Расчет объема расширительного бака для закрытой системы отопления

Расширительный бачок для системы обогрева

Расширительный бачок – обязательный элемент любой отопительной схемы. Расширительный бачок возмещает температурное расширение носителя тепла. Необходимо качественно подсчитать объем расширительного бачка теплоснабжения, в ином случае он не будет делать собственную функцию. Неправильный выбор объема расширительного бачка для системы обогрева приводит к повреждению отопительных систем, теплогенератора и коммуникаций. В случае открытой комбинации схемы неправильный расчет повлечет разлив носителя тепла.

Метод действия расширительного бачка

Расширительные бачки используются для устранения температурного расширения, принятия излишка носителя тепла, поддержания стабильного гидродавления в оборудовании. В закрытых схемах теплоснабжения ставятся герметичные бачки с резиновой мембранной тканью, для открытой – пустые сосуды, объединенные с внешней средой.

В системах обогрева открытого типа лишний объем воды которая нагрелась вытесняется в свободное пространство расширителя. В случае переполнения организуется перелив из расширителя в канализацию. Открытый сосуд ставится на верхней точке системы и в это же время создает роль отвода воздушных пробок из системы обогрева. Размер расширительного бачка для отапливания по открытой схеме при организации перелива носителя тепла подбирается произвольно, однако не менее 5% от всего объема носителя тепла. В схемах с конвективной циркуляцией (при отсутствии водомерного узла) бачок применяется для залива воды (носителя тепла).

Мембранный экспанзомат – герметичный сосуд, разделенный мембранной перегородкой на две камеры. К одной камере подсоединяется отвод от отопительной системы, в иную при изготовлении через специализированный клапан закачивается воздух с давлением от 0,4 – 1,6 атмосфер. Объем бачка зависит от всей вместимости оборудования по тепловому носителю. Тепловой носитель (вода), разогреваясь, становится шире и появившийся лишний объем его выдавливается в водяную камеру экспанзомата, создавая давление на мембранную перегородку. Мембранная ткань выгибается по направлению камеры с воздухом, усилие носителя тепла возмещается давлением воздуха (воздух при этом сжимается). По данному принципу происходит компенсация давления в системе обогрева. Гибкость мембранные ткани и давление воздуха бака расширительного бачка для отапливания закрытого типа поддерживает постоянную величину давления в системе.

Способы расчета расширительного бачка для отапливания

Как высчитать объем расширительного бачка? Есть способ общего выбора – объем мембранного сосуда выбирают в расчете 10% от всего внутреннего объема всего отопительного комплекса.

Очень часто применяют правильный расчет по формулам. Его под силу провести каждому человеку при помощи калькулятора. Объем расширительного бачка для отапливания рассчитывается по формуле:

А = ВхС/К, где В – объем носителя тепла; С – показатель температурного расширения носителя тепла; К – показатель эффективности гидроаккумулятора.

Объемного расчет носителя тепла делают тремя способами:

  • Геометрический – по внутреннему объему радиаторов, котла и трубо-проводов;
  • При заполнении системы – по учетному прибору или сложением при ручном заполнении;
  • Обобщенный способ – на 1 кВт теплопроизводительности котла принимается 15 литров в объеме системы.

Обобщенный способ имеет уточненную модификацию в зависимости от типа отопительных систем. При эксплуатации отопительных приборов кол-во воды в них составляет примерно 11 литров, в конвекторных обогревателях – 7 литров, в контуре пола с подогревом – до 18 литров. Объем трубного змеевика указан в паспорте оборудования, кол-во воды в трубопроводах можно определить, посчитав их протяженность и внутренний объем. Данные показатели суммируются (котел, трубы, приборы) – результат составляет объем комплекса теплоснабжения.

После расчета объема системы выполняется по следующей формуле:

К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1), где ДБ – максимальное давление носителя тепла, в большинстве случаев принимается равным давлению срабатывания предохранительного клана на группе безопасности (3 атм.); ДБ – установленное давление воздуха в воздушной камере расширительного бачка.

Показатель температурного расширения воды составляет 4% при нагревании до 95 градусов по Цельсию. В случае наличия в составе носителя тепла незамерзающих фракций показатель становится больше в зависимости от процентного содержания добавок. При 10% добавки в общем объеме показатель воды 4% умножают на поправочный показатель 1.1, при 30% — на 1.3 и так дальше.

Расчет экспанзомата для системы с котлом мощностью 31 кВт

Перед проведением расчетов по выбору расширительного бачка необходимо знать, что большинство навесных котлов оснащены вмонтированными расширительными бачками. Объем встроенного бачка указан в техдокументации котла. При пересчете объема системы обогрева по мощности котла (умножением 1кВт мощности по теплу на 15 литров) сверяют соответствие бачка объему возводимой системы. В случае дефицита ставится добавочный бачок. Его объем рассчитывается за вычетом встроенного экспанзомата. Котлы напольного исполнения, в основном, не имеют встроенного оборудования.

Расчет выглядит так:

К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1) = (3,0 – 1,5)/(3,0 – 1) = 0,375

3,0 – системное давление, максимальное, атм.;

1,5 – давление воздуха за мембранной тканью, атм.;

0,375 – показатель эффективности бачка, К.

Объем носителя тепла: В = 31х15 = 465 литров.

Тогда объем бачка будет составлять:

А = 465х0,04/0,375 = 49,6 литра.

Подбирается расширительный бачок объемом не меньше 50 литров с давлением воздуха в 1,5 атм. Общий способ выбора (10% от А) демонстрирует необходимость использования бачка объемом не меньше 46,5 литров. В этом случае размер экспанзомата всегда округляется до большего объема – 50 литров.

Давление воздуха, включенное в расчет (1,5 атмосферы), можно поменять. На расширительных баках есть встроенный клапан для наполнения воздухом. К нему можно присоединить ручной насос и поднять давление например если заводское давление составляет меньшую величину. При этом нужно віполнять предостороженность – при значительном увеличении давления можно повредить мембранную ткань, благодаря этому процесс необходимо контролировать по прибору для определения величины давления. Клапан также создает роль сброса давления при его поднятии до предельных значений.

Объем расширительного бачка для закрытой системы обогрева

Как высчитать объем расширительного бачка для отапливания закрытого типа

отопление

Система обогрева приватного дома должна быть оснащена всеми нужными для нормальной работы элементами.

Попытки обойтись без каких-нибудь «неважных» устройств приводят к опасным ситуациям, требующим серьёзного ремонта и восстановления.

Мало того, даже полное наличие необходимых частей схемы не обеспечит штатного рабочего режима, если они выбраны неверно и не подойдут по свойствам.

носителя тепла

Все узлы обязаны быть тщательно рассчитаны и выбраны согласно полученным данным.

Расширительный бачок — защитный элемент системы от разрыва в случае увеличения возможного давления.

Остаться в зимнее время без теплоснабжения — серьёзная проблема (про ремонт и проверку сантехнических нарушений в ванной прочтите тут ).

Благодаря этому надёжная и правильная работа расширительного бачка — жизненно ответственная задача.

Рабочий принцип

Из курса физики известно, что жидкость несжимаема .

В отопительной схеме как тепловой носитель применяют воду.

В температурном диапазоне от 20 до 90 градусов, она изменяет объём, расширяясь по мере нагревания.

Если представить отопительную сеть сосудом сложной комбинации, то нагревание содержимого вызовет разрыв стенок из-за увеличения жидкости.

Для компенсации данного явления применяется расширительный бачок, служащий добавочным объёмом для помещения излишков носителя тепла.

Расширившись, вода попадает в бачок, а при охлаждении (ориентировочные стоимости наобогревающий провод для водомерного узла ) уходит назад в систему.

Просто удалить избыток воды нельзя, так же как и при остывании пустоту занимает воздух, и схема перестанет работать.

носителя тепла

А знаете ли вы, что сделать, если протекает вода из бака в унитаз. Прочтите в полезной публикации рекомендации и советы мастеров-сантехников по устранению поломки.

Про область использования асбестовых труб размером 150 мм написано на данной странице.

Подобным образом, расширительный бачок оберегает систему отопления как от излишков, так и от нехватки носителя тепла, возмещая все движения его объёма.

Вариации расширительных бачков

Применяется два типа расширительных бачков.

Бачки открытого типа известны уже давно и используются до этих пор.

Их устройство настолько просто, что заставляет примиряться с минусами.

Сюда можно отнести:

  • невысокое рабочее давление сети, так как возможна только конвективная циркуляция жидкости;
  • необходимость контроля количества носителя тепла.
    Выкипание и парообразование воды как то разомкнут сеть и остановят работу системы, благодаря этому нужно регулярно проверять водный уровень в бачке;
  • только одно место локации — в верхней точке, что делает замешательство при возмещении минуса носителя тепла.

расширительный

Бачки закрытого типа разработаны относительно, не так давно и избавлены от всех минусов устройств предыдущего вида.

Они допускают размещение там, где это необходимо клиенту.

Приспособленые для работы при очень высоком давлении и циркуляции принудительного типа, кол-во носителя тепла нисколько не меняется.

Открытого типа

Собой представляют открытую ёмкость, уровень жидкости в которой увеличивается или понижается по мере температурного расширения.

В случае дефицита, вода, просто доливается из ведра.

Открытый бачок — самая простая конструкция. не требующая никакой арматуры запорной.

Основным её минусом считается некомфортное размещение — обязательная установка в самой верхней точке сети.

Необходимость контроля за уровнем жидкости заставляет, регулярно подниматься наверх, доставлять туда воду.

Более того, системное давление с открытым бачком невысокое, не допускающее применение насоса для циркуляции жидкости .

Однако есть одно преимущество — открытая отопительная схема не нуждается в электричестве.

Если случаются перебои с питанием, или он отсутствует совсем, этот вариант становится, единственно, допустимым.

носителя тепла

А знаете ли вы про показания швейцарского душа к использованию? В полезной публикации описаны польза и вред, и какое оборудование можно приобрести для обустраивания.

Про способы регулировки редуктора вододавления в системе водоподачи написано тут.

Конструкция закрытого расширительного бачка решает все проблемы.

Регулировка давления и объёма в нём выполняется при помощи резиновой мембранные ткани, благодаря этому баки такого типа просто называют «мембранниками» .

Объём работы подобного бачка заполнен воздухом (или благородным газом), при расширении вода вытесняет мембранную ткань и давление воздуха увеличивается.

При остывании водное давление уменьшается и мембранная ткань вытесняет её назад в систему.

Работа устройства идёт в режиме автомат, не требующем непрерывного наблюдения, допустимое давление значительно больше, чем это реально при эксплуатации бачка открытого типа.

Мембранная ткань в бачке может быть сменной (фланцевый вид), или несменной, единоразовой. Корпус подобного бачка красится в красный цвет.

Бачки с синим корпусом предназначаются для горячей воды и оснащаются мембранной тканью из пищевой резины с небольшим служебным сроком.

Какой подобрать

отопление

Кто то может подумать, выбор прост — «мембранник» не прекращает работу автоматично, допускает использование насоса циркуляционного, установка бачка возможна сплошь и рядом, где может пригодится.

Но все таки, жильцы частных строений, нередко ограничиваются применением бачка открытого типа, мотивируя подобный выбор:

  • обычностью применения,
  • ремонта,
  • отсутствием нужды в электрической энергии.

Необходимость долива воды, из-за испарения или других потерь, одни считают лёгким неудобством, прочие данный процесс механизируют (какой подобрать глубинный скважинный насос ) или автоматизируют (про погружной колодезный насос с автоматикой прочтите тут ).

Если отапливаемая площадь невелика, и увеличения давления в сети не потребуется, то можно обойтись использованием только открытого бачка.

Последнее решение диктуется определенными условиями и оборудованием.

Покупка расширительного бачка. как устройства большой важности и ответственности, не должна выполняться «на глазок», тем более, если необходим «мембранник».

Нужен расчёт объёма бачка. учитывающий все индивидуальные параметры системы обогрева Вашего дома.

Какой вместимости

расширительный

Можно разрешить вопрос несколькими вариантами, их подбор зависит от собственных навыков и желания владельца дома.

Выбрать расчёт мастерам .
Вариант надёжный, но попросит времени, наличных средств и личного визита в организацию, где такой расчёт сделают.

Которую, к слову, нужно в первую очередь найти.

Подсчитать объём самому. применяя нужные формулы.
Этот вариант прекрасен тогда, когда известны все необходимые данные, иначе, никакой подсчёт выполнить не получится.

Доступный и несложный вариант, но неплохо бы продублировать расчёт на нескольких ресурсах для получения наиболее точного результата.

Варианты с определением объёма бачка «на глазок», или при ориентировочном подсчёте, принимая 1 кВт мощности подобающим 15 л воды в системе, как ненадёжные и опасные, отвергаются сразу.

Лучше израсходовать мало времени на подсчёты, чем оказаться в нетопленном доме в холод (как присоединить нагревательный кабель для водомерного узла ).

Методика расчёта объёма

С – объём жидкости в системе, л.

?t – показатель теплового расширения носителя тепла.

P-min и P-max – небольшое (первое) и максимальное давление в расширительном баке.

Объём жидкости принимается во внимание полный, включая:

  • магистрали из труб (про диаметры труб из меди для водомерного узла написано тут ),
  • отопительные приборы,
  • котёл,
  • другие компоненты, где содержится вода (про змеевик водяной из нержавейки лесенка прочтите на данной странице).

Если объём системы неизвестен, используют способ определения по мощности отопительных приборов — из расчёта 1 кВт — 15 л.

Показатель увеличения для воды при 85 градусах Цельсия равён 0,034.

Такое значение используется при отсутствии более правильных данных о вашей сети.

Первое и максимальное давление в бачке P-min и P-max — это рабочее давление и значение, при котором срабатывает защитный клапан.

Как можно заметить, расчёт не такой уж и сложный.

Зато польза от него, бесспорна.

Выбор подходящего по свойствам расширительного бачка сумеет обезопасить сеть теплоснабжения от аварии тогда когда этого совсем не ждешь.

Какой подобрать — решаете только вы сами.

Применение онлайн-калькулятора

Кол-во онлайн-калькуляторов в сети велико, годится любой, но правильнее по очерди задействовать несколько ресурсов и вывести некое усредненное значение.

Так будет возможность скорректировать ошибки
или ошибочные данные на различных сайтах. Методика подсчёта на каждом калькуляторе собственная, кол-во используемых данных — различное.

Благодаря этому лучше подстраховаться, продублировав расчёт.

Некоторые ресурсы, одновременно, с выдачей полученного значения, рекомендуют варианты моделей расширительных бачков, удовлетворяющих предоставленным данным.

Ключевые значения и коэффициенты, в большинстве случаев, прилагаются в виде таблиц или средних значений, но объём носителя тепла вашей схемы обязан быть известен.

В любом случае, применяют дополнительный вариант, не дающий точного значения, однако за неимением иных вариантов годный.

Объём расширительного бачка принимается равным 15% суммарного объёма сети, включая магистрали из труб, котлы и отопительные приборы.

Представляется, что сторонникам точных расчётов этот вариант покажется чрезмерно примитивным, однако в безальтернативных случаях он применяется как паллиатив.

Как выполнить несложный расчет вместимости расширительного бачка для системы обогрева взгляните в видео.

Расширительный для отапливания – типы и установка

Каждая система обогрева должна быть оборудована элементами, способными обезопасить её от гидравлического удара, поддерживать допустимое давление носителя тепла и возместить изменение его объёма. Таким задачам служит расширительный бачок

Для чего необходим расширительный бачок для отапливания?

Для хорошего функционирования системы для отопления и стойкой циркуляции носителя тепла через все её детали нужно постоянное давление. Его резкие скачки приводят к нарушению гидравлического режима и неверной работе индивидуальных узлов. Чтобы это не допустить, в системе предполагают расширительный бачок. Его функция – возместить изменение объёма носителя тепла (воды или антифриза), вызванное изменением его температуры, уменьшить возможность гидравлического удара. На изменение объёма носителя тепла оказывает влияние также его состав и поэтому температурный показатель. При эксплуатации воды значение этого коэффициента примерно составляет 4%, в случае антифриза, к примеру этиленгликоля, – от 4,4 до 4,8% (в зависимости от концентрации гликоля в антифризе). Собственно расширительный бачок и считается той самой ёмкостью, куда сбрасываются остатки носителя тепла, чтобы поддержать нужное давление в сети.

В зависимости от типа системы обогрева (закрытая или открытая), используют разнообразные расширительные бачки. Сразу напомним, что открытую систему (её ещё называют системой с конвективной циркуляцией – самоточной) в новостройках применяют редко, её можно повстречать по большей части в устаревших постройках.

носителя тепла

Бачок в системе обогрева открытого типа

В подобной системе тепловой носитель – обыкновенная вода – двигается по законам физики настоящим путём за счёт различной плотности горячей и холодной воды. Этому также содействует уклон труб. Тепловой носитель, нагретый до большой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкиваемый холодной водичкой, идущей из обратного трубопровода снизу. Так происходит конвективная циркуляция, из-за которой и греются отопительные приборы. В самоточной системе задействовать антифириз проблематично в виду того, что в расширительном баке тепловой носитель будет в открытом состоянии и быстро выветривается, имен но потому в этом качестве выступает только вода. При нагреве она становится больше в объёме, и её остатки поступают в бачок, а при остывании возвращаются в систему. Бачок размещают в самой верхней точке контура, в основном на чердаке. Чтобы вода в нём не замерзала, его утепляют материалами для изоляционных работ и объединяют с обратным трубопроводом для избежания закипания. На случай переполнения бачка имеется водосброс в канализацию.

Расширительный бачок не закрыт крышкой, отсюда и наименование системы обогрева – открытая. Водный уровень в ёмкости нужно контролировать, чтобы в водопроводе не появилось воздушных пробок, приводящих к малоэффективной работе отопительных приборов. Бачок подсоединяют к сети через расширительный отрезок трубы, а для оснащения движения воды имеется циркуляционный отрезок трубы. По характеру заполнения системы вода может достигать сигнального отрезка трубы, на котором устанавливают

кран. Для контроля увеличения воды служит переливной отрезок трубы. Он в ответе за свободное перемещение воздуха изнутри ёмкости. Для расчёта объёма бачка открытого типа необходимо знать объём воды в системе.

Бачок в системе закрытого типа

Независимая система обогрева, в которой тепловой носитель приводится в движение циркулярным насосом, именуется системой закрытого типа. Её спецификой считается полная герметичность и отсутствие контакта носителя тепла с внешней средой. Расширительный бачок в ней также закрытый, исключающий контакт носителя тепла с воздухом.

Конструкция расширительного бачка

Расширительный бачок собой представляет корпус из углеродистой стали с порошковым красным, серым или белым покрытием, изнутри которого расположена резиновая мембранная ткань по типу диафрагмы либо в виде баллона. Первую по большей части применяют в маленьких ёмкостях, вторую – в больших. Бачки в заводской комплектации порой снабжены клапаном предохранения, защищающим систему от увеличения возможного давления. Если это происходит, клапан открывается, выпуская излишек воды. Лучше подстраховаться и удостовериться, что в вашем изделии он есть. Если нет – докупить и установить рядом с бачком.

Расширительный бачок с мембранной тканью в виде диафрагмы. Данное устройство сильно напоминает бочонок, разделённый пополам подвижной резиновой перегородкой. На производстве в часть сверху ёмкости закачивают воздух, который делает первое давление. После подсоединения бачка в его нижнюю камеру начинает поступать тепловой носитель из сети. В тот фактор, когда пластичная мембранная ткань становится в нулевое-, спокойное положение и как бы ложится на поверхность носителя тепла, система отопления является абсолютно заполненной и готовой к запуску. Когда температура носителя тепла растёт, его объём становится больше, и излишек сбрасывается в расширительный бачок. За счёт сжатия воздуха мембранная ткань отодвигается в воздушную камеру, за счёт чего пространство внутри бачка начинает увеличиваться, и туда поступает излишек носителя тепла. Как только тепловой носитель стынет и идет назад к первоначальному объёму, действие на мембранную ткань заканчивается и воздух в верхней камере, не испытывая противодействия, приводит мембранную ткань в исходное, спокойное положение, таким образом происходит автоматическая регулировка давления в системе.

Бачки с мембранной тканью баллонного типа.

В данном случае камера наполненная воздухом находится вдоль периметра всего резервуара и окружает резиновую камеру для носителя тепла. При его поступлении последняя начинает увеличиваться сродни надуваемому шарику. Благодаря данному устройству бачка удаётся намного точнее контролировать системное давление.

Хочется подчеркнуть, что баллонные мембранные ткани можно менять по мере износа, а диафрагменные замене не подлежат. Так важен материал, из которого создана мембранная ткань. Она должна владеть термоустойчивостью и при этом хорошей пластичностью. Во время выбора бачка необходимо познакомиться с подобными характеристиками мембранные ткани, как долговечность, температура работы, влагостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормативам.

Рабочая схема расширительного бачка

носителя тепла

Как высчитать объём расширительного бачка?

Конструкция расширительного бачка не подразумевает каких-то непростых технических решений, но ошибка в расчёте его объёма приводит к неполадке оборудования и выходу из строя системы для отопления в общем: слишком внушительная ёмкость не сумеет создать достаточного давления в сети, а очень маленькая, наоборот, не примет весь излишек носителя тепла.

Чтобы провести хороший расчёт, необходимо определить общий объём отопительной сети. Для этого необходимо сложить объём котла, суммарный объём всех труб в системе, и также объём добавочных приборов обогрева, если они есть.

Формула для расчёта объёма расширительного бачка:

КЕ – общий обьём всей системы обогрева. Рассчитывают данный показатель учитывая то, что I кВт мощности оборудования для отопления равён 15 л объёма носителя тепла. Если котельная мощность 40 кВт, то общий обьём системы будет составлять КЕ = 15 х 40 = 600 л;

Z – значение температурного коэффициента носителя тепла. Как уже говорилось, для воды это около 4%, а для антифриза различной концентрации, к примеру 10-20%-ного этиленгликоля, – от 4,4 до 4,8%;

N – величина эффективности гидроаккумулятора, которая зависит от начального и самого большого давления в системе, первоначального воздушного давления в камере. Очень часто такой параметр указан изготовителем, однако, если он отсутствует, можно сделать расчёт собственными силами по формуле:

DV – самое большое допустимое значение давления в сети. В основном, оно равно возможному давлению клапана предохранительного и для обыкновенных бытовых отопительных систем нечасто превосходит 2,5-3 атм.;

DS – значение давления начальной зарядки гидроаккумулятора если исходить из непрерывного значения в 0,5 атм. на 5 м протяжённости системы для отопления.

Расчет расширительного бачка для закрытых отопительных систем

закрытый

  • 29 июля 2014 22:32:43
  • Отзывы : 3
  • Просмотров: 11461
  • Автор: Дмитрий З
  • Расчет расширительного бачка для закрытых отопительных систем

Как сделать расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы обогрева.

Сегодняшние системы отопления собой представляют закрытый контур, непроницаемую конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от проникания воздуха, а это означает, менее склонна окислению.

При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с повышением температуры носителя тепла, может повыситься давление, способное нарушить целость компонентов системы. В подобных вариантах ставится герметичный расширительный бачок (мембранный или экспанзомат), который применяется в закрытых контурах теплоснабжения с целью компенсации тепловых расширений.

Экспанзомат конструктивно собой представляет непроницаемую емкость, со встроеной вовнутрь эластичной мембранной тканью или мешком, делящей бачок на две пустоты: одна из которых, при увеличении давления, наполняется тепловым носителем, а остальная – воздухом или азотом.
В одной из частей компенсатора размещен ниппель для подкачки насосом и замера газового давления, а в другой – резьбовой патрубок для соединения для присоединения к отопительному контуру.

Давление в расширительном баке котла.


Кирпичные печи для бани чертежи с порядовками Previous post Кирпичные печи для бани чертежи с порядовками
Фото котельной в частном доме Next post Система воздушного отопления для частного дома