Мембранный бак для системы отопления: расчет, подбор и ремонт
Расширительные баки (техническое название устройства экспанзоматы) производятся для различных систем обогрева (СО). Для открытых необходимы емкости в виде обычной металлической или пластиковой бочки без крышки. Такие устройства используются, как правило, в гравитационных системах.
Для закрытых систем применяются современные, герметичные баки с эластичной диафрагмой (мембраной), монтирующиеся в СО с насосом, в любом удобном для размещения, месте трубопровода. В сегодняшней публикации будет рассказано именно о мембранных расширительных баках для отопления, их типах, методиках расчета емкости и этапах их монтажа.
Назначение, конструктивные и эксплуатационные особенности
Экспанзомат – это устройство, предназначенное для компенсации расширившегося при нагревании теплоносителя. Другими словами: если данный резервуар не будет предусмотрен, расширившейся под воздействием температуры жидкости будет некуда деваться и она разорвет трубы, радиаторы, теплообменник котлоагрегата, создав опасность взрыва.
Конструкция данного устройства состоит из стального, устойчивого к коррозии бака, в котором посередине находится эластичная диафрагма. В данном резервуаре установлен золотник, для накачки необходимого давления, клапан безопасности и патрубок подключения прибора к СО.
Виды закрытых экспанзоматов
«Первую скрипку» в данном устройстве играет диафрагма, которая, в зависимости от модели, может быть заменяемой или фиксированной.
- В первом случае, форма мембраны напоминает грушу или баллон. Именно поэтому емкости такого типа называют «баллонными». Ремонт расширительного бака отопления и замена пришедшей в негодность диафрагмы производятся через фланец с водяным патрубком, расположенный в нижней части прибора.
- При фиксированной конструкции диафрагмы, мембрана крепится посередине корпуса, после чего, бак запаивается в заводских условиях, делает невозможным ее замену. Ремонт резервуара такого типа (замена подрывного клапана, патрубка) производится только в специализированных мастерских.
Единственным преимуществом мембранных устройств перед емкостями со сменной диафрагмой является низкая стоимость.
Важно! Подбор расширительного бака для системы отопления – это важный процесс, требующий точного расчета и опыта. Если вы неуверены в своих знаниях, то обратитесь к профессионалу.
Преимущества
Существует достаточно много преимуществ мембранных экспанзоматов перед открытыми емкостями. Специалисты выделяют следующие:
- Данные устройства могут применяться в системах с водопроводной водой.
- Простота замены бака или пришедшей в негодность диафрагмы.
- Минимальное обслуживание.
- Не испарения, а это значит можно использовать дешевый этиленгликоль.
Основное достоинство данных моделей, по мнению специалистов – это большая вытесняющая способность.
Как работает экспанзомат
Принцип работы мембранного расширительного бака отопления гениально прост, и заключается в следующем:
- В нормальном состоянии уровень теплоносителя доходит до мембраны. Расширяясь, он начинает вдавливать диафрагму в сторону газовой камеры, которая находится под определенным давлением.
- При остывании теплоносителя, его уровень в емкости падает, а мембрана возвращается в рабочее положение.
Если рассматривать баллонный «механизм», то при подъеме уровня жидкости в системе она попадает в «грушу» бачка. Постепенно, она растягивается, ограничивая контакт жидкости (воды, антифризов, рассолов) со стенками прибора. При достижении рабочей температуры СО, давление в газовой камере, выдавливает жидкость в систему.
Таким образом, установка мембранного расширительного бака для отопления:
- Стабилизирует работу СО при максимальном расширении теплоносителя и скачках давления при запуске котлоагрегата.
- Минимизирует испарение жидкости из системы.
- Дает возможность работы как с водой, так и с антифризами.
Как рассчитать объем экспанзомата
Расчет расширительного бака для систем отопления закрытого типа достаточно серьезный процесс, который можно провести несколькими способами:
- Доверить проведение вычислений сертифицированному специалисту. Результат достаточно высокого качества, но за это придется заплатить, немалую сумму.
- С помощью онлайн-калькуляторов. Результаты достаточно достоверны. Этот вариант для тех, кто не хочет терять время и платить деньги. Единственным минусом такого расчета является то, что в случае неправильных данных некому предъявить претензию. А проблемы при неправильном расчете могут быть достаточно серьезные: от неэффективной работы СО до ее полного разрушения, по причине меньшого, чем нужно объема расширительного бака.
- Сделать расчет самостоятельно, к тому же это не так сложно.
Воспользуйтесь формулой
V = (Vs * Z) / N
где:
Vs – объем СО. Чтобы рассчитать данное значение нужно исходить из того, что на каждый 1кВт мощности котельной установки необходимо 15л. жидкости. Например, ваш теплогенератор имеет мощность 45кВт, то объем СО будет равен 45 х 15 = 675 л.
Z –коэффициент, показывающий расширение конкретного теплоносителя при определенной температуре. Вода — 0,04; гликолевые антифризы, (в зависимости от концентрации активного вещества) от 0,044 до 0,048. Данные действительны при максимальной температуре в СО 95°С.
N – показатель эффективности устройства. Некоторые производители указывают данный параметр. Если его нет, в документации к устройству, то ег достаточно просто рассчитать самостоятельно, воспользовавшись формулой:
где:
Dmax – максимальное давления. Для бытовых автономных СО это значение равно 2,5-3 кг/см2;
Dmin – начальное давление в воздушной камере устройства. Эта величина равна 0,5 кг/см2 на каждые 5м. высоты СО.
Итак:
N = (2,5-0,5)/(2,5+1) = 0,57
Все данные для расчета есть. Рассчитаем емкость экспанзомата для СО одноэтажного частного дома, с котлоагрегатом, мощностью 45кВт и водой, в качестве теплоносителя.
V = (675 х 0.04)/0,57 = 47,36л рекомендованный объем резервуара, для данной СО 50 л.
Этапы монтажа
Прежде чем устанавливать емкость в СО, необходимо подготовить котельное помещение, которое должно соответствовать рекомендованному производителем оборудования температурно-влажностному режиму. Определитесь с местом монтажа. Мембранные устройства, теоретически, можно монтировать в любом месте СО. Специалисты рекомендуют: чтобы на прибор не воздействовали резкие скачки давления, не устанавливайте его после котла на подающем трубопроводе. Лучшее место – на обратке, только не после насоса.
Совет! Исходя из опыта, необходимо монтировать устройство именно на подаче. Кроме этого, жидкость из СО должна поступать в емкость сверху. Такая схема монтажа гарантирует, что воздух из СО не попадет в камеру для жидкости.
- Врежьте в выбранную ветку трубопровода патрубок, размером ¾;
- Подготовьте паронитовую прокладку. Данный материал прекрасно выдерживает высокие температуры.
- Смонтируйте бак таким образом, чтобы на него не воздействовали нагрузки.
И в качестве заключения: обязательно отрегулируйте клапан безопасности. Значение должно быть на 10-15% ниже, чем критическое в СО.
Совет: Для безопасной работы СО выбирайте модели экспанзоматов, только с регулируемым подрывным клапаном.
ventilationpro.ru
Расчет объема расширительного бака для отопления
Расчет объема расширительного бака для отопления
Расширительный бак — важнейший элемент системы водяного отопления. Он предназначен для поглощения избыточного давления. Все дело в том, что при определенной фиксированной массе теплоносителя при изменении его температуры, неизбежно будет менять и давление в системе. От того, насколько верно выбран расширительный бак, будет зависеть работоспособность всей системы отопления.
Итак, принцип работы данного устройства заключается в компенсации переизбытка давления теплоносителя. Поэтому даже небольшой просчет в установке или эксплуатации устройства может привести к выходу из строя всей отопительной системы.
Устройство расширительного бака
Бак разделен на две части, между которыми находится эластичная мембрана. Наверху накачен воздух, создающий начальное давление. Как только бак подключается к сети, в нижнюю камеру подается вода. Когда эластичная мембрана становится в нулевое, спокойное положение и как бы ложиться на плоскость воды, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску.
Автоматическая регулировка давления происходит следующим образом:
При нагреве воды теплоноситель поступает в расширительный бак. Осуществляется воздействие на мембрану: она сокращается, увеличивая внутреннее пространство бака. Таким образом бак принимает избыток теплонесущей жидкости. Как только теплоноситель остывает, мембрана возвращается в первоначальное состояние.
Установка расширительного бака
Открытая система отопления
Установка осуществляется в верхней точке системы, как правило, вверху разгонного коллектора. При этом не требуется установка запорной арматуры.
Закрытая система отопления
Оптимально устанавливать расширительный бак в том месте, где течение воды наиболее близко к ламинарному, а в отопительной системе минимум завихрений. Можно разместить расширительный бак перед циркуляционным насосом.
Как рассчитать объем расширительного бака?
Ниже мы приведем стандартные формулы для расчета объема расширительного бака. Они позволят точно определить, бак какого типа понадобится для вашей отопительной системы.
Потребуются следующие данные:
· мощность системы;
· объемы теплоносителя;
· статическое давление;
· предварительное давление;
· максимальное давление;
· средняя температура системы в процессе работы.
Объем бака рассчитывается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя давление в системе не превышало максимально допустимого значения.
Общая формула:
K = (KE x Z) / N, где:· КЕ — объем отопительной системы в целом;
· Z — постоянное значения расширения жидкости теплоносителя;
Необходимо помнить, что идеальные расчеты, произвести практически невозможно. Ориентировочно объем рассчитывается исходя из значения, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 литрам объема теплоносителя. Тогда средняя мощность для обычного дома равна 44 кВт. По формуле получается КЕ = 15х44 = 660л.
Константа расширения жидкости около 4%, для систем в которых используется обычная вода с максимальной температурой нагрева 95 градусов Цельсия. Если вместе воды закачивается элиленгликоль, то коэффициент расширения можно вычислить так:
10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8%
Зачастую результативность работы мембранного бачка указана производителем, но и самому ее рассчитать не сложно:
DV — наибольшее допустимое значения давления в системе, которое равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает показатель в 2,5 — 3 бар.
DS — значения давления начальной зарядки мембранного бака исходя из постоянного значения в пол атмосферы на 5 метров протяженности отопительной системы.
В итоге получается, что если общая площадь помещения, в котором оборудуется система отопления, равна 400 кв. м., максимальная верхняя точка системы равна 5 м, и расчётная мощность оборудования 44 кВт, то требуемый объем бачка при таких значениях будет:
КЕ 44х15=660л.DV 2,5 бар; DS =0.5 бар
N (2.5 – 0.5) / (2.5+1) = 0.57
K 660×0.04 / 0.57 = 46.2
Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар.
Также для стандартных элементов отопительной системы существуют стандартные примерные значения:
1. Радиаторы около 10,5 л.
2. Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
3. Конвекторы 7,0 л.
Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой смеси в зависимости от температурных показателей:
|
°С |
Содержание гликоля, % | |||||||
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
90 |
|
0 |
0,00013 |
0,0032 |
0,0064 |
0,0096 |
0,0128 |
0,0160 |
0,0224 |
0,0288 |
|
10 |
0,00027 |
0,0034 |
0,0066 |
0,0098 |
0,0130 |
0,0162 |
0,0226 |
0,0290 |
|
20 |
0,00177 |
0,0048 |
0,0080 |
0,0112 |
0,0144 |
0,0176 |
0,0240 |
0,0304 |
|
30 |
0,00435 |
0,0074 |
0,0106 |
0,0138 |
0,0170 |
0,0202 |
0,0266 |
0,0330 |
|
40 |
0,0078 |
0,0109 |
0,0141 |
0,0173 |
0,0205 |
0,0237 |
0,0301 |
0,0365 |
|
50 |
0,0121 |
0,0151 |
0,0183 |
0,0215 |
0,0247 |
0,0279 |
0,0343 |
0,0407 |
|
60 |
0,0171 |
0,0201 |
0,0232 |
0,0263 |
0,0294 |
0,0325 |
0,0387 |
0,0449 |
|
70 |
0,0227 |
0,0258 |
0,0288 |
0,0318 |
0,0348 |
0,0378 |
0,0438 |
0,0498 |
|
80 |
0,0290 |
0,0320 |
0,0349 |
0,0378 |
0,0407 |
0,0436 |
0,0494 |
0,0552 |
|
90 |
0,0359 |
0,0389 |
0,0417 |
0,0445 |
0,0473 |
0,0501 |
0,0557 |
0,0613 |
|
100 |
0,0434 |
0,0465 |
0,0491 |
0,0517 |
0,0543 |
0,0569 |
0,0621 |
0,0729 |
omismarket.ru
Расчет мембранного расширительного бака | Вентпортал
РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ (СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ)
Для определения рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объем системы отопления VL сложением водяных объемов котла, отопительных приборов и трубопроводов.
Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления
| Вид отопительных приборов | Объем системы, литр/кВт |
| Конвекторы | 7,0 |
| Радиаторы | 10,5 |
| Греющие поверхности, совмещенные со строительными конструкциями (теплые полы) | 17,0 |
Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где
VL — емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть)
Е — коэффициент расширения жидкости, %
D — эффективность мембранного расширительного бака
1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу — 1КW = 15 л.
Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт, тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.
2. Расширение жидкости — 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95°С (данные достаточно точные и неопасные)
Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:
этиленгликоль
10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.;
эффективность мембранного расширительного бака D = (PV — PS) / (PV + 1), где
РV — максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар;
PS — давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)
Например: площадь коттеджа составляет 300 м², высота системы 5м, мощность котла 30 кВт, объем теплоаккумулятора 1000 л; тогда объем необходимого расширительного бака составит:
VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.
PV = 2,5 бар; PS = 0,5 бар;
D = (2,5 — 0,5)/(2,5+1) = 0,57
V = 1450 х 0,04/0,57 = 101,75
Выбираем расширительный мембранный бак 110 л, давление зарядки 0,5 бар
Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры
| Т, °С | Содержание гликоля, % |
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | |
| 0 | 0,00013 | 0,0032 | 0,0064 | 0,0096 | 0,0128 | 0,0160 | 0,0224 | 0,0288 |
| 10 | 0,00027 | 0,0034 | 0,0066 | 0,0098 | 0,0130 | 0,0162 | 0,0226 | 0,0290 |
| 20 | 0,00177 | 0,0048 | 0,0080 | 0,0112 | 0,0144 | 0,0176 | 0,0240 | 0,0304 |
| 30 | 0,00435 | 0,0074 | 0,0106 | 0,0138 | 0,0170 | 0,0202 | 0,0266 | 0,0330 |
| 40 | 0,0078 | 0,0109 | 0,0141 | 0,0173 | 0,0205 | 0,0237 | 0,0301 | 0,0365 |
| 50 | 0,0121 | 0,0151 | 0,0183 | 0,0215 | 0,0247 | 0,0279 | 0,0343 | 0,0407 |
| 60 | 0,0171 | 0,0201 | 0,0232 | 0,0263 | 0,0294 | 0,0325 | 0,0387 | 0,0449 |
| 70 | 0,0227 | 0,0258 | 0,0288 | 0,0318 | 0,0348 | 0,0378 | 0,0438 | 0,0498 |
| 80 | 0,0290 | 0,0320 | 0,0349 | 0,0378 | 0,0407 | 0,0436 | 0,0494 | 0,0552 |
| 90 | 0,0359 | 0,0389 | 0,0417 | 0,0445 | 0,0473 | 0,0501 | 0,0557 | 0,0613 |
| 100 | 0,0434 | 0,0465 | 0,0491 | 0,0517 | 0,0543 | 0,0569 | 0,0621 | 0,0729 |
Вы можете скачать программу расчета по ссылке ниже:
Расширительный мембранный бак.xls
ventportal.com
Калькулятор расчета объема расширительного бака и пояснения
Ссылка на статью успешно отправлена!
Отправим материал вам на e-mail
Существует множество плюсов, почему стоит выбрать отопительную систему закрытого типа. Она занимает меньше места, так как расширительный бак не обязательно монтировать на самом верху. Она более простая в настройках, а также работает в экономичном режиме. Что важно жидкость не соприкасается с воздухом и не испаряется. Все названные характеристики способствуют более длительному сроку службы радиаторов и всем стальным элементам оборудования.
Расширительный бак позволяет компенсировать объем воды под воздействием температуры. Его устанавливают на обратных магистралях, неподалеку от источника обогрева. Перед его монтажом стоит решить, какие параметры данного элемента имеют значение. В данной ситуации может помочь специальный калькулятор для определения объема бачка. При осуществлении вычислений понадобятся некоторые подсказки, которые приводятся ниже.
Расширительный бачок в работе
Калькулятор расчета объема расширительного бака для отопительной системы
Что нужно знать при проведении расчетов
При установке отопительной системы, не всегда получается сэкономить полезную площадь, что так важно в малогабаритных помещениях. Но при этом можно узнать точный объем нужного устройства. При вычислениях используется такая формула:
Vb (объем бачка) = Vt(объем жидкости теплоносителя)*Kt ( коэффициент, учитывающий расширение под влиянием тепла)/F(коэффициент производительности мембранного бака)
Чтобы определить объем теплоносителя используются такие методы:
- засекается время пробного наполнения всей конструкции. Это можно сделать с помощью водомера;
- складываются все объемы присутствующих механизмов – труб, батарей и источников тепла;
- применяется соответствие 15 литров жидкости теплоносителя на каждый киловатт мощности оборудования.
Расчет объема на отдельном примере
Коэффициент, учитывающий тепловое расширение используемого теплоносителя, зависит от наличия антифризных добавок. Он меняется в зависимости от процентного соотношения данных добавок, а также может меняться под влиянием температуры. Есть специальные таблицы, где можно посмотреть данные из расчета нагревания теплоносителя. Такая информация внесена в калькулятор. Если используется вода, то это обязательно отображается в программе.
Незамерзающие жидкости в качестве теплоносителя особенно актуальны при необходимости отключать отопление в холодное время года.
Обязательно учитывается коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Его можно определить по такой формуле:
F= (Pm-Pb)/(P1+1)
При этом Pm обозначает максимальное давление, которое может привести к аварийному включению специального клапана безопасности. Это значение должно указываться в паспортных данных изделия.
На схеме показан вариант монтажа устройства
Pb – это давление для подкачки воздушной камеры устройства. Если конструкция уже была подкачана, то параметр указывается в технических характеристиках. Это величину можно менять самостоятельно. Например, производить докачку насосом для автомобиля или убирать лишний воздух при помощи вмонтированного ниппеля. Для автономных систем рекомендуемый показатель – 1-1,5 атмосфер.
Статья по теме:
Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте
homemyhome.ru
объем, коэффициент заполнения и правила монтажа своими руками
Незаменимым элементом любой отопительной системы является бак расширения. Расширительный бак выполняет функцию стабилизации давления внутри системы за счет увеличения ее общего объема. Теплоноситель при нагревании расширяется, поднимая давление в емкостях системы; при избыточном давлении самые ненадежные элементы системы ломаются, что влечет за собой поломку всей системы отопления. Чтобы такого не произошло, необходимо произвести расчет расширительного бака, который позволит использовать систему для отопления без поломок.
Типы баков
Расширительные баки могут быть двух типов – отрытые и закрытые. Для бака первого типа не требуется никаких расчетов, по сути это наполовину заполненное теплоносителем ведро, установленное в самой высокой части отопительной системы, с отверстием, через которое при расширении теплоносителя выходит излишек воздуха. Открытые баки считаются устаревшими и имеют ряд недостатков, поэтому целесообразнее браться за расчет и установку расширительного бака закрытого типа.
[nggallery id=211]
Расширительный бак закрытого типа устанавливается в системах, оснащенных насосом, который отвечает за циркуляцию воды в системе отопления. Бак закрытого типа представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. В нижней части бака находится теплоноситель, а в верхней находится воздух.
При нагревании системы отопления теплоноситель расширяется и его излишки поднимаются в нижнее отделение расширительного бака. Далее мембрана поднимается вверх, сжимая воздушную камеру и тем самым сохраняя уровень давления системы в норме. Когда температура теплоносителя понижается, снижается и давление в системе, что влечет за собой понижение уровня теплоносителя в баке.
После установки бака его верхняя камера заполняется воздухом при помощи автонасоса, давление в воздушной камере должно быть равно начальному давлению во всей системе.
Расчет мембранного бака
Устройство мембранного расширительного бака. Нажмите на фото для увеличения.
При проектировке отопительной системы важно рассчитать требуемый объем расширительного бака и коэффициент его заполнения. Для того чтобы высчитать, какую емкость должен занимать расширительный бак системы отопления, необходимо рассчитать объем излишков теплоносителя при нагревании и коэффициент заполнения нижней части бака. Объем всего бака (Vбака) равен максимальному количеству излишков нагретого теплоносителя (Vрасш) разделенному на коэффициент заполнения бака расширения (f). Отсюда получаем формулу:
Чтобы сделать расчет излишков теплоносителя при нагревании (Vрасш), следует объем всей системы (Vсист), не учитывая бак расширения, умножить на коэффициент объемного расширения выбранного теплоносителя (β). Имеем:
Vсист – объем всех частей системы – радиаторов, труб, котла и т.д. Если вы не можете точно подсчитать объем системы отопления, можно приблизительно высчитать объем по потребляемой мощности котла в расчете 1 кВатт = 14 литров.
Коэффициент объемного расширения теплоносителя (β) рассчитывается исходя из максимальной температуры нагрева жидкости. Необходимый вам коэффициент объемного расширения воды можно посмотреть в уже готовых таблицах и графиках.
Расчет коэффициента заполнения бака
Коэффициент заполнения расширительного бака. Нажмите на фото для увеличения.
Формула расчета
Коэффициент заполнения бака показывает максимальный процент заполнения бака жидкостью. Сделать расчет коэффициента можно по формуле:
Рмакс – максимальный показатель давления в системе. Желательно использовать максимальную величину давления при срабатывании клапана предохранения.
Ргаза – начальное давление воздуха в воздушной камере бака, которое приблизительно равно начальному давлению во всей системе обогрева. Чтобы рассчитать требуемое давление в камере используйте формулу:
Символами Ргидр обозначается гидростатическое давление в системе. Сила гидростатического давления обусловлена разницей высот жидкости в верхних и нижних частях отопительной системы. Чтобы совершить расчет гидростатического давления в системе, используется формула:
ρ – плотность теплоносителя, измеряется в г/см³. Плотность воды – 1 г/см³.
hгидр – расстояние от самой нижней до самой верхней точки отопительной системы, измеряется в метрах.
Необходимо учесть, что объем расширительного бака должен быть заполнен теплоносителем не более, чем наполовину, в противном случае это грозит преждевременным выходом из строя отопительной системы. Если бак устанавливается после циркулярного насоса, то осуществлять расчет следует по этой формуле:
Рнасоса – это давление, которое создается циркулярным насосом в системе.
Особенности установки
Преимущество закрытых расширительных баков отопления заключается в том, что они могут быть установлены в любом месте отопительной системы. Однако рациональнее устанавливать бак перед циркулярным насосом, в самой нижней точке обратной ветки. В зависимости от объема мембранного бака при подключении к системе необходимо использовать трубы соответствующего размера, но не меньше PN20. В месте, где бак стыкуется с трубой, желательно поставить клапан, который стравит воздух из подводящей трубы. Перед запуском отопительной системы важно создать в баке давление, равное давлению в системе.
[nggallery id=212]
Существует два типа закрытых расширительных баков – с заменяемой мембраной и с мембраной несменной. Баки со сменной мембраной, или фланцевые баки, отлично справляются с большим давлением в системе. Мембрану при повреждении можно легко заменить, не тратясь на покупку нового расширительного бака. Баки с несменной мембраной стоят значительно дешевле фланцевых, но не предназначены для стабилизации давления в больших системах. Такие баки часто используются в системе обогрева небольших частных домов.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!ultra-term.ru
Подбор и расчет расширительного бака для отопления
- Содержимое:
- Для чего необходим такой бак и как он работает
- Как правильно рассчитать требуемый объем расширительного бачка
Оборудуя систему автономного отопления, стоит задуматься о приобретении специального расширительного бака, предназначенного поглощать избыточное давление, образующееся в результате расширения теплоносителя под воздействием высокой температуры. Установка такого оборудования требует серьезного подхода, особенно важно правильно выполнить расчет расширительного бака для отопления, так как именно от этого элемента будет зависеть работоспособность всей обогревающей системы закрытого типа, которые признаны наиболее эффективными, так как из-за отсутствия контакта с кислородом, вся система меньше подвержена коррозийным процессам и окислению.Кроме того, именно закрытая отопительная сеть позволяет размещать расширительный бак в любом удобном для вас месте, в отличие от открытой, где бак должен находиться в самой верхней точке системы.
Для чего необходим такой бак и как он работает
Принцип работы устройства компенсирующего переизбыток давления теплоносителя не имеет каких-то сложных технических решений и весьма прост, но, несмотря на это, даже небольшая ошибка в расчете расширительного бака для отопления может привести к поломке оборудования и выходу из строя всей отопительной системы.
Бак разделен на две части, между которыми находится эластичная мембрана. В ходе изготовления бака в верхнюю — воздушную часть накачивается воздух, который создает начальное давление в расширительном баке отопления. Затем бак подключается к сети и в нижнюю камеру начинает подаваться вода из самой системы, в момент, когда эластичная мембрана становится в нулевое, спокойное положение и как бы ложиться на плоскость воды, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску.
В момент расширения воды в результате нагрева, теплоноситель начинает поступать в расширительный бак, тем самым воздействуя на мембрану, которая в свою очередь сокращается за счет сжатия заполненного в нее воздуха, таким образом увеличивая внутреннее пространство бака и принимая в него избыток теплонесущей жидкости. Как только теплоноситель остывает и возвращается к первоначальному объему, воздействие на мембрану прекращается и воздух в верхней камере не испытывая воздействия возвращает мембрану в спокойное положение, тем самым автоматически регулируя давления в системе.
Стоит отметить что, покупая расширительный бак системы отопления очень важно не ошибиться с выбором модели, так как слишком большой бачок не сможет создать достаточного давления в отопительной системе, а слишком маленький наоборот не примет весь избыток теплоносителя.
Как правильно рассчитать требуемый объем расширительного бачка
Дабы провести правильный и безошибочный расчет расширительного бака для отопления следует просчитать общий объем отопительной сети. Для этого требуется сложить объем обогревательного котла, общий объем всех труб связанных в отопительную систему, а также объем дополнительных обогревательных приборов, если они присутствуют.Формула для расчета объема расширительного бака K = (KE x Z) / N, в которой:
- КЕ — это общий объем всей отопительной системы;
- Z — постоянное значения расширения жидкости теплоносителя;
- N — величина эффективности мембранного бака.
Идеально точный расчет объема расширительного бака для отопления и всей отопительной системы произвести практически невозможно. Ну а примерно он рассчитывается исходя из значения, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 литрам объема теплоносителя. В целом получается, что средняя мощность для обычного дома равна 44 кВт. Исходя из этого, по формуле получается КЕ = 15х44 = 660л.Константа расширения жидкости около 4%, для систем в которых используется обычная вода с максимальной температурой нагрева 95 градусов Цельсия. Нередко в системы закачивается не вода, а этиленгликоль в разном процентном соотношении. В данном случае коэффициент расширения рассчитывается по формуле:
10% — 4% х 1,1 = 4,4%20% — 4% х 1,2 = 4,8%
Зачастую, результативность работы мембранного бачка указана производителем, но и самому ее рассчитать не сложно:
N= (DV-DS) / ( DV+1)
где: DV — наибольшее допустимое значения давления в системе, как правило, оно равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает показатель в 2,5 — 3 бар.DS — это значения давления начальной зарядки мембранного бака исходя из постоянного значения в пол атмосферы на 5 метров протяженности отопительной системы.
В итоге получается, что если общая площадь помещения, в котором оборудуется система отопления, равна 400 кв. м., максимальная верхняя точка системы равна 5 м, и расчётная мощность оборудования 44 кВт, то требуемый объем бачка при таких значениях будет:
КЕ 44х15=660л.DV 2,5 бар; DS =0.5 барN (2.5 — 0.5) / (2.5+1) = 0.57K 660×0.04 / 0.57 = 46.2
Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар. Например, мембранный бак Reflex NG 50.Также для стандартных элементов отопительной системы существуют стандартные примерные значения:
- Радиаторы около 10,5 л.
- Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
- Конвекторы 7,0 л.
Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой смеси в зависимости от температурных показателей:
°С | Содержание гликоля, % | |||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 |
0 | 0,00013 | 0,0032 | 0,0064 | 0,0096 | 0,0128 | 0,0160 | 0,0224 | 0,0288 |
10 | 0,00027 | 0,0034 | 0,0066 | 0,0098 | 0,0130 | 0,0162 | 0,0226 | 0,0290 |
20 | 0,00177 | 0,0048 | 0,0080 | 0,0112 | 0,0144 | 0,0176 | 0,0240 | 0,0304 |
30 | 0,00435 | 0,0074 | 0,0106 | 0,0138 | 0,0170 | 0,0202 | 0,0266 | 0,0330 |
40 | 0,0078 | 0,0109 | 0,0141 | 0,0173 | 0,0205 | 0,0237 | 0,0301 | 0,0365 |
50 | 0,0121 | 0,0151 | 0,0183 | 0,0215 | 0,0247 | 0,0279 | 0,0343 | 0,0407 |
60 | 0,0171 | 0,0201 | 0,0232 | 0,0263 | 0,0294 | 0,0325 | 0,0387 | 0,0449 |
70 | 0,0227 | 0,0258 | 0,0288 | 0,0318 | 0,0348 | 0,0378 | 0,0438 | 0,0498 |
80 | 0,0290 | 0,0320 | 0,0349 | 0,0378 | 0,0407 | 0,0436 | 0,0494 | 0,0552 |
90 | 0,0359 | 0,0389 | 0,0417 | 0,0445 | 0,0473 | 0,0501 | 0,0557 | 0,0613 |
100 | 0,0434 | 0,0465 | 0,0491 | 0,0517 | 0,0543 | 0,0569 | 0,0621 | 0,0729 |
avtonomnoeteplo.ru
Расчёт объёма расширительного бака для отопления
Опубликовано: 12 января 2016 г.
В системах индивидуального отопления, раньше, в основном, применялись расширительные баки с свободным переливом жидкости, или открытого типа. Они просты в изготовлении, и не сложны, в их конструкции. Обычно, это бак прямоугольной формы, с открытым верхом, или с закрытым. В такой бак, вварены минимум две трубки: одна для поступления в сосуд расширяемой жидкости из системы отопления (расположена в нижней части бака), вторая трубка служит для ввода и вывода воздуха, и при необходимости, для сброса излишков жидкости из системы отопления. Вторая трубка располагается в верхней части бака для излишков разогретой жидкости, открытого типа. Ещё она (верхняя трубка) выполняет роль «контрольки» наполнения системы отопления, при её запитке, или до-запитки.
В нынешнее время, более широко распространены расширительные баки закрытого типа. Ёмкости такого типа рассчитаны на работу под определённым давлением. Об устройстве расширительного бака есть статья на этом сайте, при желании можете ознакомиться. Бак закрытого типа состоит из ёмкости с резиновой мембраной или «грушей», и в него закачано определённое давление воздуха (обычно, заводское давление – 1.5 Bar).
Посмотрите видео, демонстрирующее принцип работы расширителя.
Но, так как речь в этой статье не об их конструкции, а о принципе действия и расчёте нужного объёма, то перейдём к этим понятиям. Для определения рабочего объёма расширительного бака, как открытого, так и закрытого, нам понадобятся некоторые исходные данные. В статье приведен пример расчёта для системы отопления, заполненной водой. Если у вас что-то иное, то эти расчёты не подойдут.
Нам нужны следующие данные:
- Температурный диапазон системы отопления
- Объём жидкости в системе
- Данные о коэффициенте расширения воды
- Статическая высота расположения расширительного бака
- Коэффициент запаса объёма бака (равен 1.25 %)
Приступаем к расчёту.
Первое, это необходимо определить коэффициент расширения воды в системе отопления. Для этого нам пригодится такая вот таблица, с рассчитанными данными расширения, для конкретных диапазонов температур.
Подойдёт нам диапазон от 10 до 90 градусов по Цельсию, коэффициент расширения для этих температур равен 3.58 %.
Объём жидкости в системе примем за 150 литров (Vсис = 150 литров).
Так как заводское давление внутри расширительной ёмкости равно 1.5 Bar, то примем его за предварительное давление расширителя — Pmin. Максимальное рабочее давление Pmax принимаем за 3 Bar (в примере используем наиболее подходящие цифры, для реальных проектов, подходящие для 1 – 2-х этажных домов или квартир).
Итак: Объём расширяемой жидкости –
Vрасш = 150 л. Х 3.58 %/ 100% = 5.37 литр.
Объём запаса:
150 Х 1.25 % / 100 % = 1.875 литр.
Итого:
V = 5.37 + 1.875 = 7.245 литр.
Обратите внимание, что коэффициент запаса объёма бака мы приняли, для простоты, за 1.25 %. Его можно высчитать персонально, используя формулу: Pmax— Pmin / Pmax (наши данные: 3 – 1.5 / 3 = 0.5 %)
Наиболее подходящим и разумным, в нашем случае, подойдёт расширительный бак объёмом в 8 литров.
Эти расчёты подойдут и для определения расширительного бака открытого типа.
Заходите к нам ещё!
Всего доброго.
3-w.name