Высчитать объем расширительного бака для отопления

Функциональный расширительный бак это, собственного рода, многофункциональный гидбрид расширительного бака для системы отопления и гидроаккумулятора в системе холодного водоснабжения. От первого варианта бака он унаследовал стойкость к высочайшим температурам воды и механическую разрывную крепкость мембраны, от второго — динамическую упругость мембраны, высочайшее рабочее давление, пищевые характеристики резины и возможность работы с проточной водой. Эти гибридные характеристики предназначили его основное предназначение – расширительный бак для систем жаркого хозяйственно-бытового водоснабжения. Унивесальность конструкции также позволяет использовать бак как в обычных системах отопления, так и в напорных системах водоснабжения. Некоторые производители (к примеру, Aquapress) комплектуют функциональные баки мембранами из пищевого высокотемпературного эластомера EDPM HT (high temperature), распространяя их сферу использования в том числе на гелиосистемы. Особый состав компонент резины EPDM HT позволяет гарантировать сохранение механических и физических параметров мембраны при температуре в 100 30 о С.

Набросок 1. Конструкция функционального бака для ГВС

1 Корпус
2 Пневмоклапан
3 Мембрана
4 Соединительный патрубок
5 Фланец
6 Сварной шов
7 Контрфланец
8 Болты

Основное предназначение расширительного бака в системе горячсего водоснабжения — восполнить дополнительное изменение объема воды и, соответственно, ограничить дополлнительный рост давления, вызванные нагревом воды в контуре ГВС. Изменение температуры воды от 20 до 70 о С сопровождается повышением ее объема на 2%. Вода, в водянистом состоянии, представляет собой несжимаемую среду, которая при нагреве оказывает давление и пробует занять больший объем места. Ограничить рост давления можно за счет подключения расширительного бака, автоматом регулирующего объем воды в системе зависимо от температуры воды.

Установка расширительного бака недостающего объема может привести к разгерметизации и повреждениям в системе ГВС.

Расчет фактического объема функционального бака для систем ГВС.

Для расчета фактического объема расширительного бака для системы ГВС воспользуемся обычный методикой, предоставленной компанией Aquapress.

Объем расширительного бака для системы ГВС рассчитываем по формуле:

где V0 – общий объем воды в системе ГВС;
e-e0 – разница между исходным и конечным коэффициентами расширения воды зависимо от температуры (таблица 1);
Рi — значение абсолютного исходного давления воды в расширительном баке (с учетом статического давления воды в точке установки бака). Абсолютное изначальное давление воды равно сумме гидростатического давление воды в холодной системе (, атмосферного давления (1бар) и статического давления;
РF — значение абсолютного наибольшего рабочего значения давления в баке. Представляет собой наибольшее давление в расширительном баке плюс один бар.

Пример расчета фактического объема расширительного бака для контура ГВС.
Начальные данные:
e = 0,02269 (при t=70oC, наибольшая температура в контуре ГВС)
e0 = 0,00174 (при t=20oC, температурахолодной воды в контуре ГВС)
V0 = 300л (к примеру, суммарный объем воды в контуре рециркуляции ГВС и накопительном бойлере);
Рi = три бар;
РF = четыре бар.
Vv = 300×0,0209/ (1-3/4) = 25,08 л ~ 25л *
*принимаем ближний бак из стандартного ряда типоразмеров объемом 20 5 л и рабочим давлением более восемь бар (рабочее давление расширительного бака должно быть равным либо превосходить давление срабатывания предохранительного клапана).

Расширительный бак открытой системы отопления: расчет и правила установки

Расширительные баки используются во всех схемах систем личного отопления. Главное предназначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное термическим расширением теплоносителя.

Содержание

Особенности бака открытой системы отопления

Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры возрастает и если не предугадать дополнительную емкость куда бы лишний объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения лишнего давления системы используют расширительный бак.

Ко всему произнесенному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, созданных для закрытых систем. В закрытых системах применяются баки, не сообщающиеся с атмосферой. В открытой системе использование такового бака нереально, так как лишнее давление в баке будет создавать огромное сопротивление циркуляции теплоносителя. Потому для открытых систем отопления используют открытые баки.

Отсюда появляется большой недочет открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака. Как следствие временами нужно держать под контролем уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять утраты. Не считая того, для открытых систем отопления принципиально не только лишь, дабы бак мог сообщаться с атмосферой, но и верный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.

Расширительный бак открытой системы отопления компенсирует термическое расширение теплоносителя. Для понижения сопротивления циркуляции теплоносителя расширительный бак сообщается с атмосферой. Естественно это вызывает испарение теплоносителя. Потому расширительные баки для открытой системы изготавливают с крышкой. Она обеспечивает возможность долива теплоносителя.

Расчет объема открытого расширительного бака

Обычно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления. Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до восемьдесят градусов ее объем возрастает приближённо на 4%. Прибавив к этому маленькое место дабы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.

Если в открытой системе применяется другой теплоноситель, то следует скорректировать объем бака исходя из величины температурного расширения используемого теплоносителя.

Больше всего сложностей появляется с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления. Для подсчета объема системы нужно просуммировать внутренний объем всех частей системы труб радиаторов, отопления и котла. Так же объем системы можно найти косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла нужен для обогрева пятнадцать л. теплоносителя.

Объем расширительного бака равный 5% от объема всей системы отопления это теоретический объем. В действительности к теоретическому объему расширительного бака нужно добавить объем теплоносителя, который будет испаряться, к примеру, из расчета долива раз в неделю либо месяц, это приблизительно 2% от объема системы отопления.

Установка и подключение открытого расширительного бака

В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого есть определенные правила. Самое принципиальное правило – бак должен быть размещен выше всей системы отопления. В неприятном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это событие и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к. не всегда удается комфортно установить расширительный бак.

2-ой принципиальной особенностью будет то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, поэтому, вода будет медлительнее испаряться. Не считая того, беря во внимание не высшую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно при помощи прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.

Нередко расширительный бак открытой системы отопления устанавливают на чердаке строения это сберегает место жилого места. Но на неутепленном чердаке будут огромные утраты тепла, что прирастит издержки на отопление. Расширительный бак должен быть установлен не только лишь в самой высочайшей точке, его место размещение должно позволять доливать и держать под контролем уровень теплоносителя.

Дополнительно у расширительного бака могут быть предусмотрены особые патрубки для исключения перелива и контроля уровня воды в баке.

Расширительный бак системы отопления один из важных составляющих системы. Его основная функция — это предохранение системы отопления от лишнего давления теплоносителя. Не считая того, через расширительный бак происходит заполнение системы и дозаправка, также контроль уровня теплоносителя в системе. Дабы система отопления работала размеренно и не требовалось неизменного ухода нужно верно высчитать объем расширительного бака и установить его в самой высочайшей точке системе, при всем этом оставив бак в доступности для обслуживания и доливки теплоносителя.

Как расчитать расширительный бак для отопления?

Расширительные баки

Создатель Миша Стахов На чтение четыре мин. Просмотров 60.9k. Размещено 06.01.2014

Неважно какая современная система отопления не «представляет» собственного существования без надежного компенсатора термического расширения теплоносителя в ней — расширительного бака.

Практический расчет расширительного бака для отопления достаточно прост — нужно «вооружиться» несколькими формулами и обусловиться с начальными рабочими параметрами системы.

На данный момент отлично применяются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих многофункциональных устройств использовались в большей степени в системах с естественно циркулирующим теплоносителем. Они имеют значимые габариты и низкую эффективность. Потому равномерно использование такового типа баков сходит на «нет».

Баки закрытого типа конструкционно представляют собой герметичную емкость цилиндрической либо «таблетированной» формы.

Мембранный расширительный бак «таблетка»

Мембранный расширительный бак

Снутри бак разбит мембранной перегородкой на воздушную и жидкостную камеры — это бак диафрагменного типа. Также может быть конструкционно внедрение снутри бака «балонной» эластичной камеры из теплостойкой резины.

Схематическое устройство расширительного бака

Принцип деяния основан на расширении объема теплоносителя в жидкостном отсеке, который приводит к деформации эластичной перегородки (баллона). Уменьшение объема воздушной камеры приводит к увеличению давления воздуха (газа) в ней. Превышение допустимого давления приводит к срабатыванию предохранительного клапана. Такая облегченная схема деяния этого бака.

Но обычное и неопасное функционирование системы может быть только при правильном расчете расширительного бака для отопления. Игнорирование либо безграмотный расчет объема расширительного бака приведет либо к недостающему давлению в системе, либо к превышению давления в ней и аварийному сбросу излишка теплоносителя.

Математика в расчете характеристик расширительного бака

Перед тем, как высчитать расширительный бак для отопления, уже нужно найти:

Общий (суммарный) объем всех частей системы отопления: котла, труб, радиаторов. Выполнить таковой расчет фактически достаточно трудно — потому применяют методику ориентировочного расчета, основанную на таких практических данных:

• конвектор «берет» семь л теплоносителя на кВт мощности;
• теплый пол «потребует» семнадцать л на кВт;
• радиатору нужно 10,6 л/кВт термический мощности.

Еще проще! На один кВт мощности системы отопления принимается расчетная величина объема в пятнадцать л теплоносителя.

Расчет объема расширительного бака \(V_\) делаем по формуле:
$$ V_ = V_*k/D $$
где:

\(V_\) — объем теплоносителя во всей системе;

\(k\) — коэффициент большого термического расширения теплоносителя;

\(D\) — показатель эффективности расширительного бака (мембранного блока).

Величину \(k\) для воды принимают равной 4% при ее температуре до девяносто 5 О С, при использовании этиленгликоля 10-20% величина меняется от 4,4 до 4,8% соответственно!

Приблизительная величина расчета расширительного бака для отопления, другими словами объема воды в нем – 3% от всего объема теплоносителя данной системы.

В случае «неизвестности» параметра \(D\) его можно высчитать по формуле:
$$D = \frac — P_> + 1>$$
где:

\(P_\) — значение макс. допустимого в системе давления (на это давление на строен предохранительный клапан);

\(P_\) — давление начальной накачки воздушной камеры бака.

Расчет мембранного расширительного бака обязует учесть предельные рабочие характеристики:

1. наибольшее значение температуры теплоносителя (до +120 о С);
2. наибольшее рабочее давление (до 6-10 бар).

Итоговые характеристики для выбора бака должны быть выше расчетных. Малозначительное превышение нужного объема бака не так жутко,как недостающий его объем.

Внимание! Использование в качестве теплоносителя антифризных консистенций рекомендован выбор бака с увеличенным на 50% объемом.

В случае применения рециркуляционной системы жаркого водоснабжения ее нужно оборудовать дополнительным расширительным баком.

Осуществляется расчет расширительного бака для ГВС согласно технической документации определенного производителя устройств.

Типовая схема подключения расширительных баков в систему отопления и ГВС

Рассмотренная методика указывает, как высчитать емкость расширительного бака, но в случае самостоятельного планирования системы отопления лучше «семь раз отмерить…», другими словами при наличии способности проконсультироваться со спецом на месте.

Видео: Подбираем объем теплоаккумулятора.