещество при нагреве увеличивается в объеме, жидкости тоже расширяются при повышении температуры. Расширительный бак предназначен компенсировать эти явления. Разные жидкости увеличиваются в объеме по-разному, поэтому при использовании разных теплоносителей, требуемый объем бака будет отличаться.

При использовании в качестве теплоносителя воду, объём бака должен быть 10 % от общего объёма системы отопления.Если планируете залить антифриз в систему, бак приобретайте на 15 % от общего объёма.

В качестве примера, если требуемый объем теплоносителя для системы отопления 100 литров, бак нужен объемом 10 литров, если будет заливаться вода и 15 литровый бачок при использовании антифриза.

Как видите здесь ничего сложного, сложнее посчитать нужный объем теплоносителя.

Как посчитать объем теплоносителя для системы отопления

Для начала нужно заглянуть в паспорт котла отопления и выяснить, какой объем вмещает он в себя, далее посмотреть технические характеристики радиаторов отопления. Обычно производители пишут объем требуемой воды для одной секции радиатора. Поэтому необходимо посчитать общее количество секций и умножить на объём одной секции.

Теперь необходимо посчитать сколько теплоносителя вмещается в трубах. Труба это своего рода цилиндр, только очень длинный, поэтому для неё действует общая формула для цилиндров.

V=3,14×r2×h

Где, V– это объём трубы,

r2–радиус внутреннего диаметра в квадрате,

h–длина трубы.

Пример: имеется полипропиленовая труба с наружным диаметром 32 мм и длинной 50 метров.

Внутренний диаметр такой трубы 26 мм, в сантиметрах это 2.6. Соответственно радиус её 1.3 см, что является половиной диаметра.

1.3×1.3 получаем квадрат этого радиуса 1.69,

Так как мы начали считать всё в сантиметрах, значит и длину трубы переводим в сантиметры. 50×100=5000

Теперь 3.14×1.69×5000=26533 сантиметров кубических,

Полученное число из кубических сантиметров переводим в литры

26533:1000=26.533 литра теплоносителя поместиться в представленной в примере трубе.

При подсчете объема труб нужно учесть, что каждый диаметр трубы считается отдельно.

При наличии ещё дополнительных элементов отопления таких, как гидрострелка или теплоаккумулятор необходимо учесть и их.

В современных котлах отопления существует встроенный расширительный бак, но как показывает практика часто объема такого бака не достаточно, поэтому такую систему отопления следует дополнительно оснащать баком, но уже с учетом встроенного бака.

domotopil.ru

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

Верно подобранный и смонтированный расширительный бак системы отопления не допустит выхода ее из строя, поддержит давление на необходимом уровне. В зависимости от вида системы, встроенный расширитель может быть открытого либо закрытого типа.

Расширители открытого типа

Конструктивной особенностью расширителей открытого типа является контакт теплоносителя с атмосферой. Циркуляция в системах с расширителем этого типа конвекционная. При нагреве объем жидкости растет, его избыток поглощается резервуаром емкости.

При падении температурных показателей жидкость возвращается обратно самотеком, под действием гравитации. Из-за нулевого давления в баке, устройство не требует прочной металлической конструкции, поэтому:

в изготовлении корпуса применяется любой металл;
может использоваться готовая емкость из термостойкого пластика;
не принципиальной является форма резервуара.

В дачных домиках такое оборудование может быть собрано из подручных средств. В качестве емкости можно использовать пластиковую канистру или бочку, оборудованную приемным патрубком и выводом для перелива.

Расширители открытого типа могут быть изготовлены в форме прямоугольного бака с негерметичной крышкой на верхней плоскости

Внешне это обычный металлический бак, верхняя плоскость которого снабжена отверстием для обслуживания и добавления жидкости. Защиту от засора обеспечивает негерметичная крышка. В нижней части или на боковой плоскости предусмотрены крепежные узлы.

Особенности монтажа открытого резервуара

Открытые системы отопления применяются в малоэтажных строениях, где объем теплоносителя и протяженность отопительных коммуникаций сравнительно невелики. Требования к установке несложные:

расширитель ставится на максимуме высоты, на линии подачи;
подача подключается к баку через патрубок;
для стока избытка жидкости выполняется врезка перелива выше расчетного уровня.

Чтобы обеспечить циркуляцию самотеком, для монтажа рекомендуется использовать трубы увеличенного сечения.

Открытую конструкцию ставят в верхней точке, откуда жидкость стекает самотеком

Обычно бак стараются монтировать в отапливаемом помещении, обустроенном утепленном чердаке, а если это невозможно, то емкость потребуется утеплить. Наличие утеплителя не допустит промерзания жидкости и потери работоспособности системы.

Характеристика закрытого расширителя

Конструктивной спецификой закрытых модификаций бака является полная герметичность, что позволяет поддерживать необходимое для циркуляции давление в любой точке системы. Резервуар внутри разделен мембраной на воздушную и жидкостную части. Каждый из отсеков полностью герметичен – азотосодержащая смесь из воздушного отдела никогда не смешается с теплоносителем, наполняющим жидкостный отсек.

Принцип работы расширителя заключается в том, что нагретая жидкость из системы выталкивается в жидкостную часть бака и начинает давить со своей стороны на герметичную мембрану. Перегородка деформируется и воздействует на воздушную часть, сжимая ее.

В результате объем воздушной камеры бака уменьшается, а газ в ней сжимается. Эта ситуация способствует увеличению давления в системе. Как только происходит нормализация давления, теплоноситель из жидкостного отсека выталкивается обратно.

Если же давление стремительно растет, то, при достижении критического объема жидкости в баке, срабатывает предохранительный клапан. В результате произойдет удаление излишнего количества теплоносителя из емкости.

Закрытая конструкция является полностью герметичной, в ее нижней части расположен фланец с приемным патрубком, в верхней – ниппель для наполнения газом

В зависимости от формы все закрытые расширители для установки в отопительную систему разделяются на такие виды:

Шаробразные – разновидность мембранной конструкции с эластичной перегородкой. При поступлении жидкости она растягивается и принимает весь избыточный объем. Сам бак имеет вид шарообразной капсулы.
Овальные – еще один вид мембранных гидрокомпенсаторов. Баллон расширителя традиционно разделен гибкой мембраной на газовую и жидкостную камеры, но конфигурация корпуса имеет несколько вытянутую по вертикали форму.

Внешне овальные расширители представляют собой баллон цилиндрической формы, окрашенный в красный цвет. С одной стороны, предусмотрен ниппель для создания давления в газовой камере, с другой – патрубок, через который осуществляется подключение к системе.

На корпусе наварены крепежные узлы, которые обеспечивают навесной монтаж оборудования и способны выдержать его рабочий вес. Шарообразная модификация бака отличается от овальной лишь формой.

По разновидностям мембранные закрытые расширители делятся на диафрагменные и баллонные модификации

Тонкости монтажа закрытого резервуара

В системах закрытого типа самотечная циркуляция не сможет обеспечить необходимый уровень давления. Поэтому в конструкцию включают циркуляционный насос.

Сам расширитель может ставиться в любой точке системы, но при выполнении монтажных работ желательно учесть следующие рекомендации:

лучшее место для установки – обратная линия, до точки врезки насоса;
подачу теплоносителя лучше подвести сверху, что позволит уменьшить проникновение воздуха и сохранит работоспособность при повреждении мембраны;
недостаток основного объема можно компенсировать установкой дополнительного расширителя с меньшей емкостью.

При установке не возбраняется учитывать интерьер помещения, если в этом есть необходимость. Для контроля уровня давления расширитель должен быть оборудован манометром.

Закрытый расширитель обычно ставят перед котлом, до места установки циркуляционного насоса

Возможность размещения недалеко от котла снимает вопрос о необходимости утепления резервуара. Оборудование находится в теплом помещении, что обеспечивает удобство эксплуатации.

Преимущества и недостатки баков

Системы, в зависимости от устройства и материала расширительного бака, различаются перечнем плюсов и минусов. Но, по мнению экспертов и опытных пользователей, преимущества в функциональности на стороне закрытых вариантов.

Плюсы и минусы открытой конструкции

Самопроточная система нуждается в трубах большего диаметра, что в свою очередь напрямую увеличивает расходы. Бюджет обустройства отопительной системы с открытым расширителем незначительно увеличивается, хотя и остается сравнительно небольшим.

Основными преимуществами такого варианта считаются простота, плюс низкая стоимость комплектующих и монтажных работ. Еще одной положительной особенностью является отсутствие необходимости в контроле уровня давления.

Однако минусов значительно больше:

применение незамерзайки опасно из-за токсичных испарений;
возможности монтажа ограничены только верхней точкой системы;
постоянный контакт с атмосферой увеличивает риск воздушных пробок и коррозии;
медленный разогрев;
перепады температур, сопровождающие конвекционную циркуляцию, ускоряют износ оборудования;
применяется в отоплении малоэтажных строений, максимум в два этажа;
большие теплопотери и расход энергии для разогрева.

Еще один недостаток открытой системы – потери от испарения и переливов. Поэтому при монтаже бака следует позаботиться о доступности доливного отверстия.

Открытый расширитель для небольших систем можно собрать из подручных средств, несложным будет и его монтаж

Достоинства и недостатки закрытого бака

Если по ценам и простоте монтажных работ выигрывают открытые расширители, то функциональность – сильная сторона закрытого бака, который еще называют экспанзомат. Именно на них стараются заменить открытые модификации при обновлении отопительной системы.

Экспанзоматы обладают следующими преимуществами:

полная герметичность позволяет использовать антифриз;
место размещения расширителя не влияет на работоспособность системы;
изоляция внутреннего пространства бака сводит к минимуму вероятность воздушных пробок и возникновения коррозии;
после запуска система прогревается быстрее, более чувствительна к регулировке температурных режимов;
меньшая разница между эксплуатационными условиями линий подачи и обратки, что в результате повышает эксплуатационный ресурс;
не требует монтажа труб большого диаметра, что позволяет сэкономить на сооружении;
не требует постоянного внимания к уровню и состоянию жидкости;
возможность применения в системах, рассчитанных на несколько этажей;
небольшие теплопотери, сокращающие затраты при эксплуатации оборудования.

При выборе расширителей этого типа могут встречаться герметичные баллоны с неразборной конструкцией. При неисправности диафрагмы баллон придется менять на новый.

Для контроля за уровнем рабочего давления на баллон монтируется манометр, для отвода излишков воздуха устанавливается воздухоотводчик автоматического или механического типа

Из минусов важно отметить сложность конструкции, особые требования к материалам, которые увеличивают стоимость оборудования. К этому можно добавить необходимость постоянного контроля давления и его восстановления при необходимости.

Правила расчета емкости резервуара

Расширитель любого типа будет эффективным только при правильном выборе объема. Для этого следует учитывать способность жидкости расширяться в период нагревания. Вода в отопительных кольцах расширяется на как минимум 3 % от общего объема водяной системы, антифриз — практически на 5%.

Жидкости относятся к разряду несжимаемых сред, поэтому бачок им должен обеспечить достаточный резерв на тепловое расширение с некоторым запасом. При условии полного заполнения контура теплоносителем даже тепловое расширение в расчетных объемах может привести к сбросу жидкости через предохранительный клапан и проливу теплоносителя на пол.

Поэтому, чтобы превышение объема расширяющегося теплоносителя не приводило к авариям, закрытые бачки для небольших контуров в частных домах приобретают так, чтобы их объем был равен 10 % от полного объема циркулирующего по системе теплоносителя. Это правило действительно для систем емкостью до 150 л.

Если по отопительному кольцу перемещается больше 150 л теплоносителя, то емкость закрытого бака рассчитывают путем умножения полного объема жидкости на коэффициент ее расширения при конкретных значениях рабочей температуры в системе.

К полученному значению нужно прибавить размер водяного затвора, т.е. объема теплоносителя, образовавшегося в баке в результате стандартного статического давления жидкости. Для больших отопительных колец этот показатель, как правило, равен 0,5% от полного объема теплоносителя, для малогабаритных, вместимостью до 150 л, он принимается 20%.

Полученная сумма умножается на поправочный коэффициент, определяемый по значениям предварительного и окончательного давления в отопительной системе. Предварительное принимается из расчета, что на 10 м высоты контура приходится 1 бар. Окончательное давление формируется в результате работы системы.

Расчет объема бачка закрытого типа для крупных сложных отопительных конструкций выглядит так:

В расчетах использовано: Vn – номинальный объем закрытого бачка; Ve – объем теплоносителя при тепловом расширен (вычисляется по формуле Vсистемы×n%, где n это коэффициент температурного расширения теплоносителя); Vv – водяной затвор; po – предварительное давление; pe – показатель окончательного давления, равен значению предельного давления предохранительного клапана за минусом 0,5 бар

Вместимость открытого типа строго не регламентируется нормативами, но есть правило: объем открытого бачка до патрубка перелива должен составлять 3,5 — 4 % от общего объема теплоносителя в отопительном контуре.

Такой оценки достаточно для небольшого дачного домика, а вот строение для постоянного проживания потребует более точного расчета. В первую очередь потребуется выяснить общий объем системы отопления.

Варианты расчета общей емкости отопления

Этот показатель можно определить с разной степенью точности тремя основными способами. Во-первых, на основе паспортных данных котла.

Так, на единицу мощности котельного оборудования необходимо около 15 литров жидкости. Чтобы получить нужные данные, потребуется 15 умножить на мощность котла, указанную в техпаспорте.

Во-вторых, можно выяснить объем с помощью водомера при наполнении системы. По мере наполнения учитывается количество использованной жидкости. Это более точный и хлопотный вариант.

Третий способ предполагает рассчитать суммарный объем всех элементов системы отопления. Это самый точный вариант.

Емкость теплообменника котла, радиаторов, конвекторов, измерительных приборов можно выяснить по паспортным характеристикам. Для вычисления емкости труб применяются данные из таблицы.

В таблице указаны размеры труб в дюймах и их объем в литрах на 1 метр, который используется для суммирования общего объема (+)

В таблице указан объем труб на метр длины, выполненных из самых ходовых и современных материалов. Внутренний диаметр указан в дюймах от 0,5 до 1,5 единиц.

Еще один способ, претендующий на высокую точность, – вычисление по формуле:

Vобщ = π x D2 x L/4

Где:

π равно 3,14;
D обозначает параметры внутреннего диаметра труб;
L указывает на протяженность трубопровода системы.

После получения необходимых данных их суммируют и получают общий объем системы, который используют в дальнейших расчетах.

Выбор расширительного бака по таблице

При наличии необходимых данных оптимальный вариант расширителя можно подобрать по таблице объемов и расчетного давления.

Общий объем системы рассчитывается по указанной методике, параметры давления актуальны только для закрытых модификаций и указаны в паспортных данных оборудования.

Данные из таблицы позволяют выбрать объем расширителя от 4 до 300 литров (+)

Этот вариант не требует специальных расчетов, кроме вычисления общего объема системы. Использование таблицы значительно облегчает и ускоряет выбор расширителя с необходимой емкостью резервуара.

Использование формул для расчета

Если данных таблицы недостаточно, есть возможность рассчитать необходимый показатель объема емкости самостоятельно.

Для этого используют следующую формулу:

Vb = Vc x k/D

Где:

Vb обозначает искомую емкость расширителя;
Vc – общую емкость системы;
k – коэффициент расширения жидкости при нагреве;
D – коэффициент эффективности расширителя.

Из необходимых для расчета данных неизвестными остаются коэффициенты k и D. Первый – величина табличная, а второй вычисляют по отдельной формуле.

Также существует и используется таблица температурного расширения. Она позволяет определить коэффициент для систем с водой или антифризом. Величина не является линейной, меняется при нагреве, в зависимости от наличия и концентрации гликоля в жидкости.

С помощью этих данных можно определить параметры коэффициента расширения жидкости при нагреве (k), необходимые для расчета объема расширительного баллона (+)

Для воды концентрацию этиленгликоля принимают за «0», для антифриза концентрацию определяют по данным, заявленным производителем. Температурой нагрева считают эксплуатационную для конкретной системы.

Чтобы самостоятельно рассчитать коэффициент эффективности расширительного бака, применяется формула:

(Qm – Qb) : (Qm + 1)

Где:

Qm — максимальное давление системы по паспортному порогу срабатывания предохранительного клапана;
Qb – предварительное давление в воздушной камере расширителя по техпаспорту.

Если последний параметр неизвестен, его измеряют при накачке либо путем стравливания через ниппель баллона.

Другие способы расчета

Помимо самостоятельных подсчетов с помощью формул и таблиц есть альтернативные способы. Доступный вариант расчета – помощь онлайн калькулятора.

Недостатка в сетевых ресурсах, предлагающих онлайн подсчитать искомую величину, нет. Их просто найти по ключевому запросу

Еще один вариант получить нужные данные – обращение к профессиональным проектировщикам. Это максимально надежный способом, но точность полученной информации обойдется достаточно дорого.

Как правильно выбирать расширитель

Определяться с типом отопительной системы рекомендуется еще на этапе планирования. Выбор бака обычно откладывается на период после возведения коробки, когда система смонтирована, ее объем известен.

При подборе оптимального варианта расширительного бака рекомендуется

ориентироваться на объем закрытого расширительного бачка, превышающий значение температурного расширения теплоносителя;
при покупке следует обратить внимание на подключение, форму емкости и расположение разъемов для крепежа – это позволит избежать неожиданностей в процессе монтажа;
важно уделить внимание инструкции на корпусе, которая содержит полезную информацию по установке и технические параметры.

При покупке лучше ориентироваться на проверенного производителя, даже если его баллоны будут стоить дороже. Это станет залогом долговечности отопительной системы, правда, при условии правильной эксплуатации и регулярного обслуживания.

Перед подключением предварительное давление в газовом отсеке мембранного бачка настраивают на значение, равное показателям статического давления столба теплоносителя в отопительном контуре. Настройка производится обычным автомобильным насосом, контролируется манометром.

Главное не купить для системы отопления бойлерную емкость – они совершенно разные по своих техническим характеристикам

Нельзя путать расширители для отопительных систем и гидроаккумуляторы для линий холодного водоснабжения. Они отличаются внешним видом и конструктивными особенностями. Первые окрашены красным и обычно не разборные, вторые имеют голубой цвет, снабжены съемным фланцем для ремонта мембраны.

Видео о расширительных баках

Видео поможет определиться с параметрами расширителя закрытой модификации, уяснить отличия баллонов для отопления и бойлерных систем:

Принцип работы и особенности выбора емкости в видео ролике:

Отопительная система частного дома может быть выполнена по открытой либо закрытой схеме, что требует монтажа расширителя соответствующей конструкции. Ключевым фактором его работоспособности является объем, который можно рассчитать самостоятельно или доверить это дело профессиональным проектировщикам.

Правильно подобранное оборудование поможет сохранить нужный литраж жидкости в открытой системе, а в герметичном отоплении поддержит уровень рабочего давления.

sovet-ingenera.com

www.teplo-ltd.ru

Объем расширительного бака для закрытой системы отопления

в изготовлении корпуса применяется любой металл;
может использоваться готовая емкость из термостойкого пластика;
не принципиальной является форма резервуара.

Особенности монтажа открытого резервуара

расширитель ставится на максимуме высоты, на линии подачи;
подача подключается к баку через патрубок;
для стока избытка жидкости выполняется врезка перелива выше расчетного уровня.

Чтобы обеспечить циркуляцию самотеком, для монтажа рекомендуется использовать трубы увеличенного сечения.

Характеристика закрытого расширителя

Шаробразные – разновидность мембранной конструкции с эластичной перегородкой. При поступлении жидкости она растягивается и принимает весь избыточный объем. Сам бак имеет вид шарообразной капсулы.
Овальные – еще один вид мембранных гидрокомпенсаторов. Баллон расширителя традиционно разделен гибкой мембраной на газовую и жидкостную камеры, но конфигурация корпуса имеет несколько вытянутую по вертикали форму.

Тонкости монтажа закрытого резервуара

лучшее место для установки – обратная линия, до точки врезки насоса;
подачу теплоносителя лучше подвести сверху, что позволит уменьшить проникновение воздуха и сохранит работоспособность при повреждении мембраны;
недостаток основного объема можно компенсировать установкой дополнительного расширителя с меньшей емкостью.

Преимущества и недостатки баков

Плюсы и минусы открытой конструкции

Однако минусов значительно больше:

применение незамерзайки опасно из-за токсичных испарений;
возможности монтажа ограничены только верхней точкой системы;
постоянный контакт с атмосферой увеличивает риск воздушных пробок и коррозии;
медленный разогрев;
перепады температур, сопровождающие конвекционную циркуляцию, ускоряют износ оборудования;
применяется в отоплении малоэтажных строений, максимум в два этажа;
большие теплопотери и расход энергии для разогрева.

Достоинства и недостатки закрытого бака

Экспанзоматы обладают следующими преимуществами:

полная герметичность позволяет использовать антифриз;
место размещения расширителя не влияет на работоспособность системы;
изоляция внутреннего пространства бака сводит к минимуму вероятность воздушных пробок и возникновения коррозии;
после запуска система прогревается быстрее, более чувствительна к регулировке температурных режимов;
меньшая разница между эксплуатационными условиями линий подачи и обратки, что в результате повышает эксплуатационный ресурс;
не требует монтажа труб большого диаметра, что позволяет сэкономить на сооружении;
не требует постоянного внимания к уровню и состоянию жидкости;
возможность применения в системах, рассчитанных на несколько этажей;
небольшие теплопотери, сокращающие затраты при эксплуатации оборудования.

Правила расчета емкости резервуара

Расчет объема бачка закрытого типа для крупных сложных отопительных конструкций выглядит так:

Варианты расчета общей емкости отопления

Еще один способ, претендующий на высокую точность, – вычисление по формуле:

Vобщ = π x D2 x L/4

Где:

π равно 3,14;
D обозначает параметры внутреннего диаметра труб;
L указывает на протяженность трубопровода системы.

Выбор расширительного бака по таблице

Использование формул для расчета

Для этого используют следующую формулу:

Vb = Vc x k/D

Где:

Vb обозначает искомую емкость расширителя;
Vc – общую емкость системы;
k – коэффициент расширения жидкости при нагреве;
D – коэффициент эффективности расширителя.

Чтобы самостоятельно рассчитать коэффициент эффективности расширительного бака, применяется формула:

(Qm – Qb) : (Qm + 1)

Где:

Qm — максимальное давление системы по паспортному порогу срабатывания предохранительного клапана;
Qb – предварительное давление в воздушной камере расширителя по техпаспорту.

Если последний параметр неизвестен, его измеряют при накачке либо путем стравливания через ниппель баллона.

Другие способы расчета

Как правильно выбирать расширитель

При подборе оптимального варианта расширительного бака рекомендуется

ориентироваться на объем закрытого расширительного бачка, превышающий значение температурного расширения теплоносителя;
при покупке следует обратить внимание на подключение, форму емкости и расположение разъемов для крепежа – это позволит избежать неожиданностей в процессе монтажа;
важно уделить внимание инструкции на корпусе, которая содержит полезную информацию по установке и технические параметры.

Полезное видео по теме

Принцип работы и особенности выбора емкости в видео ролике:

sovet-ingenera.com

Для чего нужен расширительный бачок

В зависимости от погодных условий и климатического режима в помещении, теплоноситель, который циркулирует по трубам отопления, нагревается в большей или меньшей степени. При интенсивном прогреве он расширяется и образует излишний объем, который может создать давление, превышающее максимально допустимое для работы системы. Установка в отопительную магистраль расширительного бачка как раз и нужна для временного удаления этих излишков жидкости.

Закрытая система отопления с установленным расширителем

Двухконтурный котел обычно имеет свою собственную емкость для отвода теплоносителя, вместимости которой вполне достаточно для среднестатистических условий работы.

Но если в вашем доме много отапливаемых помещений, а в качестве батарей хотя бы в некоторых из них используются металлические трубы, то жидкости в нормальном режиме требуется гораздо больше, а значит и увеличение объема при расширении будет более ощутимым. Поэтому встроенного расширительного бачка может не хватить, и тогда потребуется установка дополнительного резервуара.

Виды расширительных бачков

Как известно, для отопления частного жилья могут применяться разные принципы подачи теплоносителя — естественная и принудительная циркуляция. Для каждого типа системы используются свои модификации расширительного бачка:

Открытые. В инфраструктуре с естественной циркуляцией дополнительная емкость устанавливается в самой верхней точке и имеет форму открытого резервуара. Давление в трубах равно атмосферному, а через бачок выводятся пузырьки воздуха и, если надо, доливается вода.
Закрытые. Если в магистрали отопления установлен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя, в качестве расширительного резервуара выступает запаянный металлический баллон со сжатым воздухом. Излишек теплоносителя при нагреве подается в бак, а когда температура снижается, давление воздуха вытесняет жидкость обратно.

Схема системы отопления

Закрытый расширительный бачок обеспечивает значительные преимущества по сравнению с открытым. Его установка может производиться в любом удобном месте, отсутствие контакта с атмосферой защищает внутреннее пространство труб и батарей отопления от коррозии и проникновения грязи и мелкого мусора. Однако окончательное решение о выборе типа расширительного бачка обычно диктуется схемой реализации системы отопления в целом, а не этими важными, но не определяющими преимуществами.

Устройство закрытого расширительного бака

Значительную часть устанавливаемого в настоящее время оборудования для отопления составляют закрытые системы. Их достоинства очевидны и не требуют отдельного рассмотрения. Поэтому основным спросом сейчас пользуются именно закрытые бачки, устройство которых мы и рассмотрим далее.

Конструктивно расширительный бак очень похож на гидроаккумулятор для автономного водоснабжения. Он также представляет собой металлический резервуар, внутри которого находится резиновая мембрана, но, в отличие от гидроаккумулятора, всегда окрашен в красный цвет. В мембрану закачан воздух под давлением, обычно чуть меньшим, чем внутри самой системы. Принцип работы расширительного бачка довольно прост:

при нагреве давление теплоносителя начинает превышать сопротивление воздуха в мембране, и излишки жидкости поступают в расширительный бачок системы отопления;
когда температура внутри магистрали отопления снижается, жидкость под действием газа выдавливается мембраной обратно в основную магистраль, заполняя весь первоначальный объем.

к меню ↑

Вычисление объема расширительного бака

Вместительность расширительного резервуара должна быть рассчитана на самый интенсивный режим работы системы отопления. Дело в том, что в период первого пуска температура окружающего воздуха обычно еще достаточно высока, и котел работает на средних нагрузках. При наступлении холодов объем нагреваемой жидкости серьезно увеличивается, поэтому ей требуется гораздо больше места.

В качестве примера приведем алгоритм расчета объема расширительного бачка для одноэтажных строений:

Определяем объем теплоносителя в трубах. Для этого используем эмпирическое правило: объем жидкости равен мощности котла, умноженной на 15. Например, для системы, использующей котел мощностью 24 кВт, требуется 360 литров воды.
Считаем коэффициент эффективности бака. E = (Pmax -Pв )/(Pmax +1), где Pmax – максимальное давление теплоносителя, а Pв – давление воздуха в расширительном баке.
Вычисляем объем расширительного бака. Для его расчета применяем формулу: Ve =V*B/E, где V – полный объем жидкости, B – коэффициент ее расширения. Для воды коэффициент расширения равен 0,0359, а для стандартного антифриза – 0,07. Отсюда следует, что если в качестве теплоносителя используется антифриз, для него необходимо предусматривать расширительный бачок примерно вдвое большего объема.

Для рассматриваемого выше котла отопления мощностью 24 кВт потребуется установка резервной емкости объемом 360*0,0359/0,57=22,6 литра. Вместимость внешнего бака нужно подбирать, вычисляя разность между этой цифрой и объемом встроенного в котел расширителя.

Как установить расширительный бачок

Учитывая вышеупомянутую тенденцию к более частому использованию отопления с принудительной циркуляцией, нас будет в основном интересовать схема установки закрытого бачка. По поводу открытой системы скажем лишь несколько слов:

расширительную емкость необходимо устанавливать в самой верхней точке;
ее нужно тщательно утеплять;
рабочее давление поддерживается за счет водяного столба, однако вода с течением времени испаряется и ее надо доливать.

Теперь рассмотрим последовательность установки бачка в закрытой системе отопления:

Заполнение мембраны воздухом. В верхней части бака имеется пластиковая заглушка, сняв которую можно получить доступ к ниппелю. Через него, с помощью обычного автомобильного насоса, накачиваем мембрану.

Ввод расширителя в эксплуатацию

Обычно давление воздуха в ней должно быть на 0,1–0,2 атмосферы меньше рабочего давления теплоносителя.

В любом случае, точное значение необходимого воздушного напора указывается в паспорте.

Слив жидкости из системы. Отключаем котел от электрической сети и перекрываем подачу в него теплоносителя. Открываем сливные краны и дожидаемся полного удаления воды из батарей и труб.

Подключение к магистральной трубе. Закрытый бачок не требует какого-либо конкретного места установки. Обычно его размещают там, где давление теплоносителя минимально, т. е. в обратке, рядом с котлом.

Подключение к трубам отопления необходимо производить через тройник и запорный кран, перекрыв который можно будет получить беспрепятственный доступ к баку для его обслуживания.

Если установка производится на рабочую систему, можно, воспользовавшись отсутствием жидкости в трубах, заменить все расходные элементы и почистить фильтры.

Заполнение теплоносителем и пуск котла. Открываем кран подачи жидкости и наполняем радиаторы и трубы отопления. Дожидаемся, пока в системе не установится рабочее давление. В этом состоянии жидкость и воздух в мембране находятся в равновесии. При нагреве давление будет увеличиваться, и избыток воды начнет сливаться в бачок. Когда жидкость остынет до рабочей температуры, она полностью вернется в систему.

Установка расширительного бачка в систему отопления не требует специальных навыков и вполне может быть выполнена самостоятельно. Главное, чтобы его вместимости хватило на весь объем расширяющегося теплоносителя. В противном случае давление в системе может повыситься до критического уровня, при котором произойдет аварийный сброс жидкости и отключение котла.

Если при этом в помещении долгое время не будет людей, которые смогут вручную запустить котел, система может разморозиться и прийти в негодность.

Возможно, вам будет интересно узнать

Устанавливать расширительный бак требуется во многих системах отопления. Однако приобретать любой, попавшийся на глаза нельзя, необходимо обязательно знать, с какой вместительностью он вам необходим. Здесь без предварительных вычислений не обойтись. Производить расчет объема расширительного бака необходимо по формуле. Он поможет получить максимально точные значения. Благодаря этому отопление в вашем доме будет функционировать максимально эффективно. А значит, вы останетесь довольны его работой.

Схема мембранного расширительного бачка.

Производим точный расчет

Для того чтобы узнать какой именно бачок подойдет для вашего жилища можно воспользоваться следующей формулой:

V=vi*e:d.

Теперь расшифруем ее:

Vi — значение суммарного объемом системы отопления, которое выражается литрах;
e — коэффициент, присутствующий у расширения жидкости, который выражается в процентах;
d — значение эффективности расширительного бака.

Чтобы узнать параметр Vi, нужно произвести несложные расчеты. Принято, что 1 кВт = 150 л. А это значит, что если мощность системы отопления, например, составляет 7 кВт, то тогда весь ее объем будет равен 1050 литров (150+7). Соответственно значение Vi составит 1050 л.

Схема подключения расширителя.

Чтобы рассчитать коэффициент расширения жидкости, нужно учитывать, что каждые 10 градусов увеличивают объем теплоносителя на 0,3%. При его максимальной температуре (95 о С) расширений составляет порядка 4%, а значит, нужно будет брать значение равное 0,04.

Теперь нужно получить эффективность расширительного бака. Для расчета данного параметра используется следующая формула:

d=(pv-ps)/(pv+1).

Она расшифровывается следующим образом:

Рv -максимальное давление, присутствующее в системе отопления (в загородных домах оно обычно составляет 2,5 бар).
Рs — давление зарядки, которое имеется у мембранного расширительного баска (его параметр равен обычно 0,5 бар).
Соответственно d при таких значениях составит 0,58 ((2,5-0,5)/(2,5+1)=0,58).

Теперь нужно подставить все полученные значение в имеющуюся формулу, чтобы понять какой объем должен быть у расширительного бака. Тут получается следующее:

V=1050*0,04/0,58=72,4.

Схема отопления с естественной циркуляцией.

Соответственно, подбор расширительного бака должен осуществляться на основе данного параметра. При этом следует немного округлить его и прибавить несколько литров. Таким образом, вместительность должна составить 75-78 литров. Такой бачок отлично подойдет для системы отопления вашего дома. Его емкости будет достаточно, чтобы производить регулирование давления и количества теплоносителя в трубах и батареях.

Как видно, выполнить правильный расчет объема для расширительного бака по данной формуле несложно. Конечно, нужно учесть ряд важных параметров, значение которых можно узнать в ходе вычислений, но произведя их, вы сможете получить наиболее точные цифры. На основе их можно выполнить расчет с минимальными погрешностями.

Полезные советы

Производя расчет того, какой необходим объем расширительного бака, нельзя обойтись без полезных советов:

Если в доме основная система отопления не будет использоваться на полную мощь, то тогда значение коэффициента расширения жидкости можно брать меньше. В итоге не потребуется выбирать бачок с большой вместительностью.

Содержание

Бак для отопления Reflex

Расширительный бак в системе отопления играет роль балансировочного элемента. Он выравнивает объем теплоносителя при его расширении под действием высоких температур, а также поддерживает необходимое в системе давление. Но перед потребителем всегда встает вопрос, связанный с объемом бачка. Как правильно выбрать прибор именно по этому показателю? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо провести расчет расширительного бака для отопления. Дело это не такое уж простое, и здесь используется формула, составляющие которой определяются опытным путем. Но давайте все по порядку.

Типы расширительных баков

Как и сама отопительная система, баки делятся на открытые и закрытые. Открытые приборы очень громоздки, и в последнее время их популярность практически сведена к нулю за счет низкой эффективности. Закрытые приборы более практичны. Это герметично сделанные бачки, которые разделены внутри резиновой мембраной. В нижнюю часть заходит теплоноситель, изменяясь в объеме за счет повышения температуры, а в верхнюю часть закачан воздух, что делается на заводе в процессе изготовления. Давление воздуха внутри составляет 1,5 атм.

Нагреваясь, вода увеличивается в объеме, и эти излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При этом вода давит на мембрану, которая поднимается до определенного уровня. Давящий сверху воздух создает в системе отопления закрытого типа давление, равное 1,5 атм. что является необходимым условием эффективной ее работы.

Форма расширительного бака может быть округлой в виде баллона или плоской.
В нем используется термостойкая резина в качестве мембраны. Она может быть диафрагмового типа или плоская — баллонного типа.
При выборе расширительного прибора необходимо уделить внимание именно мембране, а точнее, сроку ее службы и возможности выдерживать необходимое давление. Не забывайте о температурах теплоносителя, которые будут действовать на нее. Диффузионные процессы также негативно могут влиять не ее качество.

Расчет объема

И все же основа выбора — это объем. Давайте остановимся на зависимости объемного параметра прибора и тех показателей, которые влияют на его изменения:

Чем больше объем теплоносителя в закрытой системе отопления. тем большего размера необходимо приобретать расширительный бак.
Чем выше температура теплоносителя, тем больше вместимость прибора.
Чем выше давление теплоносителя (берется допустимое значение показателя), тем меньших размеров емкость можно приобретать.

Три основные зависимости. Теперь можно переходить непосредственно к расчету. Скажем прямо, дело это непростое, но с ним стоит разобраться. Потому что небольшое отклонение может привести к неприятным последствиям. К примеру, предохранительный клапан будет постоянно сбрасывать.

Итак, формула, по которой проводится расчет:

Vб=(Vс * К)/D, где

Vб — вместимость прибора.

Vс — объем теплоносителя в системе отопления.

К — коэффициент расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 4%, поэтому в формуле используется 1,04.

Таблица с формулами

D — эффективность расширения самого бачка. Изготовленный из металла и под действием перепада температур он может незначительно изменять свои размерные параметры. Для точного установления «D» можно использовать следующую формулу:

D = (Pmax — Pнач)/ (Рmax + 1), где Pmax — это максимальное давление внутри системы отопления, Рнач — это давление внутри резервуара, запланированное заводскими параметрами (обычно 1,5 атм.). Кстати, по максимальному показателю планируется настройка предохранительного клапана.

Получается, что объем расширительного бака зависит от прочностных и температурных характеристик самого прибора. Отметим, что все эти показатели и характеристики не должны превышать допустимые нормы. Объем расширительного прибора должен быть равен или быть чуть больше полученных результатов.

Полезные советы

Бачок емкостью 20–25 литров обычно устанавливают с циркуляционным насосом мощностью 1,2 кВт. При объеме 50–60 литров мощность насоса увеличивается до 2,0 кВт. Есть на рынке расширительные баки емкостью 100–200 литров. Их можно использовать не только по прямому назначению, но и в качестве резервуара для теплой воды при небольших по срокам отключениях ее в водопроводе.
Размерные показатели баков колеблются в широком диапазоне. Есть такие, которые не помещаются в проемы, чтобы можно было занести их во внутренние помещения. Поэтому совет — используйте несколько маленьких баков, чем один огромный. Здесь важно соответствие объемов.
Существует несколько стандартных показателей, которые определяют количество отдаваемой энергии на определенный вмещаемый объем. К примеру, радиатор отопления — 10,5 кВт, конвектор водяной — 7 л/кВт, водяной теплый пол — 17 л/кВт.

Теперь вы знаете, для чего нужен расширительный бачок закрытого типа. Но куда его можно врезать? Вопрос остается открытым. Это закрытый прибор, и для него нет никакой разницы, как будет проведена его установка. Здесь важнее другое — удобство эксплуатации. А значит, монтаж лучше проводить в том месте, где подход будет свободным. И не так уж важно, в какой точке будет расположен бак — в самой высокой или нет. В этом его универсальность.

Простой расчет расширительного бака

+ отличие между открытым и закрытым бачками

Какой бы расширительный бак вы не выбрали, его следует надежно крепить: вес этого элемента системы отопления может значительно возрастать во время эксплуатации

Итак, в вашей системе отопления находится некоторый объем теплоносителя. Как известно, при нагревании жидкость имеет свойство расширяться, соответственно, ее объем будет расти и его нужно где-то помещать. Чтобы ваша система не стала похожей на бомбу, и используют расширительный бак: в него попадают излишки жидкости.

Конечно, размер расширительного бака будет зависеть от количества теплоносителя в системе, поэтому для каждого отдельного случая его надо рассчитывать отдельно.

«Как же так? – спросят владельцы настенных двухконтурных котлов. – У меня никакого бака нет!» или «Мне специально никто ничего не рассчитывал!» На самом деле такая емкость, конечно, имеется: спрятана в корпусе котла и имеет объем 8-12 литров – почти ведро воды.

Дело в том, что производитель котла позаботился, чтобы рассчитать расширительный бак с запасом. Зная мощность котла, можно предугадать размер помещения, которое он будет отапливать, а также приблизительное количество жидкости в системе. В современных системах отопления, в которых и используют настенные котлы, количество теплоносителя невелико (до 100 литров), поэтому расширительный бак вполне может уместиться в корпусе котла. Конечно, в случае необходимости его можно заменить на более вместительную модель.

Какие бывают типы расширительных баков?

Раньше наиболее распространенными были баки открытого типа. В сущности, это «кастрюля с крышкой» – емкость с ввареной трубой. По ней поступает излишек воды в случае нагрева, и по ней же уходит назад в систему, когда котел выключен и теплоноситель остывает.

Некоторые баки открытого типа оснащают переливом – еще одной трубой наверху, по которой избыток жидкости может уходить, например, в канализацию.

В сущности, можно обходиться и без такого бака, просто установив в самой высокой точке системы «перелив». Однако, тогда придется периодически доливать в систему отопления воду, которая утекла.

Недостатки открытого расширительного бака:

* необходимо устанавливать в самой верхней точке системы

* теплоноситель теоретически может вылиться плюс контакт теплоносителя с открытым воздухом – его испарение и коррозия бака.

Преимущества:

* дешевизна и исключительная надежность вследствие предельно простой конструкции.

Частый вопрос: можно ли использовать в системе с открытым расширительным баком циркуляционный насос?

Да. Вода от этого не станет «выскакивать» наружу – проверено на опыте.

Расширительный бак закрытого типа содержит внутри две полости – ту, в которой циркулирует теплоноситель, и емкость с газом (азот, воздух), разделенные гибкой мембраной. Если объем теплоносителя в системе увеличивается – объем емкости с газом уменьшается. Давление в системе остается практически прежним.

Преимущества закрытого расширительного бака:

* теплоноситель не контактирует с воздухом, т. е. не испаряется, не насыщается кислородом.

* такой бак можно ставить в любом месте системы, а не обязательно в ее самой высокой точке.

Недостатки:

* высокая цена по сравнению с открытым расширительным баком

* повышенный объем, ведь приблизительно половину бака занимает емкость с газом.

Надо, узнав объем теплоносителя в системе, умножить его на 0,08. Таким образом, мы узнаем, что системе с сотней литров теплоносителя потребуется расширительный бачок объемом около 8 литров.

Как узнать объем теплоносителя?

sistema-otopleniya.ru

Для чего нужен расширительный бак?

Еще из школьного курса физики всем хорошо известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ увеличиваются в объеме. В отличие от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее нагревать в закрытом сосуде, каковым является и бак для котла, то это приведет к росту давления внутри него, поскольку расширяться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.

Представьте теплоноситель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ºС до 80 ºС. Если не поставить расширительный бак в системе отопления, то при нагреве жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом слабом месте. Хорошо, когда есть предохранительный клапан безопасности. Через него и уйдет лишняя вода, поскольку больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана теплоноситель просто прорвется наружу на каком-то из соединений.

Расширительный бак нужен для размещения растущего в объеме теплоносителя, когда он нагревается. При этом во время охлаждения он возвращается обратно в систему.

В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания вернуть ее назад он не может и запустит на освободившееся место воздух. Это приведет к образованию воздушной пробки, а она не даст системе нормально работать.

Типы расширительных бачков

Внешне расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Обычно это резервуар, подключенный к отопительной системе посредством одной трубы. Однако, у разных типов емкостей имеются конструктивные отличия, да и применяются они в разных случаях. Чтобы правильно выбрать бак, надо понимать эти отличия, поэтому вначале представим перечень существующих видов:

открытого типа;
закрытые, снабженные мембраной.

Примечание. Существуют еще закрытые расширительные сосуды без мембраны, но применять их категорически не рекомендуется. Ниже мы объясним почему.

Емкости открытого типа

Эти бачки применяются для открытой системы отопления (иначе — гравитационной, самотечной) и представляют собой металлический резервуар с открытым верхом произвольной формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для присоединения шланга или трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, как правило, на чердаке дома.

Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой напрямую отбирается вода на нужды ГВС. В частных домах она не используется, только в централизованных сетях. Открытой ошибочно называют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Любой расширительный бачок для отопления открытого типа выполняет 2 функции:

служит для компенсации расширения теплоносителя;
производит удаление воздуха из системы, поскольку его верх сообщается с атмосферой.

В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может успешно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, поскольку устройство бака очень простое, там нечему ломаться. Однако, и недостатков у него немало:

бачок, установленный на чердаке, требует хорошего утепления;
в течение сезона необходимо постоянно наблюдать за уровнем воды в баке и своевременно его пополнять;
теплоноситель постоянно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют металлические детали котла;
дополнительный расход материалов и сложности при монтаже.

Закрытый мембранный бак

Более современный закрытый расширительный бак – это сосуд цилиндрической формы со встроенной внутри резиновой мембраной. Используется в схемах с принудительной циркуляцией теплоносителя и устанавливается в помещении топочной. Подвод теплоносителя осуществляется также снизу, сверху аппарата установлен сервисный золотник для закачки воздуха.

Резиновая мембрана (в простонародье – «груша»), которой снабжен закрытый расширительный бак системы отопления, бывает 2 видов:

в виде диафрагмы;
баллонного типа.

Примечание. Емкости некоторых производителей имеют съемную «грушу», что дает возможность ее поменять при появлении трещин.

Форма мембраны особого влияния на работу аппарата не оказывает, хотя в бачке второго типа помещается немного больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (иногда – азот) под определенным давлением, его необходимо настраивать под каждую систему индивидуально. Все закрытые расширительные бачки действуют одинаково просто: при нагревании теплоносителя давление в сети растет, мембрана растягивается и запускает воду внутрь бака. При остывании все протекает в обратном порядке.

Герметичный расширительный бачок для газового котла настенного типа зачастую встроен внутрь теплогенератора, так как обладает малыми габаритами. Кроме того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в теплоноситель полностью исключается. Слабое место таких бачков – мембрана, срок ее службы очень редко дотягивает до 10 лет, и не всегда есть возможность ее заменить.

Существует и третий вид компенсационных устройств — вакуумный расширительный бачок для отопления закрытого типа без «груши». В продаже их найти трудно, да и нет смысла, поскольку такая конструкция – самая неудачная. Роль мембраны в емкости играет сам воздух, что приводит к его активной диффузии в воду, а это недопустимо. И потом, уровень в емкости будет все время повышаться, в результате компенсировать расширение станет некуда.

Расчет расширительного бака

В технической литературе и на просторах интернета можно найти множество методик, по которым выполняется расчет расширительного бака для системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Но в большинстве своем они содержат массу сложных формул с привязкой к мощности котла и другим параметрам. Вы не ошибетесь, если воспользуетесь более простым способом определения объема бака.

Способ основан на утверждении, что количество воды в системе при максимальном нагреве возрастет не более, чем на 5%. То есть, сначала высчитываете объем воды следующим образом:

количество теплоносителя в котловом баке – по паспорту;
объем воды в трубопроводах – по формуле площади круга находите площадь поперечного сечения каждой трубы и умножаете ее на длину;
вместительность радиаторов – тоже по паспорту на изделие.

Просуммировав результаты, осуществляете подбор и расчет расширительного бака с запасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и будет его вместительность.

Заключение

Просчитать объем и выбрать бак закрытого типа достаточно просто, останется только правильно его установить. Это тоже можно выполнить самостоятельно, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к изделию.