Для определения рабочего объема мембранного расширительного бака нужно найти суммарный объем системы отопления VL сложением водяных объемов котла, отопительных устройств и трубопроводов.
Приблизительные значения содержания воды в системах отопления
| Вид отопительных устройств | Объем системы, литр/кВт |
| Конвекторы | 7,0 |
| Радиаторы | 10,5 |
| Греющие поверхности, совмещенные со строй конструкциями (теплые полы) | 17,0 |
Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где
VL — емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумов тепла, если есть)
Е — коэффициент расширения воды, %
D — эффективность мембранного расширительного бака
1. Но емкость системы отопления вычислить довольно трудно, потому ориентировочный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу — 1КW = пятнадцать л.
К примеру: мощность котла для коттеджа 30 кВт, тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = пятнадцать х 30 = четыреста 50 л.
2. Расширение воды — 4 % примерно, для водяных систем отопления с наибольшей температурой до 95°С (данные довольно четкие и безопасные)
Если в системе в качестве теплоносителя применяется этиленгликоль (тосол), то ориентировочный 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 — наибольшее рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно наибольшему рабочему давлению), для особняков обычно довольно 2,5 бар;
PS — давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)
К примеру: площадь коттеджа составляет 300 м², высота системы 5м, мощность котла 30 кВт, объем теплоаккумулятора 1000 л; тогда объем нужного расширительного бака составит:
VL = 30 х пятнадцать + одна тыща = одна тыща четыреста 50 л.
PV = 2,5 бар; PS = 0,5 бар;
D = (2,5 — 0,5)/(2,5+1) = 0,57
V = одна тыща четыреста 50 х 0,04/0,57 = 101,75
Избираем расширительный мембранный бак 110 л, давление зарядки 0,5 бар
Коэффициент роста объема воды/водогликолевой консистенции зависимо от температуры
| Т, °С | Содержание гликоля, % |
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | ||
| 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 |
Вы сможете скачать программку расчета по ссылке ниже:
Выбор расширительного бака для отопления
Все знают из школьной программы по физике, что, нагреваясь, хоть какое вещество становится больше в объеме. Не является исключением и жидкость, циркулирующая в системе отопления. Конкретно для того, дабы излишнему объему теплоносителя, образующемуся при его нагревании, было куда деваться, в каждой гидравлической системе отопления применяются особые емкости, что именуются расширительными баками.
Ведет взаимодействие система отопления с баком приблизительно так: при повышении температуры циркулирующей воды она расширяется, и заместо того, дабы создавать критичное давление снутри отопительных коммуникаций и устройств, определенное количество отходит в компенсаторный резервуар. Если теплоноситель остывает, понижая при всем этом свой объем, жидкость из бака ворачивается в отопительный контур.
Исходя из этого, становится ясно, что принципиально знать, сколько теплоносителя может выйти в компенсаторную емкость при определенных эксплуатационных критериях, дабы подобрать и поставить расширительный бак подходящего размера и конструкции.
Какие бывают расширительные баки
Зависимо от имеющегося типа отопительной системы используются два типа компенсаторных резервуаров:
Расширительные емкости первого эталона, представляющие из себя прямоугольные железные сосуды с открытым верхом, применяются все пореже. Такие резервуары ранее устанавливались везде там, где функционировали контуры отопления с естественным движением воды по трубам и огромным ее объемом.
На данный момент же почаще применяются закрытые сосуды, не сообщающиеся впрямую с атмосферным воздухом. Ними оснащают современные малообъемные отопительные контуры с принудительной прокачкой рабочей воды.
Принцип функционирования расширительного бачка закрытого типа
Современные компенсаторные емкости в большинстве собственном представляют полые резервуары, в каких снизу имеется отверстие для подсоединения к отоплению, а сверху, — клапан с устройством для подкачки воздуха. Снутри бачка имеется мембрана из теплостойкой резины, которая разделяет емкость на верхний воздушный и нижний гидравлический отсеки.
В высшую часть закрытого расширительного бака закачан воздух либо инертный газ, давление которого тут составляет обычно 1,5 Атм. Имеющийся газ давит на эластичную диафрагму, заставляя ее принимать форму нижнего отсека бачка.
Когда при нагревании теплоноситель расширяется, он начинает заполнять нижнее место расширительного бака, выталкивая резиновую мембрану ввысь. Но при всем этом сжимается газ над диафрагмой, который и без этого находился в состоянии завышенного давления. Движение мембраны ввысь длится до того времени, пока давление газа и теплоносителя в системе отопления не выровняется.
Если давление в отопительном контуре вследствие расширения теплоносителя станет еще выше, сжатый больше нормы газ над диафрагмой нажмет на воздушный клапан, и он начнет стравливать «излишний» воздух. Если такое происходит, означает, рабочий объем расширительного бака подобран ошибочно. При предстоящем расширении циркулирующей воды бачок может порвать.
Дабы этого не происходило, необходимо верно рассчитывать нужный в этом случае объем компенсаторного резервуара.
Как высчитать нужный рабочий объем расширительного бака
Объем теплоносителя, который устремится в компенсаторную емкость при нагревании, находится в зависимости от таких характеристик:
- общий объем воды в системе в нерабочем состоянии;
- степень расширения теплоносителя при определенной температуре (находится в зависимости от типа используемой в системе рабочей воды);
- наибольшая средняя температура теплоносителя в отопительном контуре.
С определением первого показателя сложностей быть не должно. Степень, либо коэффициент расширения, для всех видов теплоносителей различный, эти данные необходимо брать в особых таблицах либо из других достоверных источников. Понятно, что чем больше подогреть жидкость, тем посильнее она расширится. Потому принципиально учесть степень расширения при определенных температурных показателях, соответствующих для данной отопительной системы. Для этого необходимо учесть среднюю температуру при наибольших цифрах нагрева.
Дабы высчитать этот показатель, необходимо отыскать среднее значение температур на входе в котел и на выходе из него. Допустим, возьмем 30 градусов на обратке и восемьдесят на выходе. Означает, среднее значение будет 50 5 градусов. Конкретно из этой величины необходимо исходить.
Сейчас осталось отыскать коэффициент расширения имеющегося теплоносителя при данной температуре и помножить на общий объем воды в отопительном контуре.
Отысканное значение будет соответствовать рабочему объему компенсаторного резервуара, который должен быть указан в сопроводительном техническом паспорте изделия. Лучше избрать компенсаторный резервуар процентов на 10 больше рассчитанной величины, дабы сгладить вероятные погрешности в расчетах.
Как высчитать и установить расширительный бак в открытую систему отопления
Расширительный бачок открытого типа, являющийся частью системы отопления, представляет собой негерметичную емкость из листовой стали. Главным различием этих составляющих частей отопительной конструкции является наличие отверстий в виде смотровых лючков, через которые юзер может держать под контролем уровень теплоносителя в системе. Не считая этого, такая особенность позволяет самым обычным методом производить восполнение воды системы отопления в случае ее утечки либо испарения из бака. Эти детали могут выполняться как в цилиндрической форме, так и иметь конструкцию в виде куба либо прямоугольного параллелепипеда. Бачки открытого типа можно выполнить и своими руками, имея в наличии сварочное оборудование и владея опытом схожих работ. Бачок такового типа не предугадывает наличие резиновых камер, клапанов и т.п.
Основным назначением расширительного бака подобного типа является размещение избытка теплоносителя при работе системы отопления. Как понятно, объем воды при нагреве возрастает, и таковой бак компенсирует уровень давления в трубах отопительной магистрали.
Расчет размера и типа бака для открытой системы
Расчет вместительности и определение рационального типа бака должны учесть средний прирост объема теплоносителя при нагреве. Объем устанавливаемого бака впрямую находится в зависимости от объема и вида теплоносителя в системе отопления. Так, при температуре воды восемьдесят °C общий объем ее возрастет в среднем на 2,5%.
Расчет рационального объема емкости также должен учесть коэффициент припаса, который при всех методических расчетах соответствует показателю 1,2.
Дабы найти нужный объем расширительного бака применяется формула:
- V1 – объем теплоносителя при рабочей температуре (в нагретом состоянии);
- V2 – объем теплоносителя для обеспечения водяного затвора (если объем теплоносителя после расширения меньше пятнадцать л., V2 будет составлять V1 * 0.2. В этом случае, когда объем теплоносителя при расширении больше пятнадцать л., V2 будет составлять V1 * 0.05, но более три л.);
- 1,2 – коэффициент припаса.
Приведенный расчет определяет мало допустимый объем расширительного бака.
Проектирование и установка своими руками
H2_2 DO_middle_H2_2_desktop_580x400
Бачки подбираются на стадии проектирования системы отопления, и к этому шагу следует подойти с наибольшим вниманием, так как корректный расчет конкретно оказывает влияние на нормальную работу всей системы отопления.
Осуществляя проектирование и расчет при монтаже своими руками следует учитывать, что обычная работа открытой системы отопления не предугадывает наличие циркуляционного насоса. Циркуляция теплоносителя в этом случае происходит за счет законов физики. Расчет характеристик и технических черт, разметка и подключение может выполняться как своими руками, так и с привлечением профессионалов.
Проект описываемой системы может предугадывать как наличие 2-ух контуров: обратку и подачу, так и однотрубную облегченную конфигурацию. При всем этом двухтрубная схема подразумевает вариант, когда расширительный бачок подключается к обратке.
Общая схема системы отопления, которая предугадывает наличие бака открытого типа, должна состоять из таких частей, как отопительный котел, батареи (радиаторы), сам расширительный бачок и трубопровод. Описываемую конструкцию можно собрать своими руками, беря во внимание все требования и правила монтажа.
Установка расширительного бака открытого типа своими руками, также его соединение с магистралью, должны осуществляться, беря во внимание некоторые особенности открытого принципа. К таким следует отнести нижеперечисленные:
- Бачок должен размещаться выше других составляющих частей и узлов отопительной системы;
- Качество циркуляции и время прогрева всей магистрали находится в зависимости от поперечника применяемых труб, которые подразумевает схема либо расчет производительности системы. Чем больше поперечник трубы, тем эффективнее циркуляция;
- В качестве теплоносителя лучше применять заместо воды антифриз. Это разъясняется наименьшим весом этого вещества и, соответственно, наилучшей проходимостью через трубы;
- Установка расширительного бачка должна полагать его надежное утепление, в этом случае, когда он размещается на чердаке либо в другом неотапливаемом помещении. Ледяная пробка нивелирует роль бачка и возникает риск разрыва системы из-за растущего давления в трубах.
Установка бачка своими руками подразумевает его размещение на ровненьком чистом основании. Бачок обязан иметь прогрунтованную как внутреннюю, так и внешнюю поверхность.
Закрепленный в месте установки бачок средством резьбового соединения с помощью муфты либо электрической/газовой сварки подключается к системе отопления. Схожая операция может быть выполнена своими руками при наличии соответственного оборудования и особых инструментов.
Распространенные препядствия при монтаже и эксплуатации
Ненадежное качество подключения расширительного бачка, также некорректная установка либо расчет его объема, могут стать предпосылкой вытекания теплоносителя на конструкции строения. В данном случае, когда бачок установлен на чердаке вероятен залив потолка и повреждение декоративной отделки комнат. Вот поэтому спецы советуют проводить четкий расчет, при котором определяемый объем бака обязан иметь некоторый припас.
Очередной из часто встречающихся заморочек открытого типа отопления является испарение воды через отверстие бачка. В данном случае в систему может попадать воздух, что в конечном итоге становиться предпосылкой перегрева труб в некоторых местах либо образования воздушных пробок. Для решения схожей препядствия своими руками спецы советуют заливать в расширительный бачок маленькое количество масла, которое, находясь на поверхности, образует слой защиты от попадания воздуха.