Система отопления закрытого типа имеет немало преимуществ. Она намного компактнее, так как не требует соблюдения правила установки расширительного бака в высшей точке, легче поддаётся регулировкам, работает экономичнее, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических элементов котла и радиаторов.
Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопленияКомпенсация температурного расширения воды происходит за счет установки мембранного расширительного бака, который может быть смонтирован, например, на «обратке» в непосредственной близости от котла. Необходимо лишь правильно определиться с параметрами этого важного элемента системы. В этом нам поможет калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления.
Необходимые разъяснения по выполнению вычислений – ниже самого калькулятора.
Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления
Перейти к расчётам
Пояснения по проведению вычислений объема бака
Понятно, что при монтаже системы отопления, особенно в условиях дефицита места, хочется по максимуму сэкономить свободное пространство. Тем не менее, объем расширительного бака не может быть меньше расчетного значения.
В основу расчета положена следующая формула:
Vb = Vt × Kt / F
Vb — рассчитываемый объем расширительного бака.
Vt — объем теплоносителя в системе.
Как быть с ним?
- Практический способ – засечь по водомеру во время пробного заполнения системы.
- Самый точный способ – просуммировать внутренние объемы всех элементов системы – котла, труб, радиаторов и т.п.
- Простейший «теоретический» метод — не боясь совершить серьезную ошибку, можно принять соотношение 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла отопления. Именно эта зависимость и заложена в калькулятор расчета.
Kt — коэффициент, принимающий во внимание тепловое расширение применимого теплоносителя. Этот показатель зависит от содержания в теплоносителе антифризных добавок, и изменяется и с процентным соотношением этих добавок, и с ростом температуры, причем — нелинейно. Существуют специальные таблицы, но в нашем случае эти данные уже внесены в калькулятор – из расчёта среднего нагрева теплоносителя до +70÷80 ºС (это наиболее оптимальный режим работы автономной системы отопления).
Если в системе применяется вода, то это необходимо отметить в соответствующем поле калькулятора.
Цены на расширительные баки для системы отопления
расширительный бак для системы отопления
Что может использоваться в качестве теплоносителя?
Для частных домов, которые могут оставляться хозяевами в зимнее время на длительное время с выключенным отоплением, целесообразнее применять незамерзающие жидкости – антифризы. О разнообразии
теплоносителей для систем отопления, об их свойствах, достоинствах и недостатках – в специальной публикации нашего портала.
Что может использоваться в качестве теплоносителя?F — так называемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью:
F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1)
F — вычисляемый коэффициент эффективности бака.
Pmax — максимальное давление в системе, которое соответствует порогу срабатывания аварийного клапана в «группе безопасности». ЭтоТ параметр обязательно указывается в паспортных данных котельного оборудования.
Pb — давление подкачки воздушной камеры расширительного бачка. Изделие может поступать уже предварительно накачанное – тогда этот параметр будет указан в паспорте. Впрочем, эту величину можно и изменять – воздушная камера поДкачивается, например, автомобильным насосом, или, наоборот, из нее стравливается избыточный воздух – для этого на баке имеется специальный ниппель. Как правило, в автономных системах отопления рекомендуют закачивать воздушную камеру до уровня одной – полутора атмосфер.
Чтобы правильно спланировать и смонтировать отопление в доме или квартире, необходимо знать его устройство и взаимосвязь всех основных приборов и элементов. Подробно о системе отопления закрытого типа рассказывает специальная публикация нашего портала.
Какие еще элементы обязательны в системе отопления закрытого типа?Как произвести расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы отопления.
Современные системы отопления представляют собой замкнутый контур, герметичную конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от попадания воздуха, а значит, менее подвержена окислению.
При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с увеличением температуры теплоносителя, может повыситься давление, способное нарушить целостность элементов системы. В таких случаях устанавливается герметичный расширительный бак (мембранный или экспанзомат), который используется в закрытых контурах отопления с целью компенсации температурных расширений.
Экспанзомат конструктивно представляет собой герметичную емкость, со встроенной внутрь эластичной мембраной или мешком, разделяющей бак на две полости: одна из которых, при увеличении давления, наполняется теплоносителем, а другая – воздухом или азотом.
В одной из частей компенсатора расположен ниппель для подкачки насосом и замера давления газа, а в другой – резьбовой штуцер для присоединения к контуру отопления.
Формула расчета расширения жидкости при изменении температуры:
V = A x VT / (1– Pmin / Pmax.) / К.
где:
VT- общий объем теплоносителя в системе
A – коэффициент расширения теплоносителя при максимальной возможной температуре
Pmin (атм.) – начальное давление в расширительном баке
Pmax (атм.) – максимально допустимое значение давления
К — коэффициент заполнения расширительной ёмкости, определяющий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема мембранного бака), который может вместить экспанзомат. По таблице:
| Pmax-максимальное давление, атм. | Pmin — начальное давление, атм. | ||||||||
| 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 5,0 | |
| 1,0 | 0,25 | ||||||||
| 1,5 | 0,40 | 0,20 | |||||||
| 2,0 | 0,50 | 0,33 | 0,16 | ||||||
| 2,5 | 0,58 | 0,42 | 0,28 | 0,14 | |||||
| 3,0 | 0,62 | 0,50 | 0,37 | 0,25 | 0,12 | ||||
| 3,5 | 0,67 | 0,55 | 0,44 | 0,33 | 0,22 | ||||
| 4,0 | 0,70 | 0,50 | 0,40 | 0,30 | 0,20 | ||||
| 4,5 | 0,63 | 0,54 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 0,18 | |||
| 5,0 | 0,58 | 0,50 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | 0,16 | |||
| 5,5 | 0,62 | 0,54 | 0,47 | 0,30 | 0,23 | ||||
| 6,0 | 0,57 | 0,50 | 0,42 | 0,35 | 0,28 | ||||
| 6,5 | 0,60 | 0,53 | 0,46 | 0,40 | 0,35 | 0,20 | |||
| 7,0 | 0,56 | 0,50 | 0,44 | 0,38 | 0,25 | ||||
| 0,58 | 0,53 | 0,47 | 0,41 | 0,30 | |||||
| 8,0 | 0,56 | 0,50 | 0,45 | 0,33 | |||||
Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %
| °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 |
Пример:
коэффициент расширения воды при температуре 90°С равен по таблице 0,0359
объем системы допустим 600 л.
начальное давление в расширительном баке 1,5 атм.
максимальное давление в системе отопления 4 атм.
V = 0,0359 х 600 / (1 — 1,5 / 4) / 0,5 = 68,928 литра
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.
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
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;
· N — величина эффективности мембранного бака.
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 |
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 |
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.
Калькулятор объема бака Бак Схема: Горизонтальный цилиндр
с плоскими головками резервуаров
Использование калькулятора
Оцените общую вместимость и заполненные объемы в галлонах и литрах резервуаров, таких как масляные резервуары и резервуары для воды. Предполагает внутренние размеры бака .
Enter U.S. размеры в футах (футах) или дюймах (дюймах) или метрические размеры в метрах (м) или сантиметрах (см). Результаты представлены в жидких галлонах США, галлонах Imperial (Великобритания), кубических футах (футах), метрических литрах и кубических метрах (м³).
* Фактические объемы заполнения могут отличаться. Расчет объема резервуара основан на геометрии резервуара, показанной ниже. Эти формы резервуаров рассчитываются исходя из точных геометрических твердых форм, таких как цилиндры, круги и сферы. Реальные резервуары для воды и масла могут не иметь идеальной геометрической формы или могут иметь другие особенности, не учитываемые здесь, поэтому эти расчеты следует рассматривать только как оценки.
Методы расчета объема резервуаров и объема жидкости внутри резервуара
Приведенные ниже методы дают вам кубические меры, такие как футы 3 или м 3 в зависимости от ваших единиц измерения. Если вы рассчитываете объем заполненного резервуара вручную, используя эти методы, вы можете перевести кубические футы в галлоны и кубические метры в литры с помощью нашего Калькулятор преобразования объема.
Горизонтальный цилиндр Всего Объем резервуара в форме цилиндра — это площадь, A, круглого конца, умноженная на длину, l.A =
πr 2 где r — радиус, равный 1/2 диаметра или d / 2. Следовательно:
В (бак) = πr 2 л
Рассчитайте заполненный объем горизонтального цилиндрического резервуара, сначала найдя площадь A круглого сегмента и умножив ее на длину l.
Площадь круглого сегмента, серая заштрихованная область, равна A = (1/2) r 2 ( θ — sin θ ), где θ = 2 * арккос (м / р) и θ в радианах.Следовательно, V (сегмент) = (1/2) r 2 ( — sin ) l. Если высота заполнения f меньше 1/2 от d, то мы используем сегмент, созданный из заполненной высоты, и V (заполнение) = V (сегмент) . Однако, если высота заполнения f больше 1/2 от d, то мы используем сегмент, который создается пустой частью резервуара, и вычитаем его из общего объема, чтобы получить заполненный объем; V (заполнение) = V (бак) — V (сегмент) .
Вертикальный резервуар
Всего Объем резервуара в форме цилиндра — это площадь А круглого конца, умноженная на высоту, ч. A =
πr 2 , где r — радиус, равный d / 2.Следовательно:
В (бак) = πr 2 ч
Заполненный объем резервуара с вертикальным цилиндром — это просто более короткий цилиндр с таким же радиусом r и диаметром d, но теперь высота равна высоте заполнения или f. Следовательно:
V (заполнение) = πr 2 f
Всего Объем резервуара прямоугольной призмы равен длине, умноженной на ширину и высоту.Следовательно,
В (бак) = lwh
Заполненный объем прямоугольного резервуара — только более короткая высота с той же самой длиной и шириной. Новая высота — высота заполнения или f. Следовательно:
V (заполнение) = lwf
Объем овального резервуара рассчитывается путем нахождения области, А, конца, который является
Форма стадиона и умножение его на длину, л.A =
πr 2 + 2ra, и можно доказать, что r = h / 2 и a = w — h, где w> h всегда должно быть истинным. Следовательно:
В (бак) = (№ 2 + 2ra) л
Объем заполнения горизонтального овального резервуара лучше всего рассчитывать, если предположить, что это две половины цилиндра, разделенные прямоугольным резервуаром. Затем мы вычисляем объем заполнения 1) а
Горизонтальный резервуар для цилиндров , где l = l, f = f и диаметр d = h, и 2) a Прямоугольный резервуар , где l = l, f = f, а ширина прямоугольника w представляет собой a = w — h овального резервуара.
V (заполнение) = V (заполнение-горизонтальный цилиндр) + V (заполнение-прямоугольник)
Расширение отопления — виды и установка
Любая отопительная система должна быть оснащена элементами, способными защитить ее от гидравлического удара, поддерживать допустимое давление охлаждающей жидкости и компенсировать изменение ее объема. Эта задача обслуживается расширительным баком
Зачем мне расширительный бак для отопления?
Для нормального функционирования системы отопления и стабильной циркуляции теплоносителя через все его элементы необходимо стабильное давление.Его резкие скачки приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов. Чтобы избежать этого, в системе предусмотрен расширительный бак. Его задача — компенсировать изменение объема охлаждающей жидкости (воды или антифриза), вызванное изменением его температуры, чтобы уменьшить вероятность проведения гидроиспытаний. На изменение объема теплоносителя также влияет его состав и, соответственно, температурный коэффициент. Когда используется вода, значение этого коэффициента в среднем составляет 4%, в случае антифриза, например этиленгликоля, от 4,4 до 4,8% (в зависимости от концентрации гликоля в антифризе).Это расширительный бак той же емкости, который выпускает избыточную охлаждающую жидкость для поддержания необходимого давления в сети.
В зависимости от типа системы отопления (открытая или закрытая) используются разные расширительные баки. Сразу отметим, что открытая система (ее еще называют системой с естественной циркуляцией — самопотоком) в новых домах используют нечасто, ее можно встретить в основном в старых зданиях.
Ссылка по теме: Котельная: оборудование и приборы, расчеты и схемы
Бак в системе отопления открытого типа
В такой системе теплоноситель — простая вода — движется в соответствии с законами физики естественным образом из-за разной плотности холодной и горячей воды.Этому также способствует наклон труб. Теплоноситель, нагретый до высокой температуры, на выходе из котла стремится вверх, выталкивается холодной водой, поступающей из возвратного трубопровода снизу. Таким образом, существует естественная циркуляция, в результате которой радиаторы нагреваются. В системе с самопотоком проблематично использовать антифриз, поскольку охлаждающая жидкость в расширительном баке находится в открытом состоянии и быстро испаряется, поэтому только вода действует как таковая. При нагревании он увеличивается в объеме, а его излишки поступают в бак, а при охлаждении они возвращаются в систему.Резервуар расположен в самой высокой точке контура, обычно на чердаке. Чтобы вода в ней не замерзла, ее изолируют изоляционными материалами и соединяют с обратным трубопроводом во избежание кипения. В случае переполнения резервуара вода сбрасывается в канализацию.
Расширительный бак не накрыт крышкой, поэтому название отопительной системы открыто. Уровень воды в резервуаре должен контролироваться таким образом, чтобы в трубопроводе не было пузырьков воздуха, что приводит к неэффективной работе радиаторов.Резервуар подключается к сети через расширительную трубу, а циркуляционная труба предназначена для обеспечения потока воды. Когда система заполнена, вода достигает сигнальной трубы, по которой
кран. Для контроля расширения воды используется переливная труба. Он отвечает за свободное движение воздуха внутри резервуара. Чтобы рассчитать объем открытого резервуара, вам необходимо знать объем воды в системе.
Резервуар в закрытой системе
Автономная система отопления, в которой теплоноситель приводится в действие циркуляционным насосом, называется закрытой системой.Его особенностью является абсолютная герметичность и отсутствие контакта теплоносителя с окружающей средой. Расширительный бачок в нем также закрыт, исключая контакт охлаждающей жидкости с воздухом.
Ссылка по теме: Проектирование системы отопления дома
Конструкция расширительного бака
Расширительный бак представляет собой корпус из углеродистой стали с порошковым красным, серым или белым покрытием, внутри которого находится резиновая мембрана мембранного типа или в форме воздушного шара.Первый в основном используется в небольших контейнерах, второй — в больших контейнерах. Резервуары в заводской конфигурации иногда оснащены предохранительным клапаном для защиты системы от превышения допустимого давления. Если это происходит, клапан открывается, выпуская избыток воды. Лучше быть в безопасности и убедиться, что он есть в вашем продукте. Если нет, купите и установите рядом с баком.
Расширительный сосуд с мембраной в виде диафрагмы. Это устройство больше похоже на ствол, разделенный пополам подвижной резиновой перегородкой.В процессе производства воздух закачивается в верхнюю часть резервуара, что создает начальное давление. После подключения бака к его нижней камере охлаждающая жидкость начинает вытекать из сети. В тот момент, когда упругая мембрана становится нулевой, бесшумной и как бы лежащей на поверхности охлаждающей жидкости, система отопления считается полностью заполненной и готовой к запуску. Когда температура охлаждающей жидкости повышается, ее объем увеличивается, и избыток сбрасывается в расширительный бак.Из-за сжатия воздуха мембрана перемещается в воздушную камеру, так что внутреннее пространство резервуара становится больше, и туда попадает избыток теплоносителя. Как только охлаждающая жидкость остывает и возвращается к первоначальному объему, воздействие на мембрану прекращается, и воздух в верхней камере, не испытывая сопротивления, возвращает мембрану в исходное тихое положение, тем самым автоматически регулируя давление в системе. ,
Баки с мембраной баллонного типа.
В этом случае воздушная камера расположена по периметру всего резервуара и окружает резиновую камеру для охлаждающей жидкости. Когда он прибывает, последний начинает расширяться как раздуваемый воздушный шар. Благодаря такому устройству резервуара можно более точно контролировать давление в системе.
Следует отметить, что баллонные мембраны могут быть заменены по мере их износа, и диафрагмальные замены не подлежат изменению. Материал, из которого изготовлена мембрана, очень важен.Он должен быть термостойким и в то же время высокоэластичным. При выборе резервуара вы должны ознакомиться с такими характеристиками мембраны, как долговечность, рабочая температура, водостойкость и соответствие санитарно-гигиеническим нормам.
Схема работы расширительного бака
Смотрите также: Типы систем отопления и их устройство в загородном доме — какой дизайн выбрать
Как рассчитать объем расширительного бака?
Конструкция расширительного бака не предполагает каких-либо сложных технических решений, но ошибка в расчете его объема может привести к выходу оборудования из строя и выходу из строя системы отопления в целом: слишком большая емкость не может создать достаточного давления в сети, и слишком маленький, наоборот, не заберет всю лишнюю охлаждающую жидкость.
Для правильного расчета необходимо определить общий объем тепловой сети. Для этого добавьте объем котла, общий объем всех труб в системе, а также объем дополнительных нагревателей, если таковые имеются.
Формула для расчета объема расширительного бака:
K = (KExZ) / Нет
КЕ — общий объем всей системы отопления. Рассчитайте эту цифру исходя из того, что мощность I кВт отопительного оборудования равна 15 л объема теплоносителя.Если мощность котла составляет 40 кВт, то общий объем системы составит КЕ = 15 х 40 = 600 л;
Z — значение температурного коэффициента теплоносителя. Как уже отмечалось, для воды это около 4%, а для антифриза различной концентрации, например 10-20% этиленгликоля, — от 4,4 до 4,8%;
Н — значение КПД мембранного бака, которое зависит от начального и максимального давления в системе, начального давления воздуха в камере.Часто этот параметр указывается производителем, но если он недоступен, вы можете рассчитать самостоятельно по формуле:
N = (DV-DS) / (DV + 1)
где
DV — максимально допустимое значение давления в сети. Как правило, оно равно допустимому давлению предохранительного клапана, а для обычных бытовых отопительных систем оно редко превышает 2,5-3 атм .;
DS — значение начального давления зарядки мембранного бака, исходя из постоянного значения 0,5 атм.на 5 метров длины системы отопления.
В этом случае,
N = (2,5-0,5) / <2,5 + 1) = 0,57.
Итак, из полученных данных можно вывести объем расширительного бака с мощностью котла 40 кВт:
К = 600 х 0,04 / 0,57 = 42,1 л.
Рекомендуется использовать резервуар объемом 50 л с начальным давлением 0,5 атм, так как конечные показатели для выбора продукта должны быть несколько выше расчетных.Небольшое превышение объема резервуара не так страшно, как недостаточность его объема. Кроме того, при использовании антифриза в системе специалисты советуют выбирать бак объемом на 50% больше расчетного.
Установка расширительного бачка
Для удобства обслуживания расширительный бак установлен рядом с котлом на обратной линии. Часто его устанавливают так, чтобы впускной клапан (водопроводная труба) был направлен вниз. Это позволяет слить охлаждающую жидкость даже в случае разрушения мембраны.Есть и другое мнение: охлаждающая жидкость должна поступать в бак сверху. Что более правильно, так как исключает попадание воздуха в емкость, предназначенную для жидкости.
Чтобы избежать скачков в головке, резервуар следует размещать перед циркуляционным насосом. Чтобы он не «кипел», он подключен к обратному трубопроводу, также рекомендуется установить манометр и клапан для ручной регулировки давления. После установки необходимо проверить, соответствует ли рабочее давление устройства тому, которое необходимо.Если нет, продуйте воздух и прокачивайте бак до тех пор, пока давление на мембрану не станет приемлемым.
Из наиболее частых ошибок при установке расширительного бачка для отопления можно выделить:
- Использование уплотнительных материалов, не предназначенных для этой цели. Например, дешевый герметик для окон ПВХ, рассчитанный на совершенно другой температурный режим. Вначале соединения могут быть довольно привлекательными, но когда система отопления запускается, это уплотнение не выдержит высоких температур.По крайней мере, после этого вам придется заниматься устранением утечек;
- неудачное место установки, когда подход к танку затруднен;
- неверный расчет объема расширительного бачка или выбор его на глаз.
Когда использовать антифриз
Заполнение системы подогрева антифризом (водой, смешанной с этиленгликолем) не всегда целесообразно.
Правильно приготовленная вода имеет лучшую теплопроводность, чем она.
Но есть ситуации, которые требуют обязательного применения незамерзающей жидкости, например, если есть вероятность воздействия отрицательной температуры на нагревательные трубы.
Это может произойти при наружной прокладке магистрали (скажем, от дома до гаража) или длительной простоя системы зимой. Переход воды из жидкого состояния в твердое состояние неизбежно приведет к разрыву труб и радиаторов.
Скачки давления в системе отопления
Признаком неисправности или неисправности системы отопления являются скачки давления.Если давление уменьшается. В этом случае необходимо проверить, как ведет себя статическое давление, для чего необходимо остановить насос. Если он не падает, то неисправны циркуляционные насосы, которые по какой-то причине не могут создать напор воды. Если статическое давление также уменьшается, то, скорее всего, где-нибудь в трубопроводах дома или в теплообменнике котла (что случается довольно часто) произошла утечка. Вы можете найти это место, отключив различные секции и контролируя давление в системе.Если ситуация при следующем отключении нормализуется, значит, в этой части сети происходит утечка воды. Если давление повышается. Здесь может быть несколько причин.
1. Одной из частых причин является нарушение или отсутствие движения охлаждающей жидкости по контуру. Это может произойти, когда для снижения температуры в сети регулятор отопления дома отключает подачу охлаждающей жидкости из котельной. В этом случае вам необходимо изучить настройки и отрегулировать их так, чтобы контроллер не отдавал приказ полностью закрыть клапаны, его инерция возрастет, но такие ситуации будут исключены.
2. Другая причина в том, что, возможно, система находится под постоянным питанием. Как показывает простейший расчет, чем больше охлаждающей жидкости в ограниченном объеме, тем выше давление. В этом случае достаточно заблокировать линию электропередачи и настроить автоматику.
3. Также причиной может быть неправильный диаметр труб. На выходе из трубы котла она должна быть самой большой.
4. Проблема может быть вызвана повышенной мощностью циркуляционного насоса или сбоями в его работе.
5. Если управляющие устройства исправны или система отопления не включает их вообще, то возможно, что где-то вдоль потока охлаждающей жидкости кран или задвижка заблокированы.
Типы расширительной баковой мембраны
Долговечность мембраны расширительного бака зависит от типа резины, из которой она изготовлена. Резина SBR — самая распространенная в мире. Достаточно упомянуть камеры для колес автомобилей, подошвы для обуви. Обладает хорошими механическими характеристиками, может растягиваться до 800%.Температурный диапазон долговечности: от -50 до 100 «С. Такая резина не подходит для систем с питьевой водой, и поэтому она используется только для расширительных баков тепловой сети, при температуре выше 100». При этом материал быстро стареет, теряет эластичность и разрушается.
Резина MR (BUTILE )
Этот тип резины обладает высокой устойчивостью к высоким температурам, его рабочий диапазон составляет от -40 до 130 ° С. Материал может вступать в контакт с питьевой водой.Используется для аккумуляторов.
Резина EPDM подходит для систем с питьевой водой, обладает высокой устойчивостью к старению и разрушению. Диапазон рабочих температур: от -50 до 130 ‘С. Это довольно дорогой продукт, который отвечает всем санитарно-гигиеническим нормам, поэтому ведущие производители изготавливают мембраны для своих расширительных баков из резины этого типа.
Rubber NBR (NITRILE) — улучшенная версия EPDM каучука.
Он подходит для работы при температуре до 100 ‘C, а также используется для производства мембран.Стойка к антифризу, бензину, бутану, пропану, маслам и растительным жирам.
Смотрите также: Ошибки в установке отопления и их исправление
Давление в системе отопления
Давление в сети возникает из-за влияния нескольких факторов. Характеризует влияние охлаждающей жидкости на стенки элементов системы. Перед заполнением водой давление в трубах равно 1 атм. Однако, как только начинается процесс заправки охлаждающей жидкости, этот показатель меняется.Даже с холодной охлаждающей жидкостью в трубопроводе, есть давление. Причиной этого является различное расположение элементов системы — при увеличении высоты на 1 м добавляется 0,1 атм. Этот вид действия называется статическим, и этот параметр используется при проектировании тепловых сетей с естественной циркуляцией. В закрытой системе отопления теплоноситель расширяется во время нагрева, и в трубах создается избыточное давление. В зависимости от конструкции главной линии, она может варьироваться в разных областях, и если на стадии проектирования нет положений о стабилизации устройств, то существует риск отказа системы.
Для автономных систем отопления не существует стандартов давления. Его стоимость рассчитывается в зависимости от параметров оборудования, характеристик труб, а также с учетом количества этажей дома. В этом случае необходимо следовать правилу, согласно которому значение давления в сети должно соответствовать его минимальному значению в самом слабом звене системы. Следует помнить и об обязательной разнице в 0,3-0,5 атм. между давлением в прямой и обратной трубопроводах котла, что является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя.Учитывая все это, давление должно быть между 1,5 и 2,5 атм. Для контроля давления в различных точках сети вставлены манометры, которые фиксируют низкие и избыточные значения. В случае, если счетчик должен не только служить для визуального осмотра, но и работать с системой автоматизации, используйте электроконтактные или другие типы датчиков.
На заметку:
- Плотность нагретой воды меньше плотности холодной воды. Разница этих значений приводит к тому, что создается гидростатическая головка, которая подает горячую воду к радиаторам.
- Для расширительных баков наиболее допустимые значения температуры и давления являются наиболее информативными.
- Учитывая данные производителей, в современных резервуарах температура охлаждающей жидкости может достигать 120 «С, а рабочее давление — до 4, при пиковых значениях — до 10 бар.
Расширительный бак своими руками (самодельный) — видео
© Автор: строительный журналист А.Чижов
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ДОМАШНЕГО ТОВАРА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЛЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОБЗОРЫ.
Ниже других записей на тему «Как сделать своими руками — домохозяин!»
Подписаться на обновления в наших группах и поделиться.
Давайте дружить!
Хочу поделиться своим опытом по поводу размеров расширительного бака, особенно для термомасляного нагревателя. Это довольно просто на самом деле. Я приведу вам пример.
Функция расширительного бачка
Функции расширительного бака:
- Служит безопасным выходом для увеличения объема теплоносителя за счет теплового расширения.
- Обеспечивает механизм для отвода воды, неусвояемых веществ, разложения продуктов и захваченного воздуха во время запуска и эксплуатации.
Расширительный бак
HTTP: // WWW.thermal-fluid-system.com/Custom-Hot-Oil-System-p164.htmlПри выборе расширительного бака следует учитывать объем системы (включая начальное заполнение) расширительного бака, рабочую температуру и коэффициент теплового расширения жидкости. Поскольку термомасла расширяются с разной скоростью, емкость расширительного бака всегда должна проверяться по свойствам масла перед заполнением системы.
Есть несколько важных аспектов, которые необходимо учитывать при проектировании резервуара:
- С учетом теплового расширения горячего масла, нагретого от минимальной до максимальной рабочей температуры
- Поддержание NPSHr циркуляционных насосов горячего масла при любых условиях эксплуатации
- Отвод возможной остаточной воды, присутствующей в контуре во время запуска
- Разрешено заполнение оборудования и при повторном вводе в эксплуатацию после останова на техническое обслуживание
Расширительный бак обычно поднимается так, что нормальный рабочий уровень горячего масла в сосуде выше максимально возможного уровня горячего масла в системе.
Расширение объема рассматривается как разница между удельным объемом (м3 / кг), т. Е. Обратно пропорциональным удельному весу горячего масла при максимальной и минимальной рабочей температуре системы, которую необходимо учитывать между низким уровнем жидкости и высоким уровнем жидкости в расширительном баке. Дополнительные 20% добавляются для удовлетворения различных рабочих нарушений в системах, таких как испарение остаточной воды в системе и разрыв трубки.
Как правило, в жидкофазных тепловых системах объемы расширительного бака должны составлять приблизительно 26-30% от общего расчетного объема теплоносителя в тепловой системе.Расширительный бак надлежащего размера должен быть заполнен приблизительно на 1/4 при запуске и на 3/4 при рабочей температуре.
Расчет расширительного бака горячей нефти
Объем труб = фи (D p /2) 2 L p , где D p = внутренний диаметр трубы и L p = длина труб согласно плану участка.
Например, согласно P & ID и плану участка, общий объем трубопровода и объем оборудования = 8,4 м 3
Рассмотрим физические свойства теплоносителя промышленного класса (HTF).
Объем расширения от холодного пуска до нормальной работы считается расчетным случаем для судна.
Если я использую Therminol 62 в качестве теплоносителя, то свойства следующие.
Плотность при температуре 30 o C = 948 кг / м 3
Плотность при температуре 310 o C = 719 кг / м 3
Масса общего удержания (плотность при минимальной рабочей температуре) = 8,4 х 984 = 7962,8 кг
Объем масла, требуемый в зависимости от плотности при максимальной рабочей температуре = 7962.8/719 = 11,1 м 3
Объем расширения = объем при максимальной рабочей температуре — объем при минимальной рабочей температуре = 11,1 — 8,4 = 2,68 м 3
Тогда общий объем расширительного бака = 2,68 / 0,75 = 3,57 м 3
Используя checalc.com, мы можем оценить размер судна. Используя приведенные выше данные, мы находим:
- Ориентация: горизонтальная
- Головка сосуда: эллипсоид 2: 1
- Длина: 2938 мм
- Диаметр: 1175 мм (рекомендуемый L / D для горизонтального сосуда — 2.5, если расчетное давление составляет 0-17 бар)
- Уровень: 815 мм
- Общий объем: 3,6105 м 3
- Заполненный объем: 2,6877 м 3
Ссылка:
- Конструкция расширительного бака тепловой системы. http://www.radcoind.com/TechTips4.htm
- Техническое исследование технологии термальных масел. http://www.investni.com/thermal_oil_technology_technical_investigation_report_sd_march-2010.pdf
- Расчет конструкции системы горячего масла.http://www.academia.edu/1514808/design_consideration_of_hot_oil_system
- Направляющие для определения размеров сосудов. http://www.red-bag.com/jcms/engineering-guides/337-bn-eg-ue109-guide-for-vessel-sizing.html
Цилиндрическая формула объема бака
Чтобы рассчитать общий объем цилиндрического резервуара, нам нужно знать только диаметр (или радиус) цилиндра и высоту цилиндра (которую можно назвать длиной, если она лежит горизонтально).
Общий объем цилиндрического резервуара можно найти по стандартной формуле объема — площадь основания, умноженная на высоту. Круг является формой основания, поэтому его площадь, согласно известному уравнению, равна π * radius² .Поэтому формула для емкости вертикального цилиндра выглядит так:
V_vertical_cylinder = π * радиус² * высота = π * (диаметр / 2) ² * высота
Если мы хотим рассчитать заполненный объем, нам нужно найти объем «более короткого» цилиндра — это так просто!
V_vertical_cylinder = π * радиус² * заполнено = π * (диаметр / 2) ² * заполнено
Общий объем горизонтального цилиндрического резервуара можно найти аналогичным образом — это площадь круглого конца, умноженная на длину цилиндра:
V_horizont_cylinder = π * радиус² * длина = π * (диаметр / 2) ² * длина
Все становится сложнее, когда мы хотим найти объем частично заполненного горизонтального цилиндра.Сначала нам нужно найти базовую область: площадь круглого сегмента, покрытого жидкостью:
Площадь сегмента = 0,5 * радиус² * (θ - sinθ)
, где θ — центральный угол сегмента, и его можно найти из формулы для косинуса:
cos (θ / 2) = (радиус - заполненный) / радиус
θ = 2 * arccos ((радиус заполнен) / радиус)
И, наконец, формула для частично заполненного горизонтального цилиндра:
V_horizont_cylinder_filled = 0.5 * радиус² * (θ- sin (θ)) * длина , где θ = 2 * arccos ((радиус заполнен) / радиус)
Если цилиндр заполнен более чем наполовину, легче вычесть пустую часть бака из общего объема.