Расчет расширительного бака для закрытой системы

Прочитав этот материал, вы можете раз и навечно бросить сзади делему расчёта расширительного бака для закрытой и открытой систем отопления. Ниже вы можете отыскать формулы. Также затронута тема вероятных заморочек из-за неверного выбора этого оборудования.

Одной из главных задач, которую необходимо выполнить – это расчет расширительного бака для закрытой системы отопления. В свою очередь, в открытых контурах это не имеет настолько огромного значения. В принципе, расчет легкий, если вы владеете информацией. Невзирая на простоту вычислений, на практике случается допущение ошибок, которые приводят к нехорошим последствиям. Часто встречающаяся ошибка – это небрежное отношение к выбору. Случается так, что люди не уделяют достаточного внимания расчету объема расширительного бака для отопления и начинают разбираться в аспектах, только после того, как возникают 1-ые трудности и система просит ремонта.

Вероятные трудности

Для начала давайте разглядим последствия неверного расчета расширительного бака для закрытой системы отопления. Может быть, и у вас стоит неприменимый резервуар для вашей системы, а вы об этом даже не подозреваете. В случае если объём бака был рассчитан верно, в контуре всегда будет размеренное давление. Не имеет значения открытая у вас система, либо закрытая, расчет объема расширительного бака для отопления обоих видов идентичен, так как принцип их работы примерно однообразный. Сущность в том, что вода в трубах выступает в роли теплоносителя.

Другими словами она разносит тепло по всему контуру и дает его посредствам радиаторов, и стен труб. Благодаря этому в помещении становится тепло. При всем этом количество воды всегда меняется. После того, как она греется, ее становится больше, а после того, как остывает – меньше. Сдавить воду механическим методом нереально, означает, необходимо на время выводить ее избытки из контура. И непременно в таких количествах, дабы давление в системе всегда держалось на нужном уровне, без перепадов. Вот мы и подошли к главному – это перепады давления.

Если в контуре происходят перепады давления – это 1-ые звоночки о неверном функционировании. Виной этому может быть некорректно рассчитанный объем расширительного бака для системы отопления.

Каким образом происходят перепады

Оба процесса взаимосвязаны. Повышение давления в контуре значит, что теплоносителю некуда деваться после того, как он возрос в объёме. Одной из обстоятельств, не единственной, может быть неверный расчет расширительного бака для отопления закрытого типа. Каким образом это происходит на практике? Возьмем, например, контур, вмещающий 100 л. теплоносителя:

в системе находится 100 л. холодной воды;
врубается котел и нагревает теплоноситель;
вода расширяется и ее становится уже не 100, а примерно 100 5 л.;
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 нужно возвратить, что и происходит, если все отлично.

Если же объем расширительного бака для закрытой системы отопления меньше нужного, то вся жидкость, которая не вместилась, будет выведена наружу. В контуре предусматриваются особые клапаны, которые выбрасывают теплоноситель в этом случае, если давление увеличивается до критичного уровня. Такими клапанами обустроены и современные котлы. Это нужное условие для неопасной эксплуатации отопления. Увеличение давления может привести даже к взрыву. Представьте для себя последствия, когда трубы просто разрывает и жгучая вода летит во все стороны. Кроме того, что можно получить травму от удара, такое чрезвычайное происшествие угрожает ожогами находящимся вблизи людям и животным.

В предстоящем, после остывания, вода миниатюризируется в объёме. Жидкость из бака вытесняется назад в трубы, но теплоносителя все равно не хватает. Это так как выведенная вода наружу не возвратилась, она ушла невозвратно. В итоге давление в контуре резко падает. Это приводит к следующим результатам:

остановка котла. У нагревателей есть определенный порог малого давления, при котором он может работать. Если это значение не выдерживается, он просто не может включиться, автоматика не позволяет это выполнить;
размораживание системы. Если остановка отопительного оборудования произошла зимой, а вы не дома, может произойти суровая трагедия. Система промерзнет за несколько часов, зависимо от уровня термоизоляции вашего жилища;
необходимость подпитки. Нужно подлить недостающее количество воды в контур.

Это результаты грубых ошибок, допущенный при расчете расширительного бака для отопления, либо если вы понадеялись на резервуар, интегрированный в котел.

В современных котлах есть интегрированные баки, объёма которых часто недостаточно. Непременно учитывайте данный факт и по мере надобности устанавливайте дополнительные резервуары.

Бывает и так, что бак стопроцентно заполняется, давление продолжает расти, но не доходит до критичного уровня. Стрелка манометра балансирует на грани рабочего максимума контура, при всем этом все работает. Таких случаев не счесть. Люди очень нередко задают вопросы по поводу таких вот перепадов. Естественно, такие процессы их тревожут, так как они не являются нормой. При таких увеличениях контур работает в экстремальных критериях, что приводит к его скорейшему износу. Также такие процессы неблагоприятно оказывают влияние на котел, а он средств стоит и не малых.

Подбор объёма

Разглядим по отдельности как высчитать расширительный бак для отопления герметичного и открытого типов. Так как конструкция и принцип деяния таких резервуаров полностью различные, хотя оба делают одинаковую функцию.

Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, по сути, определяют его объём, так как конструкция такового резервуара достаточно ординарна. Он делается из листового металла. В нем есть отверстие, через которое теплоноситель попадает внутрь и уходит снова в трубы. Также они могут быть обустроены отверстием для перелива, через которое лишняя вода выводится в сточную канаву.

Бывает, что в резервуар подводят автоматическую подпитку. Но главное, как рассчитан расширительный бак в системе отопления, а поточнее, его объём. Возьмём все ту же систему со 100 литрами воды. После нагревания жидкость возрастет процентов на 5, может больше, зависимо от температуры в контуре. Выходит, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не меньше 5 л., лучше больше. И расчет расширительного бака для системы отопления сводится к следующему методу:

5 л. – это расширение воды;
пару л. должно всегда быть в баке – это дабы воздух не попадал в контур;
литра три нужно выполнить про припас.

По итогам расчёта объема расширительного бака для отопления получает 10 л.. Кстати, это самый обычной и распространенный метод подбора – 10 процентов от количества воды в контуре.

Самый обычной метод, как высчитать объем расширительного бака для отопления — это вычисление десятой части от полного количества теплоносителя. Это значение с нужным припасом, при котором все будет работать как часы.

Для закрытых систем кроме обычного, народного, метода расчета объема расширительного бака системы отопления, есть более четкие способы. Дабы пользоваться ими, необходимо знать несколько значений. К ним относятся:

как возрастает объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на 5 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 шага проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не понимаете, сколько там л., остается только замерять. 1-ое что идёт на разум – это слить вполне всю жидкость из контура и заполнить его поновой. Количество л. можно измерить ведрами, а можно пользоваться особым счетчиком, который устанавливается на потоке;
на какое наибольшее давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочесть в документах нагревателя, либо на нем самом. Навряд ли случится так, что нет ни документов, ни инфы на корпусе котла. Но если уж так вышло, то веб для вас в помощь;
какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже обозначено в технической документации.

Дабы высчитать 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 четкое значение. Остается открытым вопрос о необходимости таких сложных подсчетов. Непременно, по итогам этой формулы расчёта расширительного бачка системы отопления, получится наименьшее значение, чем по результатам «народного» способа. Но погрешность в огромную сторону не является ошибкой. Если резервуар больше нужного – ничего ужасного, просто необходимо верно его настроить.

До какого уровня накачивать воздушную камеру

Принципиально верно настроить расширительный бачок для отопления закрытого типа. Расчет вместительности — это, естественно, серьёзный нюанс, но даже если он выполнен верно, бак все равно может работать неподобающим образом. Дабы с этим разобраться, кратко остановимся на его конструкции. Он состоит из 2-ух отделений, между которыми есть резиновая прокладка. Связи между камерами нет. В отделении для воздуха есть ниппель.

В процессе использования вода заполняет объём камеры бака, при всем этом мембрана растягивается. Если давление в воздушной камере очень высочайшее, оно просто не даст резинке деформироваться. В конечном итоге, бак не работает. В воздушной камере должно быть на две 10-х атмосферы меньше, чем рабочее давление котла. Либо же для опции воспользуйтесь советами производителя.

Как выполнить расчет объема расширительного бака системы отопления

Отлично работать автономная система отопления может исключительно в случае правильного подбора оборудования, хорошо выполненного, согласно СНиП, монтажа. Замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель с определенной массой, имеет устойчивые характеристики. Хоть какое увеличение либо снижение температуры воды тянет изменение ее объема, а означает, и рабочего давления. При нагреве воды либо другой воды до очень вероятных значений, данная величина добивается критичного значения. Так как при нагреве вода фактически не сжимается, это чревато разрывом радиаторов либо трубной разводки.

Для чего нужен расширительный бачок

Дабы этого не вышло, следует соединить контур с емкостью, заполненной воздухом.

Наличие расширительного бака для отопления при увеличении объема теплоносителя компенсирует скачки давления: оно увеличивается некординально. Нивелирующие давление резервуары устанавливаются в системах автономного отопления любого вида. Они покрывают объем отопительного контура, вызванного термическим расширением воды снутри его, избавляют излишек давления.
Расширительные емкости предусматриваются также в схеме отопления открытого типа. В данном случае происходит прямое взаимодействие с атмосферным воздухом. Можно повстречать расширительные бачки при централизованной подаче тепла (верхний разлив). Емкость в таких случаях устанавливается в чердачном помещении, соединяясь с линией, подающей теплоноситель.
Бачок предутверждает гидравлические удары в системе, высвобождает ее от воздушных пробок. Они появляются от перепадов высот между подающей и оборотной линией отопления и невозможности выжать их циркулирующим теплоносителем. Бак собирает в собственном объеме воздух, выходящий во время пуска термический системы со всех труб и радиаторов. Для его удаления применяется воздушный кран, который временами раскрывается, воздух стравливается. При открытом варианте системы воздух сходу уходит в атмосферу.

Как работает резервуар

Закрытые герметические компенсирующие емкости более удобные. Они выполнены в форме сферы либо плоскими. Лишены основного недочета открытых бачков – испарения теплоносителя. Снутри разбиты резиновой эластичной перегородкой (мембраной). Попадая в нижнюю камеру бака, нагревающийся и меняющийся в объеме теплоноситель «соседствует» с воздухом в высшей части резервуара. Закачивается он туда в промышленных критериях под давлением, обычно, в полторы атмосферы. Нагреваясь, вода заполняет бак, увеличиваясь в объеме. Ее избытки попадают в бак и давят на резиновую мембрану.

Читайте по теме: Какие необходимы трубы для отопления личного дома

Аспекты выбора бака

Расчеты по баку производятся для нескольких целей:

дабы найти мало вероятное сечение трубы, по которой подается теплоноситель;
для вычисления начального давления среды;
исходного давления воды сначала эксплуатации системы отопления.

Принципиальным показателем расширительной емкости считается ее вместимость. Верный выбор обеспечивает бесперебойную работу контура отопления. В то же время, маленькой объем расширителя несет огромные задачи. Следует учесть, что бак, компенсирующий давление воды в закрытой системе отопления, тоже закрытый, блокирующий контакт воды либо другого теплоносителя с атмосферным воздухом. Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления можно выполнить без помощи других по одной из методик с внедрением сложных формул, коэффициентов и списком начальных данных.

Существует также достаточно обычный, но четкий метод, по которому можно произвести расчет объема расширительного бака системы отопления. Согласно теоретическим данным, масса воды в отопительной системе при очень допустимой температуре ее нагрева возрастает приблизительно на 5%. Тогда, для определения вместимости расширительного бака рассчитывается нужный объем теплоносителя по таковой схеме:

Количество наполняемого теплоносителя берется из паспорта на теплогенератор.
Пропускная способность труб и их внутренний объём высчитывается, исходя из площади поперечного сечения, умножением ее на длину каждой трубы.
Данные о количестве теплоносителя в радиаторах отопления берутся тоже из паспорта.
Все три результата суммируются.
От конечной суммы зависит подбор бака, его вместимость.
Она берется с маленьким припасом в 10% от приобретенного суммарного результата.

Если нужен более четкий расчет расширительного бака системы отопления закрытого типа, то он осуществляется по формуле:

V = (α х ν/1 – Ρ min/ Ρ max)/ k, где:

V – разыскиваемая вместимость расширительного резервуара;

ν – суммарный объем, состоящий из вместимости батарей, объема котла, теплого пола и всех труб, также других частей, подводящих теплоноситель;

α – степень расширения: находится в зависимости от очень вероятной температуры теплоносителя, до которой его может подогреть котел (вода с температурой 95°С имеет коэффициент 4%);

Ρ min и Ρ max, – изначальное давление в компенсационном резервуаре и максимально допустимое наибольшее давление, выставленное по настройке предохранительного клапана;

k (%)– степень наполнения бака при наивысшем наполнении. Выражается в процентном отношении к общему объему резервуара. Значение табличное. Указывает зависимость между большим и минимальным давлением.

Пред тем, как высчитать расширительный бак для отопления, необходимо учитывать, что при нагревании наполняемость бака водой возрастает на 5%. В случае применения другого вида теплоносителя данная величина должна быть увеличена. Объём бака должен быть избран исходя из двукратного объёма роста воды.

Внимание! Компания «Новое место» делает все нужные расчеты по системам отопления хоть какой специфичности. Их качество гарантировано особым программным обеспечением. Оно позволяет учитывать наибольшее количество причин и избрать сбалансированный вариант оборудования, в том числе, расширительно бачка.

Бак открытого типа

Его размеры, обычно, схожи вместимости. Конструктивно резервуар смотрится намного проще. На самом деле, это бак с отверстием для подачи воды. По этому же патрубку теплоноситель опять попадает в трубы системы. От переполнения емкость защищена еще одним отверстием для перелива. По нему лишняя жидкость отводится в канализационный коллектор.

Расчет расширительного бака для отопления открытой системы в облегченном виде способом подбора сводится к тому, что в резервуаре должно оставаться 10% количества теплоносителя, находящегося в отопительном контуре. Если представить, что для полного наполнения системы нужно 100 л воды, то для бака заполнение ею распределиться так.

В емкости всегда должна быть жидкость, покрывающая отверстие для циркуляции теплоносителя, дабы из атмосферы в контур не попадал воздух, не создавались воздушные пробки. Для этих целей довольно два л..
На температурное расширение воды приходится 5 л.
На случай испарения воды, протечек, других неожиданных событий – еще три литра. При сильном испарении теплоноситель необходимо восполнять, доливая в бак не пореже раза за месяц. Это составляет кое-где 2% общего его объема.

Замечания по расчету

Габариты бака для закрытой отопительной системы прямопропорциональны объему воды: чем он больше, тем большего размера нужен резервуар.
Если в качестве теплоносителя применяется не вода, а антифризная смесь, расчетный объем возрастает еще наполовину.
С увеличением температуры воды объем компенсирующего бака возрастает тоже.
Посчитать общую вместимость всех звеньев системы отопления (котельного агрегата, трубной разводки, батарей отопления) тяжело. Тут необходимы особые познания.
Если необходимо выяснить, как высчитать расширительный бак для системы отопления в ориентировочном виде, можно воспользоваться такими данными: единица мощности отопительного котельного агрегата (1 кВт) расходуется на прогрев пятнадцать л теплоносителя.
Очередной показатель, который нужно учесть: сколько воды вмещает отопительный контур. Если в проектных документах этих данных нет, можно экспериментально замерить количество слитых с системы л. либо, напротив, залитых ведер воды в контур.
Критичное (наибольшее) значение давления, на которое рассчитывается циркуляционный контур и котельный агрегат, берется из паспорта на приборы.
Подобрать бак можно и при помощи онлайн калькулятора. Различные веб-сайты предлагают свои услуги, как для облегченных расчетов, так и для более определенного вычисления с внедрением максимума начальных данных.

Внимание! Проводить расчеты без помощи других навряд ли целенаправлено. Совершенная ошибка угрожает неверным подбором компенсирующего резервуара. Отлично, если это погрешность в огромную сторону. Если же напротив, то в отопительный период могут появиться проблемы с эксплуатацией системы. Компания «Новое место» делает весь объем работ «под ключ» по системам отопления (и расширительным бакам в том числе). Если заказать их в комплексе с монтажом септика, подключением водоснабжения, то для заказчика начинают действовать значительные скидки. Обращайтесь к нам за высококачественной установкой отопления по разумным ценам.

При установке бака лучше предугадать запасной вариант. Это удобно, выручит в этом случае, если необходимо проводить ремонт резервуара либо его подмену при работающем контуре. Переключившись на запасный бак, можно устранить неисправность без понижения эффективности отопления. Не стоит располагать бак в недоступном месте, у потолка — это сделает труднее к нему доступ для обслуживания.

Порядок расчетов для расширительного бака отопления

Теплоноситель, который движется по трубам системы отопления, фактически не сжимается. В неприятном случае давление в магистрали может резко прыгнуть, что приведет к аварийной ситуации. Нагрев воды в спектре 20 °C – девяносто °C сопровождается ее расширением. Вот поэтому отопительная система нуждается в особом бачке, в который попадает избыток теплоносителя после того, как его объем возрастет.

Таким макаром, все узлы и приборы будут корректно работать без перебоев и аварий. Беря во внимание важную роль, которая отведена этому элементу контура, расчет расширительного бака для отопления следует проводить в согласовании с установленными правилами.

Виды баков

Отопительная система может быть укомплектована одним из видов баков расширения.

Как верно подобрать схожий элемент системы отопления в каждом личном случае? Об этом и речь пойдет дальше.

Открытый тип

Как можно осознать из наименования, бак открытого типа – это емкость с открытым верхом, в которую можно добавлять теплоноситель. Для него не необходимы запорные детали, мембранная перегородка и крышка. Но из-за того что в таковой емкости вода испаряется, и ее количество нужно повсевременно держать под контролем (доливать), от баков открытого типа стали равномерно отрешаться.

К тому же для такового подогрева типично низкое давление, а сам бак часто подвергается коррозии. Потому сейчас инсталлируются более современные емкости закрытого типа.

Закрытый тип

В магистралях с циркуляционным насосом устанавливают баки расширения закрытого типа (мембранники). Самые высококачественные эталоны выпускаются в виде герметичной емкости красного цвета с резиновой мембраной снутри. Их мембрана сделана из более крепкой технической резины.

У изделий для жаркого водоснабжения, корпус которых окрашен в синий цвет, качество резины ниже (она пищевая). Такие модели ужаснее выдерживают давление и резвее изнашиваются.

Кроме основной функции – компенсации объема теплоносителя при падении температуры и его заборе при расширении от нагрева, мембранник держит под контролем уровень воды в магистрали отопления, выводит воздух из системы, сливает воду в сточную канаву при ее лишнем объеме и является буферной зоной при скачке давления.

Комплектация и механизм работы

Расширительный бак, кроме корпуса, содержит в себе мембрану (баллон либо диафрагму), высшая часть которой заполнена инертным газом либо воздухом. Нижний отсек герметичной емкости предназначен для теплоносителя.

Совместно с повышением температурных характеристик вода расширяется, и лишная масса теплоносителя попадает в мембранник. Объем камеры с воздухом миниатюризируется, и давление в этой части закрытой системы растет, компенсируя напор в магистрали. Когда температура теплоносителя понижается, наблюдается оборотный процесс.

Расширительный бак может быть укомплектован сменной (фланцевой) либо неизменной мембраной. 2-ой вид изделий стоит дешевле.

Мембрана в бачке плотно прижата к внутренней стене, так как весь его объем заполнен газом.

Когда вовнутрь попадает вода, давление возрастает. В момент пуска отопления существует риск повреждения диафрагмы от скачка давления, а потом манометр равномерно изменяет показания и целостность детали вне угрозы.

Дабы избежать повреждения мембраны, нужно установить предохранительный клапан манометра, который реагирует на возросшее давление (для личных домов нормой является от3,5 до четыре бара).

Достоинства фланцевой модели

К преимуществам фланцевых устройств можно отнести следующие свойства:

выдерживает большее давление снутри системы, ежели устройство с неизменной диафрагмой;
вероятна замена мембраны при ее повреждении;
горизонтальный и вертикальный установка устройства.

Подбор устройства согласно расчету

Перед тем как приступить к расчету мембранника, необходимо знать, что чем больше объем отопительной системы и выше наибольший температурный показатель теплоносителя, тем большего объема должен быть сам бак.

Существует несколько методов, по которым проводят расчет: воззвание к спецам в бюро по проектированию, проведение расчетов без помощи других по специальной формуле либо расчет с помощью онлайн калькулятора.

Формула

Расчетная формула смотрится так: V = (VL x E) / D, где:

VL – объем всех магистральных деталей, включая котел и другие нагревательные приборы;
Е – коэффициент расширения теплоносителя (в процентах);
D – показатель эффективности мембранника.

Определение объема

Самый обычной метод определения среднего объема отопительной системы – по мощности обогревательного котла из расчета пятнадцать л/кВт. Другими словами, при мощности котла 40 четыре кВт объем всех магистралей системы будет равен 600 шестьдесят л (15х44).

Коэффициент расширения для водяной системы примерно равен 4% (при температуре теплоносителя девяносто 5 °C).

Если в трубы залит антифриз, то прибегают к такому расчету:

10% — 4% х 1,1= 4,4 %;
20% — 4% х 1,1= 4,8% и т.д.

Показатель эффективности (D) основан на исходном и самом большом давлении в системе, также стартовом давлении воздуха в камере. Предохранительный клапан всегда настраивается на наибольшее давление. Дабы отыскать значение показателя эффективности, необходимо провести следующий расчет: D = (PV — PS)/(PV+1), где:

PV – наибольшая отметка давления в системе, для личного отопления показатель равен 2,5 бар;
PS – давление зарядки мембранника обычно составляет 0,5 бар.

Сейчас осталось собрать все характеристики в формулу и получить окончательный расчет:

VL = 15х44=660 л;
D = (2,5 – 0,5) / (2,5+1) = 0,58;
E = 4% = 0,04;
V = (660×0,04) / 0,58 = 45,5 л.

Приобретенное число можно округлить и приостановить свой выбор на модели расширительного бака начиная от 40 6 л.. Если в качестве теплоносителя будет применена вода, то объем бака будет составлять более 15% от вместимости всей системы. Для антифриза этот показатель равен 20%. Необходимо отметить, что объем устройства может быть несколько больше расчетного числа, но ни при каких обстоятельствах, не меньше.