Расчет расширительного бака: Как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления?

alexxlab
18.05.2018
Комментарии: 0

Содержание

Расширительный бак для отопления дома – как рассчитать объем и подобрать бак

Расширительный бак для отопления (РБ) — это элемент отопительной системы, позволяющий компенсировать изменения состояния теплоносителя и предупредить гидродинамическое нарушение целостности трубопроводов, приборов и запорных элементов. От правильного подбора, монтажа и регулировки расширительного бака зависит эффективность, безопасность и надежность всего отопительного комплекса. Емкости для расширения жидкости различных конструкций устанавливаются во всех видах индивидуальных отопительных систем и практически полностью исключают ее потери в результате испарения. Рассмотрим виды таких баков.

Виды, устройство и принцип работы расширительных баков

Расширительный бак для отопления открытого типа

В открытых отопительных системах роль РБ может выполнять любая емкость, расположенная в наивысшей точке по отношению ко всем остальным элементам. В малоэтажном домостроении штатным местом расположения бака является чердак или мансардное помещение.

С целью максимального уменьшения потерь жидкости при испарении в окружающую среду, на бачок монтируется крышка. На случай понижения температуры до отрицательных значений и предотвращения замерзания жидкости, бак утепляется со всех сторон. Чтобы теплопередающая жидкость в баке не закипала, предусматривается соединение емкости с трубой, выведенной в обратный контур. Для предотвращения перелива жидкости и ее сброса в канализацию в большинстве конструкций предусматривается шланг или труба.

Существенным недостатком открытых контуров является необходимость периодического долива испарившейся в атмосферу жидкости. Проблема решается установкой механизма автоматизированного контроля с автоматическим пополнением, однако подвод водоснабжения к баку усложняет конструкцию и ведет к ее удорожанию.

В открытом контуре через РБ осуществляется сообщение с атмосферой и удаляется образовавшийся в результате кипения жидкости воздух. В данном случае в отопительных магистралях не создается повышенного давления, а циркуляция воды идет за счет конвекции.

В данном случае имеет место процесс естественной конвекции, при которой холодные слои теплоносителя опускаются вниз, а горячие поднимаются вверх.

Простым примером естественной конвекции является нагрев воды в чайнике, стоящем на зажженной кухонной плите. При монтаже открытого расширительного бака между ним и системой не предусматривается установка запорной арматуры. Конструктивно бачок открытого типа может быть как цилиндрической, так и прямоугольной формы. В типовых конструкциях на крышке бака располагается смотровое окно для контроля над уровнем жидкости. К недостаткам систем открытого типа можно отнести:

увеличенные потери тепла через расширительный бак;
повышенный уровень коррозии элементов системы за счет непосредственного контакта жидкости с воздухом;

обязательность расположения РБ над всеми элементами контура.

Расширительный бак для отопления закрытого типа

Герметичный отопительный контур с принудительной циркуляцией воды или антифриза лишен недостатков, присущих открытым схемам. В герметичные системы нет проникновения воздуха, а компенсация изменения состояния носителя тепловой энергии происходит за счет применения мембранных герметичные резервуаров.

Технически мембранный расширительный бак выполнен в виде сосуда, внутренняя часть которого разделена эластичной перегородкой на два отдела: жидкостной и газовый. Газовая камера снабжается золотником для регулировки давления. Для предотвращения загрязнений золотник обычно снабжается защитным пластиковым колпачком или крышкой.

В жидкостной части монтируется патрубок подвода и отвода жидкости. Чаще всего мембранные баки имеют форму цилиндра, но для малых термосистем используются круглые емкости в форме таблеток. По внешнему виду РБ похожи на гидроаккумулирующие баки (ГА) для систем водоснабжения.

Как правило, ГА окрашены в синий цвет, а расширительные баки в красный. ГА и мембранные РБ не взаимозаменяемы и их назначение различно. В ГА мембрана имеет форму «груши» и выполняется из материала допускающего безопасный контакт с питьевой водой. Соприкосновения с металлическими частями при этом исключен. В РБ перегородка изготавливается из технического каучука и покрывается антикоррозионным составом, что увеличивает ее срок службы.

Особенности работы бака с мембраной

При увеличении объема жидкости в закрытом контуре значения давления увеличиваются, и происходит процесс воздействия на эластичную перегородку расширительного бака. Она деформируется, воздействуя на газовую среду в воздушном отделе, освобождая место в жидкостной части сосуда, в которую постепенно притекает избыточное количество жидкости. Необходимо заметить, что при эксплуатации РБ необходимо производить контроль давления в газовом осеке, и при необходимости производить его подкачку. Для контроля, обычно, ниппель снабжается стационарным манометром.

Каждая жидкостная отопительная система достаточно инерционна, а нагрев и охлаждение жидкости не проистекает одномоментно. Увеличение и снижение объема жидкостной камеры происходит постепенно, что позволяет избежать разрушительных для всех частей контура гидравлических ударов.

Как рассчитать расширительный бак для отопления

При вычислении объема расширительного бака принято, что при нагреве теплоносителя на каждые 10 ºC его объем становится больше на 0,3%. При бытовом подходе объем расширительной емкости должен равняться 8-10% от всего объема залитого в систему теплоносителя. Для расчета вполне достаточно воспользоваться простым методом:

Заполнить отопительный контур водой;
Слить жидкость в сосуд, объем которого определен;
Полученный объем жидкости в литрах умножить на 0,08.

При емкости отопительного контура равного 150 литрам получаем минимальный объем расширительного бака:

150х0,08 = 12 литров.

В профессиональной среде используются более сложные системы расчетов с учетом тепловой мощности, эффективности оборудования, и других постоянных и изменяемых величин. В случае получения не целых значений, выбирается бак большего объема с установленным изготовителем показателем.

Отсюда следует, что при подборе расширительного бака для закрытой системы отопления основными параметрами являются его объем и ремонтопригодность. Главным образом выбираются ремонтопригодные баки со сменными мембранами. В последнюю очередь баки выбираются по конструктивным особенностям и цене.

Монтаж расширительных баков открытого и закрытого типа

В отличие от установки расширительных баков в открытой системе отопления, мембранные емкости нет необходимости монтировать сверху отопительной системы. Открытый бак прост конструктивно и выполняет роль прибора для отвода воздуха, устройство расширительного бака системы отопления закрытого типа более технологичное, а установка осуществляется по другим принципам.

Схема подключения РБ в системе отопления может иметь различия в зависимости от проекта, но в любом случае при закрытом контуре бак запрещается устанавливать сразу за циркуляционным насосом.

Для удобства обслуживания, закрытые РБ часто выставляются рядом с отопительным котлом. Крепежные элементы могут фиксироваться как на стену, так и на пол и потолок. Производителями также предлагаются кронштейны, с установленными приборами, относящимися к группе безопасности, которые определяют точное положение и надежное крепление бака в системе.

Соединения бака с системой должны быть произведены с использованием термостойких герметических материалов и проходить при положительных температурных показателях. Давление в газовом отделе приводится в соответствие с заданными значениями при помощи обычного автомобильного насоса.

Про правильное подключение расширительного бака снято не одно видео, предлагаем посмотреть одно из них:

Поняв принцип работы и отличия одного типа баков от другого, вы с легкостью сможете подобрать расширительный бак именно под свои нужны и под свою систему отопления.

Помогла статья? Оцените ее

Как рассчитать расширительный бак для отопления: способы для разных систем

Содержание статьи:

При нагревании объем жидкости всегда увеличивается. Чтобы компенсировать эти температурные скачки в системе обогрева, необходимо устанавливать расширительные баки. На каждые 10 градусов объем может вырасти до 0,3%. Жидкость несжимаема, поэтому избытку некуда деваться. Он будет поступать в расширительный бак до полного остывания. Если лишнюю воду удалять, оставшееся пустое место после остывания контура наполнится воздухом. Из-за этого образуются воздушные пробки, которые могут привести к блокировке всего отопления. Расширительная емкость сможет устранить эту проблему. Чтобы обогрев функционировала правильно, нужно знать, как рассчитать расширительный бак для отопления.

Выбор расширительного бака для различных типов систем обогрева

Открытый расширительный бак

При установке отопительного оборудования можно использовать открытые и закрытые расширительные баки.

Открытые

Устройства открытого типа предназначены для использования в отопительной системе с естественной циркуляцией. Бак представляет собой открытую емкость, на ее дне оборудовано соединение. Саму емкость располагают в наивысшей точке. Из-за этого возникают неудобства в использовании.

Бак нужно устанавливать на чердаке, кровле дома, чтобы контролировать уровень жидкости, нужно постоянно подниматься на чердак.

Открытые расширительные емкости нужно закрывать тепловой изоляцией. Ее изготавливают из листовой стали. Сверху на устройстве должен быть сделан люк для осмотра. Максимальный предел уровня жидкости будет контролироваться переливной трубкой, которая выходит на улицу.

Расширительные баки открытого типа выполняют несколько функций:

поддерживают объем теплоносителя во время колебаний температур;
восстанавливают объем жидкости при утечке;

при переполнении системы сбрасывают лишнюю воду в канализацию;
ограничивают гидравлическое давление;
удаляют воздух из системы.

Недостатком устройств является их большие размеры. Они склонны к возникновению внутренней коррозии отопительных приборов. Из-за этих недостатков емкости открытого типа используются в отопительных системах очень редко.

Закрытой

Бак закрытого типа

Расширительные баки закрытого типа – оптимальный вариант для отопления с естественной и принудительной циркуляцией. Благодаря появлению таких устройств появилась возможность функционирования системы отопления без контакта с атмосферой. Во время циркуляции теплоносителя не будут выделяться примеси, из-за которых образуется коррозия.

Использование такой системы продлевает срок эксплуатации труб и оборудования. Отопительный контур закрытого типа может работать под высоким давлением. При этом не нужна будет дополнительная подпитка.

Расширительные баки закрытого типа оборудуют в котельных. Их можно использовать круглый год, не опасаясь промерзания.

Требования при выборе расширительного бака

Расширительный бачок в системе отопления – один из важных элементов, который влияет на качество и безопасность работы. Поэтому при выборе нужно обращать внимание на определенные моменты:

Рекомендуется выбирать устройство с предохранительным клапаном. Им оснащено большинство современных баков. Если его нет, лучше приобрести отдельно. Если клапан будет часто срабатывать, значит неверно выполнены расчеты объема. Чтобы исправить ситуацию, можно приобрести дополнительное оборудование, которое устанавливается параллельно старому.
Наименьший объем емкости должен быть не менее 10% от всего объема системы.
Конструкция должна быть цельной, без механических повреждений.

Специалисты не рекомендуют приобретать очень дешевые устройства. Лучше отдавать предпочтение проверенным производителям. Только в этом случае будет гарантирован длительный срок эксплуатации.

Качество оборудования должно быть документально подтверждено. Оно должно соответствовать гигиеническим требованиям, иметь сертификаты международного образца.

Способы расчета размера бака

Методы расчета могут отличаться в зависимости от системы отопления. Для закрытого типа рекомендуется использовать математические формулы. Если используется открытая отопительная система, вычислить объем бака можно с помощью простого алгоритма.

Способ общего подбора

Объем емкости можно подобрать из расчета 10% от всего внутреннего размера отопительного комплекса.

Расчет по формулам

Чаще всего методом расчета объема расширительного бака для отопления закрытого типа является формула: А=Вх/К, где В – объем теплоносителя, С – параметры теплового расширения теплоносителя, К – параметры эффективности мембранного бака.

Расчет объема теплоносителя

Порядок расчета объема теплоносителя производится на основании трех методов.

Геометрический

Математический расчет производится при помощи суммирования всех элементов. Для этого потребуются:

Вместительность котла, которая прописана в паспорте.
Объем воды, который исчисляется в зависимости от количества секций в радиаторе. Вся информация об объеме одной секции прописана в документации с техническими характеристиками.
Количество воды в трубопроводе – вычисляют путем замеров всех длин.

Все элементы плюсуются, в итоге получается общий объем теплоносителя.

При заполнении системы

К самым точным методам подсчета относится заполнение системы водой. Для контроля объема используется водосчетчик. Если его нет, можно сливать воду в ведра и таким образом подсчитывать полученный объем.

Обобщенный метод

За 1 кВт мощности тепла котла принимают 15 литров от всего объема системы. В зависимости от видов отопительных приборов обобщенный метод будет иметь уточненную модификацию.

Если используются радиаторы, количество воды должно быть не менее 11 литров, в конвекторах – не меньше 7 литров. Для теплого пола объем должен составлять 18 литров.

В техническом паспорте оборудования производитель прописывает объем теплообменника. Количество воды в трубопроводе можно высчитать самостоятельно. Для этого нужно посчитать их длину и внутренний объем. Все показатели, включая котел, трубы и приборы, должны суммироваться. Полученный результат будет общим объемом отопительного комплекса.

Последствия неправильных расчетов

Чтобы избежать ошибок в расчетах, рекомендуется пригласить специалиста

Если объем расширительного бака будет рассчитан правильно, давление в процессе эксплуатации всегда будет стабильным. Все излишки воды, которые образовываются в процессе расширения, будут собираться в специальном резервуаре.

Когда расчеты проведены неправильно, в системе будут наблюдаться постоянные перепады давления. Если в закрытой системе отопления излишки горячей воды никуда не будут сбрасываться, произойдет авария. Могут лопнуть трубы, разгерметизироваться соединения.

Перепады давления в системе могут спровоцировать:

остановку работы всей отопительной системы;
замораживание, если остановка котла произошла в зимний период.

Если объема бачка недостаточно, контур нуждается в подпитке водой. Чаще всего с такой ситуацией сталкиваются владельцы котла со встроенным резервуаром.

Рекомендуется приобретать расширительный бачок с запасом по объему. Если запас не вошел в расчет, это негативно скажется на работе всей системы.

Чтобы вся площадь дома обогревалась полностью, необходимо грамотно рассчитывать все параметры оборудования. Ошибки в подборе могут привести к полному выходу системы отопления из строя.

назначение, расчет объема, правила установки

Расширительные баки применяются во всех схемах систем индивидуального отопления. Главное назначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное тепловым расширением теплоносителя.

Особенности бака открытой системы отопления

Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.

Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой. В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя. Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.

Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака. Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери. Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.

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

Расчет объема открытого расширительного бака

Традиционно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления. Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до 80 градусов ее объем увеличивается приближённо на 4%. Прибавив к этому небольшое пространство чтобы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.

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

Больше всего сложностей возникает с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления. Для подсчета объема системы необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы труб радиаторов, отопления и котла. Так же объем системы можно определить косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла необходим для подогрева 15 литров теплоносителя.

Объем расширительного бака равный 5% от объема всей системы отопления это теоретический объем. В реальности к теоретическому объему расширительного бака необходимо добавить объем теплоносителя, который будет испаряться, например, из расчета долива раз в неделю или месяц, это примерно 2% от объема системы отопления.

Установка и подключение открытого расширительного бака

В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого существуют определенные правила. Самое важное правило – бак должен быть расположен выше всей системы отопления. В противном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это обстоятельство и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к. не всегда удается удобно установить расширительный бак.

Второй важной особенностью является то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, следовательно, вода будет медленнее испаряться. Кроме того, учитывая не высокую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно с помощью прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.

Часто расширительный бак открытой системы отопления устанавливают на чердаке здания это экономит место жилого пространства. Однако на неутепленном чердаке будут большие потери тепла, что увеличит затраты на отопление. Расширительный бак должен быть установлен не только в самой верхней точке, его место расположение должно позволять доливать и контролировать уровень теплоносителя.

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

Расширительный бак системы отопления один из важнейших элементов системы. Его главная функция — это предохранение системы отопления от избыточного давления теплоносителя. Кроме того, через расширительный бак происходит наполнение системы и дозаправка, а также контроль уровня теплоносителя в системе. Чтобы система отопления работала стабильно и не требовалось постоянного ухода необходимо правильно рассчитать объем расширительного бака и установить его в самой высокой точке системе, при этом оставив бак в доступности для обслуживания и доливки теплоносителя.

Расчет расширительного бака для отопления

Для монтажа системы отопления своими руками выбран электрический котел со встроенным расширительным баком 7 литров. Возникает вопрос хватит ли такого объема для нашей системы? Чтобы произвести расчет расширительного бака для отопления необходимо вычислить общий объем системы отопления.

По расчету радиаторов отопления для нашей системы необходимо 39 секций алюминиевых радиаторов. По паспортным данным одна секция радиатора отопления имеет объем 0,31 литра, получается:

V_рад = 0,31 литра • 39 секций, получаем объем теплоносителя, который будет в радиаторах отопления – 12,1 литра.

Далее, осталось узнать, сколько теплоносителя будет в трубах системы отопления.

Устройство данной системы отопления в нашем случае требует следующие количество полипропиленовых труб и фитингов:

Уголок поворотный на 90° – 20 шт.
Уголок поворотный на 45° – 20 шт.
Муфта соединительная – 15 шт.
Труба подачи теплоносителя ?25 мм – 27 м.
Кран перепускной с американкой – 10 шт. (без запаса)
Сгон прямой (американка) – 2 шт. (без запаса)
Тройник соединительный – 3 шт. (без запаса)

Определим объем теплоносителя в 1 погонном метре полипропиленовой трубы ?25 мм (внутренний ?16,6 мм). Радиус окружности – R = 16,6 мм / 2, получаем 8,3 мм.

Далее расчет объема теплоносителя в 1 метре трубы делаем по формуле:

V = Пи • R² • l / 1000, где число Пи = 3,14, R – радиус равен 8,3 мм, l – длина отрезка трубы 1 метр.

V = 3.14 • 0,0083² • 1 = 0,000216 м³ или 0,216 литра (округлим до 0,22).

Для устройства подачи теплоносителя к радиаторам отопления по расчетам потребуется 27 метров полипропиленовых труб, значит, объем теплоносителя в трубах будет:

V_{теплоносителя в трубах} = 0,22 литра • 27 метров = 5,94 литра (6 л).

После суммируем все полученные результаты:

V_{теплоносителя системе отопления} = 12,1 литра + 6 литров + 5 литров (объем теплообменника котла), получилось 23,1 литра объем теплоносителя во всей системе отопления.

Рекомендуемый объем расширительного бака закрытого типа 7-10% от всего объема теплоносителя в системе отопления. Еще учитываем, что рабочий объем расширительного бака закрытого типа составляет примерно 50% от его общего объема. Для расчета принимаем отношение объема бака к объему теплоносителя в системе отопления равное 15% (с запасом). В итоге получилось:

V_{расширительного бака} = 23,1 литра • 0,15 = 3,46 литра, то есть расширительного бака установленного производителем котла объемом 7 литров хватает для нашей системы отопления.

Назад: Расчет мощности котла отопления.

Схема расчета расширительного бака для системы водного отопления

Расширительный бак на стене

Содержание

Автономные образцы водяного отопления — существенный источник жизнеобеспечения домашнего хозяйства.

Учитывая конструкцию строения, применяемый энергоноситель, а также установленные цели, схематический план монтажа разнится, но стержневая основа всегда неизменна.

Расширительный мембранный бак — один из таковых. Это устройство, оберегающее от чрезмерного повышенного давления. Как произвести расчеты по установке мембранного бака, рассказывается в этой статье.

Виды баков в системах отопления и их функции

Принцип работы

В любой системе при отоплении есть установленная величина теплоносителя, как правило, для этого используются вода.

В ходе нагревательного процесса жидкость расширяется, ее избыток выводится в расширительный бак. Соответственно происходит выравнивание давления.

На рынке сейчас представлены расширительные баки, делящиеся на две категории: закрытые и открытые. Последние весьма объемны и во многом неэффективны.

В связи с этим они выходят из употребления. Более практичный вариант пользуется заслуженным признанием профессионалов.

Закрытый тип мембранного бака — это сферическая или плоская емкость. Они довольно герметичны. Внутри полость — это две половины термостойкой мембранной баллонного или диафрагменного вида.

Баки функционируют таким образом, что из-за высокой температуры расширяющийся теплоноситель оказывается в баке, эластичная мембрана удлиняется, занимаемый воздухом объем убавляется. Соответственно давление увеличивается.

При выборе бака нужно учитывать, отвечает ли наибольшее допустимое давление параметрам диапазона давления. Очень важно учесть качество мембраны, ее характеристики (срок службы, постоянство при диффузии, диапазон рабочих температур, пригодность гигиеническим нормам). Также немаловажно выполнить подбор бака для нагревания требуемого объема.

Как рассчитать необходимый объем бака

Работа бака при изменяемом объеме

Расчет мембранного бака насущен для выявления его объёма, наименьшего диаметра соединительной теплотрассы, первоначального напора газовой площади и первоначального давления.

Ошибка при применении сложной методики, может привести к многократной активации защитного клапана и ряду другим неполадкам. Однако существуют взаимосвязь между баковой емкостью и действующими характеристиками в отношении оной.

Так, чем больше предельно дозволенное сжатие, тем будет меньше необходимый размер. Значительнее наибольшая температура жидкости — крупнее величина бака. При большей ёмкости — крупнее объём бака. В зависимости от уменьшения высоты, вычисляемой от места фиксации бака вплоть до верхнего предела, уменьшается его объём.

В соответствии со специальной формулой выполняется расчет. Прежде всего, следует исходить из совокупной величины теплоносителя.

С учетом производительности существующего котла, численности и типов отопительных агрегатов производится его расчет. Пример: конвектор – 7 л / кВт, теплое покрытие — 17 л / кВт, радиатор — 10,6 л / кВт.

Мембранные баки нужны для возмещения водной емкости и для наполнения мелких потерь теплоносителя. Поэтому в баке определен запас воды — эксплуатационный размер. Например, объём жидкости составляет три процента от ёмкости системы отопления.

Для более точного расчета мембранного расширительного бака в системе отопления применяется формула:

Объем бака (V)= (Vсис* k) / D

где:

Vсис – это весь объем воды в системе отопления
k – коэффициент увеличения теплоносителя (для воды, нагретой до 95°С, — 4%)
D – эффективность мембранного бака.

Чтобы вычислить D, можно использовать формулу:

D = ( Pmax – Pнач ) / ( Pmax + 1 ), где Pmax – это самое большое давление.

На него происходит наладка страховочного клапана. Pнач – первоначальный воздушный пресс камеры.

Выбор бака выполняется с учётом температурных показателей и его прочности. Давление вкупе с температурой в точке подключения не может быть больше максимально возможных показателей.

Объем в итоге равен или больше объёма, принятого при расчёте. Отрицательных результатов при завышении сверхрасчётного объёма нет.

Расширительный бак (20 — 25 л) как правило используют вместе с насосом. Мощность последнего до 1,2 кВт. Насосы с мощностью уже до 2 кВт следует применять с баками объемом 50 — 60 л. В продаже есть баки с объемом в пределах 100 — 200 л. Они применяются как запасные емкости, в тех случаях, когда подача воды ненадолго прерывается.

Кстати: Используя гликолевую смесь как теплоноситель, рекомендуется монтаж бака с величиной вполовину больше расчётного.

Важно иметь ввиду, что баки с диаметром, превышающим 750 миллиметров и с высотой больше 1,5 метра, возможно, не пролезут в дверь. В этом случае потребуется установка нескольких мембранных баков с меньшей емкостью.

В материале было выяснено, как произвести расчет емкости, не прибегая к непосредственным услугам специалистов при установке расширительного бака. Однако если процедура сложна, риск допустить ошибку весьма большой, то лучше воспользоваться советом специалиста.

Как подобрать расширительный бак для системы отопления

В состав каждой отопительной системы входит ряд элементов, без которых ее нормальное функционирование невозможно. Один из таких элементов – расширительная емкость, о ее назначении и устройстве будет рассказано в данной статье. Также мы рассмотрим, как подобрать расширительный бак для отопления частного дома.

Для чего нужен расширительный бак?

Еще из школьного курса физики всем хорошо известно, что любое тело при нагревании расширяется, а жидкость и газ увеличиваются в объеме. В отличие от газа жидкость – среда несжимаемая и если ее нагревать в закрытом сосуде, каковым является и бак для котла, то это приведет к росту давления внутри него, поскольку расширяться ей некуда. В результате может случиться разрыв стенок резервуара.

Представьте теплоноситель, нагреваемый в трубопроводах от температуры 20 ºС до 80 ºС. Если не поставить расширительный бак в системе отопления, то при нагреве жидкой среды давление в сети сильно возрастет и вода может прорваться наружу в самом слабом месте. Хорошо, когда есть предохранительный клапан безопасности. Через него и уйдет лишняя вода, поскольку больше ей деваться некуда. При отсутствии клапана теплоноситель просто прорвется наружу на каком-то из соединений.

Расширительный бак нужен для размещения растущего в объеме теплоносителя, когда он нагревается. При этом во время охлаждения он возвращается обратно в систему.

В случае когда воду сбрасывает предохранительный клапан, то после остывания вернуть ее назад он не может и запустит на освободившееся место воздух. Это приведет к образованию воздушной пробки, а она не даст системе нормально работать.

Типы расширительных бачков

Внешне расширительные баки для отопления могут отличаться по форме и размерам, определяемым расчетом. Обычно это резервуар, подключенный к отопительной системе посредством одной трубы. Однако, у разных типов емкостей имеются конструктивные отличия, да и применяются они в разных случаях. Чтобы правильно выбрать бак, надо понимать эти отличия, поэтому вначале представим перечень существующих видов:

открытого типа;
закрытые, снабженные мембраной.

Примечание. Существуют еще закрытые расширительные сосуды без мембраны, но применять их категорически не рекомендуется. Ниже мы объясним почему.

Емкости открытого типа

Эти бачки применяются для открытой системы отопления (иначе — гравитационной, самотечной) и представляют собой металлический резервуар с открытым верхом произвольной формы. К верхней части боковой стенки приварен патрубок для присоединения шланга или трубы перелива, теплоноситель к баку подводится снизу. Элемент устанавливается выше всей системы на подающем трубопроводе, как правило, на чердаке дома.

Примечание. Говоря правильным техническим языком, открытая система – это та, из которой напрямую отбирается вода на нужды ГВС. В частных домах она не используется, только в централизованных сетях. Открытой ошибочно называют схему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Любой расширительный бачок для отопления открытого типа выполняет 2 функции:

служит для компенсации расширения теплоносителя;
производит удаление воздуха из системы, поскольку его верх сообщается с атмосферой.

В этом заключается его преимущество, но оно не единственное. Открытая емкость может успешно и долговечно служить также и в системах с принудительной циркуляцией, поскольку устройство бака очень простое, там нечему ломаться. Однако, и недостатков у него немало:

бачок, установленный на чердаке, требует хорошего утепления;
в течение сезона необходимо постоянно наблюдать за уровнем воды в баке и своевременно его пополнять;
теплоноситель постоянно насыщается кислородом из атмосферы, отчего быстрее корродируют металлические детали котла;
дополнительный расход материалов и сложности при монтаже.

Закрытый мембранный бак

Более современный закрытый расширительный бак – это сосуд цилиндрической формы со встроенной внутри резиновой мембраной. Используется в схемах с принудительной циркуляцией теплоносителя и устанавливается в помещении топочной. Подвод теплоносителя осуществляется также снизу, сверху аппарата установлен сервисный золотник для закачки воздуха.

Резиновая мембрана (в простонародье – «груша»), которой снабжен закрытый расширительный бак системы отопления, бывает 2 видов:

в виде диафрагмы;
баллонного типа.

Примечание. Емкости некоторых производителей имеют съемную «грушу», что дает возможность ее поменять при появлении трещин.

Форма мембраны особого влияния на работу аппарата не оказывает, хотя в бачке второго типа помещается немного больше воды. С другой стороны от «груши» закачан воздух (иногда – азот) под определенным давлением, его необходимо настраивать под каждую систему индивидуально. Все закрытые расширительные бачки действуют одинаково просто: при нагревании теплоносителя давление в сети растет, мембрана растягивается и запускает воду внутрь бака. При остывании все протекает в обратном порядке.

Герметичный расширительный бачок для газового котла настенного типа зачастую встроен внутрь теплогенератора, так как обладает малыми габаритами. Кроме того, аппарат не сообщается с атмосферой и диффузия кислорода в теплоноситель полностью исключается. Слабое место таких бачков – мембрана, срок ее службы очень редко дотягивает до 10 лет, и не всегда есть возможность ее заменить.

Существует и третий вид компенсационных устройств — вакуумный расширительный бачок для отопления закрытого типа без «груши». В продаже их найти трудно, да и нет смысла, поскольку такая конструкция – самая неудачная. Роль мембраны в емкости играет сам воздух, что приводит к его активной диффузии в воду, а это недопустимо. И потом, уровень в емкости будет все время повышаться, в результате компенсировать расширение станет некуда.

Расчет расширительного бака

В технической литературе и на просторах интернета можно найти множество методик, по которым выполняется расчет расширительного бака для системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Но в большинстве своем они содержат массу сложных формул с привязкой к мощности котла и другим параметрам. Вы не ошибетесь, если воспользуетесь более простым способом определения объема бака.

Способ основан на утверждении, что количество воды в системе при максимальном нагреве возрастет не более, чем на 5%. То есть, сначала высчитываете объем воды следующим образом:

количество теплоносителя в котловом баке – по паспорту;
объем воды в трубопроводах – по формуле площади круга находите площадь поперечного сечения каждой трубы и умножаете ее на длину;
вместительность радиаторов – тоже по паспорту на изделие.

Просуммировав результаты, осуществляете подбор и расчет расширительного бака с запасом, взяв не 5, а 10% от получившейся суммы. Это и будет его вместительность.

Заключение

Просчитать объем и выбрать бак закрытого типа достаточно просто, останется только правильно его установить. Это тоже можно выполнить самостоятельно, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к изделию.

Калькулятор расчета объема расширительного бака в режиме онлайн

Расширительный бак в отопительной системе является балансировочным элементом. Его основная функция заключается в выравнивании объёма теплоносителя в случае его расширения под воздействием повышенного нагрева, а также поддержании требуемого в системе давления. Однако всегда актуален вопрос: как рассчитать объём расширительного бака отопления. Ведь от этого зависит правильный выбор устройства. Для расчёта лучше использовать калькулятор, который быстро справится с поставленной задачей.

Как пользоваться калькулятором расчёта

Всё же объём является основой выбора. Объёмный параметр устройства зависит от некоторых показателей, влияющих на его изменения. А именно:

чем больше объём теплового носителя в системе обогрева закрытого типа, тем больших габаритов стоит покупать бак;
чем нагрев теплового носителя выше, тем больше вместимость устройства;
чем давление теплового носителя выше (берётся возможный коэффициент), тем меньших габаритов ёмкость возможно покупать.

Это главные особенности. Теперь самое время совершить расчёт объёма расширительного бака отопления. Удобнее всего сделать это в режиме онлайн при помощи калькулятора. Всё, что от вас требуется – это заполнить форму в электронном калькуляторе и нажать расчёт.

Немного о типах расширительных баков

Эти устройства, как и сами системы отопления, разделяют на открытые и закрытые. Баки открытого типа отличаются большими габаритами и относительно низкой эффективностью, поэтому они не очень востребованы на рынке на сегодняшний день.

Устройства закрытого типа – это непроницаемые баки, разделённые внутри резиновой мембраной. Внизу циркулирует тепловой носитель, который изменяется в объёме за счёт повышения градуса. Вверху находится воздух, который закачивается туда на самом производстве. Давление воздуха изнутри равно 1,5 атмосфер.

По законам физики вода при нагревании увеличивает объём, её излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При всём вода давит на мембрану, что поднимается до определённой отметки. Воздушные массы, которые давят сверху, создают в закрытой отопительной системе давление в 1,5 атмосфер, а это – необходимое условие качественной её работы.

При выборе расширительного бака обращаем внимание на следующие моменты:

Форма бачка может быть округлой (баллонного типа) либо плоской.
В нём применяется стойкая к температурам резина как мембрана. Она может быть диафрагмовая либо плоская.
Выбор расширительного бака стоит делать, взяв за основу мембрану, а именно срок её службы и устойчивость к нужному давлению. Помните и о температурном нагреве теплоносителя, что будет контактировать с мембраной.
Процессы диффузии тоже не самым лучшим образом могут сказываться на её качестве.

Если вам помог калькулятор, то добавьте его в закладки, чтобы не потерять! Сочетание клавиш CTRL+D вам в этом поможет.

Расчет расширительного бака

+ отличие между открытыми и закрытыми бачками

Какой бы расширительный бак в системе отопления вы не выбрали, его следует надежно крепить: вес этого элемента системы отопления может значительно возрастать во время эксплуатации

Итак, в вашей системе отопления находится некоторый объем теплоносителя. Как известно, при нагревании жидкость имеет свойство расширяться, соответственно, ее объем будет расти и его нужно где-то помещать. Чтобы ваша система не стала похожей на бомбу, и использовать расширительный бак: в него попадают излишки жидкости.

Конечно, размер расширительного бака в системе отопления будет зависеть от количества теплоносителя в системе, поэтому для каждого отдельного случая его надо рассчитывать отдельно.

«Как же так? – спросят владельцы настенных двухконтурных котлов. – У меня никакого бака нет! » или «Мне специально никто ничего не рассчитывал!» На самом деле такая емкость, конечно, имеется: спрятана в корпусе котла и имеет объем 8-12 литров – почти ведро воды.
Дело в том, что производитель котла позаботился, чтобы рассчитать расширительный бак с запасом. Зная мощность котла, можно предугадать размер помещения, которое он будет отапливать, а также приблизительное количество жидкости в системе. В современных системах отопления, в которых используются настенные котлы, теплоносителя невелико (до 100 литров), количество бак вполне может уместиться в корпусе котла. Конечно, в случае его можно заменить на более вместительную модель.

Какие бывают расширительные баковы отопления?

Раньше наиболее распространенными были баки открытого типа . В сущности, это «кастрюля с крышкой» – емкость с ввареной трубой. По ней поступает излишек воды в системе, когда котел выключается и теплоноситель остывает.

Некоторые баки открытого типа оснащают переливом – еще одной трубой наверху, по избыток жидкости может уходить, в канализацию.

В сущности, можно обходиться и без такого бака, просто установив в самой высокой точке системы «перелив». Однако, тогда периодически доливать в систему отопления воду, которая утекла.

Недостатки открытого расширительного бака в системе отопления:

* необходимо установить в самой верхней точке системы

* теплоноситель теоретически может вылиться плюс контакт теплоносителя с открытым воздухом – его испарение и коррозия бака.

Преимущества открытого расширительного бака:

* дешевизна и исключительная надежность предельно простая конструкция.

Частый вопрос: можно ли использовать в системе с открытым расширительным баком циркуляционный насос?

Да. Вода от этого не станет «выскакивать» наружу – проверено на опыте.

Расширительный бак закрытого типа содержит внутри две полости – ту, в которой циркулирует теплоноситель, и емкость с газом (азот, воздух), разделенные гибкой мембраной. Если объем теплоносителя в системе увеличивается – объем емкости с газом уменьшается. Давление в системе остается прежним.

Преимущества закрытого расширительного бака:

* теплоноситель не контактирует с воздухом, т. е. не испаряется, не насыщается кислородом.

* такой бак можно ставить в любом месте системы, а не обязательно в ее самой высокой точке.

Недостатки:

* высокая цена по сравнению с открытым расширительным баком

* повышенный объем, ведь приблизительно половину бака занимает емкость с газом.

Самый простой способ расчета расширительного бака в системе отопления:

Надо, узнав объем теплоносителя в системе, умножить его на 0,08. Таким образом, мы узнаем, что системе с сотней литров теплоносителя потребуется расширительный бачок объемом около 8 литров.

Как узнать объем теплоносителя?

Вот здесь об этом НАМ ТЕПЛО рассказывает подробно.

Подбор и расчет расширительного бака для отопления

Автономные системы водяного – важный элемент жизнеобеспечения частного дома. Схема монтажа отличного монтажа, используемая новая планировка здания.Одним из них является расширительный бак, который предотвращает избыточное повышение давления в системе. Как выполнить расчет расширительного бака для отопления, мы расскажем в данной статье.

Принцип работы и виды расширительных баков ↑
В каждой системе находится сейчас объем теплоносителя, чаще всего для этих целей используют воду. При нагревании она расширяется, а ее излишек попадает в расширительный бак. Таким образом давление в отопительной системе выравнивается.

На рынке имеются закрытые и открытые расширительные баки. Последние довольно громоздки и малоэффективны, встречаются все реже, а вот первый вариант – более практичен, потому что они пользуются популярностью у тех, кто осуществляет подбор расширительного бака для автономной системы отопления.

Виды закрытых расширительных баков

Расширительные баки закрытого типа меньшего собой емкость, плоской или шарообразной формы. Они герметичны, внутренняя полость разделена на две половины термостойкой мембранной баллонного или же диафрагменного типа.Принцип работы данных баков основан на том, что расширяющийся под воздействием высокой температурылоноситель попадает в бак, при этом эластичная мембрана растягивается, объем занимаемый воздухом уменьшается, а давление в системе, соответственно, увеличивается.

Выбирая расширительный бак, уделяет внимание тому, соответствует ли предельно допустимое давление в нем диапазон давления в системе отопления. Также нужно обратить внимание мембраны и ее качество, характеристики, которые показывают срок службы, диапазон рабочих температур, соответствие гигиеническим нормам, устойчивость к диффузии. Важно также осуществить подбор расширительного бака для отопления нужного объема.

Расчет объема расширительного бака ↑
Постараемся зависимость между объемом бака и влияющими на него. Так, осуществляя расчет объема расширительного бака, нужно учесть, что чем больше емкость системы и чем выше максимальная температура теплоносителя в ней, тем объем бака должен быть больше. Чем выше значение допустимого давления в системе отопления, тем объем может быть меньше.Методика, по которой можно выполнить расчет расширительного бака, довольно сложная, но разобраться стоит, как ошибка при выборе данного оборудования может привести к частому срабатыванию предохранительного клапана и другим неприятностям.

Расчет выполняется по специальной формуле. Основной величиной, от которой зависит суммарный объем теплоносителя, находящегося в данной системе отопления, вычисляет его с учетом мощности установленного котла, а также количества и типов отопительных приборов.Приблизительные показатели выглядят так: радиатор отопления – 10,5 л / кВт; теплый пол – 17 л / кВт; конвектор – 7 л / кВт.

Объем расширительного бака для системы отопления зависит от разных факторов

для выполнения более точного расчета мембранного расширительного бака, используйте формулу: Vбака = (Vсист * k) / D, где Vсист – общий объем воды в системе отопления, k – коэффициент расширения теплоносителя (для воды, нагретой до 95 ° С, составляет 4%), D – эффективность расширительного бака.Чтобы определить D, можно использовать еще одну формулой: D = (Pmax-Pначал) / (Pmax 1), в которой Pmax – это наибольшее давление в системе, на нем настраивают предохранительный клапан; Pначал – первоначальное давление в воздушной камере.

Таким образом, подбор расширительного бака осуществляется с учетом прочностных и температурных характеристик, которые не допускаются допустимых значений в месте подключения. Объем его может быть либо равен, либо больше полученного в результате вычислений.

Расширительный бак объемом от 20 до 25 обычно применяется с насосом мощностью до 1,2 кВт, более мощные насосы (до 2 кВт) рекомендуется использовать с баками на 50-60 л. Существуют баки еще большего объема (100-200 л), их можно использовать в качестве резервной емкости при кратковременных отключениях воды. Нужно учитывать, что баки имеют диаметр больше 750 мм и высоту больше 1,5 м не всегда получается в помещении через дверной проем, в таком случае можно установить несколько баков меньшего объема.

В заключении ↑
В данной статье мы вычислили, как выполнить расчет емкости расширительного бака собственными силами. Если эта процедура кажется вам сложной, то есть риск допустить ошибку слишком большим, что потребуется совет специалиста.

Расчет расширительного бака для отопления

Для монтажа системы отопления своими руками выбран электрический котел со встроенным расширительным баком 7 литров.Возникает вопрос хватит ли такого объема для нашей системы? Чтобы произвести расчет расширительного бака для отопления, необходимо вычислить общий объем системы отопления.

В _рад = 0,31 литра • 39 секций, получаем объем теплоносителя, который будет в радиаторах – 12,1 литра.

Далее, осталось узнать, сколько теплоносителя будет в трубах системы отопления.

Устройство данной системы отопления в нашем случае требует следующего количества полипропиленовых труб и фитингов:

Уголок поворотный на 90 ° – 20 шт.
Уголок поворотный на 45 ° – 20 шт.
Муфта соединительная – 15 шт.
Труба подачи теплоносителя? 25 мм – 27 м.
Кран перепускной с американкой – 10 шт. (без запаса)
Сгон прямой (американка) – 2 шт.(без запаса)
Тройник соединительный – 3 шт. (без запаса)

Определим объем теплоносителя в 1 погонном метре полипропиленовой трубы? 25 мм (внутренний? 16,6 мм). Радиус окружности – R = 16,6 мм / 2, получаем 8,3 мм.

Далее расчет размера теплоносителя в 1 метре трубы делаем по формуле:

V = Пи • R ² • l / 1000, где число Пи = 3,14, R – радиус равен 8,3 мм, l – длина отрезка трубы 1 метр.

V = 3,14 • 0,0083 ² • 1 = 0,000216 м ³ или 0,216 литра (округлим до 0,22).

V _{теплоносителя в трубах} = 0,22 литра • 27 метров = 5,94 литра (6 л).

После суммируем все полученные результаты:

V _{теплоносителя системе отопления} = 12,1 литра + 6 литров + 5 литров (объем теплообменника котла), получилось 23,1 литра объем теплоносителя во системе отопления.

Рекомендуемый объем расширительного бака закрытого типа 7-10% от всего объема теплоносителя в системе отопления. Еще учитываем, что рабочий объем расширительного бака закрытого типа составляет примерно 50% от его общего объема. Для расчета принимаем размер бака к объему теплоносителя в системе отопления равное 15% (с запасом). В итоге получилось:

V _{расширительного бака} = 23,1 литра • 0,15 = 3,46 литра, то есть расширительного бака установленного котла объема 7 литров хватает для нашей системы отопления.

Назад: Расчет мощности котла отопления.

Калькулятор расчета расширительного бака в режиме онлайн

Расширительный бак в отопительной системе является балансировочным устройством. Его основная функция заключается в выравнивании добавленного объявления в системе давления. Однако всегда актуален вопрос: как рассчитать объём расширительного бака отопления.Ведь от этого зависит правильный выбор устройства. Для расчёта лучше использовать калькулятор, который быстро справится с поставленной задачей.