Как определить объем расширительного бака в системе отопления: Расчет объема расширительного бака для закрытой системы отопления

Расширительный бак подобрать для частного дома

Как правильно рассчитать объём расширительного бака

При обустройстве системы отопления важно правильно подобрать расширительный бак. Часто возникают сомнения: не слишком ли маленький? или, наоборот – зачем такой большой? Ведь, действительно, бывают баки на 5-8 литров, а бывают и на 300, 500, 1000 и больше! Кстати, вся размерная сетка представлена на нашем сайте в разделе Расширительные баки для отопления.

Давайте вместе разберемся, имеет ли размер значение?

Вспомним, для чего нужен в отопительной системе расширительный бачок. Расширительная ёмкость служит для компенсации изменения объёма воды или другого теплоносителя в замкнутых системах отопления и обеспечения постоянного давления. Другими словами, в расширительный бак поступает излишний объем горячей воды, образовавшийся вследствие нагрева. Бачок принимает на себя избыток воды, тем самым обеспечивая безопасность элементам системы и снижая потребление энергии.

Как устроен расширительный бак? 

Бак представляет собой завальцованный или сварной металлический корпус  с каучуковой мембраной-диафрагмой внутри. Конструктивно это может быть бачок на ножках или без них, горизонтального или вертикального исполнения.

На заводе-изготовителе в бак закачивается определенное количество воздуха или другого нейтрального газа. Это называется предустановленным заводским давлением, его значение указано на табличке с характеристиками бака. Предустановленное давление давит на диафрагму изнутри. При нагревании вода расширяется, но в замкнутом контуре ей некуда деться и она давит на мембрану. В результате вода поступает внутрь бака, а в системе отопления освобождается дополнительное пространство. При снижении температуры  давление сжатого воздуха выталкивает остывшую воду обратно в трубопровод. Таким образом расширительный бак поддерживает в системе отопления постоянное давление.

Теперь, вспомнив теорию, можно перейти к практике. Возможно, формула расчета кому-то покажется сложной.

Поэтому мы в этой статье предлагаем Вашему вниманию также таблицу приближенных объёмов расширительного бака для отопления

Формула расчета 

V=e*C/(1-((Pпред+1)/(Pмакс+1)))

где 

V – объём расширительного бака (в литрах)

e – коэффициент расширения воды 

C – объём воды в системе (в литрах)

Р пред – предустановленное давление воздуха в баке (бар)

Р макс – максимальное давление в системе (бар)

Для Вашего удобства приводим таблицу, которая поможет Вам приближенно определить  объём расширительного бака для Вашей системы отопления

(Р пред) Предустановленное давление воздуха в баке (бар)	(Р макс) Давление в системе (бар)	(С) Объём воды в системе (л)	Ориентировочный объём ёмкости (в литрах) в зависимости от max рабочей температуры
0,5	1,0	100	3	4,7	6,7	9	11,5	14,3	17,3
0,5	1,5	100	1,9	3,0	4,2	5,6	7,2	8,9	10,8
0,5	2,0	100	1,5	2,4	3,4	4,5	5,7	7,1	8,6
0,5	2,5	100	1,3	2,1	2,9	3,9	5,0	6,2	7,6
1,0	1,5	300	11,4	17,7	25,2	33,7	43,1	53,5	64,8
1,0	2,0	300	6,8	10,6	15,1	20,2	25,9	32,1	38,9
1,0	2,5	300	5,3	8,3	11,8	15,7	20,1	25,0	30,2
1,0	3,0	300	4,5	7,1	10,1	13,5	17,2	21,4	25,9
1,5	2,5	500	13,2	20,7	29,4	39,3	50,3	62,4	75,6
1,5	3,0	500	10,1	15,8	22,4	29,9	38,3	47,5	57,6
1,5	3,5	500	8,5	13,3	18,9	25,2	32,3	40,1	48,6
1,5	4,0	500	7,6	11,8	16,8	22,4	28,7	35,7	43,2
2,0	3,0	1000	30,3	47,3	67,2	89,8	115	142,6	172,7
2,0	4,0	1000	18,9	29,5	42,0	56,1	71,9	89,1	108
2,0	5,0	1000	15,1	23,6	33,6	44,9	57,5	71,3	86,4
2,0	6,0	1000	13,2	20,7	29,4	39,3	50,3	62,4	75,6
Максимальная рабочая температура (°С)			40	50	60	70	80	90	99
(е) Коэффициент расширения воды при изменении температуры на 10 °С			0,008	0,012	0,017	0,022	0,029	0,036	0,043

Просим обратить внимание, что этот расчет действителен при соблюдении некоторых условий.

Во-первых, расширительный бак и предохранительный клапан должны находиться на одном уровне.

Во-вторых, рабочая жидкость для данного расчета – вода. Для смеси воды и гликоля расчет будет отличаться с учетом коэффициента вязкости рабочей жидкости

В третьих, максимальное рабочее давление должно быть, по крайней мере, равным максимальному давлению в системе (давление может быть отрегулировано предохранительным клапаном)

Надеемся, что эта таблица поможет Вам корректно подобрать объём бака для отопления, который подойдет именно Вашей системе  отопления. Помните, что лучше немного больше, чем меньше.

Хотелось бы немного остановиться на месте расположения расширительного бака в замкнутой системе отопления

Схема автономного отопления: основные элементы системы

Для того, чтобы сделать систему отопления частного дома, в первую очередь необходимо создать схему с указанием всех основных элементов системы и материалов, которые будут использоваться. Тут приводим базовую схему расположения компонентов контура отопления

Элементы, которые будут использоваться в системе отопления, могут отличаться в зависимости от проекта, но основная их часть понадобится в любом случае

КОТЕЛ – может быть газовый, твердотопливный или электрический

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС – толкает воду от котла к потребителю (радиаторам, контурам теплого пола и т. п.)

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК – нужен для компенсации расширения теплоносителя вследствие его нагрева в закрытых системах отопления

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН – служит для предотвращения движения воды в обратном направлении

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН – позволяет “сбросить пар” от перегретого теплоносителя

ВОЗДУХООТВОДЧИК – предотвращает завоздушивание системы отопления, продлевает срок службы насоса и других элементов системы отопления

МАНОМЕТР – позволяет контролировать текущее давление в системе

СМЕСИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

или попросту ТРОЙНИК – соединяет контур системы

ЗАДВИЖКА или КРАН – нужна для перекрытия системы отопления в необходимых местах. Для удобного демонтажа элементов системы для ремонта или диагности советуем использовать краны с быстросъёмными накидными гайками (кран-американка)

Также может пригодится РЕДУКТОР ДАВЛЕНИЯ, СМЕСИТЕЛЬ-ТЕРМОСТАТ, АНТИКОНДЕНСАЦИОННЫЙ КЛАПАН и другие элементы

На приведенной схеме арматурные и контрольные элементы расположены по отдельности. Но для удобства пользователя промышленность выпускает так называемую арматуру в сборе. Для примера приведем:

группа безопасности котла – сборный сепаратор воздуха, укомплектованный воздухоотводчиком. предохранительным клапаном и манометром

сборный коллектор

 равномерного распределения теплоносителя и контроля уровня тепла в системе теплого пола

На нашем сайте представлен широкий выбор циркуляционных насосов для бытового и промышленного использования разных производителей. Особое внимание хочется уделить циркуляционным насосам от датского “короля насосов” Grundfos”. У нас есть как стандартные трехсткоростные, так и энергосберегающие насосы со встроенным частотным преобразователем. Энергосберегающими насосы Grundfos названы не зря – они действительно существенно экономят потребление электроэнергии, которая дорожает с каждым днем. Например насос Грундфос ALPHA1 L 25-60 потребляет всего от 4 до 45 Вт в зависимости от выбранного режима работы.

Также можно выбрать расширительный бак итальянских производителей Zilmet, Aquasystem Elbi или Imera нужного Вам объема. Как это делать, Вы уже знаете из формулы расчета в начале этой статьи.

Если Вам нужна дополнительная консультация по подбору объёма расширительного бака для отопления, обращайтесь в наш отдел продаж. Мы с удовольствием ответим на все Ваши вопросы и окажем помощь в выборе бака и других комплектующих системы отопления.

Расчет расширительного бачка отопления

Современный отопительный рынок владельцам загородной недвижимости предлагает использовать удобные и недорогие решения для компенсации температурных расширений теплоносителя – расширительные баки «экспанзоматы» закрытого типа. Эти баки пришли на смену емкостям открытого типа зачастую изготовляемых кустарными способами и устанавливаемые в верхней точке систем с естественной циркуляцией.

Принцип работы расширительного бака

Расширительные баки закрытого типа представляют собой герметичную резиновую мембрану, которая разделяет между собой две среды: водяную от воздушной. Воздушная среда представляет собой смесь азота и воздуха накачанная в капсулу под определенным давлением. Теплоноситель в системе отопления циркулирует по замкнутому контуру, и при нагревании меняет свою плотность и объем, расширяясь при этом. Чтобы предотвратить повышения давления в системе выше критичного, горячая вода начинает заполнять водяную камеру расширительного бака. Тем самым происходит выгибание мембраны в сторону воздушной камеры.

Заполнение водяной части бака будет происходить до достижения максимального давления в системе и максимального увеличения воды, при полностью заполненном экспанзомате и росте давления происходит сброс теплоносителя в канализационную сеть через предохранительный клапан. Поэтому, чтобы не происходило частных сливов горячего теплоносителя и частой подпитки системы водой, необходимо производить расчет объема расширительных баков исходя из объема системы и ее мощности.

Расчет объема расширительного

Расчет объема расширительного бака производится по формуле:

Vбак= Vсист*?темп/ (1-Pабс min/Pабс max),

где

Vсист – объем системы отопления, л

?темп – коэффициент температурного расширения теплоносителя, показатель изменения объема теплоносителя, соответствующего разнице температур при работе и заполнении системы.  Является табличной величиной, при температуре теплоносителя 90 °С и воздуха при заполнении 30°С равен 0,033.

Pабс min – абсолютное изначальное давление в экспанзомате, бар. Как правило, это давление больше статического давления системы относительно точки врезки бака.

Pабс max – абсолютное давление срабатывания предохранительного клапана, или предельное давление в баке, бар

 

Объем системы отопления определяется несколькими способами:

• при составлении аксонометрической схемы трубопроводов и выполнении гидравлического расчета, в частности, определения диаметра трубопроводов и их длины.
• Либо укрупненным способом в зависимости от назначения системы и тепловой мощности.

 

Укрупнено удельный объем теплоносителя системы рассчитывается следующим образом исходя из насыщенности системы отопительными приборами:

1. Котельная – 13 л/кВт;
2. Система отопления – 11 л/кВт;
3. Радиаторы систем отопления – 15 л/кВт;
4. Конвектора — 8 л/кВт;
5. Теплый пол – 18 л/кВт.

 

В качестве примера рассчитаем объем расширительного бака для системы отопления жилого дома тепловой мощностью 8 кВт:

• Объем системы, состоящей из сети трубопроводов, котла и радиаторов примерно составит 312 литров.
• Коэффициент температурного расширения теплоносителя ?темп=0,033.
• Pабс min=1+0,6=1,6 бар
• Pабс max=1+3=4 бар
• Vбак= 312*0,033/ (1-1,6/4)=17 литров.
• Ближайший объем доступного бака равен 25 литров, который и принимаем к установке.

Расширительный бак для системы отопления, давление, принцип работы

В системе отопления очень важным элементом является расширительный бак для отопления. Служит такое устройство для того чтобы принимать излишки теплоносителя в тот момент, когда он расширяется, таким образом предотвращая разрывание трубопровода и кранов.

Расширительный бак для отопления

Принцип функционирования расширительного бака для отопления состоит в следующем: когда температура теплоносителя поднимается на 10 градусов, то объем его увеличивается примерно на 0,3%. Так как жидкость – не сжигается, то появляется излишнее давление, которое нужно компенсировать. Именно для этого и устанавливается расширительный бак.

Виды расширительных баков

В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.

Открытый расширительный бак для отопления

В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.

Устройство закрытых расширительных баков

Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.

Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.

Вертикальные и горизонтальные фланцевые бачки

Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.

Рекомендуем к прочтению:

Выбор расширительного бака

Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.

Сегодня на рынке представлен большой спектр, расширительных баков для системы отопления.

Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.

Расчет объема бака

Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.

Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.

Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).

Коэффициенты полезного объема расширительного бака

Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.

Установка расширительного бака

Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.

Рекомендуем к прочтению:

Один из вариантов установки расширительного бачка в систему отопления

Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.

Обслуживание расширительного бака

Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

• Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
• Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
• Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
• Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

Показания манометров при правильной работе расширительного бака

Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

Подбор расширительного бака для водяного отопления

Подбор расширительного бака для систем водяного отопления, методика расчета рабочего объема закрытого и открытого бака

Расширительные баки открытого и закрытого типа применяются в системах водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя и принудительной, осуществляемой с помощью циркуляционного насоса. Они служат для поддержания давления в системе и позволяют в некоторых случаях при аварийной ситуации «сбросить» теплоту из котла на нагрев воды в расширительном баке.

Схема подключения открытого расширительного бака с естественной циркуляцией теплоносителя применяется при использовании в гравитационной системе отопления твердотопливного котла.  В насосных системах отопления с котлом на твердом топливе устанавливается мембранный закрытый расширительный бак.

Для того, чтобы с возникновением ситуации чрезмерного нагрева теплоносителя, чтобы котел не закипел, предпочтительней выбирать расширительный бак, имеющий объем, значительно превышающий требуемый рабочий. Это позволит принять избыточную тепловую энергию из системы, которая уйдет на нагрев избытка теплоносителя, находящегося в расширительном баке. Для этого необходимо через срабатывание специального клапана организовать дополнительный циркуляционный контур. В случае закипания воды происходит сброс пароводяной смеси по отводной трубе в верхнюю часть расширительного бака, ее сепарирование и дальнейший выход в атмосферу.

Рабочий расчетный объем открытого расширительного бака, Vр.б., л, можно определить по формуле:

Vр.б. = 0,045 x Vс.о.,

где:

Vс.о. – расчетный объем воды в системе отопления, л.

Закрытый расширительный бак мембранного типа, как правило, устанавливается в тепловом пункте, подключенном к центральным сетям теплоснабжения или автономному источнику тепловой энергии.

Мембранные баки, работающие под давлением, распространены больше и делятся на:

– закрытые расширительные баки, работающие под давлением системы отопления;

– закрытые расширительные баки, работающие под атмосферным давлением.

Требуемый рабочий объем закрытого бака Vз.б. зависит от гидростатического давления системы и давления срабатывания предохранительного клапана.

Требуемый минимальный объем Vз.б., л, закрытого (мембранного) расширительного бака, работающего под давлением, можно определить по формуле:

Vз.б .= Vр.б./(1- Рг./ Рп.к.),

где:

Vр.б. – рабочий расчетный объем открытого расширительного бака, л;

Рг. – расчетная величина гидростатического давления в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, бар;

Рп.к. – значение давления срабатывания предохранительного клапана, бар.

Расчетную величину гидростатического давления Рг., бар, в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления можно определить по формуле:

Рг = ρ x hг x 10¯⁴,

где:

hг. – высота столба жидкости над точкой подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, м;

ρ – плотность воды, кг/м³.

Необходимо помнить, что минимальное давление в закрытой системе водяного отопление должно быть не менее 1 бар. Мембранный расширительный бак должен быть отрегулирован на величину давления воды в системе и только после этого можно заполнять систему отопления водой.

назначение, виды, установка, обслуживание и ремонт

В водяной системе отопления один из компонентов — расширительный бак. Это небольшой резервуар, который отвечает за стабилизацию давления. Без него возможны повреждения труб, радиаторов и других элементов системы. О том, что такое расширительный бак для отопления и как он регулирует давление и поговорим дальше. 

Назначение и виды

В системе отопления температура теплоносителя постоянно изменяется, что приводит к изменениям его объема. Ведь известно, что жидкости при нагревании расширяются, при остывании сжимаются. Расширительный бак для отопления как раз и предназначен для того, чтобы принимать на себя излишки жидкости при нагреве (расширении), и возвращать их в систему при остывании. Таким образом он поддерживает стабильное давление в системе отопления.

Расширительный бак для отопления окрашен в красный цвет

Открытого типа

Есть два типа расширительных бачков: открытого и закрытого. Емкости открытого типа используется обычно в самотечных системах (с естественной циркуляцией). Так он называется потому, что представляет собой негерметичную емкость. Это может быть бочка, кастрюля, специально сваренный резервуар. Для того чтобы теплоноситель меньше испарялся, устанавливают крышку, но сама емкость негерметична. Принцип работы открытого расширительного бака прост: это емкость, в которую вытесняется излишек теплоносителя при повышении температуры и подается обратно при остывании.

Расширительный бак открытого типа — любая емкость, например, пластиковая канистра

При расчете баков открытого типа берут солидный запас по объему: можно долить теплоноситель и некоторое время не проверять его уровень. Емкость негерметична, так что идет постоянное испарение жидкости и запас не помешает. В случае недостатка теплоносителя, в систему попадет воздух, что может ее остановить. Последствия могут быть печальными — если сработает автоматика котла (если она есть) — есть вероятность разморозки. Если автоматики нет, котел от перегрева может разорваться. В общем, это тот случай, когда запас действительно оправдан.

Если в систему отопления залита вода, можно сделать автоматической пополнение на основе поплавка от бачка унитаза. Принцип работы точно такой же: при понижении уровня ниже определенной точки открывается подача воды. При достижении нужного уровня, подача перекрывается.

Расширительный бак для отопления открытого типа с поплавком

Плюс такого решения в том, что нет необходимости контролировать количество теплоносителя, возможность завоздушивания минимальна. Минус — надо тянуть водопроводную трубу. Так как открытые систем обычно работают на естественной циркуляции, расширительный бак для отопления ставят в самой верхней точке системы. Очень часто это — чердак, так что трасса получается длинной.

И это еще не все возможные аварийные ситуации. Поплавки, случается, не перекрывают подачу воды. Если такое произойдет с унитазом, вода просто бежит в канализацию. В случае с отоплением вода польется на чердак, затопит дом… Чтобы избежать подобной ситуации, надо сделать контроль перелива. В самом простом случае это ввареный/приделанный на нужном уровне патрубок с подключенным к нему шлангом. Шланг можно вывести в канализацию, но тогда надо придумать еще и сигнализацию переполнения емкости (заодно тогда и снижение уровня ниже критического). Можно шланг просто вывести на метр от дома или запустить в систему водостока. В этом случае видны будут «следы» переполнения и можно будет своевременно отреагировать и без сигнализации. Так что открытый расширительный бак для отопления требует некоторого дооборудования.

Закрытого типа

Расширительный бак для отопления закрытого типа ставится в системы с принудительным движением теплоносителя. В них движение теплоносителя активизируется при помощи циркуляционного насоса. Такие системы работают при повышенном (относительно атмосферного) давлении. Для сохранения этого давления, емкость должна быть герметичной.

Одна из главных функций расширительного бака для закрытой системы отопления — поддержание стабильного давления. Для этого емкость делят на две части. В одной находится воздух или закачанный на заводе инертный газ (обычно аргон). Эта часть герметична, есть выход малого диаметра, в котором установлен золотник (принцип работы такой же, как у велосипедного или автомобильного).  Другая камера пуста и имеет выход какого-то сечения. Через этот выход расширительный бак для отопления подключается к трубопроводу. При расширении в эту камеру поступает теплоноситель.

Виды мембранных расширительных баков

Расширительный бак закрытого типа делится на камеры при помощи эластичной резиновой перегородки — мембраны. Бывает она двух видов: в виде диафрагмы (диска) или груши. Разницы особой нет, за исключением того, что грушу проще менять. Так что емкости с грушей более популярны, чем с диафрагмой.

Принцип работы мембранного расширительного бака сложнее, чем открытого. В «сухой» камере создается определенное давление. Оно подбирается в зависимости от рабочего давления в системе, а стандартная заводская настройка —  1,5 Бар. Пока давление в системе ниже чем в расширительном баке, «водяная» часть емкости остается пустой.

Когда оно становится выше, жидкость начинает поступать, мембрана растягивается, повышая давление в «газовой» части бака. Этот процесс происходит до тех пор, пока либо давление в системе не начинает падать (теплоноситель остывает), либо емкость заполняется полностью. Первый случай — это нормальная работа системы отопления, второй — аварийная.

Второй вариант означает, что объема расширительного бака не хватает. И такая ситуация возникает при неправильно подобранном размере (слишком маленький) или при перегреве котла. Чтобы сохранить работоспособность системы в таких ситуациях, ставят аварийные клапана.

Устройство и работа мембранного расширительного бака

Определение объема расширительного бака и его выбор

Для нормальной работы отопления расширительный бак должен иметь достаточный объем. Есть два способа его определения: можно рассчитать по формуле, можно воспользоваться эмпирическими данными.

Объем расширительного бака для отопления выбирается под каждую из систем

Эмпирический путь

Начнем с эмпирического способа. По опыту эксплуатации сделан вывод, что если объем расширительного бака для отопления составляет около 10% от общего объема системы отопления, этого достаточно. Вопрос в том, как определить объем системы. Способов как минимум два:

• Посчитать при заполнении (если заполняется водой и стоит счетчик или при заполнении теплоносителем из канистр — вы точно будете знать, сколько закачали жидкости).
• Высчитать по объему элементов системы. Потребуется найти информацию о том, сколько литров помещается в одном метре трубы, в одной секции радиатора. С этими данными уже можно узнать объем системы отопления.

Объем теплоносителя в трубах разного диаметра

Зная, сколько литров теплоносителя в вашем отоплении, легко рассчитать требуемый объем мембранного бака — он должен быть не менее 10% от этой цифры. В случае с баком открытого типа, реальный объем можно хоть удвоить — меньше вероятность того, что бачок опустеет. По минимуму, стоит добавить половину — вы все равно недольете его, минимум, на 1/3.

Мембранный расширительный бак для отопления берут обычно не слишком завышая расчетную цифру. Дело в том, что чем больше емкость, тем дороже стоит расширитель. И рост цены значительный. Тем не менее, брать меньший не стоит — давление будет «скакать», что приведет к раннему износу компонентов или вообще, останову системы. Наиболее вероятно, что отопление засбоит в морозы, потому что в холодную погоду теплоноситель более горячий, значит — его объем больше. И именно в эти моменты, объема расширительного бака может не хватить. Если вы заметили такие симптомы и расчет подтвердил, что мембранный бачок у вас недостаточного размера, не обязательно менять его на больший. Можно поставить второй. Важно чтобы суммарная емкость их была не менее расчетного значения.

Если в системе антифриз

Антифриз для отопления имеет большее тепловое расширение, чем вода. Причем разные марки имеют различные характеристики. Поэтому, для теплоносителя этого вида, желательно объем расширительного бака предварительно рассчитать.

Тут есть два пути: определить как для воды, сделать поправку на большее тепловое расширение. Оно зависит от процентного содержания этиленгликоля (тосола). На каждые 10% гликоля добавляем 10% объема. То есть:

• 10% этиленгликоля — должны добавить 10% от найденного объема бака для воды;
• 20% этиленгликоля — 20% добавляем и т.д.

Этот расчет обычно оправдан, но можно найти более точные цифры, используя формулу (на рисунке).

Формула расчета объема расширительного бака для системы отопления

 

После того как вы определились с объемом, пора покупать расширительный бак. Но в магазине они есть разных цветов. Как минимум, есть синие (голубые) и красные. Так вот, мембранный расширительный бак для отопления всегда красного цвета. Синие — для водопровода, причем для холодной воды. Они значительно дешевле, но мембрана там сделана из резины не приспособленной к высоким температурам. Так что в системе отопления прослужит он совсем недолго.

Давление в мембранном баке и его проверка

Чтобы закрытая система отопления работала нормально, в расширительном баке должно быть давление на 0,2-0,5 Бар ниже, чем в системе. Чем больше система, тем больше разница в давлении. Но, как уже говорили, на заводе их накачивают до 1,5 Бар, так что перед установкой расширителя, его лучше проверить и настроить под свою систему отопления.

Золотник часто прячется под пластиковой крышкой

Проверяем давление манометром, подключив его к выходу с золотником. Если давление выше, чем вам надо, немного стравливаем. Сделать это несложно — чем-то тонким нажать на лепесток в ниппеле. Послышится шипение выходящего воздуха. Когда давление достигнет желаемого уровня, освобождаем лепесток.

Если мембранный бачок накачан слишком слабо (такое тоже бывает), его можно накачать обычным насосом. Но удобнее автомобильным, с манометром — сразу можно контролировать давление. После проверки можно устанавливать в систему.

Место установки

Расширительный бак для отопления закрытого типа устанавливается на прямом участке перед циркуляционным насосом. Перед, в том смысле, что насос гонит воду от расширительной емкости, а не в нее. В таком случае расширитель работает более корректно.

Место для установки мембранного расширительного бака

Для установки мембранного бака, монтируют тройник, от него идет труба, к которой подключается емкость. Высота установки не имеет значения. Но перед баком и за ним лучше поставить отсечные краны. Мембрана, выходит из строя раз в несколько лет. Еще чаще приходится его проверять, подкачивать. Чтобы для обслуживания не приходилось останавливать и сливать систему и ставят запорный кран. Его перекрывают и можно бачок снимать, проверять, ремонтировать.

В самой высокой точке

В системах открытого типа, место установки расширительного бака выбирается исходя из других соображений. Его ставят в самой верхней точке системы. В этом случае он работает еще и как воздухосборник. Пузырьки воздуха стремятся вверх, а если в самой верхней точке стоит расширительный бачок, они тут и поднимаются на поверхность, выходя в атмосферу. Так что такой бак намеренно делают негерметичным, чтобы воздух из системы отопления имел возможность выходить естественным путем.

Расчет объема системы отопления и расширительного бака

Когда необходим расчет объема отопления?

Расчет объема отопления производится для определения количества антифриза и для подбора расширительного мембранного бака для закрытой системы отопления. Расчет объема отопления можно произвести приблизительно, используя соотношение: для отопительной системы с котлом мощностью 1кВт требуется 15 л теплоносителя. Соответственно объем отопительной системы с котлом мощностью 10 кВт приблизительно составит 150 литров.

Данные, полученные при таком подсчете объема отопления, не учитывают особенностей конкретной отопительной системы и являются всего лишь «ориентиром».

От приблизительного расчета к более точному

Более точный расчет основан на суммировании внутреннего объема всех отдельных элементов отопительной системы

• Внутреннего объема котла отопления

• внутреннего объема приборов отопления

• Внутреннего объема трубопровода

Так, к примеру, объем электрического котла отопления обычно находится в интервале от 3 до 10 литров. Это значит, что для котла мощностью 4-5 кВт логично взять внутренний объем, равный 3 литрам, а для котла на 10-12 кВт, принять внутренний объем равный 10 литрам.

Вот несколько примеров внутреннего объема некоторых видов теплотехнического оборудования:

• Электрический котел 3-10 литров

• Твердотопливный котел 50-60 литров

• Секция биметаллического радиатора с межосевым расстоянием 500 мм -0,2-0,3 л

• Секция алюминиевого радиатора с межосевым расстоянием 500 мм-0,4 л

• Секция чугунного радиатора с межосевым расстоянием 500 мм -1,5 л

В большинстве случаев внутренние объемы аналогичных приборов отопления различных торговых марок примерно равны. Однако рынок теплотехнического оборудования постоянно обновляется, появляются новые отопительные приборы с другими параметрами, в том числе и с отличным от усредненных значений внутренним объемом. Поэтому объем котла и приборов отопления лучше всего взять из технических паспортов на эти изделия. Если таких данных нет, нужно зайти на сайт производителя, где, наверняка, есть вся необходимая информация на выпускаемое оборудование.

Расчет объема трубопровода

Внутренний объем трубопровода рассчитывается по формуле

V =π*R²*L*1000, где:

V – объём теплоносителя

R – радиус трубы

L – длина трубы

При определении внутреннего объема трубопровода в расчетах используется только внутренний размер (радиус или диаметр) трубы. Важно помнить, что полимерные и металлопластиковые трубы маркируются по наружному диаметру, а стальные и медные трубы по внутреннему диаметру. Для определения размера полимерной трубы необходимо из величины ее диаметра вычитать толщину стенок трубы.

Для получения внутреннего объема отопления все полученные величины суммируются, а полученное при этом значение используется далее для подбора расширительного бака отопления.

Подбор расширительного бака отопления

Точный расчет объема расширительного бака отопления необходим в основном для закрытых систем отопления. Для этого используется следующий алгоритм:

V = (VS х Е)/d

V – Объем расширительной емкости;

VS – Общий объем всей отопительной системы, включая котел, трубопровод, радиаторы и теплообменники;

Е – Коэффициент расширения теплоносителя. Для воды принимается равным 0,04. Для антифриза 0,044

d –Показатель эффективности бака, который будет установлен в отопительную систему.

Рассчитывается по формуле эффективность мембранного расширительного бака d = (PV – PS) / (PV + 1), где

РV – максимальное рабочее давление системы отопления, для двухэтажных частных домов обычно достаточно 2,5 бар

PS – давление зарядки мембранного расширительного бака (равно статическому давлению системы отопления) примерно 0,5 бар

Для открытых систем отопления нет столь строгих правил подбора расширительного бака. Обычно его объем примерно равен одной трети расширительного бака закрытой отопительной системы.

Определение требуемого количества антифриза

Определить, сколько нужно антифриза для заполнения отопительной системы, можно суммируя объемы всех составляющих элементов, включая объем расширительного бака отопления. Расчет антифриза возможен только после расчета расширительного бака. Упрощать расчеты, связанные с объемом теплоносителя, нельзя. Особенно, если речь идет о закрытой отопительной системе, в которой при неправильно подобранном мембранном баке может возникнуть избыточное давление, что в свою очередь, может стать причиной аварийной ситуации.

Подведем итоги

Расчет объема теплоносителя отопительной системы необходим для определения объема теплоносителя и подбора расширительного мембранного бака. Расчет объема отопления наиболее актуален для закрытых систем, в которых неправильно подобранный бак может стать причиной возникновения аварийных ситуаций.

Расчет объема отопления может быть приблизительным, но более точных результатов придется воспользоваться формулами или использовать онлайн калькулятор.

Все о мембранных баках. Установка, замена и ремонт.

Частые вопросы связанные с ремонтом и установкой мембранных баков

Предисловие.

Современные инженерные решения позволяют облегчить жизнь потребителей во многих смыслах. Одним из таких технических решений, являются мембранные баки. Мембранный бак – устройство, для создания дифференциального давления. В системах отопления, с помощью мембранных баков, стало возможно монтировать закрытые системы трубопроводов. Это позволило уйти от громоздких емкостей в открытых системах отопления и необходимости контролировать уровень жидкости в этих емкостях. В системах водоснабжения расширительный бак, позволил создавать компактные резервуары для запасов воды, в противовес громоздким емкостям и водонапорным башням.   

Отличия расширительного бака от гидроаккумулятора.

Хоть мы имеем два разных названия, по смыслу, это совершенно одинаковые приборы. Есть разница только в цвете, и качестве применяемой резины. Баки красного цвета – расширительные, они для систем отопления, т.е. предназначены для горячей воды. Гидроаккумуляторы – синего цвета, применяются для холодной воды.

Советы по выбору и опыт.

Резиновая мембрана, которая находиться внутри расширительного бака или гидроаккумулятора, является по сути расходным материалом. Конечно же все зависит от качества применяемой в них резины, однако сам по себе материал не слишком долговечен, и судя по опыту нашего монтажного отдела, редко встречаются эксземпляры, старше 12 лет. По опыту обслуживания подобного оборудования, можем отметить долгожителями – марку REFLEX, но с одним «но»! Современные экземпляры, точно проигрывают в качестве, тем, что приобретались 10 лет назад. Среди брендов, которые мы обслуживаем, точно не посоветуем* мембраны Джилекс, и Wester. Так как именно их приходилось много менять. Самые частые причины выхода из строя:

·        Разрыв мембраны

·        Коррозия фланца

·        Коррозия ёмкости

·        Герметичность ниппеля

Конечно любая из этих проблем вполне решаема, но только в том случае, если Вы имеете оригинальные расходные материалы. Подбором и поиском аналогичных расходников, сантехник врят-ли будет заниматься, а скорее всего, предложит заменить вышедшее из строя оборудование. Именно поэтому, мы рекомендуем покупать тех производителей, чьи расходные материалы, есть в свободной продаже. Интернет-магазин SANCOM, рекомендует устанавливать расширительные баки под торговой маркой Tim, производимые в КНР. Такой выбор, дает возможность докупить фланец или мембрану, в случае выхода из строя.

Как определить вышедший из строя расширительный бак.

В правильно смонтированной системе отопления, установленное давление не должно иметь больших перепадов. Если Вы заметили, что установленное давление резко повышается, при включении котла, скорее всего вышел из строя расширительный бак. Для начала, проверьте ниппель для подкачки воздуха. Если при нажиме на клапан ниппеля, из него потекла жидкость, скорее всего это внутренний разрыв мембраны, так как в воздушном пространстве, не должно быть воды. Мембрану придется заменить на аналогичную. Если же при нажатии на ниппель, нет ни воды, ни воздуха, следует проверить наполненность бака водой. Если бак прикручен на гибком соединении, можете аккуратно покачать его, если соединение с трубопроводом жесткое, то постучите по стенкам бака. Глухой звук – бак полный, звонкий – бак пустой. Если бак полный, значит он не накачен воздухом. Причина отсутствия воздуха в баке, пропускающий ниппель, или не герметичность(плохо прикручен фланец или коррозия). В этом случае, рекомендуем произвести визуальный осмотр бака на наличие коррозии, затем накачать бак через ниппель, компрессором или обычным насосом, проверить ниппель и сомнительные места и понаблюдать за давлением. Обратите внимание, что накачку мембранного бака воздухом следует производить при сброшенном давлении в системе трубопровода до нуля! Если на баке присутствует сквозная коррозия, к сожалению бак придется заменить. Если неисправен ниппель, можно заменить его на другой, подойдет обычный автомобильный. Если бак пустой, при работающей системе отопления под давлением, скорее всего, что давление воздуха в расширительном баке больше давления воды в трубопроводе. Отрегулируйте давление в мембранном баке при необходимости.

Как определить вышедший из строя гидроаккумулятор?

Если у Вас загородный дом, и в доме установлена насосная станция или поверхностный насос, то определить вышедший из строя бак, будет проще всего. Гидроаккумулятор, дает некоторый запас воды в Вашем трубопроводе, следовательно работать насосу приходиться только тогда, когда заканчивается запас этой воды. Если при каждом открытии крана, включается насос, и отключается при закрытии крана, то с уверенностью можно сказать, мембранный бак – не работает должным образом. Определить бак, который вышел из строя при работающем насосе в колодце или скважине сложнее. Однако проще и точнее всего, попросить помощника, и послушать работу насоса. Если помощника рядом нет, то вышедший из строя гидроаккумулятор, можно определить по напору. Каждый раз, когда Вы открываете кран, напор на секунду обрывается, а затем резко бьет мощной струей. Но данный пример, может означать так-же неверно настроенную автоматику и давление бака. Можно воспользоваться еще одним способом проверки… Отключите питание насоса, и проверьте, будет ли в трубопроводе вода. Если вода есть, значит и есть запас воды в баке. Если баков несколько, то данный способ, покажет только выход из строя сразу всех баков. Каждый раз, когда возникают сомнения в работоспособности мембранного бака, рекомендуем проверить ниппель мембранного бака. В нем должен быть воздух. Если через ниппель потекла жидкость, скорее всего, порвана мембрана и ее нужно заменить. Если нет ни воды не воздуха, проверьте наполненность бака водой. Если бак под завязку наполнен водой, то скорее всего воздух стравило с ниппеля, попробуйте слить систему и подкачать бак, через ниппель обычным автомобильным насосом или компрессором. Если бак пустой, а через ниппель идет воздух с хорошим давлением. Значит давление воздуха, выше давления в водяной магистрали.

Установка мембранного бака.

Мембранный бак, установить и подключить в систему очень просто. Он имеет подключение на фланце, как правило либо 3/4”, либо 1” с наружной резьбой. Подключить расширительный бак можно на любом участке трубопровода. Для врезки в систему можно использовать тройник или выход на коллекторе. Соединиться можно любыми водопроводными трубами, но удобнее всего соединяться с помощью специальной угловой гибкой подводки. Еще есть один вариант установки небольших расширительных баков, это установка на специальный кронштейн, присверливаемый к стене, либо на настенную группу безопасности. Но этот вариант годится для баков объемом до 36 литров. Установка данного прибора может вполне осилить и владелец хозяйства, больших навыков это не требует. Единственное, что требуется проверить и отрегулировать после установки, это накаченное заводское давление, и в случае неверных значений, отрегулировать его. Давление в баке, рассчитывается по значениям, исходя из перепадов давления в системе, согласно настройкам автоматики насоса. Для того, чтобы бак заполнялся, нужно накачать в него давление воды больше, чем закаченное давление воздуха. Для водопроводных систем, давление воздуха ниже 1,5 Bar, не имеет особого смысла, так как это то давление, которое будет выдавливать воду из бака. Бак пропустит в себя воду тогда, когда значение давления воды, превысит значение по давлению воздуха. Далее, опорожнятся бак начнет тогда, когда давление воды, станет меньше, чем давления воздуха. И опорожняться бак будет под давлением воздуха, которое в него закачали. Поэтому накачивайте воздушное давление в баке, с учетом того давления, которое будет выдавливать воду, при отключенном насосе. Подкачку давления воздуха в баке, следует проводить только на пустом трубопроводе. По завершению работ, на всякий случай, проверьте герметичность ниппеля.

Замена и ремонт мембранного бака.

Заменить бак не составит большой трудности и с этой задачей, легко может справиться и домовладелец. Прежде всего, необходимо слить всю систему, или тот участок, который перекрывается предусмотренными для этого кранами. После того, как мембранный бак будет опорожнен, необходимо раскрутить гайку скрученную с фланцем и освободить бак. Установленный новый бак, необходимо отрегулировать по нужному Вам давлению воздуха, сделать это лучше до запуска системы. После того, как Вы прикрутите бак и установите нужное давление, можно сделать пробный запуск. Следите за тем, чтобы при запуске, не было воздушного шипенья и подтеков.

Кроме замены непосредственно самого бака, возможно произвести и его ремонт. Например, можно заменить проржавевший фланец, или мембрану (грушу) внутри бака. Сантехники идут неохотно на подобное мероприятие, тк подобная работа грязная, а много за неё не взять. Скорее всего, Вам предложат заменить бак целиком, ссылаясь на отсутствие подходящих запчастей. Поэтому зачастую, ломать голову с заменой внутренностей, приходиться хозяевам. Заменить мембрану или фланец не сложно. Нужно лишь раскрутить болты на фланце. Однако нужно понимать целесообразность такого ремонта. Например, если бак вышел из строя быстро или имеет следы коррозии, то такой ремонт лучше и не планировать, а действительно, заменить на новый бак. Если бак остался как новый, а у Вас имеется мембрана от производителя, тогда лучше поменять. Прежде чем приступить к ремонту, Вы должны быть уверены, в том, что именно мембрана вышла из строя. Главным фактором разрыва мембраны, является наличие жидкости, при нажатии на клапан ниппеля. Помните, при разрыве мембраны, вода поступает во внутреннюю полость мембранного бака, и имеет контакт, с необработанной внутренней поверхностью. Такой контакт может ускорить внутреннюю коррозию стенок бака, поэтому при замене мембраны, хорошо просушите внутреннюю поверхность бака.

Установка, замена или ремонт расширительного бака от SANCOM

Монтажники интернет-магазина SANCOM, выполнят работы по установке любых мембранных баков в системы отопления и водоснабжения. Огромный опыт в монтаже сантехнических систем, позволяет с твердой уверенностью говорить о нас, как о профессионалах рынка услуг. Работы любой сложности, расширительные баки любого объема, как для отопления так и для водоснабжения, с напольной и настенной установкой. Работы выполняются с выездом к заказчику, при установке оборудования, возможен выезд с необходимым материалом и оборудованием. Стоимость замены, складывается из удаленности объекта от Москвы, сложности условий работ, объема расширительного бака. Выполняем ремонт расширительных баков, при наличии необходимых расходников. На расширительные баки, которые мы поставляем и рекомендуем, выполняем ремонт в рамках гарантии и пост-гарантийное обслуживание.

Надеюсь данная статья будет для Вас полезной!

Автор статьи – Капустин Александр, статья подготовлена для интернет-магазина SANCOM 29/05/2019 года. Данная статья является интеллектуальной собственностью интернет-магазина SANCOM и ее автора. При копировании статьи и размещения на сторонних ресурсах, обязательно указание на источник и автора! По вопросам сотрудничества и обратной связи, просьба обращаться по адресу электронной почты: [email protected], с указанием ссылки данной статьи.

Всего доброго!

*Личное мнение автора статьи, основанное на личном опыте обслуживания.

Тепловые расширительные баки: Часть 2 – Размер

Как выбрать тепловые расширительные баки для систем горячего водоснабжения

В первой части этой серии мы рассмотрели, где необходимы расширительные баки. Когда определено, что резервуар должен быть включен в водопроводную систему, следующей задачей является определение правильного размера для резервуара. Обращение к таблицам размеров в каталоге производителя расширительного бака – самый простой, хотя и не лучший метод определения размеров баков теплового расширения.В таблицах размеров, предоставленных производителями, указаны номер модели и размер бака в зависимости от объема водонагревателя и давления в системе. Эти таблицы, однако, основаны на трех важных предположениях, о которых нужно знать дизайнерам.

Первый , для большинства производителей таблицы основаны на максимально допустимом давлении в трубопроводе 150 фунтов на квадратный дюйм. Это максимально допустимое рабочее давление большинства водонагревателей и расширительных баков. Это также настройка предохранительного клапана водонагревателя.Другими словами, резервуар теплового расширения, если он выбран по таблицам, может выдержать тепловое расширение до давления в системе 150 фунтов на квадратный дюйм, которое является точкой сброса для предохранительного клапана водонагревателя. Помните, что цель расширительного бака – избежать сброса давления через предохранительный клапан. Лучшей альтернативой является расчет расширительного бака для максимального допустимого давления 135 фунтов на квадратный дюйм, что на 10% ниже уставки предохранительного клапана.

Второй , таблицы производителя основаны на предварительном давлении в баке 40 фунтов на квадратный дюйм.Предварительная зарядка – это давление воздуха на воздушной стороне камеры резервуара. Эта настройка, кстати, не основана на инженерных принципах, а является ограничением Министерства транспорта на транспортировку цистерн. Чтобы уменьшить размер расширительного бака, давление воздуха предварительной зарядки должно быть установлено равным линейному давлению системы, а не давлению предварительной зарядки резервуара 40 фунтов на кв. Дюйм, которое установлено на заводе. (Примечание: если размер расширительных баков рассчитан инженером на основании давления воздуха предварительной зарядки, равного давлению в линии, то в чертежах и спецификациях на водопроводной сети необходимо указать подрядчику заправлять расширительный бак давлением воздуха, равным давлению в линии.) Поскольку таблица размеров изготовителя основана на давлении предварительной зарядки бака 40 фунтов на квадратный дюйм, они не позволяют точно определить размер расширительного бака, когда давление предварительной зарядки равно давлению в линии.

Третий , таблицы размеров большинства производителей основаны на повышении температуры хранимой воды на 40 ⁰ F. Задумайтесь об этом на мгновение. Размер водонагревателя обычно рассчитывается исходя из перепада температур 100 ⁰ F. Например, часто мы предполагаем, что холодная вода поступает в водонагреватель при температуре 40 ⁰ F и нагревается и хранится при 140 ⁰ F.Если мы спроектируем водонагреватель для повышения температуры воды на 100 ⁰ F, консервативный подход состоит в том, чтобы размер бака теплового расширения соответствовал количеству расширения воды в результате того же повышения температуры на 100 ⁰ F. Это, конечно, наихудший сценарий (полное опорожнение бака и заполнение холодной водой 40 ⁰ F). Расчет расширительного бака, основанный только на повышении температуры на 40 ⁰ F, менее чем консервативен.

Чтобы спроектировать расширительный бак для максимального допустимого давления менее 150 фунтов на квадратный дюйм, давления воздуха предварительной зарядки, отличного от 40 фунтов на квадратный дюйм, и перепада температур более 40 ⁰ F, мы не можем обращаться к таблицам производителя.Кроме того, в больших системах размеры резервуаров для хранения часто превышают значения, указанные в таблицах. Так что же нам делать? Мы должны рассчитать надлежащий размер расширительного бака, используя инженерных уравнений . Вот упрощенный метод определения размеров расширительных баков. Более подробный метод представлен в Руководстве по проектированию ASPE, том 4.

Для выбора расширительного бака необходимо определить общую вместимость бака и приемочный объем. Общая емкость бака – это объем бака.Приемный объем – это количество воды, которое резервуар будет принимать при давлении воздуха на воздушной стороне диафрагмы.

Сначала определите объем расширения воды в вашей системе. Это объем воды, который должен будет вместить расширительный бак, который также называется «приемным объемом». Объем расширенной воды зависит от удельного объема воды при входящей температуре и температуре нагрева, а также от объема хранимой воды.

(1) В _ACC = В _T x (VS ₂ / VS ₁ – 1)

где,

В _ACC = Допустимый объем (галлоны)

против ₂ = удельный объем воды при температуре нагрева, (фут ³ / фунт)

против ₁ = удельный объем воды при температуре на входе, (фут ³ / фунт)

V _T = Объем накопительного бака водонагревателя (галлонов)

Удельный объем насыщенной воды при различных температурах можно найти в таблицах термодинамических свойств или в удобной таблице в ASPE Data Book, том 2, таблица 6-5 «Термические свойства воды».Вот хорошее число, которое следует запомнить. Вода, нагретая с 40 ⁰ F до 140 ⁰ F, расширится на 1,7%. Например, предположим, что у нас есть водонагреватель на 120 галлонов, и вода нагревается с 40 ⁰ F до 140 ⁰ F.

В _ACC = 120 (0,01629 / 0,01602 – 1) = 120 (0,017) = 2,0 галлона

Это количество воды, которое расширительный бак должен принять для предотвращения скачков давления в системе. Я знаю, что это упрощенный подход.Я проигнорировал расширение бака нагревателя и трубопровода горячей воды. По моему опыту, влияние этих факторов невелико и мало влияет на окончательный выбор танка.

Имейте в виду, что, когда мы завершаем расчеты, мы выбираем расширительные баки, которые прибывают с довольно большим шагом размера. Вот почему включение факторов, которые не оказывают существенного влияния на общую величину необходимого теплового расширения, можно смело исключить из расчетов. Если вы хотите быть более точными, уравнения, приведенные в Руководстве по проектированию ASPE, включают расширение материала трубы.

Кстати, я тоже не утруждаюсь поправкой на высоту. Обычно нам не нужна такая точность. Кроме того, поскольку в расчетах мы предполагаем 100-градусный перепад температуры воды, у нас есть некоторый встроенный консерватизм.

Последний шаг – определение общей емкости расширительного бачка. Уравнение для общей емкости расширительного бака выводится из закона Бойля. Когда давление предварительной зарядки сравняется с давлением в трубопроводе, используйте уравнение (2) ниже.

(2) В _ET = В _ACC / (1-P ₁ / P ₂ )

где,

P ₁ = Статическое давление в водяной линии, (psia)

P ₂ = Максимальное требуемое давление в баллоне, (psia)

В _ACC = Приемный объем, (галлоны)

V _ET = Общий объем расширительного бачка, (галлонов)

( Обратите внимание, что это абсолютное давление (фунт / кв. Дюйм).Добавьте 14,7 к манометрическому давлению, чтобы преобразовать его в абсолютное давление. Также обратите внимание, что это уравнение предполагает, что предварительное давление воздуха равно давлению в трубопроводе. Это уравнение не следует использовать, если давление предварительной зарядки не равно давлению в трубопроводе.)

Если расширительный бак имеет допустимое рабочее давление 150 фунтов на квадратный дюйм, я использую 149,7 фунтов на квадратный дюйм (135 + 14,7 = 149,7) для P ₂ , что на 10% ниже уставки предохранительного клапана. Используя наш пример выше, предположим, что фактическое давление в трубопроводе и давление предварительной зарядки составляет 80 фунтов на квадратный дюйм.

В _ET = 2,0 / (1 – 94,7 / 149,7) = 5,44 галлона

Учитывая расчетную общую емкость резервуара 5,44 галлона и приемочную емкость 2 галлона, проконсультируйтесь с данными производителя и выберите резервуар, который соответствует вашему конкретному применению.

Если давление предварительной зарядки не равно давлению в трубопроводе, уравнение (2) использовать нельзя. Соответствующее уравнение для давления предварительной зарядки, которое не равно давлению в трубопроводе, – это уравнение 3 ниже.

(3) В _ET = В _ACC / [(P ₁ / P ₂ ) – (P ₁ / P ₃ )]

где,

P ₁ = Давление предварительной зарядки, (фунт / кв. Дюйм)

P ₂ = Статическое давление в водяной линии, (фунт / кв. Дюйм)

P ₃ = Максимальное требуемое давление в баллоне, (psia)

В _ACC = Приемный объем, (галлоны)

V _ET = Общий объем расширительного бачка, (галлонов)

Для предыдущего примера, если расширительный бак имеет заводскую предварительную заправку 40 фунтов на кв. Дюйм, и давление в линии не повышается до 80 фунтов на квадратный дюйм, то требуемая общая емкость расширительного бака увеличивается с 5.От 4 галлонов до 9,4 галлона.

Некоторые производители теперь также размещают на своих веб-сайтах калькуляторы размеров, основанные на этих инженерных уравнениях. Щелкните здесь, чтобы увидеть пример.

Описанный выше метод определения размеров предназначен для баков теплового расширения, установленных в системе горячего водоснабжения. Если вы подбираете размеры баков для системы подкачивающего насоса, процедура будет другой.

---

Для предложений по будущим сообщениям в блоге, сделайте предложение.

Расширительные и компрессионные баки в гидравлических системах (часть 4): приемочный объем

Допустимый объем должен быть одним из значений, указанных в спецификации бака гидронной системы.В последних двух (Часть 2 и Часть 3) R. L. Deppmann Monday Morning Minutes мы обратились к давлениям, требуемым в знаменателе формулы резервуара. Сегодня мы исследуем температуры и тип жидкости, которые необходимы для программ выбора для определения приемочного объема резервуара.

Мы подробно изучаем этот вопрос в «Минуту утра понедельника Р. Л. Деппмана», но также предлагаем более короткую видеоверсию от одного из наших инженеров по продажам Марка Файна.

Что такое приемочный объем?

Числитель приведенной выше формулы называется приемочным объемом.В формуле (E _w – E _p ) _* V _s, (E _w – E _p ) – это расширение жидкости за вычетом расширения трубы и V _s . объем системы в галлонах. Это объем, необходимый для нагрева жидкости без учета давления.

Когда проектировались исходные гидравлические системы с гравитационным потоком, был открытый расширительный бак, обычно расположенный на чердаке. При срабатывании котла вода расширяется и уровень в баке повышается.Начальное давление было атмосферным, как и конечное давление, поскольку резервуар был открыт. Таким образом, объем резервуара равнялся приемному объему. Когда вода в системе нагревается, она расширяется в открытый расширительный бак. Бак должен иметь достаточный объем, чтобы выдержать повышение от начальной температуры до максимальной температуры системы.

Сегодня редко используют открытый расширительный бачок. Теперь мы используем компрессионные или расширительные баки, которые могут справиться с приемным объемом, сохраняя давление между давлением заполнения и максимальным давлением.

Что такое температура заполнения и максимальная температура?

В программе выбора резервуара B&G ESP Systemwize требуются два ввода: температура заполнения и максимальная температура. Мы ищем расширение жидкости в системе с момента ее заполнения до максимальной температуры в системе.

В нашем районе на севере температура заполнения обычно составляет 40 ° F. При проектировании предполагается, что мы не знаем, будет ли он заполнен зимой или летом, поэтому по умолчанию выбираем наименьшее число.Вы можете изменить ее в соответствии с температурой воды в вашем районе. Это число НЕ является температурой обратной системы. Это температура заполнения от муниципалитета или колодца.

Максимальная используемая температура будет варьироваться в зависимости от вашего уровня комфорта при работе системы. По книжке это средняя температура всего системного объема. Например, предположим, что система представляет собой систему отопления с расчетной температурой подачи 180 ° F и температурой возврата 140 ° F. Это пример, который мы используем в викторине, часть 1.Мы можем предположить, что в разгар зимы половина воды в системе или водоснабжения имеет температуру 180 ° F, а другая половина или возврат – 140 ° F. Средняя максимальная температура составляет 160 ° F.

Что происходит весной и осенью, когда системе не требуется столько тепла? Если мы предположим, что есть расписание сброса, то средняя температура будет ниже, поэтому максимальная останется 160 ° F. Но, если нет графика сброса или он не работает должным образом, то, когда мы отправляем жидкость на 180 ° F весной или осенью, температура возврата будет намного выше 160 ° F.В целях безопасности мы можем использовать максимальную температуру 180 ° F, что приведет к большему запасу прочности при выборе.

Зачем нам нужен тип жидкости для выбора размера расширительного бака?

Расширение воды от одной температуры к другой отличается от гликолей или других жидкостей. Расширение рассчитано для вас в программе B&G Systemwize. Этот расчет не является загадкой.

E _F = [((удельный объем при горячей температуре) / (удельный объем при холодной температуре).)) – 1]

Расчет необходимого приемочного объема резервуара составляет (E _f – E _p ) * объем системы. Давайте рассмотрим пример и предположим, что в системе содержится 50% этиленгликоля, но вы не меняли значение по умолчанию с воды. Предположим, у вас есть закрытая система водяного отопления с максимальной температурой 180 ° F и ΔT 40 ° F со сбросом. Предположим, что объем системы составляет 1400 галлонов. Предположим также, что начальное давление составляет 12 фунтов на квадратный дюйм, а максимальное давление в системе – 27 фунтов на квадратный дюйм.Что происходит с приемочным объемом?

Допустимый объем воды составляет 29,29 галлона, а допустимый объем гликоля – 52,64 галлона. Вы услышите об этой ошибке, так как предохранительный клапан начнет подавать воду при средней температуре 115 ° F в результате использования неверных свойств жидкости.

Теперь, когда вы знаете, как определить приемочный объем, в следующей статье Р. Л. Деппманна «Понедельник, утро» будут рассмотрены компрессионные баки «старого образца» и системы контроля воздуха.

Ознакомьтесь с остальными баками расширения и сжатия в гидравлических системах. Серия:

.

Заявление об ограничении ответственности: R. L. Deppmann и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации.Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.

PEX, Сантехника, отопление, оборудование для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Как правильно определить размер и выбрать расширительный бак

При нагревании вода расширяется и увеличивается в объеме. Поскольку вода считается несжимаемой, в замкнутой системе это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопроводы и компоненты всей системы. Если не устранить проблему, давление воды может вызвать утечки и даже полный разрыв трубопровода.Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снижают давление в системе. Помимо этого, отсутствие расширительного бака позволит давлению открыть ваш предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.

Расширительный бак – это просто емкость с воздухом, отделенная от воды диафрагмой.

Когда система отопления заполнена холодной водой, давление предварительной зарядки расширительного бака равно давлению наполнения, что приводит к тому, что диафрагма расширительного бака полностью прилегает к резервуару.Когда температура воды в системе увеличивается, расширяющаяся вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигает максимума и начинает снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.

Типы расширительных баков

Доступно несколько типов расширительных баков в зависимости от потребностей вашей системы. В системах бытового горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для систем лучистого и водяного отопления следует использовать Extrol от Amtrol, Radiant Extrol или расширительный бак Fill-Trol.

Выбор подходящего размера для расширительного бака

Перед покупкой расширительного бачка вы должны выяснить, какого размера расширительный бачок потребуется вашей системе. Решение будет основано на двух факторах. Первый – это вместимость вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет на заводской этикетке вашего водонагревателя или бойлера. Второй – давление воды в вашей трубопроводной системе. Для сантехники эту информацию можно получить, прикрепив небольшой датчик к любому крану или позвонив в местную компанию по водоснабжению.Для систем водяного и лучистого отопления давление в системе обычно не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.

Если приобретаемый вами расширительный бак меньше того, что требуется вашей системе, избыточное давление расширяющейся горячей воды вызовет сброс предохранительного клапана. С другой стороны, нет проблем с расширительным баком большего размера, чем требуется вашей системе. Фактически, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно разместить вашу систему, обычно выбирают расширительный бак, который на один размер больше требуемого.Как правило, при работе с расширительными бачками лучше увеличить размер, чем уменьшить.

Сантехнические приложения

Therm-X-Trol

Расширительные баки Therm-X-Trol изготовлены из цветных металлов, что делает их пригодными для систем горячего водоснабжения.

Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol

• Обеспечивает водонагреватель и арматуру

• Устраняет потери воды и энергии

• Гарантирует, что предохранительные клапаны не открываются

• Снижает опасное повышение давления

Таблицы размеров

Жилые приложения (до 150 * F)

Коммерческие приложения (до 180 * F)

Применение в системах водяного отопления

Extrol и Fill-Trol

Расширительные баки

Extrol используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.Фактически, единственная разница между ними заключается в том, что расширительные баки Fill-Trol оснащены специально разработанным заправочным клапаном, снижающим давление. Для расширительных баков Extrol требуется отдельный заправочный клапан.

Размеры резервуаров Extrol и Fill-Trol

учитывают дополнительный фактор. На вашем котле, скорее всего, будет напечатана информация о производительности в БТЕ / час. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковые размеры и сопоставимые размеры.

Характеристики расширительного бака Extrol

• Обеспечивает постоянное отделение воды в системе от воздуха
• Регулирует и нормализует давление воды в системе
• Использует диафрагму из бутила / EPDM для гораздо лучшего удержания воздуха, чем из натурального каучука.
• Простая установка

Характеристики расширительного бака Fill-Trol

• Не требует отдельного автоматического клапана наполнения
• Те же характеристики и модель, что и обычный расширительный бак Extrol

Таблица размеров

Применение лучистого отопления

Радиант Extrol

Расширительные баки

Radiant Extrol предназначены для работы в системах лучистого отопления как с открытым, так и с закрытым контуром, а также подходят для таяния снега.

При выборе расширительных баков Radiant Extrol еще одним фактором, который следует учитывать при их выборе, являются размер и длина используемых вами трубок.

Характеристики расширительных баков Radiant Extrol

• Специально разработан для высокоэффективных излучающих систем
• Подходит для барьерных и небарьерных систем PEX
• Подходит для использования с гликолем
• Соединение из цветных металлов, устойчивое к коррозии.

Таблица размеров

Тепловое расширение в водонагревателе

Простая физика говорит нам, что когда жидкость нагревается, она расширяется в объеме.Для домашнего водонагревателя это означает, что при нагревании полного резервуара воды может потребоваться больше места, чем доступно в резервуаре. Это явная проблема в любой закрытой водной системе, которую можно определить по любой системе, имеющей односторонний клапан (например, обратный клапан, обратный клапан или редукционный клапан), предназначенный для предотвращения расширения воды обратно в воду. городское водоснабжение.

В закрытой системе дополнительный объем воды, возникающий в результате нагрева, создает нагрузку на другие части водопроводной системы и может привести к поломке труб, протекающим кранам, утечкам в линии сброса или повреждению или утечке водонагревателя.При сильном повышении давления воды водонагреватель может быть серьезно поврежден, что может представлять угрозу безопасности. Таким образом, из соображений безопасности большинство сантехнических правил требует, чтобы как в жилых, так и в коммерческих системах водопровода были предусмотрены способы компенсации теплового расширения водонагревателя.

Предупреждение

Когда тепловое расширение водонагревателя создает опасно высокое давление воды, это может вызвать вздутие или разрыв верхней или нижней части бака. Перекоснувшийся водонагреватель довольно опасен и требует замены.Поищите любые признаки деформации на верхней или нижней поверхности водонагревателя, а также на разгрузочной линии или штуцерах подключения воды в верхней части бака. Если вы видите какой-либо из этих признаков, немедленно замените водонагреватель.

Проблема чаще возникает в водонагревателях, у которых нет расширительного бака, установленного в системе водоснабжения дома, но есть обратный клапан на линии подачи холодной воды. Этот обратный клапан предназначен для предотвращения выталкивания расширения воды обратно в городскую водопроводную систему, но, если в системе нет расширительного бака, давлению некуда будет снижаться, кроме как для нагрузки на сам резервуар водонагревателя и окружающие трубы.

В такой ситуации недостаточно заменить водонагреватель, потому что колебания давления будут продолжать нагружать водопроводную систему. Стандартный клапан сброса температуры и давления (T&P) также не решает проблему теплового расширения водонагревателя. Единственное действительно эффективное решение – это установка расширительного бака для воды, обеспечивающего дополнительное пространство для воды, расширяемой за счет нагрева. Если вы знаете, что у вас замкнутая водопроводная система или если у вас возникло повреждение водонагревателя из-за теплового расширения, вам следует установить расширительный бак.Эта мера предосторожности, требуемая правилами сантехники, является хорошим способом предотвратить повреждение ваших сантехнических линий и приспособлений.

Нужен ли мой водонагреватель расширительный бак? Миннеаполис-Сент. Пол Сантехник Answers

Хотя это звучит так, будто вы устанавливаете больше горячей воды, расширительный бак на самом деле служит другой цели: он помогает сбросить давление в системе горячего водоснабжения.

Если вам интересно, нужен ли вам расширительный бак, то вот итог: Если в вашем доме есть система с «замкнутым» контуром, тогда вам понадобится расширительный бак.

Мы знаем, что у вас, вероятно, есть еще вопросы.

В этом блоге мы объясним следующее:

Что такое система с обратной связью (и почему она требует расширительного бачка)

Как проверить, что у вас есть система водоснабжения с обратной связью

Хочу Minneapolis-St. Пол сантехник для установки вам расширительного бачка? Мы можем сделать это для вас!

Назначить встречу сегодня

Что такое замкнутая система

Дома имеют водопроводную систему открытого или закрытого типа.Система с замкнутым контуром предотвращает протекание воды в обратном направлении.

Это означает, что вода, попадающая в ваш дом, не может вернуться в городские сети, когда она попадает в трубы вашего дома. По очевидным причинам, связанным со здоровьем, в новых домах обычно используется замкнутая система, а это значит, что, скорее всего, вам понадобится расширительный бак.

Почему для замкнутой системы требуется расширительный бак

Когда вода нагревается внутри водонагревателя, вода расширяется и давление внутри резервуара увеличивается.Это называется тепловым расширением .

Расширенная вода повышает давление внутри бака; которые, если их не остановить, могут привести к взрыву водонагревателя.

В открытой водопроводной системе вода может выходить так, как она поступила в водонагреватель, через впускной патрубок холодной воды. Однако, поскольку система с обратной связью создает единственный путь для входа воды (но не выхода), этой дополнительной воде нужно будет куда-то уйти.

Вот тут и входит расширительный бачок.Когда давление внутри вашего водонагревателя становится слишком высоким, дополнительный объем воды уходит в расширительный бак, чтобы сбросить давление в основном баке.

Поскольку это значительно увеличивает срок службы вашего бака, большинство производителей требуют, чтобы у вашего водонагревателя был расширительный бак, чтобы гарантия действовала.

Теперь мы поможем вам узнать, как определить, есть ли у вас система с обратной связью.

Как проверить, что у вас замкнутая система

Если вы хотите перепроверить и убедиться, что у вас есть система с обратной связью, поищите устройство для предотвращения обратного потока на водопроводной магистрали вашего дома.

Вот почему. Устройство предотвращения обратного потока предотвращает выход воды из водопровода вашего дома, что является верным признаком того, что в вашем доме установлена ​​система водопровода с обратной связью.

Итак, где вы можете найти это устройство предотвращения обратного потока?

Устройство предотвращения обратного потока всегда подключено к главному запорному клапану воды . Обычно главный запорный кран воды можно найти в подвале или по периметру дома.

Устройства предотвращения обратного потока различаются по конструкции, но некоторые из них выглядят как большой круглый компонент в середине трубы.

Примечание. Если вам не удается найти устройство предотвращения обратного потока, обратитесь за помощью к специалисту.

Нужен расширительный бачок? Позвольте сантехнику Twin Cities установить его для вас

Назначить встречу сегодня

Мы обслужили Миннеаполис-Стрит. Жители Павла более 100 лет следят за тем, чтобы их потребности в сантехнике были удовлетворены. Мы можем предоставить вам предварительную и честную оценку стоимости установки расширительного бачка и, как правило, выполним работу в тот же день.

Посетите нашу страницу сантехнических услуг, чтобы увидеть другие сантехнические услуги, которые мы предлагаем.

Емкости для теплового расширения – Del-Co Water

Определение размеров расширительного бака Закон Бойлса

Чтобы понять, что такое расширительный бак изнутри, следует кратко изучить закон Бойля. Химик Роберт Бойль описал основную взаимосвязь между давлением и объемом ограниченного газа в семнадцатом веке. Закон гласит, что давление, умноженное на объем фиксированной массы газа при постоянной температуре, является постоянной величиной.Математически это выражается как: PV = постоянное, где: P = абсолютное давление V = объем Если объем этого газа уменьшается путем его сжатия без вычитания газа, происходит соответствующее увеличение давления. Произведение давления на объем газа после сжатия остается таким же, каким оно было до сжатия; Математически это выражается следующим образом: P1V1 = P2V2 = Баки с постоянным тепловым расширением имеют резиновую камеру, которая разделяет внутреннюю часть на две части. Одна сторона заполнена водой, а другая – воздухом.Вначале резервуар предварительно заполняется воздухом перед его установкой на стороне холодной воды резервуара для горячей воды. После подключения и повторного включения воды вода будет течь в резервуар, толкая камеру в сторону воздуха, пока давление воздуха не сравняется с давлением воды в доме. Это показано на Рисунке 2, где предполагается, что давление в доме составляет 60 фунтов на квадратный дюйм. Обратите внимание: давление в вашей семье варьируется в зависимости от того, где вы живете. Закон Бойля применяется к воздушной стороне резервуара. Когда ваша вода нагревается, она расширяется и перетекает в расширительный бак.Это еще больше подтолкнет баллон к воздушной стороне, еще больше уменьшив его объем и увеличив давление в соответствии с законом Бойля. В какой-то момент равновесие будет достигнуто при новом более высоком давлении. В примере на Рисунке 3 это показано как 105 PSI. Конечно, все это предполагает, что водопровод герметичен и никто не использует воду в это время. Если открыть приспособление, избыточное давление будет сброшено, вернув его к нормальному домашнему давлению 60 фунтов на квадратный дюйм.

Бесконтактные водонагреватели

Если у вас есть водонагреватель без резервуара, в вашей водопроводной системе все еще остается небольшое количество нагретой воды. Поэтому компания Del-Co Water рекомендует установить в доме расширительный бак.

Размер

имеет значение – Расчет требований к размеру расширительного бака

Основная задача расширительного бака связана, что неудивительно, с расширением. В качестве основного требования расширительные баки должны обеспечивать достаточно места для расширения охлаждающей жидкости при нормальной рабочей температуре и не допускать ее выталкивания из фитинга сброса давления в горловине.

Общее практическое правило для надлежащей способности расширения: 12% от общего объема охлаждающей жидкости для отвода и 6% от общего объема для теплового расширения.

Пропускная способность – это количество охлаждающей жидкости, которое может быть потеряно до того, как воздух достигнет водяного насоса и попадет в систему. Пузырьки воздуха в системе охлаждающей жидкости могут вызвать непостоянное охлаждение, а также могут помешать открытию термостата, если под ним окажется пузырь воздуха.

Тепловое расширение происходит, когда охлаждающая жидкость аккумулирует тепло от двигателя.6% объема расширения рассчитывается исходя из количества, на которое уровень охлаждающей жидкости поднимется на 212 градусов по Фаренгейту. При этом учитывается изменение плотности самой охлаждающей жидкости и всех компонентов, находящихся в системе охлаждающей жидкости. Если объем рассчитан неправильно и не предусмотрено достаточное пространство для расширения, охлаждающая жидкость будет выводиться из системы при рабочей температуре. Чтобы предотвратить возможность проливания охлаждающей жидкости, можно использовать уловитель или бак утилизации.

Чтобы получить надлежащий объем расширительного бака, нам нужно сложить требования к пропускной способности и требования к тепловому расширению, чтобы получить дополнительные 18% общего объема, необходимого для расширительного бака.Большинство систем охлаждающей жидкости рассчитаны на работу с расходом около 13 квартов в системе. Если мы используем систему 13 qt в качестве нашей модели. Мы будем использовать следующие расчеты:

Просадка = 12% от 13 кварт = 1,56 кварт

Тепловое расширение = 6% от 13 квартов = 0,78 кварты

Требуемый размер расширительного бака = 2,34 кварты

В системе 13 квартов потребуется расширительный бак на 2,34 кварты. В ситуации, когда достаточно большой резервуар недоступен, можно использовать резервуар для утилизации, чтобы занять часть необходимого объема расширения.Бак утилизации будет собирать любую охлаждающую жидкость, которая выбрасывается из сброса давления. В установке с баком утилизации важно убедиться, что система охлаждающей жидкости все еще достаточно заполнена, чтобы допустить просадку. Дополнительную информацию о настройке системы бака с охлаждающей жидкостью см. В нашей записи блога «Настройка системы охлаждения».