Объем расширительного бака для закрытой системы отопления

Сейчас при проектировании инженерных систем предпочтение в главном отдается закрытым системам отопления и кондиционирования, одним из частей которых является расширительный бак. Отказ от открытых систем произошел благодаря тому, что закрытые системы отопления и остывания владеют такими неопровержимыми преимуществами, как:

• полная изоляция от атмосферы, что сводит к минимуму проникновение воздуха в систему;
• возможность установки мембранного бака в помещении котельной либо в любом комфортном месте системы, в отличие от открытой системы, где бак устанавливается наверху;
• понижение необходимости в подпитке системы, так как отсутствует испарение воды.

Все это позволяет повысить эффективность Вашего технологического процесса, понизить затраты энергии, расходы на сервис и, что важно, продлить срок службы Вашего оборудования.

В конце 50-х годов компания Flamco (Нидерланды) первой на европейском рынке разработала и представила концепцию закрытой циркуляционной системы отопления. Данная система основывалась на применении расширительного бака Flexcon мембранного типа. Рабочая жидкость в мембранном баке разделена от газовой полости при помощи прочной газонепроницаемой резиновой мембраны. В качестве газа применяется азотосодержащая смесь. В случае температурного расширения теплоносителя в системе газовая «подушка» в баке сжимается и вода поступает в бак. И напротив, при охлаждении системы сжатый газ выдавливает жидкость в систему, тем происходит компенсация температурных расширений теплоносителя, что позволяет системе “дышать”.

Оборудование Flamco — это более пятидесяти лет эксплуатации, исследовательских работ и разработок. Результаты этого:

— во-1-х, доказана исключительная надежность расширительных мембранных баков Flexcon благодаря высочайшему качеству производства как корпуса бака, так и резиновой мембраны: на сегодня выше 30 миллионов расширительных баков такового типа установлены в почти всех странах мира, в том числе и в Рф;

— во-2-х, существенно расширена линейка данного оборудования, удовлетворяющего сейчас разным требованиям и условиям эксплуатации: расширительные мембранные баки, гидроаккумуляторы (для систем ГВС и ХВС), автоматические установки поддержания давления, накопительные водонагреватели, также проваждающее оборудование, к примеру, предохранительные клапаны, воздухоотводчики, сепараторы воздуха и грязищи и т. д.

В Рф эксклюзивным дистрибьютором оборудования голландской компании Flamco, и а именно, полной линейки расширительных баков является Компания АДЛ.

В данной статье мы разглядим методику подбора расширительных баков на примере широкого модельного ряда голландской компании Flamco.

Дабы подобрать расширительный бак принципиально знать следующее:

1. Систему, в какой будет употребляться расширительный бак и, соответственно, температурный график потребителя (Тпрям. и Тобр. линий), процент содержания этиленгликоля в воде и т. д., что воздействует на выбор типа бака;

2. Нужные характеристики для правильного подбора объема бака (порядок расчета подвергнется рассмотрению дальше).

Выбор типа бака

Одним из главных частей льного бака является мембрана, конкретно она почти во всем определяет надежность и долговечность работы бака в целом. Потому остановимся подробнее на этом вопросе.

На сегодня существует несколько главных, более нередко применяемых разными производителями материалов мембраны: натуральный бутилкаучук и E DM. Выбор того либо другого материала основывается на задачках, которые стоят перед баком при использовании в той либо другой системе.

Так, в системах централизованного отопления при обычных критериях работы расширение воды, а поэтому, и нагружение мембраны происходит медлительно, и в течение всего времени работы системы изменяется некординально. Но температура эксплуатации может быть довольно высока. Потому мембрана для таковой системы должна быть сделана из стойкого к температуре и долговременного материала

В системах холодного водоснабжения воздействие температуры теплоносителя на мембрану не достаточно, так как температура воды в системе обычно не превосходит 30 °С. Одной из основных черт мембраны для данной системы должна быть динамическая упругость, т. к. система может врубаться пару раз в час и стремительно нагружаться.

В большинстве моделей расширительных баков Flamco в качестве материала мембраны применяется качественная натуральная резина (бутилкаучук), выдерживающая температуру от –10 до +70 °С (макс. процент содержания этиленгликоля 50 %), имеющая высшую стойкость к диффузии воды и владеющая большей эластичностью по сопоставлению с другими материалами. Таковой мембраной владеют все модификации упоминавшейся ранее модели Flexcon: C, CE, Pro, M (V 2-12500 л, PN 3/6/10 бар). Область их использования: отопление и остывание.

Для мембран расширительных баков Airfix A и D-E (V 2-3000 л, PN 10/16) применяется натуральная пищевая резина, благодаря которой бак может применяться в системах питьевого водоснабжения.

А в новейшей серии баков Airfix P (V 8-5000 л, PN 10) мембрана сделана из EPDM для питьевой воды, что позволяет эксплуатировать данные баки при температуре от –10 до +100 °С.

Все оборудование Flamco имеет сертификат соответствия и Санитарно-Эпидемиологическое Заключение, разрешающее их внедрение в системах питьевого водоснабжения.

Есть три типа крепления мембраны:

1. Незаменяемая мембрана, которая не растягивается, а «раскатывается» по стенам бака, что увеличивает ее надежность, а особая конструкция зажимного кольца обеспечивает длинный срок службы и предутверждает падение исходного давления (реализована в моделях Flexcon C и Airfix A) ;

2. Заменяемая мембрана в форме груши, которая крепится к верхнему фланцу, фактически совпадая по длине с баком, таким макаром, что при поступлении теплоносителя она опирается на стены бака и нагрузка распределяется умеренно по площади «груши» и не происходит натяжения ее «шейки», что существенно наращивает срок службы мембраны (реализовано в модели Flexcon CE);

3. Заменяемая мембрана, закрепленная между 2-мя фланцами с обратных концов бака, что кроме преимуществ, перечисленных во 2-м пт, делает мембрану недвижной (что в особенности животрепещуще при огромных объемах), тем в разы увеличивая ее надежность и срок службы (модели: Flexcon M, на огромных объемах Flexcon Pro и Airfix P).

Подбор объема мембранных баков

Существует особая методика для правильного подбора объема расширительного бака

Для системы отопления объем подбирается таким макаром, дабы даже при на- греве теплоносителя системы давление в ней не превышаломаксимально допустимого, т. е. дабы нужный объем бака был не меньше объема температурного расширения теплоносителя.

Начальными данными при расчете расширительного бака будут являться:

• объем теплоносителя (воды) в системе: Vсист , (л).
• мощность системы;
• статическая высота (статическое давление). Высота столба воды в системе, действующего на бак (т. е. расстояние от места установки бака до верхней трубы). Один метр водяного столба делает давление 0,1 бар;
• предварительное давление расширительного бака: Pпредв. — давление газа в газовой камере пустого расширительного бака при комнатной температуре. Предварительное давление подбирается равным статическому давлению столба теплоносителя в системе. Таким макаром, до введения системы в эксплуатацию давление газа в баке компенсирует статическое давление столба воды, в итоге чего мембрана бака находится в равновесии, при всем этом бак еще не заполнен;
• наибольшее давление: Pмакс. — наибольшее давление в системе в месте установки расширительного бака;
• средняя температура системы: Tср, (°С) — средня температура системы в процессе работы.

Порядок расчета

1. Определяется коэффициент расширения воды Kрасш. (прирост объема, %) при ее нагреве (охлаждении) от 10 °С (принимается, что система заполняется при температуре 10 °С) до средней температуры системы. Для определения коэффициента применяется такая таблица:

2. Определяется объем расширения: V, (л) — объем воды, вытесняемый из системы при ее нагреве от 10 °С до средней температуры системы.

Vрасш = Vсист. • Красш.

3. Определяется коэффициент наполнения бака (коэффициент эффективности) Kзап. при данных критериях работы, показывающий наибольший объем воды (в процентах от полного объема расширительного бака), который может вместить расширительный бак. Все давления в формуле измеряются в абсолютных единицах!

4. Определяется надобный полный объем расширительного бака: V, (л); вводится коэффициент припаса 1,25.

5. И в заключение выбирается модель расширительного бака с округлением в сторону наиблежайшего целого и учетом наибольшего давления в месте установки бака по следующим таблицам:

Наибольшее давление — три бар

Наибольшее давление — 5 бар

Наибольшее давление — 10 бар

Данные таблицы позволяют подобрать расширительные баки Flexcon для систем отопления зависимо от объема и статической высоты системы в месте установки расширительного бака. Все значения подсчитаны для следующих критерий:

• система заполнена водой;
• средняя температура системы девяносто °С/70 °С = восемьдесят °С;
• коэффициент расширения — 2,89 %.

Для систем с другой средней температурой значение емкости системы должно быть умножено на коэффициент:

• для восемьдесят 5 °С — 0,89;
• для девяносто °С — 0,80;
• для девяносто 5 °С — 0,73;
• для 100 °С — 0,66.

Инженеры Компании АДЛ всегда готовы оказать поддержку при подборе рационального варианта оборудования для вашей системы. Мы возлагаем надежды, что наш опыт и познания посодействуют для вас сберечь время, понизить издержки на создание действенной инженерной системы, исключить трудности при наладке и запуске оборудования.

Как верно подобрать расширительный бак?.

В системах личного отопления, ранее, в главном, применялись расширительные баки с свободным переливом воды, либо открытого типа. Они ординарны в изготовлении, и не сложны, в их конструкции. Как правило это бак прямоугольной формы, с открытым верхом, либо с закрытым. В таковой бак, вварены минимум две трубки: одна для поступления в сосуд расширяемой воды из системы отопления (размещена в нижней части бака), 2-ая трубка служит для ввода и вывода воздуха, и по мере надобности, для сброса излишков воды из системы отопления. 2-ая трубка размещается в высшей части бака для излишков нагретой воды, открытого типа. Ещё она (верхняя трубка) играет роль «контрольки» заполнения системы отопления, при её запитке, либо до-запитки.

В сегодняшнее время, более обширно распространены расширительные баки закрытого типа. Ёмкости такового типа рассчитаны на работу под определённым давлением. Об устройстве расширительного бака есть статья на этом веб-сайте, при желании сможете ознакомиться. Бак закрытого типа состоит из ёмкости с резиновой мембраной либо «грушей», и в него закачано определённое давление воздуха (обычно, заводское давление – 1.5 Bar).

Поглядите видео, демонстрирующее механизм работы расширителя.

Но, так как речь в этой статье не об их конструкции, а о принципе деяния и расчёте подходящего объёма, то перейдём к этим понятиям. Для определения рабочего объёма расширительного бака, как открытого, так и закрытого, нам пригодятся некоторые начальные данные. В статье приведен пример расчёта для системы отопления, заполненной водой. Если у вас что-то другое, то эти расчёты не подходят.

Нам необходимы следующие данные:

• Температурный спектр системы отопления
• Объём воды в системе
• Данные о коэффициенте расширения воды
• Статическая высота расположения расширительного бака
• Коэффициент припаса объёма бака (равен 1.25 %)

Приступаем к расчёту.

1-ое, это нужно найти коэффициент расширения воды в системе отопления. Для этого нам понадобится такая вот таблица, с рассчитанными данными расширения, для определенных диапазонов температур.

Подойдёт нам спектр от 10 до девяносто градусов по Цельсию, коэффициент расширения для этих температур равен 3.58 %.

Объём воды в системе примем за 100 50 л. (V_сис = 100 50 л.).

Так как заводское давление снутри расширительной ёмкости равно 1.5 Bar, то примем его за предварительное давление расширителя — P_min. Наибольшее рабочее давление P_max принимаем за три Bar (в примере используем более подходящие числа, для реальных проектов, подходящие для один – два -х этажных домов либо квартир).

Итак: Объём расширяемой воды –
V_расш = 100 50 л. Х 3.58 %/ 100% = 5.37 литр.

Объём припаса:
150 Х 1.25 % / 100 % = 1.875 литр.

Итого:
V = 5.37 + 1.875 = 7.245 литр.

Направьте внимание, что коэффициент припаса объёма бака мы приняли, для простоты, за 1.25 %. Его можно рассчитать индивидуально, используя формулу: P_max — P_min / P_max (наши данные: три – 1.5 / три = 0.5 %)

Более подходящим и разумным, в нашем случае, подойдёт расширительный бак объёмом в восемь л..

Эти расчёты подходят и для определения расширительного бака открытого типа.
Входите к нам ещё!

Как избрать расширительный бак?

Расширительные бачки (они же гидроакумуляторы, мембранные баки, компенсаторы) для систем отопления – это типичная система безопасности. Они инсталлируются исключительно в закрытых системах отопления, для компенсации давления, которое появляется при расширении теплоносителя в процессе нагрева.

Если б расширительного бака не было, либо установленная емкость меньше объема, чем необходимо, в системе может появиться критичное давление, которое повредит запорную арматуру, оборудование, систему трубопроводов. Дабы этого не вышло, принципиально знать, как верно избрать расширительный бак для отопления.

Расчеты при подборе расширительного бака

В проектных расчетах при подборе расширительного бака участвуют:

• Объем бака;
• Поперечник подключения емкости;
• Суммарный объем теплоносителя;
• Изначальное давление снутри емкости (между баллоном и мембраной);
• Эксплуатационное давление снутри системы отопления;
• Вид теплоносителя.

Облегченная же схема расчета для бытовых систем учитывает всего два параметра – объем теплоносителя и 10-25% припас по объему мембранного бака.

Направьте внимание на следующие зависимости при расчете объема мембранного бака:

• Чем больше л. в системе отопления, тем больше нужна мембранный бак;
• Чем ниже рабочая температура отопления, тем меньше бак;
• Чем посильнее расширение теплоносителя, тем больше мембранный бак.

Кроме того, что бак компенсирует расширение, он также делает определенный припас теплоносителя, так именуемый эксплуатационный припас. Он призван восполнить маленькие утечки, испарение, утраты воды при обслуживании фильтров либо насосов.

Как высчитать объем бака?

Вода, подогретая до восемьдесят градусов, расширяется приблизительно на 5%. Поэтому, если у вас высокотемпературная система отопления, лучше взять двойной припас и избрать емкость, которая будет составлять 10% от общей емкости отопления.

Суммарный литраж системы составляет 100 20 л., означает, расширительный бак лучше взять от двенадцать л в объеме.

Для низкотемпературных систем довольно припаса в три % на термическое расширение, поэтому – 6 % от общего объема системы. Естественно, данный расчет довольно твердый, не включает расчетов по давлению, но им просто воспользоваться при монтаже бытовых систем отопления.

Особенности конструкции

В пределах выбора бака для отопления принципиально также знать механизм работы устройства:

• Имеется герметичный баллон, снутри которого установлена гибкая резиновая мембрана;
• В процессе расширения теплоносителя жидкость выдавливает мембрану, а воздух, который находится с другой стороны, компенсирует расширение;
• Если происходит утечка теплоносителя, либо падает температура, воздух выдавливает теплоноситель назад в систему трубопровода.

Для контроля давления воздуха в баке предусмотрен ниппель, при помощи которого можно подкачать давление.

Поперечник подключения расширительного бака лучше взять сопоставимый с сечением подходящего трубопровода. Это дешевле, проще в монтаже и обслуживании, не приведет к излишнему напряжению снутри системы отопления при резком повышении температуры.

Компания «АкваПоинт» предлагает расширительные баки от ведущего производителя Zilmet. Мы поможем подобрать все элементы для систем отопления не только лишь жилых домов, но и промышленных объектов.