Расчет мембранного расширительного бака | Вентпортал
РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ (СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ)
Для определения рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объем системы отопления VL сложением водяных объемов котла, отопительных приборов и трубопроводов.
Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления
| Вид отопительных приборов | Объем системы, литр/кВт |
| Конвекторы | 7,0 |
| Радиаторы | 10,5 |
| Греющие поверхности, совмещенные со строительными конструкциями (теплые полы) | 17,0 |
Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где
VL — емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть)
D — эффективность мембранного расширительного бака
1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу — 1КW = 15 л.
Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт, тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.
2. Расширение жидкости — 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95°С (данные достаточно точные и неопасные)
Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:
этиленгликоль
10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.;
эффективность мембранного расширительного бака D = (PV — PS) / (PV + 1), где
РV — максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар;
PS — давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)
Например: площадь коттеджа составляет 300 м², высота системы 5м, мощность котла 30 кВт, объем теплоаккумулятора 1000 л; тогда объем необходимого расширительного бака составит:
VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.
PV = 2,5 бар; PS = 0,5 бар;
D = (2,5 — 0,5)/(2,5+1) = 0,57
V = 1450 х 0,04/0,57 = 101,75
Выбираем расширительный мембранный бак 110 л, давление зарядки 0,5 бар
Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры
| Т, °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 | 0,0266 | 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 | 0,0613 | |
| 100 | 0,0434 | 0,0465 | 0,0491 | 0,0517 | 0,0543 | 0,0569 | 0,0621 | 0,0729 |
Вы можете скачать программу расчета по ссылке ниже:
Расширительный мембранный бак.xls
Мембранный бак для системы отопления: расчет, подбор и ремонт
Расширительные баки (техническое название устройства экспанзоматы) производятся для различных систем обогрева (СО). Для открытых необходимы емкости в виде обычной металлической или пластиковой бочки без крышки. Такие устройства используются, как правило, в гравитационных системах.
Для закрытых систем применяются современные, герметичные баки с эластичной диафрагмой (мембраной), монтирующиеся в СО с насосом, в любом удобном для размещения, месте трубопровода. В сегодняшней публикации будет рассказано именно о мембранных расширительных баках для отопления, их типах, методиках расчета емкости и этапах их монтажа.
Назначение, конструктивные и эксплуатационные особенности
Экспанзомат – это устройство, предназначенное для компенсации расширившегося при нагревании теплоносителя. Другими словами: если данный резервуар не будет предусмотрен, расширившейся под воздействием температуры жидкости будет некуда деваться и она разорвет трубы, радиаторы, теплообменник котлоагрегата, создав опасность взрыва.
Кроме этого, какой бы ни была герметичной СО, теплоноситель из нее все равно испаряется. Снижается его количество в контуре, что значительно уменьшает эффективность обогрева жилища. Мембранный расширительный бак для отопления позволяет пополнить объем жидкости, сохраняя необходимую герметичность в системе.
Конструкция данного устройства состоит из стального, устойчивого к коррозии бака, в котором посередине находится эластичная диафрагма. В данном резервуаре установлен золотник, для накачки необходимого давления, клапан безопасности и патрубок подключения прибора к СО.
Виды закрытых экспанзоматов
«Первую скрипку» в данном устройстве играет диафрагма, которая, в зависимости от модели, может быть заменяемой или фиксированной.
- В первом случае, форма мембраны напоминает грушу или баллон. Именно поэтому емкости такого типа называют «баллонными». Ремонт расширительного бака отопления и замена пришедшей в негодность диафрагмы производятся через фланец с водяным патрубком, расположенный в нижней части прибора.
- При фиксированной конструкции диафрагмы, мембрана крепится посередине корпуса, после чего, бак запаивается в заводских условиях, делает невозможным ее замену. Ремонт резервуара такого типа (замена подрывного клапана, патрубка) производится только в специализированных мастерских.
Единственным преимуществом мембранных устройств перед емкостями со сменной диафрагмой является низкая стоимость.
Важно! Подбор расширительного бака для системы отопления – это важный процесс, требующий точного расчета и опыта. Если вы неуверены в своих знаниях, то обратитесь к профессионалу.
Преимущества
Существует достаточно много преимуществ мембранных экспанзоматов перед открытыми емкостями. Специалисты выделяют следующие:
- Данные устройства могут применяться в системах с водопроводной водой.
- Простота замены бака или пришедшей в негодность диафрагмы.
- Минимальное обслуживание.
- Не испарения, а это значит можно использовать дешевый этиленгликоль.
Основное достоинство данных моделей, по мнению специалистов – это большая вытесняющая способность.
Как работает экспанзомат
Принцип работы мембранного расширительного бака отопления гениально прост, и заключается в следующем:
- В нормальном состоянии уровень теплоносителя доходит до мембраны. Расширяясь, он начинает вдавливать диафрагму в сторону газовой камеры, которая находится под определенным давлением.
- При остывании теплоносителя, его уровень в емкости падает, а мембрана возвращается в рабочее положение.
Если рассматривать баллонный «механизм», то при подъеме уровня жидкости в системе она попадает в «грушу» бачка. Постепенно, она растягивается, ограничивая контакт жидкости (воды, антифризов, рассолов) со стенками прибора. При достижении рабочей температуры СО, давление в газовой камере, выдавливает жидкость в систему.
Таким образом, установка мембранного расширительного бака для отопления:
- Стабилизирует работу СО при максимальном расширении теплоносителя и скачках давления при запуске котлоагрегата.
- Минимизирует испарение жидкости из системы.
- Дает возможность работы как с водой, так и с антифризами.
Как рассчитать объем экспанзомата
Расчет расширительного бака для систем отопления закрытого типа достаточно серьезный процесс, который можно провести несколькими способами:
- Доверить проведение вычислений сертифицированному специалисту. Результат достаточно высокого качества, но за это придется заплатить, немалую сумму.
- С помощью онлайн-калькуляторов. Результаты достаточно достоверны. Этот вариант для тех, кто не хочет терять время и платить деньги. Единственным минусом такого расчета является то, что в случае неправильных данных некому предъявить претензию. А проблемы при неправильном расчете могут быть достаточно серьезные: от неэффективной работы СО до ее полного разрушения, по причине меньшого, чем нужно объема расширительного бака.
- Сделать расчет самостоятельно, к тому же это не так сложно.
Воспользуйтесь формулой
V = (Vs * Z) / N
где:
Vs – объем СО. Чтобы рассчитать данное значение нужно исходить из того, что на каждый 1кВт мощности котельной установки необходимо 15л. жидкости. Например, ваш теплогенератор имеет мощность 45кВт, то объем СО будет равен 45 х 15 = 675 л.
Z –коэффициент, показывающий расширение конкретного теплоносителя при определенной температуре. Вода — 0,04; гликолевые антифризы, (в зависимости от концентрации активного вещества) от 0,044 до 0,048. Данные действительны при максимальной температуре в СО 95°С.
N – показатель эффективности устройства. Некоторые производители указывают данный параметр. Если его нет, в документации к устройству, то ег достаточно просто рассчитать самостоятельно, воспользовавшись формулой:
N = (Dmax — Dmin) / (Dmax + 1)
где:
Dmax – максимальное давления. Для бытовых автономных СО это значение равно 2,5-3 кг/см2;
Dmin – начальное давление в воздушной камере устройства. Эта величина равна 0,5 кг/см2 на каждые 5м. высоты СО.
Итак:
N = (2,5-0,5)/(2,5+1) = 0,57
Все данные для расчета есть. Рассчитаем емкость экспанзомата для СО одноэтажного частного дома, с котлоагрегатом, мощностью 45кВт и водой, в качестве теплоносителя.
V = (675 х 0.04)/0,57 = 47,36л рекомендованный объем резервуара, для данной СО 50 л.
Этапы монтажа
Прежде чем устанавливать емкость в СО, необходимо подготовить котельное помещение, которое должно соответствовать рекомендованному производителем оборудования температурно-влажностному режиму. Определитесь с местом монтажа. Мембранные устройства, теоретически, можно монтировать в любом месте СО. Специалисты рекомендуют: чтобы на прибор не воздействовали резкие скачки давления, не устанавливайте его после котла на подающем трубопроводе. Лучшее место – на обратке, только не после насоса.
Совет! Исходя из опыта, необходимо монтировать устройство именно на подаче. Кроме этого, жидкость из СО должна поступать в емкость сверху. Такая схема монтажа гарантирует, что воздух из СО не попадет в камеру для жидкости.
- Врежьте в выбранную ветку трубопровода патрубок, размером ¾;
- Подготовьте паронитовую прокладку. Данный материал прекрасно выдерживает высокие температуры.
- Смонтируйте бак таким образом, чтобы на него не воздействовали нагрузки.
И в качестве заключения: обязательно отрегулируйте клапан безопасности. Значение должно быть на 10-15% ниже, чем критическое в СО.
Совет: Для безопасной работы СО выбирайте модели экспанзоматов, только с регулируемым подрывным клапаном.
Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления
Как произвести расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы отопления.
Современные системы отопления представляют собой замкнутый контур, герметичную конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от попадания воздуха, а значит, менее подвержена окислению.
При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с увеличением температуры теплоносителя, может повыситься давление, способное нарушить целостность элементов системы. В таких случаях устанавливается герметичный расширительный бак (мембранный или экспанзомат), который используется в закрытых контурах отопления с целью компенсации температурных расширений.
Экспанзомат конструктивно представляет собой герметичную емкость, со встроенной внутрь эластичной мембраной или мешком, разделяющей бак на две полости: одна из которых, при увеличении давления, наполняется теплоносителем, а другая – воздухом или азотом.
В одной из частей компенсатора расположен ниппель для подкачки насосом и замера давления газа, а в другой – резьбовой штуцер для присоединения к контуру отопления.
Формула расчета расширения жидкости при изменении температуры:
V = A x VT / (1– Pmin / Pmax.) / К.
где:
VT- общий объем теплоносителя в системе
A – коэффициент расширения теплоносителя при максимальной возможной температуре
Pmin (атм.) – начальное давление в расширительном баке
Pmax (атм.) – максимально допустимое значение давления
К — коэффициент заполнения расширительной ёмкости, определяющий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема мембранного бака), который может вместить экспанзомат. По таблице:
| Pmax-максимальное давление, атм. | Pmin — начальное давление, атм. | ||||||||
| 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 5,0 | |
| 1,0 | 0,25 | ||||||||
| 1,5 | 0,40 | 0,20 | |||||||
| 2,0 | 0,50 | 0,33 | 0,16 | ||||||
| 2,5 | 0,58 | 0,42 | 0,28 | 0,14 | |||||
| 3,0 | 0,62 | 0,50 | 0,37 | 0,25 | 0,12 | ||||
| 3,5 | 0,67 | 0,55 | 0,44 | 0,33 | 0,22 | ||||
| 4,0 | 0,70 | 0,60 | 0,50 | 0,40 | 0,30 | 0,20 | |||
| 4,5 | 0,63 | 0,54 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 0,18 | |||
| 5,0 | 0,58 | 0,50 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | 0,16 | |||
| 5,5 | 0,62 | 0,54 | 0,47 | 0,38 | 0,30 | 0,23 | |||
| 6,0 | 0,57 | 0,50 | 0,42 | 0,35 | 0,28 | ||||
| 6,5 | 0,60 | 0,53 | 0,46 | 0,40 | 0,35 | 0,20 | |||
| 7,0 | 0,56 | 0,50 | 0,44 | 0,38 | 0,25 | ||||
| 7,5 | 0,58 | 0,53 | 0,47 | 0,41 | 0,30 | ||||
| 8,0 | 0,56 | 0,50 | 0,45 | 0,33 | |||||
Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %
| °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 |
Пример:
коэффициент расширения воды при температуре 90°С равен по таблице 0,0359
объем системы допустим 600 л.
начальное давление в расширительном баке 1,5 атм.
максимальное давление в системе отопления 4 атм.
V = 0,0359 х 600 / (1 — 1,5 / 4) / 0,5 = 68,928 литра
Ради стабильности системы необходимы вычисления: как рассчитать расширительный бак для отопления?
Расширительный бак (экспансомат) — важный элемент системы отопления, выравнивающий показатель давления и поддерживающий объем теплоносителя при его температурных расширениях и сжатиях.
Перед установкой прибора, необходимо правильно рассчитать его объём.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Функции расширительного бака
Согласно законам физики, вода при нагревании на 10 градусов, увеличивается в объёме на 0.3%.
Для небольшого количества воды это явление малозаметное, но для тонны или нескольких тонн, которые находятся в отопительной системе, это существенный показатель.
Появление дополнительного объёма воды может повлиять на состояние труб отопления или даже привести к их повреждениям. Для предупреждения такой ситуации устанавливается расширительный бак.
Его функции состоят в следующем:
- Удаляет из системы излишек воды при её нагревании.
- Обеспечивает необходимое давление и предотвращает его скачкообразные повышения (гидроудары).
- Удаляет из отопительной системы воздух, который действует на неё разрушительно.
Воздух, изначально растворенный в воде, при её нагревании начинает активно выделяться (при высокой температуре показатель достигает 90%). Вместе с теплоносителем этот воздух перемещается к баку, где скапливается, а затем выводится вовне.
Разновидности
В зависимости от конструкции делятся на открытые и закрытые.
Открытые
Это резервуары цилиндрической или прямоугольной формы, которые монтируются в верхней точке системы отопления (зачастую на чердаке). Ёмкост
Расширительный бак: расчёт, выбор, установка
Расширительный бак защищает систему отопления от поломки при увеличении объема теплоносителя. Статья поможет рассчитать, выбрать и правильно установить бак.
Текст: Владимир Равилов · 08-28-2018 07-12-2019 Good-Tips.PRO
Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литровРасширительный бак — неотъемлемая часть любой системы отопления потому, что теплоноситель при нагревании увеличивается в объеме, вода и отопительный антифриз в том числе. Расширительный бак принимает на себя увеличивающийся объем жидкости, предохраняя систему отопления от разрушения.
Расширительные баки бывают открытые и мембранные (закрытые). Открытый расширительный бак принято включать в схему классической системы отопления там, где теплоноситель циркулирует по трубам за счет естественной циркуляции. В этом случае расширительный бак устанавливают в самой верхней точке дома, желательно на чердаке. В открытый расширительный бак наливают воду при заполнении системы отопления теплоносителем, в него же заводят воздушник.
Открытый расширительный бак для классической системы отопленияЗакрытые, мембранные баки применяются в закрытых системах отопления, которые все время, за исключение ремонта, находятся под избыточным давлением около 1 кгс/см2. В этом случае мембранный расширительный бак не только принимает на себя расширяющийся теплоноситель, но и поддерживают давление на постоянном уровне, даже если котел не работает и циркуляции теплоносителя в системе нет. Через мембранный бак не наполняют систему отопления, как в случае с открытым расширительным баком, который служит своеобразной воронкой.
В закрытых системах циркуляция теплоносителя осуществляется за счет циркуляционного насоса, который все чаще встраивается прямо в котел. Не обошла эта участь и расширительные баки — мембранные баки давно стали неотъемлемой частью настенных котлов. Конечно, объем расширительных баков в котлах невелик, порядка 4-8 литров, но для простых систем отопления с малым объемом теплоносителя этого достаточно.
Вообще, перед покупкой мембранного расширительного бака или изготовлением емкости открытого расширительного бака надо сделать расчёт объема бака, чтобы он смог вместить весь объем расширяющейся жидкости.
Мембранный расширительный бак (экспанзомат)
По сути, мембранный бак представляет собой гидроаккумулятор с прочной мембраной, которая способна выдерживать горячую воду без повреждения.
Расширительный бак, экспанзомат, в разрезе. Фото: Day & Nite Plumbing & Heating
Расширительные баки Джилекс различных моделей в разрезе. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛММембрана делит бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором или автомобильным насосом накачивается воздух под давлением 1-1,5 кгс/см2, точное давление указано на наклейке, наклеенной на бак или в паспорте экспанзомата. Воздух под давлением выполняет роль пружины, сжимаясь при увеличении объема жидкости в баке.
Срок службы расширительного бака зависит от правильности установки и качества оборудования, в среднем составляет 5-8 лет. Продлить срок службы экспанзомата можно установив бак на обратной линии, перед циркуляционным насосом.
Выбор расширительного бака зависит от ассортимента отопительного оборудования в магазинах вашего региона, поэтому ориентируйтесь на отзывы касательно имеющихся в продаже моделей.
Расчёт расширительного бака для отопления
Выбирая расширительный бак надо знать его объем. Объем можно определить по формулам, а можно воспользоваться таблицей и подобрать бак для вашей системы отопления, если известна ёмкость системы отопления, объем теплоносителя во всех без исключения трубопроводах, радиаторах, котле и др.
Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величиныВ любом случае, рекомендуется покупать бак с запасом 10-15% по объему. Как говорится лишний объем не помешает, особенно если в качестве теплоносителя используется отопительный антифриз, а не вода.
| Объем теплоносителя в системе отопления, литров | Емкость расширительного бака, литров |
|---|---|
| 15-20 | 1 |
| 25-30 | 2 |
| 35-45 | 3 |
| 50-55 | 4 |
| 60-65 | 5 |
| 70-80 | 6 |
| 85-90 | 7 |
| 95-100 | 8 |
| 105-110 | 9 |
| 120 | 10 |
| Примечание: расчёт верен, если в качестве теплоносителя используется вода, начальное давление в системе отопления — 1 кгс/см2, максимальное давление — 3 кгс/см2. Точный расчет объема расширительного бака можно сделать на сайте ГК Климатик. | |
Где и как установить расширительный бак
Мембранные расширительные баки рекомендуется устанавливать на обратной линии системы отопления, недалеко от котла, перед циркуляционным насосом, водяным патрубком вверх (горизонтальные баки: влево или вправо).
Рекомендуемый производителем способ установки мембранного расширительного бака Джилекс: 1-воздухоотводчик; 2-предохранительный клапан; 3-манометр; 4-корпус группы безопасности; 5-расширительный бак; 6-отопительный котел; 7-радиаторы отопления; 8-циркуляционный насос. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ
Мембранный расширительный бак установлен правильно. Фото: ВикипедияНе рекомендуется устанавливать экспанзоматы водяным патрубком вниз — это будет способствовать скоплению воздуха в баке, который будет невозможно удалить из системы. Также не рекомендуется устанавливать бак на напорной линии системы отопления, чтобы продлить срок службы мембраны.
Открытые расширительные баки по традиции монтируются в самом высоком месте дома так, чтобы труба, идущая от бака, входила в обратную линию системы отопления недалеко от входа в котел. Также требуется обеспечить удобство наполнения системы водой и контроль уровня воды в баке без дополнительных ухищрений.
Класс!
Отправить
Отправить
Источники:
- Расчет мембранных расширительных баков Reflex — www.climatik.su
Правильный расчет расширительного бака для системы отопления — уют в вашем доме
Содержание:1. Типы расширительных баков и их характеристики
2. Особенности расчета расширительного бака для отопления
Привычные всем и устаревшие отопительные системы сегодня значительно уступают по популярности конструкциям водяного отопления. Такое оборудование по праву заслужило лидирующие позиции на современном рынке благодаря его особенностям конструкции, доступной стоимости и простоте установки (прочитайте: «Монтаж и установка расширительного бака в системе отопления своими руками»).
Если говорить о конструкции такой системы в частном доме, то немаловажную роль в ней играет такая ее функциональная часть, как расширительный бак. Эта деталь выполняет важные функции, помогающие повысить эффективность работы системы и защищающие ее от перепадов давления.
Типы расширительных баков и их характеристики
На сегодняшний день ассортимент этих приборов является действительно большим. Кроме того, нельзя не отметить и ценовую доступность этих аппаратов, что делает возможным монтаж расширительного бака в любой из систем отопления, работающей с водой как с основным теплоносителем.
Расчет расширительного бака для отопления следует выполнять лишь после ознакомления с двумя основными категориями этого оборудования:
- Баки открытого типа. Их форма, как правило, является либо квадратной, либо прямоугольной. Ввиду довольно больших размеров наряду с совсем незначительными показателями эффективности такое расширительный бак открытого типа для отопления используется потребителями весьма редко. Однако у него есть один большой плюс: смонтировать этот элемент отопления самостоятельно можно без каких-либо трудностей, при этом весь процесс не займет много времени, сил и финансовых затрат.
- Закрытые механизмы. Эти мембранные баки имеют вид герметично сконструированного плоского или круглого резервуара. В соответствии с инструкцией, поставляемой производителем, работа этих устройств происходит благодаря попаданию в их систему расширенного носителя тепла и деформации их мембраны. Вследствие этого общий объем воздуха в отопительной системе уменьшается, в то время как давление становится большим.
Выполняя расчет мембранного расширительного бака системы отопления, а также рассуждая о правилах его установки, нельзя забывать, что это оборудование должно соответствовать некоторым требованиям, предъявляемым к нему. В частности, это амплитуда рабочего давления, высокие технические характеристики и качество мембраны.
Непосредственно расчет бака мембранного для отопления очень важен потому, что от правильности его выполнения во многом будет зависеть то, как будет функционировать вся система отопления и насколько качественной будет ее работа. При возникновении сомнений в собственных силах такую работу можно доверить специалистам, которые помимо монтажа смогут предоставить еще и фото образцов расширительных баков и дадут советы по их правильной эксплуатации.
Как выбрать расширительный бак для отопления, детали на видео:
Особенности расчета расширительного бака для отопления
Процесс, именуемый как расчет расширительного бака системы отопления, связан с получением данных о состоянии объема устройства, его давления и силы напора, а также с определением наименьшего диаметра труб системы отопления.
Многие хозяева, желая оборудовать свою автономную систему максимально качественно, прибегают к ряду сложных методик расчета, что иногда приводит к возникновению сложностей в процессе работы и может негативно сказаться на функциональности оборудования.
Осуществляя расчет расширительного бачка системы отопления, нельзя забывать, что увеличение предельно разрешенного нормами монтажа сжатия прямо пропорционально уменьшению размеров резервуара.
Однако стоит отметить, что на размер бака влияет еще и температура циркулирующей в нем жидкости, поэтому увеличение этого показателя напрямую влияет на увеличение габаритов устройства.
Расчет объема расширительного бака может быть выполнен в соответствии со следующей формулой: V = Vсис * К/D (Vcис – общее количество воды в системе, K – коэффициент, определяющий ее расширение, а D – производительность функционирования самого расширительного бака). Читайте также: «Расчет объема системы отопления, включая радиаторы».
Если говорить о производительности механизма, то на этот показатель влияют сразу несколько параметров: стартовое и наибольшее давление, а также исходное воздушное давление камеры.
В том случае, если отопительная система работает с гликолевой смесью, вместо воды, то при подборе расширительного бака для отопления следует заранее определиться, что его объем будет вдвое больше по сравнению с первоначальными расчетными данными. Подобная мера поможет обезопасить всю систему отопления от разрыва.
Наиболее распространенный объем баков расширения – 15 – 30 литров, при этом наряду с такими аппаратами обычно монтируется особый насос. Средняя мощность таких изделий составляет приблизительно 1,2 кВт, в то время как рост объема может стать причиной увеличения этого показателя до 2 кВт.
Если говорить об объемах оборудования, то сегодня можно найти образцы, емкость которых может доходить до 200 литров. Но такие механизмы следует применять исключительно в больших системах отопления, например, на производстве, поскольку для частного дома они не подойдут.
Грамотно выполненный расчет – основа нормальной работы всей системы, а также гарантия сохранения финансовых средств и отсутствия появления каких бы ни было проблем с эксплуатацией оборудования.
Подбор и расчет расширительного бака для отопления
- Содержимое:
- Для чего необходим такой бак и как он работает
- Как правильно рассчитать требуемый объем расширительного бачка
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 660×0.04 / 0.57 = 46.2
Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар. Например, мембранный бак Reflex NG 50.Также для стандартных элементов отопительной системы существуют стандартные примерные значения:
- 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 |