Как было показано в разделе «системы компенсации температурных расширений«, не весь расширительный бак обычного типа (без сброса давления воздуха) заполнен жидкостью. В табл. Один приведены коэффициенты полезного объема расширительных баков Zilmet. В ней показано, какая часть объема вправду может быть заполнена теплоносителем.
Входными величинами являются первоначальное давление воздуха в баке Ро и величина предельного давления в системе Pмакс. Так, для Ро = 1,5 бар и Рмакс = 3,5 бар, коэффициент применения К составляет 0,44. Таким макаром, бак емкостью 30 5 л может быть заполнен жидкостью лишь на 30 5 х 0,44 = = 15,4 л. Эту таблицу с маленькими погрешностями можно применять и для расширительных баков других компаний.
Расчет объема расширительного бака и его подбор можно произвести при наличии следующих начальных данных:
— С – количество воды (теплоносителя) в системе отопления, л (учитываются все элементы системы: котел, радиаторы, трубы и т.д.). Для подготовительных расчетов объем теплоносителя в системы отопления можно принять из расчета пятнадцать л на каждый киловатт мощности котла;
— е – коэффициент температурного расширения теплоносителя. Для воды е = 0,029 (находится в зависимости от температуры). График зависимости представлен на рис.1
Нужно применять значение коэффициента при наибольшей рабочей температуре.
Р1 – изначальное давление, бар; абсолютное давление подготовительной накачки расширительного бака (не должно быть меньше гидростатического давления, замеряемого в точке установки расширительного бака; выбирается с учетом места расположения бака в системе отопления);
Р2 – очень допустимое давление в системе, бар; абсолютное давление опции предохранительного клапана;
К1 = 1,2 – коэффициент безопасности;
К2 – коэффициент полезного объема (из табл. 1).
Общая емкость расширительного бака подсчитывается по следующей формуле:
Снова напоминаем, что этот выпуск посвящен личным системам. Расчет объема расширительного бака упрощен, и его точность составляет ±10%. Мы считаем, что этого полностью довольно.
1.Для примера расчета в качестве теплоносителя возьмем воду. Коэффициент температурного расширения воды е = 0,034 (что соответствует температуре 85°С).
2.Определим С-объем воды в системе. Примерно его можно высчитать зависимо от мощности котла из расчета пятнадцать л на каждый киловатт мощности. К примеру, при мощности котла 40 кВт объем воды в системе будет равен 600 л.
3.Определим величину наибольшего допустимого давления в системе отопления Рмакс. Она задана порогом срабатывания клапана безопасности в вашей системе.
4.Также в расчетах объема расширительного бака применяется величина начального давления воздуха в расширительном баке Ро, которое не должно быть меньше, чем гидростатическое давление системы отопления в точке расположения расширительного бака.
Полный объем расширения можно подсчитать по формуле:
Если e = 0,034, C = 600 л, Р0 = 1,5 бар, а Рмакс = четыре бар, то
6.Сейчас подберем, допустим, мембранные баки varem, обеспечивающие компенсацию этого объема. Беря во внимание, что коэффициент наполнения водой расширительного бака при этих критериях равен 0,5 (см. табл. 1), то для рассматриваемой системы подойдет 80-литровый расширительный бак (ближний по объему к расчетному):
Естественно, различные конторы выпускают расширительные баки для водоснабжения с разной геометрией, применяют диафрагмы из различного материала, разной эластичности и т.д., но представленный выше расчет с полностью достаточной точностью можно применять для всех расширительных баков всех компаний.
Формула расчета объема расширительного бака ординарна, и пояснения просит только один момент. Расширительный бак можно расположить в хоть какой точке системы отопления. Как в самой нижней, так и в самой верхней. Но даже в трехэтажном доме эта разница составляет 10 м; 10 м вод. ст. = один атм. Потому, если расположить бак на нижнем этаже 3-этажного дома и первоначальное давление газа в баке 0,5 бар (5 м вод. ст.), то и без нагревания часть бака уже применена для компенсации гидростатического давления. Первоначальное давление газа в баке не должно быть меньше гидростатического.
Расчет гидрокомпенсаторов гидроудара
Наибольшее превышение давления гидроудара в системе определяется по формуле:
где Рr.y – превышение давления гидроудара, бар;
V- скорость движения воды в трубе перед закрытием клапана, м/с;
L – длина трубы, м;
G – ускорение гравитации, равное 9,8 м/с2;
t – время закрытия крана.
Допустим, у вас производительность установки Q = два м3/ч = 500 50 5 см3/с. При поперечнике трубы в 1/2″ скорость воды в ней будет равна приблизительно 5 м/с. Тогда, если длина трубы – 10 м, а время закрытия крана равно одной секунде,
другими словами превышение давления может быть равным 10 бар. Подобрать размер гидрокомпенсатора можно при помощи следующей формулы:
где Vмин – нужный объем гидрокомпенсатора, л;
Ре – рабочее давление системы, бар;
Рмакс – очень допустимое давление в системе, бар;
Qн – производительность насоса, л/с;
Gv- объем воды, прошедшей за время закрытия, л.
Тогда, к примеру, при наивысшем допустимом давлении восемь бар, рабочем давлении четыре бар, производительности насоса 0,55 л/с и t – один с (средний объем за время закрытия – 0,27 л/с), нужен гидрокомпенсатор объемом:
Copyright © 2006-2022 АкваЦентр. Материалы статей и авторство зарегистрированы в согласовании с законом.
Хоть какое копирование материалов может быть с письменного согласия обладателя. Обозначенные на веб-сайте цены не являются общественной офертой (ст.435, четыреста 30 семь ГК РФ)
Как высчитать объем расширительного бака для системы отопления
Расширительными баками именуют элементы системы автономного отопления в личном доме для компенсации расширения теплоносителя при нагреве. Они представляют собой герметичные сосуды с мембранами для закрытых схем, и сообщающиеся с окружающей средой ёмкости – для открытых. Время от времени бак уже есть в конструкции нагревательного котла, но его размер ограничен габаритами котельного оборудования. Восполнить расширение воды либо антифриза такая ёмкость не может, потому установка отопительной системы без расширителя не рекомендуется.
Принципы расчёта
Для определения характеристик расширительных баков пользуются несколькими способами. Самый обычный вариант – принять ёмкость расширителя в границах 10% от полного количества воды, позволяющей поддерживать тепло в здании. Методика довольно ориентировочная, но при округлении объёма расширителя в огромную сторону числа нередко совпадают с плодами более сложных расчётов. Не считая того, конкретно этот вариант принимают при определении объёма открытых ёмкостей.
2-ой метод, подходящий только зля закрытых систем, подразумевает внедрение формулы:
где Vт – объём всего теплоносителя в системе;
C – коэффициент термического расширения;
К – параметр, характеризующий эффективность бака.
Объём системы отопления можно найти 3-мя методами – по геометрическим характеристикам труб и радиаторов, по свидетельствам устройства учёта воды либо по мощности котла. Для первого варианта пригодится выяснить внутренние поперечникы и точную длину трубопроводов. Для второго придётся смотреть за количеством теплоносителя при заполнении труб. 3-я, обобщённая методика позволяет считать, что один кВт мощности котельного оборудования для личного дома применяется для нагрева пятнадцать л воды в системе.
При определении ориентировочного объёма воды в трубах и радиаторах коттеджа для каждой батареи принимается около одиннадцать л, для конвектора – семь л. Тёплый пол рассчитывается раздельно, характеристики других отопительных устройств берутся из документации на них. Объём системы выходит путём суммирования характеристик радиаторов, труб и котла.
Определение коэффициентов
Коэффициент C может приниматься равным 4% для наибольшей температуры теплоносителя 95°С. Для более четкого расчёта системы теплоснабжения пригородного дома значение показателя берётся из таблицы.
Табл. 1. Зависимость расширения теплоносителя от его температуры.
| Температурный спектр, °С | Коэффициент расширения, % |
|---|---|
| 10-40 | 0.75 |
| 10-60 | 1.68 |
| 10-80 | 2.89 |
| 10-90 | 3.58 |
| 10-100 | 5.16 |
Если для отопления применяется рядовая вода, коэффициент берут из таблицы без изменений. Для антифриза его рекомендуется прирастить на 10–20%. Для воды с незамерзающими присадками повышение должно быть пропорционально доле этих добавок – для 10% поправочный коэффициент принимается равным 1,1, а показатель 3,58 для температурного спектра 10–90°С станет равным 3,58 + 0,358 = 3,938.
Эффективность работы бака рассчитывают по формуле К = (Pмакс–Pб)/(Pмакс+1). Показатель Pмакс равен давлению, при котором срабатывает предохранительный клапан (3 атм.). Значение Pб (давление в камере расширителя) берётся из паспортных данных бака и обычно равно 1,5 атм.
Пример вычислений
Пример вычисления характеристик расширительного бака для отопления личного дома с объёмом воды в системе триста л. будет смотреться таким макаром:
- коэффициент эффективности бака равен К = (3 – 1,5)/(3,0 + 1) = 0,375;
- коэффициент расширения С = 3,58% = 0,0358 (для обыкновенной воды без добавок);
- V = триста х 0,0358/0,375 = 28,64 л.
При использовании первой методики расчёта (10% от объёма) выходит практически такое же число – 30 л. Потому объём расширительного бака принимается равным 30 литрам (либо незначительно большему значению). Помощь в вычислениях и подборе ёмкости можно получить, позвонив в нашу компанию, заказав услуги мастера и для установки расширителя. Ещё более прибыльный и удачный для обладателя личного дома вариант – заказ под ключ всей системы отопления, с проектированием, монтажом, пуском в работу и предстоящим сервисным обслуживанием.
Расчет расширительного бака для отопления: аннотация для новичков и профессионалов
Самостоятельный расчет и установка
Создатель Евгений Апрелев На чтение четыре мин Просмотров 2.7к.
Экспанзомат, либо как его привыкли именовать, расширительный резервуар, является важным элементом хоть какой автономной системы отопления (СО). Предназначение данного устройства – компенсация термического расширения и пополнение малозначительных утечек теплоносителя. Если объем данной емкости будет очень большой, то будет фактически нереально сделать нужное давление в СО. Очень небольшой резервуар может не принять в себя избытки теплоносителя. Вот поэтому так принципиально верно подобрать объем расширительного бака для отопления. О методиках расчета экспанзомата и речь пойдет в данной публикации.
Конечным итогом вычислительных операций является: определение объема бака; малого поперечника подводящей трубы; значение исходного давления в устройстве и рабочее давление в системе.
Сейчас, существует три главные методики расчета объема расширительного бака для отопления: калькуляторы, размещенные на специализированных веб-сайтах, программное обеспечение и самостоятельный расчет с помощью формул. При вычислениях с помощи онлайн-калькуляторов время от времени выходит значение с высочайшей погрешностью. Спец ПО, обычно, распространяется на платной базе, что достаточно дорого. Дальше, разглядим методику самостоятельного расчета.
Формула расчета экспанзомата
На 1-ый взор – это трудно и занимает много времени. По сути, выполнить данные вычисления способен хоть какой человек, понимающий таблицу умножения.
Vбака = (Vсист * k) / N
где:
Vсист –объём всей СО.
K–температурный коэффициента воды в СО
N – величина эффективности экспанзомата.
1-ое, что пригодиться выполнить – это высчитать объем теплоносителя в системе. Выполнить это можно:
- закачав ее водой (гликолевым антифризом), после этого слив и измерив объем воды (с помощью расходомера либо измерительной емкости).
- рассчитав объем без помощи других.
1-ый метод просит много времени и сил. 2-ой метод не просит трудозатрат. Рассчитывается общий объем СО исходя из мощности теплогенератора.
Принципиально! На один кВт мощности котельной установки нужна экспанзомат с емкостью пятнадцать л.
К примеру: мощность котлоагрегата в СО – 30 кВт. Исходя из этого, общий объем системы будет приравниваться: 30 кВт х 15л. = четыреста 50 л.Итак: 1-ая величина для расчета объема расширительного бака для отопления (Vсист) = 450л.
2-ое значение (К) является неизменной величиной. Узнать ее можно через справочную литературу.
Принципиально! Для воды константа равна 4%, для 10-ного этиленгликоля, – 4,4%; для 20%-ного 4,8%; Величина реальна для СО, в каких теплоноситель разогревается до 95°С.
На таблице представлена зависимость термического расширения гликолевых антифризов от температуры нагрева и процентного содержания активного вещества в аква растворе.
Третье значение (N), в большинстве случаев, отличные производители указывают в документах к эспанзомату. Если данных нет, то произведем вычисления без помощи других по формуле:
N = (Pmax — Pn) / (Pmax + 1)
где:
Pmax – значение очень допустимого давления в СО.
Принципиально! В автономных СО квартир и личных домов, верхние пределы давления находятся в границах 2,5-3 кг/см два . Для того дабы выяснить четкое очень допустимое давление нужно поглядеть настройку предохранительного клапана в группе безопасности.
Pn – изначальное давление в емкости. Расчет делается исходя из 0,5 кг/см два на каждые 5м высоты СО.
К примеру: теплоноситель – вода; высота системы менее 5м.; допустимое давление три кг/см два тогда:
N = (3 — 0,5) / (3 + 0,5) = 0,71
Сейчас, имея на руках начальные данные, можно начинать вычисления.
K = (450л x 0,04) / 0,71 = 25,35л
Совет: при вычислении объема экспанзомата в СО с водой в качестве теплоносителя, повысьте расчетные значения на 15-20%. Если в СО будет циркулировать антифриз, то повысьте расчетный показатель емкости расширительного бака на 50%.
Правила выбора экспанзомата
Большая часть застройщиков, в особенности тех, кто в первый раз сталкивается с созданием автономных СО, интересует вопрос: «Как избрать расширительный бак для системы отопления?»
Грамотный подбор данного устройства можно условно разбить на четыре шага. Метод следующий:
- Обусловьте нужный тип экспанзомата. Здесь все очень просто: для открытых СО – открытый бак; для закрытых – мембранный (баллонный) резервуар.
- Высчитайте нужный объем резервуара.
Направьте внимание на качество изделия. Необходимыми моментами являются: качество металла корпуса и расцветки, которая должна защищать устройство от коррозии; наличие регулируемого подрывного клапана; свойства мембраны и наличие интернационального сертификата свойства.
Совет: Сейчас, в широком ассортименте представлены баки со сменной мембраной. Если позволяют средства советуем избрать конкретно такую модель.
На русском рынке климатической техники есть емкости различного объема, горизонтальной либо вертикальной ориентации, рассчитанные на различное рабочее и наибольшее давление. Направьте внимание на цвет устройства: синий – для водяной системы; красный – для СО.
И последнее. Подбор расширительного бака для отопления – это довольно ответственный процесс, от которого зависит стабильность работы СО. Доверьте выбор экспертам.