Какой объем расширительного бака нужен для отопления

Расширительный бак — важный элемент системы водяного отопления. Он предназначен для поглощения лишнего давления. Все дело в том, что при определенной фиксированной массе теплоносителя при изменении его температуры, безизбежно будет поменять и давление в системе. От того, как правильно избран расширительный бак, будет зависеть работоспособность всей системы отопления.

Итак, механизм работы данного устройства заключается в компенсации переизбытка давления теплоносителя. Потому даже маленький просчет в установке либо эксплуатации устройства может привести к выходу из строя всей отопительной системы.

Устройство расширительного бака

Бак разбит на две части, между которыми находится гибкая мембрана. Наверху накачен воздух, создающий изначальное давление. Как бак подключается к сети, в нижнюю камеру подается вода. Когда гибкая мембрана становится в нулевое, спокойное положение и вроде бы ложиться на плоскость воды, отопительная система считается вполне заполненной и готовой к запуску.

Автоматическая регулировка давления происходит следующим образом:

При нагреве воды теплоноситель поступает в расширительный бак. Осуществляется воздействие на мембрану: она сокращается, увеличивая внутреннее место бака. Таким макаром бак воспринимает излишек теплонесущей воды. Как теплоноситель остывает, мембрана ворачивается в первоначальное состояние.

Установка расширительного бака

Открытая система отопления

Установка осуществляется в высочайшей точке системы, обычно, вверху разгонного коллектора. При всем этом не нужна установка запорной арматуры.

Закрытая система отопления

Нормально устанавливать расширительный бак в том месте, где течение воды более близко к ламинарному, а в отопительной системе минимум завихрений. Можно расположить расширительный бак перед циркуляционным насосом.

Как высчитать объем расширительного бака?

Ниже мы приведем стандартные формулы для расчета объема расширительного бака. Они позволят точно найти, бак какого типа пригодится для вашей отопительной системы.

Потребуются следующие данные:

· средняя температура системы в процессе работы.

Объем бака рассчитывается таким макаром, дабы при нагреве теплоносителя давление в системе не превышало очень допустимого значения.

K = (KE x Z) / N, где:

· КЕ — объем отопительной системы в целом;

· Z — неизменное значения расширения воды теплоносителя;

· N — величина эффективности мембранного бака.

Нужно держать в голове, что безупречные расчеты, произвести фактически нереально. Приблизительно объем рассчитывается исходя из значения, что один кВт мощности отопительного оборудования равен пятнадцать литрам объема теплоносителя. Тогда средняя мощность для обыденного дома равна 40 четыре кВт. По формуле выходит КЕ = 15х44 = 660л.
Константа расширения воды около 4%, для систем в каких применяется рядовая вода с наибольшей температурой нагрева девяносто 5 градусов Цельсия. Если вкупе воды закачивается элиленгликоль, то коэффициент расширения можно вычислить так:

10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8%

Часто результативность работы мембранного бачка указана производителем, но и самому ее высчитать легко:

N= (DV-DS) / ( DV+1), где:

DV — наибольшее допустимое значения давления в системе, которое равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обыденных бытовых систем отопления изредка превосходит показатель в 2,5 — три бар.
DS — значения давления исходной зарядки мембранного бака исходя из неизменного значения в пол атмосферы на 5 метров протяженности отопительной системы.

В конечном итоге выходит, что если общая площадь помещения, в каком оборудуется система отопления, равна четыреста кв. м., наибольшая высочайшая точка системы равна 5 м, и расчётная мощность оборудования 40 четыре кВт, то требуемый объем бачка при таких значениях будет:

КЕ 44х15=660л.
DV 2,5 бар; DS =0.5 бар
N (2.5 – 0.5) / (2.5+1) = 0.57

K 660×0.04 / 0.57 = 46.2

Исходя из приобретенных данных, нужно подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 л., с исходным давление в 0,5 бар.
Также для стандартных частей отопительной системы есть стандартные примерные значения:

1. Радиаторы около 10,5 л.

2. Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.

3. Конвекторы 7,0 л.

Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой консистенции зависимо от температурных характеристик:

Как подобрать расширительный бак для системы отопления

В состав каждой отопительной системы заходит ряд частей, без которых ее обычное функционирование нереально. Один из таких частей – расширительная емкость, о ее предназначении и устройстве будет поведано в данной статье. Также мы разглядим, как подобрать расширительный бак для отопления личного дома.

Зачем нужен расширительный бак?

Еще из школьного курса физики всем отлично понятно, что хоть какое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ растут 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 снутри него, так как расширяться ей некуда. В итоге может случиться разрыв стен резервуара.

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

Расширительный бак нужен для размещения возрастающего в объеме теплоносителя, когда он греется. При всем этом во время остывания он ворачивается назад в систему.

В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания возвратить ее вспять 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

Снаружи расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Как правило это резервуар, присоединенный к отопительной системе средством одной трубы. Но, у различных типов емкостей имеются конструктивные отличия, ну и используются они в различных случаях. Дабы верно избрать бак, нужно осознавать эти отличия, потому сначала представим список имеющихся видов:

• открытого типа;
• закрытые, снабженные мембраной.

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

Емкости открытого типа

Эти бачки используются для открытой системы отопления (по другому — гравитационной, самотечной) и представляют собой железный резервуар с открытым верхом случайной формы. К высшей части боковой стены приварен патрубок для присоединения шланга либо трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, обычно, на чердаке дома.

Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой впрямую отбирается вода на нужды ГВС. В личных домах она не применяется, исключительно в централизованных сетях. Открытой неверно именуют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Хоть какой расширительный бачок для отопления открытого типа делает два функции:

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

В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может удачно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, так как устройство бака очень обычное, там нечему ломаться. Но, и недочетов у него много:

• бачок, установленный на чердаке, просит неплохого утепления;
• в течение сезона нужно повсевременно следить за уровнем воды в баке и вовремя его пополнять;
• теплоноситель повсевременно насыщается кислородом из атмосферы, отчего резвее корродируют железные детали котла;
• дополнительный расход материалов и трудности при монтаже.

Закрытый мембранный бак

Более современный закрытый расширительный бак – это сосуд цилиндрической формы со интегрированной снутри резиновой мембраной. Применяется 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 оснащен закрытый расширительный бак системы отопления, бывает два видов:

• в виде диафрагмы;
• баллонного типа.

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

Форма мембраны особенного воздействия на работу аппарата не оказывает, хотя в бачке второго типа помещается мало больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (время от времени – азот) под определенным давлением, его нужно настраивать под каждую систему персонально. Все закрытые расширительные бачки действуют идиентично просто: при нагревании теплоносителя давление в сети вырастает, мембрана растягивается и запускает воду вовнутрь бака. При остывании все протекает в оборотном порядке.

Герметичный расширительный бачок для газового котла стенного типа часто встроен вовнутрь теплогенератора, так как обладает малыми габаритами. Не считая того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в теплоноситель стопроцентно исключается. Слабенькое место таких бачков – мембрана, срок ее службы очень изредка дотягивает до 10 лет, и не всегда есть возможность ее поменять.

Существует и 3-ий вид компенсационных устройств — вакуумный расширительный бачок для отопления закрытого типа без «груши». В продаже их отыскать тяжело, ну и нет смысла, так как такая конструкция – самая плохая. Роль мембраны в емкости играет сам воздух, что приводит к его активной диффузии в воду, а это неприемлимо. И позже, уровень в емкости будет всегда повышаться, в итоге восполнить расширение станет некуда.

Советы по выбору

Если в доме планируется либо уже смонтирована схема с естественной циркуляцией, то расширительный бак открытого типа – как раз вам. Мудрить с вакуумным бачком тут не стоит, помните, что вода в таковой системе движется только за счет различия удельного веса и аппарат может не сыграть собственной роли. Открытый сосуд можно приобрести, а можно и смастерить без помощи других, главное, — правильно произвести расчет объема расширительного бака, о чем мы поведаем ниже.

С вакуумными мембранными сосудами дело обстоит немногим труднее. Есть одно предостережение: оказавшись в магазине посреди огромного количества схожих изделий, не спутайте бачок для отопления с гидроаккумулятором для водоснабжения. Снаружи они очень похожи, даже цвет может быть одинаковым, так что подбор бака по данному признаку исключается. Отличаются резервуары по надписи на шильдике, для отопления указана рабочая температура до 100 20 ºС и давление до три Бар. На гидроаккумуляторе, соответственно, до 70 ºС и давление до 10 Бар.

Осуществляя выбор, также стоит направить внимание на возможность замены «груши» на случай ее выхода из строя. Размер аппарата подбирается по результатам расчета бака закрытого типа.

Расчет расширительного бака

В технической литературе и на просторах веба можно отыскать огромное количество методик, по которым осуществляется расчет расширительного бака для системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Но в большинстве собственном они содержат массу сложных формул с привязкой к мощности котла и другим характеристикам. Вы не ошибетесь, если воспользуетесь более обычным методом определения объема бака.

Метод основан на утверждении, что количество воды в системе при наивысшем нагреве вырастет менее, чем на 5%. Другими словами, поначалу 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 припасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и будет его вместительность.

Заключение

Просчитать объем и избрать бак закрытого типа довольно легко, остается только верно его установить. Это тоже можно выполнить без помощи других, руководствуясь аннотацией, прилагаемой к изделию.

Как высчитать расширительный бак для отопления

Расчет расширительного бака для отопления обычно осуществляется на конечном шаге монтажа системы автономного отопления, так как нужна знать суммарный объём циркулирующего в контуре теплоносителя. Открытые системы с самотечной циркуляцией теплоносителя не так требовательны к вместимости резервуара, а для закрытой принципиально подобрать расширительную емкость, которая способна обеспечить обычное функционирование системы.

Варианты объёма расширительных баков

Последствия некорректных расчетов

Если вместительность расширительного бака для системы отопления соответствует характеристикам системы (независимо от ее типа), давление в контуре в протяжении всего периода эксплуатации будет размеренным. Это обеспечивается за счет того, что избыток воды, образовавшийся в итоге термического расширения, вполне выводится в особый резервуар и ворачивается назад по мере остывания теплоносителя.

В случае, когда объём расширительного бачка для системы был определен некорректно, не избежать перепадов давления в контуре. Это связано с тем, что теплоноситель, которому не нашлось места в расширительном баке, уходит наружу:

• через перелив в резервуаре открытого типа;
• через клапан сброса в мембранном баке.

Если «излишки» теплоносителя не скинуть из системы закрытого типа при повышении давления до критичных отметок, произойдет трагедия – лопнут трубы либо разгерметизируются соединения.

Что происходит при перепаде давления в расширительном бачке

При остывании объём теплоносителя миниатюризируется, и его становится недостаточно, так как «излишки» ушли из контура невозвратно. Соответственно, давление в системе резко падает. Это может спровоцировать:

• остановку работы котельного агрегата, если он обеспечен автоматикой, отслеживающей уровень давления;
• размораживание системы, если автоматический котел тормознул в зимнее время, а дом находится без присмотра владельцев.

В случае, когда объём расширительного резервуара недостаточен, контур нужно часто подпитывать водой.

В большинстве случаев такая ситуация появляется, если котел обеспечен интегрированным резервуаром, и обладатели дома понадеялись на него, не выполнив соответственный расчёт.

Направьте внимание! Непременно инспектируйте соответствие характеристик расширительного бака, встроенного в котельный агрегат, объёму теплоносителя в системе. По мере надобности устанавливается дополнительная мембранная емкость.

Если рассчитанный объём бака стопроцентно, без припаса, соответствует количеству «излишков» нагретого теплоносителя, это сказывается на эксплуатации отопительной системы.

Когда бак на сто процентов заполняется, давление растет до критичного, но границу не перебегает, манометр указывает наибольшие рабочие значения. В данном случае трагедия не происходит, подогрев дома идет в дежурном режиме, но функционирование на пределе способностей весь отопительный сезон гибельно действует на отопительное оборудование, понижает его срок службы.

Потому рекомендуется получать расширительную емкость с маленьким припасом по объёму.

Подбор объёма бака

Разглядим, как высчитать расширительный бак на отопление для системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Дабы выполнить надлежащие вычисления для отопления закрытого типа, следует знать объём теплоносителя в системе – другими словами, суммарный объём всех частей (котла, устройств отопления, трубопровода, контура теплого пола при его наличии).

Выяснить количество теплоносителя можно различными методами:

• Метод 1. Самый четкий вариант – наполнение системы водой через водосчетчик. При его отсутствии можно поступить напротив – сливать воду из заполненной системы в ведра и вести подсчет ведер.
• Метод 2. Суммировать объём всех частей, при всем этом:
  • вместительность котла указана в паспорте;
  • количество теплоносителя в радиаторах либо конвекторах рассчитывается, исходя из количества секций (в технической документации есть информация об объёме одной секции) либо размеров цельного устройства (данные есть в паспорте изделия);
  • объём воды в трубопроводе рассчитывается после измерения длины всех проложенных труб по формуле
    V_общ = π × D два × L/4
    (где π=3,14, D — внутренний поперечник трубы в сантиметрах, L – суммарная длина труб в сантиметрах), приобретенное значение делят на 1000, дабы перевести в литры.
  • для теплого пола нужна семнадцать л воды на один кВт;
  • для радиаторного отопления – 10,6 л на один кВт;
  • для конвекторов – семь л на один кВт.

  Итоговый расчет

  Определив суммарное количество теплоносителя в котельном агрегате и контуре, можно выполнить расчет объёма расширительного бака.

  Для этого можно пользоваться формулой V_бака=V_сист × k/D , с учетом, что:

  • для воды – 4%;
  • для этиленгликоля 10% – 4,4%;
  • для этиленгликоля 20% – 4,8%.

  Если параметр D не указан в паспорте бака, его рассчитывают, используя формулу D = (P_макс — P_нач) ⁄ (P_макс + 1) , при всем этом:
  Р_макс – показатель очень допустимого давления в системе (в согласовании с этим параметром осуществляется заводская настройка предохранительного клапана);
  Р_нач – давление в воздушной камере бака при начальной накачке.

  Выбирая бачок, следует направить внимание на очень допустимые рабочие характеристики:

  • температура теплоносителя – до 120°С;
  • давление в системе – до 6-10 Бар.

  Устанавливать допускается только мембранный бак, рабочие характеристики которого несколько превосходят расчетные значения.

  Направьте внимание! Если вы предполагаете возможность потом поменять в системе воду на антифриз, выбрав подходящую разновидность незамерзайки, следует сходу приобрести бак с подходящим припасом по объёму, или потом смонтировать очередной резервуар.

  Выводы

  Дабы отопительная система работала верно, следует знать, как высчитать расширительный бак для отопления. Не считая того, устройство следует настроить согласно аннотации от производителя либо без помощи других.

  Во 2-м случае воздушную камеру с помощью ручного насоса закачивается воздух с таким расчетом, дабы давление в этой камере было на 0,2 атмосферы ниже рабочего давления котельного агрегата.

  Верный расчет и настройка мембранного бака посодействуют обеспечить размеренное давление в отопительном контуре во время его эксплуатации.