Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

Узнайте как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления с помощью калькулятора – расчет объема мембранного бака для отопления.

Методика расчёта объёма расширительного мембранного бака для системы отопления:

Представленный ниже расчет предназначен для индивидуальных систем отопления и значительно упрощен.Его точность составляет 10%. Мы считаем, что этого вполне достаточно

1. Определим, какой тип жидкости Вы будете использовать в виде теплоносителя. Для примера расчета в качестве теплоносителя мы возьмем воду.Коэффициент температурного расширения воды принят равным 0,034 (это соответствует температуре 85oС)

2. Определим объем воды в системе. Приблизительно его можно рассчитать в зависимости от мощности котла из расчета 15 литров на каждый киловатт мощности .Например, при мощности котла 40 кВт, объем воды в системе будет равен 600 литрам

3. Определим величину максимального допустимого давления в системе отопления.Она задана порогом срабатывания клапана безопасности в системе отопления

4. Также в расчетах используется величина первоначального давления воздуха в расширительном баке Ро.Давление Ро не должно быть меньше , чем гиростатическое давление системы отопления в точке расположения расширительного бака

5. Полный объем расширения V можно подсчитать по формуле:

V = (e x C) / (1 – (Po/Pmax))

6. Выбирать бак нужно, округляя расчетный объем в большую сторону (бак большего объема не повредит)

7. Теперь подберем бак, обеспечивающий компенсацию этого объема.Учитывая, что коэффициент заполнения водой расширительного бака с фиксированной несменной мембранной при этих условиях равен 0,5 (таблица),то для рассмотренной системы подойдет 80-литровый расширительный бак:

80 литров x 0,5 = 40 литров

Коэффициент заполнения (полезный объём) расширительного мембранного бака

Предельное
давление
в системе
Рmax,
бар
Первоначальное давление в баке , Ро бар
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
1 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 0,60 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 0,38 0,30 0,23
6,0 0,57 0,50 0,42 0,35 0,28

Конструктивное исполнение и функциональность

При изменении температуры теплоносителю свойственно расширяться или сжиматься. Это приводит к изменению давления внутри составляющих элементов конструкции. Из-за этого существует риск разрыва магистрали. Чтобы исключить подобное явление, устанавливается дополнительное устройство – расширительный бак.

Кроме компенсации напора в магистрали, прибор необходим для борьбы с появлением воздуха в оборудовании и трубах. Во время охлаждения происходит уменьшение объема носителя тепла, образуется пустота, которая заполняется воздухом. Этот процесс также может стать причиной поломки котла, разрыва трубопровода или радиаторов. Или появляются зоны в батареях, которые не обогреваются.

Расчёт расширительного бака

Расчёт расширительного бака выполняют для определения его объёма, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления.

Методика расчёта расширительных баков сложна и рутинна, но в целом можно установить такую зависимость между объёмом бака и влияющими на него параметрами:

  • Чем больше ёмкость системы отопления, тем больше объём расширительного бака.
  • Чем выше максимальная температура воды в системе отопления, тем больше объём бака.
  • Чем выше максимально допустимое давление в системе отопления, тем меньше объём.
  • Чем меньше высота от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления, тем меньше объём бака.

Так как, расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма воды но и для пополнения незначительных утечек теплоносителя — в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды, так называемый эксплуатационный объём. В выше приведенном алгоритме расчёта заложен эксплуатационный объём воды в размере 3% от ёмкости системы отопления.

Подключение к системе отопления

Подготовленную схему напрямую подключаем к системе отопления. С точки зрения безопасности надо помнить о том, что твердотопливный котел в отдельные моменты может давать чрезмерно высокую температуру. В накопительной бочке может содержаться вода температурой 90-100 градусов. Для стандартных домашних радиаторов отопления это слишком много. Можно сильно обжечься при случайном прикосновении. По этой причине требуется добавить в схему еще один смесительный клапан. Он будет подмешивать в контур остывшую воду.

Если в доме устроены теплые полы, существует возможность подключить их в контур радиаторов для подачи обратки. Потребуется установить еще один насос. Подсоединение пойдет на смесительный узел. По причине высокой температуры воду из нагретого теплообменника забирают не напрямую, а через предохранительный смесительный клапан. Эта деталь устанавливается, чтобы при работе с системой и ее проверке не ошпариться горячим паром.

На следующем этапе подключаем линию рециркуляции теплоносителя в системе через специальный насос. Расставляем в контуре обратные клапаны в соответствии со схемой. На этом полный комплект функциональных элементов завершен, перейдем к арматуре.

Перед котлами требуется поставить еще один фильтр. Затем в высших точках системы монтируем дополнительно автоматические воздухоотводчики. Далее обеспечиваем слив и наполнение системы. Для этого расставляем шаровые краны так, чтобы в дальнейшем выполнять техосмотр и ремонт оборудования, не сливая теплоноситель из контура. Краны нужны для:

  • расширительного бака;
  • котлов;
  • насоса.

В том случае, когда на котлах отсутствуют штатные термометры, их устанавливают дополнительно. Также потребуются два контрольных термометра, расположенные на буферной емкости. Они облегчат контроль работы системы и ее наладку.

Коэффициент заполнения расширительного мембранного бака

Предельное давление в системе Рmax, бар Первоначальное давление в баке Ро, бар
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
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 0.60 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 0.38 0.30 0.23
6.0 0.57 0.50 0.42 0.35 0.28

Виды

Для закрытой и открытой системы отопления устанавливаются разные приборы. Это обосновано конструктивными особенностями и принципом действия сетей. Рассмотрим эти различия и виды расширительных баков для каждой коммуникации.

Открытый

Самотечная отопительная конструкция актуальна для устройства централизованного обслуживания многоэтажных домов. Здесь организована подача горячей воды в радиаторы и возврат теплоносителя в котельную или тепловую станцию. Открытой такая инженерная коммуникация называется за счет отсутствия герметичности, здесь присутствует прямой контакт с атмосферой в верхней точке. Это место установки резервуара, которое исключает циркуляцию жидкости вне трубопровода.

Металлическая емкость чаще устанавливается на подающем контуре. Расположение на высокой отметке оправдано следующими фактами:

  • отсутствует перелив по принципу сообщающихся сосудов;
  • осуществляется удаление воздуха из магистрали.

Стоит отметить, что завоздушивание в магистрали происходит не только из-за попадания воздуха во время сжатия теплоносителя. Другая причина состоит в химических реакциях внутри инженерной конструкции между газами, жидкостями и материалами приборов, трубопровода.

Второй вариант монтажа – в верхней точке обратной магистрали. Но здесь не осуществляется естественный газоотвод из жидкости. В этом случае необходимо дополнительно устанавливать клапаны на радиаторах на верхней отметке подающего трубопровода.

Конструктивно открытый расширительный бачок представлен резервуаром из нержавеющей или оцинкованной листовой стали (реже из пластика) определенной вместимости. Для исключения попадания в пыли и мусора в трубопровод предусмотрена негерметичная крышка. Сбоку и на дне врезаются патрубки.

Самый простой вариант бочка – с одним нижним отверстием для подключения к отопительной магистрали. Здесь емкость наполовину заполнена водой. Любые изменения наполненности контура отслеживаются его уровнем в резервуаре.

Важно регулярно отслеживать степень заполненности бака. Из-за отсутствия герметичности происходит частичное выпаривание жидкости, а значит периодически необходимо доливать воду в контур. Без этого действия произойдет завоздушивание.

Другой вариант – врезка контрольного прозрачного шланга в нижней части стенки резервуара. Патрубок должен быть расположен вертикально. По принципу сообщающихся сосудов можно будет отслеживать заполненность бочка на расстоянии.

Если в частном доме смонтировано отопление открытого типа, то резервуар, как правило, устанавливают на чердаке. Так не придется решать вопросы эстетики, интерьера и на полу в подкровельном помещении удобнее выполнять все необходимые действия. Чтобы не приходилось лишний раз подниматься, дополнительно можно врезать еще один патрубок – перелив. Внутри жилого пространства опускается шланг с шаровым краном на конце. Если при включении вода течет – резервуар наполнен, если нет – нужно пополнить запас воды в контуре.

Реже перелив монтируют к верхней части стенки бочка. Шланг при этом выводят на улицу. Так при расширении теплоносителя будет исключен ее выход за пределы резервуара на пол.

Закрытый

Это универсальный вариант расширительных баков. Его можно устанавливать в системах отопления открытой с естественной циркуляцией и закрытой с принудительной. Здесь емкость представлена герметичным сосудом, что исключает прямой контакт с атмосферой. То есть снижается риск протекания коррозионных процессов, продлевается срок службы элементов инженерной коммуникации.

Плюсом здесь также можно отметить более высокое рабочее давление на фоне открытой отопительной сети. Здесь нет необходимости в отслеживании заполненности контура, так как испарения и утечки в исправной конструкции исключены.

Конструктивно емкости представлены металлической емкостью, патрубком для подключения к контуру. На корпусе врезан клапан для сброса воздуха. Он может быть автоматическим или ручным. В первом случае контроль за напором жидкости ведется по манометру. Второй вариант предполагает визуальный контроль по аналогии с открытым бачком.

Мембранный

Замкнутая отопительная конструкция организована так, чтобы теплоноситель циркулировал по магистралям и приборам. Здесь важен момент герметичности. В этом случае устанавливается закрытый бачок. При этом монтаж возможен на любом участке инженерной конструкции, но оптимальным считается обратный контур возле насоса. Еще один плюс таких емкостей – компактность.

Герметичный сосуд способствует повышению или понижению давления до определенных параметров. Это факт – причина обязательной установки дополнительных приборов, которые будут обеспечивать безопасное функционирование контура и приборов. Это могут быть:

  • настраиваемый предохранительный клапан автоматического отключения;
  • автоотводчик воздуха из сети;
  • манометр (прибор со шкалой для визуального контроля напора внутри трубопровода и оборудования).

Конструктивно сосуд представлен металлической сборной емкостью (чаще в виде цилиндра красного цвета) с двумя раздельными камерами:

  • для теплоносителя;
  • для воздушной среды под конкретным давлением.

Внутренняя часть резервуара обязательно обрабатывается антикоррозионным составом. В качестве разделителя здесь выступает эластичная мембранная пленка из пенополиуретана или полипропилена. Снаружи предусмотрен врезанный патрубок с нанесенной резьбой для подключения к системе отопления. Также на корпусе установлен ниппель для подкачки воздуха.

Наличие ниппеля позволяет корректировать давление в бачке, которое должно быть ниже на 0,2 бара, чем в контуре. Например, в коммуникациях 1,8, тогда в бачке должно быть порядка 1,6 бара.

Принцип действия основан на разнице давления в камерах емкости. При расширении теплоносителя за счет меньшего давления в воздушной камере мембрана растягивается. Чтобы перед запуском отопления не происходило снижение давления в отсеке с воздухом, в нем создается избыток. Это примерно 1-1,5 Атм. При остывании воды в рабочем контуре компенсация низкого давления в этой камере осуществляется за счет предохранительного клапана.

Часто задаваемые вопросы

http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>class=»rewiewsblock»>

Как влияет размер дома на объем необходимой емкости? Объем дома не влияет никак, влияет эффективность системы отопления и мощность котла. Ведь такие переменные как необходимое тепло для отопления в час и разница между подачей и обраткой как раз являются показателями качества вашей системы.

Чем лучше утеплен теплоаккумулятор, тем эффективнее он будет работать? По требованиям к установке такая емкость должна находится только в помещении с плюсовой температурой. В этом случаи стандартного утеплителя 10 см толщиной вполне будет достаточно. Есть случаи когда такие емкости закапывают в землю для сохранения большего количества энергии, однако дальнейшее обслуживание системы становится очень затруднительным.

Эта емкость подходит только для отопления? Ее можно использовать несколькими способами. Для обеспечения системы отопления или горячей воды. В качестве источника может использоваться твердотопливный котел, электрический котел (пример работающий ночью при установленном двух зонном счетчике и льготном тарифе). При использовании солнечного коллектора, солнечных панелей или ветрогенератора. Посмотреть все строительные мифы

Мембранные расширительные баки для систем отопления Wester

Общий вид фронт Общий вид сзади Вид сверху Вид снизу
Все объемы
membrannye-rasshiritel'nye-baki-dlja-otoplenija-wester-wrv_1.jpg

Увеличить

Расширительный бак для отопления Wester

Wester Heating
8, 12, 24, 35, 50, 80, 100, 120, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 5000, 10 000 литров
1,5 бар
5,0 бар
-10°C…+100°C

Предназначены для компенсации температурных расширений теплоносителя в замкнутых системах отопления. 
Основные элементы бака – корпус из высококачественной стали, эластичная мембрана из каучука. 
Давление в воздушной полости для баков от 8 до 150 литров – 1,5 бара, от 200 до 10 000 литров – бара. 
Теплоноситель в системе отопления – вода с содержанием гликоля не выше 50%. 
Расширительные баки комплектуются сменной мембраной. 
Температурный режим работы – от -10 °С до +100 °С 
Срок службы – 100 000 циклов. 
Цвет корпуса – красный. 

Наименование   Стоимость
с НДС, руб.
В наличии
на складе
 
Мембранный бак для отопления Wester WRV8 991,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV12 1 073,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV18 1 173,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV24 1 343,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV35 2 199,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV50 2 624,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV80 3 832,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV100 5 508,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV150 8 325,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV200 (top) 12 367,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV300 (top) 15 114,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV500 (top) 29 572,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV750 67 580,00 many.gif

Купить

Мембранный бак для отопления Wester WRV1000 90 664,00 many.gif

Купить

Вычисление минимального объема расширительного бака

Введите настроенное давление газа в расширительном баке, бар

Введите давление срабатывания предохранительного клапана, бар

Посчитайте объем системы отопления выше или введите его вручную в поле “Объем системы отопления, л.”

Минимальный полный объем расширительного бака, л.

Также вы можете воспользоваться другими полезными калькуляторами:

  • ОнЛайн калькулятор расчета теплопотерь дома
  • ОнЛайн калькулятор расчета мощности котла
  • ОнЛайн калькулятор расчета теплого пола
  • ОнЛайн калькулятор расчета стоимости системы отопления

Коэффициент расширения воды – таблица

°С Коэффициент расширения °С Коэффициент расширения
0 0.00013 65 0.0198
10 0.00027 70 0.0227
20 0.00177 75 0.0258
30 0.00435 80 0.0290
40 0.00782 85 0.0324
50 0.0121 90 0.0359
55 0.0145 95 0.0396
60 0.0171 100 0.0434

Как рассчитать объем расширительного бака для отопления закрытого типа

Система отопления частного дома должна быть оборудована всеми необходимыми для правильной работы элементами.

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

Мало того, даже полное наличие нужных частей схемы не обеспечит штатного режима функционирования, если они подобраны неправильно и не подходят по характеристикам.

Все узлы должны быть тщательно рассчитаны и подобраны согласно полученным данным.

Расширительный бак — элемент защиты системы от разрыва в случае превышения допустимого давления.

Остаться в зимнее время без отопления — серьёзная проблема (про ремонт и диагностику сантехнических нарушений в ванной прочитайте здесь ).

Поэтому надёжная и правильная работа расширительного бака — жизненно важная задача.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...