Подбор расширительного бака для отопления онлайн

Методика расчета и подбора баков для систем отопления.

При выборе мембранного расширительного бака необходимо рассчитать следующие параметры: Емкость системы Vsyst – это общий объем теплоносителя в системе, включая источники нагрева, радиаторы, трубопровод и т. д.

  • Теплогенераторов (котлов, теплообменников и т. д.);
  • Буферных баков;
  • Транспортных трубопроводов;
  • Потребителей тепла (радиаторов, теплых полов, конвекторов и т. д.).

В случае отсутствия проектных данных объем теплоносителя определяется табличным методом, исходя из тепловой мощности системы. Можно воспользоваться приведенными здесь усредненными табличными данными (Таблица № 2).

Для определения средней емкости системы можно умножить показатель тепловой мощности системы в кВт на приведенные в таблице значения. В таблице приведены данные для новых систем. Для более старых систем рекомендуется применять более высокие значения.

Внимание! Данный метод является приблизительным и может быть использован для усредненного расчета емкости расширительного бака.

Таблица № 2. Расчетная емкость теплоносителя в системе

Конвекторами и / или воздушным отоплением

Индукционными нагревательными устройствами

Системами подогрева воздуха

Различным оборудованием центрального теплоснабжения

Стальными трубчатыми радиаторами

Различным оборудованием для холодоснабжения

Теплыми полами и / или потолками

Разветвленной системой трубопроводов (теплоцентраль)

Пример:
Тепловая мощность системы — 800 кВт
Отопление осуществляется панельными радиаторами
Ориентировочная емкость системы = 800 х 8,8 = 7040 л

Пример:
Температурный режим системы 90/70 °C.
Для получения коэффициента берем максимальное значение температуры (температура подающей линии) 90 °C. Коэффициент температурного расширения равен при нагреве от 4 °С до 90 °С равен значению 3,47% (по Таблице № 1 или из Графика №1). В таблице и на графике приведены значения процентного увеличения объема воды и водно-гликолевых смесей различной концентрации при увеличении температуры от 4 °C до 105 °C.

Таблица №1. Коэффициент температурного расширения системных жидкостей, %

График №1. Температурное расширение системных жидкостей

график 1.jpg

Объем расширения Ve

При нагревании жидкости в системе ее объем увеличивается. В закрытых системах это приводит к повышению давления. Такое увеличение объема называется объемом расширения. Контроль за объемом в расширительном баке позволяет предотвратить повышение давления. Снижение давления при охлаждении называется сжатием. Объем расширения следует рассчитывать также для систем холодоснабжения.

Объем расширения определяется следующим образом:

Ve = Vsyst x n (коэффициент температурного расширения)

Коэффициент температурного расширения находим в Таблице №1 или на Графике №1.

Запас воды в расширительном баке позволяет компенсировать потерю давления в системе, наступающую в результате утечек или дегазации.

Полезная (или нетто-) емкость бака Vnetto

Максимальный объем воды, который может поступить в бак со стороны сети теплоснабжения при максимальном расширении.

Номинальная (или брутто-) емкость бака Vbrutto

Общий объем расширительного бака с учетом воды расширения и запаса.

Статическое давление PST

Давление, возникающее в системе в результате воздействия статической высоты системы Hst, от места соединения расширительного бака и самой верхней точки системы, измеренная в метрах водяного столба (10 м вод. ст. = 1 бар). При размещении расширительного бака над системой статическая высота принимается не более 3 м. Значение статического давления необходимо для определения предварительного давления мембранного расширительного бака.

Давление испарения PD

В работающей системе, при высоких температурах в теплоносителе в сочетании с добавками гликоля может быстрее достигаться точка кипения жидкости. В этом случае давление испарения также будет влиять на работу расширительного бака.

Допуск давления PZ

Допуск давления предназначен для компенсации разницы между исходными показателями давления и для обеспечения избыточного давления в любой момент эксплуатации на любом участке системы. Рекомендуется добавлять допуск не менее 0,2 бар.

Разница в давлении циркуляционного насоса ∆ Pнасос

Иногда в проектах нет возможности разместить расширительный бак на обратном трубопроводе оптимальным образом. В этом случае перепады давления в циркуляционном насосе могут оказывать отрицательное или положительное влияние на забор воды расширительным баком.

Исходное давление расширительного бака P

Давление газа, измеренное на клапане для заправки азота расширительного мембранного бака в месте его установки в системе (при отсутствии в ней теплоносителя) и при температуре окружающей среды.

фото 2-1.jpg

Исходное давление определяется следующим образом:

Для большинства случаев в расчетах можно использовать упрощенную формулу:

Рекомендуется округление в большую сторону до величины, кратной 0,5 бар.

Примечание: Большинство производителей осуществляет поставку расширительных баков со стандартным предварительным давлением 1,5 или 3,0 бар, поэтому рассчитанное исходное давление необходимо округлять в большую сторону до величины, кратной 0,5 бар. Когда того требует гидравлическая ситуация на высоте расширительного бака (напр., размещение бака со стороны нагнетания насоса), может потребоваться корректировка (+ ∆Pнасос). Если на высоте расширительного бака требуется минимальное рабочее давление, превышающее значение исходного расчетного давления (напр., за счет циркуляционного насоса), за исходное давление принимается это минимальное рабочее давление.

Установочное давление предохранительного клапана PSV – это значение давления в системе, при котором происходит открытие клапана в целях сброса излишков теплоносителя и защиты системы от избыточного давления. Чтобы узнать границы точности установочного давления, которые могут влиять на конечное давление, свяжитесь с производителем предохранительного клапана.

Конечное давление Pe – это максимально допустимое давление в системе в месте установки расширительного бака.

Конечное давление определяется следующим образом:

Pe = PSV + 0,9 (≥ 0,3 бар, предохранительный клапан типа D / G / H)

Примечание: Если предохранительный клапан установлен не на одной высоте с расширительным баком или между ними размещен насос, конечное давление должно быть скорректировано. Конечное давление не может превышать максимальное рабочее давление бака.

Эффективность ηG — это соотношение между брутто- и нетто- емкостями бака. Эффективность определяется соотношением между исходным и конечным давлением в абсолютных барах с учетом атмосферного давления (закон Бойля). В случае необходимости можно воспользоваться данными, приведенными в Таблице № 3.

Таблица № 3. Эффективность при различных значениях исходного и конечного давления

Калькулятор расчета объема расширительного бака для отопительной системы

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.

Калькулятор расчета объема расширительного бака

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

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

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:

Расширительный бачок для отопления закрытого типа. Что он из себя представляет, какие его есть виды и как врезать его в систему – читайте в статье.

Как выполнить расчет объема расширительного бака системы отопления

Эффективно функционировать автономная система отопления может только в случае правильного подбора оборудования, грамотно выполненного, согласно СНиП, монтажа. Замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель с определенной массой, имеет устойчивые параметры. Любое повышение или понижение температуры жидкости влечет изменение ее объема, а значит, и рабочего давления. При нагреве воды или другой жидкости до максимально возможных значений, эта величина достигает критического значения. Так как при нагреве вода практически не сжимается, это чревато разрывом радиаторов или трубной разводки.

Зачем нужен расширительный бачок

Расчет расширительного бака системы отопления

Чтобы этого не произошло, следует соединить контур с емкостью, наполненной воздухом.

  • Наличие расширительного бака для отопления при увеличении объема теплоносителя компенсирует скачки давления: оно возрастает незначительно. Нивелирующие давление резервуары монтируются в системах автономного отопления любого вида. Они покрывают объем отопительного контура, вызванного тепловым расширением жидкости внутри его, устраняют избыток давления.
  • Расширительные емкости предусматриваются также в схеме отопления открытого типа. В этом случае происходит прямое взаимодействие с атмосферным воздухом. Можно встретить расширительные бачки при централизованной подаче тепла (верхний разлив). Емкость в таких случаях монтируется в чердачном помещении, соединяясь с линией, подающей теплоноситель.
  • Бачок предотвращает гидравлические удары в системе, освобождает ее от воздушных пробок. Они возникают от перепадов высот между подающей и обратной линией отопления и невозможности выдавить их циркулирующим теплоносителем. Бак собирает в своем объеме воздух, выходящий во время запуска тепловой системы со всех труб и радиаторов. Для его удаления используется воздушный кран, который периодически открывается, воздух стравливается. При открытом варианте системы воздух сразу уходит в атмосферу.

Как работает резервуар

Закрытые герметические компенсирующие емкости более практичные. Они выполнены в форме сферы или плоскими. Лишены основного недостатка открытых бачков – испарения теплоносителя. Внутри разделены резиновой эластичной перегородкой (мембраной). Попадая в нижнюю камеру бака, нагревающийся и меняющийся в объеме теплоноситель «соседствует» с воздухом в верхней части резервуара. Закачивается он туда в заводских условиях под давлением, как правило, в полторы атмосферы. Нагреваясь, вода заполняет бак, увеличиваясь в объеме. Ее излишки попадают в бак и давят на резиновую мембрану.

Критерии выбора бака

Расчеты по баку выполняются для нескольких целей:

  • чтобы определить минимально возможное сечение трубы, по которой подается теплоноситель;
  • для вычисления исходного давления среды;
  • начального давления жидкости вначале эксплуатации системы отопления.

Важным показателем расширительной емкости считается ее вместимость. Правильный выбор обеспечивает бесперебойную работу контура отопления. В то же время, небольшой объем расширителя несет большие проблемы. Следует учитывать, что бак, компенсирующий давление воды в закрытой системе отопления, тоже закрытый, блокирующий контакт воды или другого теплоносителя с атмосферным воздухом. Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления можно выполнить самостоятельно по одной из методик с использованием сложных формул, коэффициентов и перечнем исходных данных.

Читайте также:  Проект теплого пола: как сделать самому проект отопления тёплыми полами, а также особенности монтажа

Существует также довольно простой, но точный алгоритм, по которому можно произвести расчет объема расширительного бака системы отопления. Согласно теоретическим данным, масса воды в отопительной системе при максимально допустимой температуре ее нагрева увеличивается примерно на 5%. Тогда, для определения вместимости расширительного бака рассчитывается необходимый объем теплоносителя по такой схеме:

  • Количество наполняемого теплоносителя берется из паспорта на теплогенератор.
  • Пропускная способность труб и их внутренний объём высчитывается, исходя из площади поперечного сечения, умножением ее на длину каждой трубы.
  • Данные о количестве теплоносителя в радиаторах отопления берутся тоже из паспорта.
  • Все три результата суммируются.
  • От конечной суммы зависит подбор бака, его вместимость.
  • Она берется с небольшим запасом в 10% от полученного суммарного результата.

Если нужен более точный расчет расширительного бака системы отопления закрытого типа, то он выполняется по формуле:

V = (α х ν/1 – Ρ min/ Ρ max)/ k, где:

V – искомая вместимость расширительного резервуара;

ν – суммарный объем, состоящий из вместимости батарей, объема котла, теплого пола и всех труб, а также других элементов, подводящих теплоноситель;

α – степень расширения: зависит от максимально возможной температуры теплоносителя, до которой его может нагреть котел (вода с температурой 95°С имеет коэффициент 4%);

Ρ min и Ρ max, – начальное давление в компенсационном резервуаре и предельно допустимое максимальное давление, выставленное по настройке предохранительного клапана;

k (%)– степень заполнения бака при максимальном наполнении. Выражается в процентном отношении к общему объему резервуара. Значение табличное. Показывает зависимость между наибольшим и наименьшим давлением.

Пред тем, как рассчитать расширительный бак для отопления, нужно учесть, что при нагревании наполняемость бака водой увеличивается на 5%. В случае использования другого вида теплоносителя эта величина должна быть увеличена. Объём бака должен быть выбран исходя из двукратного объёма увеличения жидкости.

Внимание! Компания «Новое место» выполняет все необходимые расчеты по системам отопления любой специфики. Их качество гарантировано специальным программным обеспечением. Оно позволяет учесть максимальное количество факторов и выбрать оптимальный вариант оборудования, в том числе, расширительно бачка.

Бак открытого типа

Его размеры, как правило, идентичны вместимости. Конструктивно резервуар выглядит намного проще. По сути, это бак с отверстием для подачи воды. По этому же патрубку теплоноситель снова попадает в трубы системы. От переполнения емкость защищена еще одним отверстием для перелива. По нему лишняя жидкость отводится в канализационный коллектор.

Расчет расширительного бака для отопления открытой системы в упрощенном виде методом подбора сводится к тому, что в резервуаре должно оставаться 10% количества теплоносителя, находящегося в отопительном контуре. Если предположить, что для полного заполнения системы необходимо 100 л жидкости, то для бака наполнение ею распределиться так.

  • В емкости всегда должна быть жидкость, покрывающая отверстие для циркуляции теплоносителя, чтобы из атмосферы в контур не попадал воздух, не образовывались воздушные пробки. Для этих целей достаточно 2 литров.
  • На температурное расширение воды приходится 5 л.
  • На случай испарения жидкости, протечек, других непредвиденных обстоятельств – еще 3 литра. При сильном испарении теплоноситель нужно восполнять, доливая в бак не реже раза в месяц. Это составляет где-то 2% общего его объема.

Замечания по расчету

  • Габариты бака для закрытой отопительной системы прямопропорциональны объему жидкости: чем он больше, тем большего размера нужен резервуар.
  • Если в качестве теплоносителя используется не вода, а антифризная смесь, расчетный объем увеличивается еще наполовину.
  • С повышением температуры жидкости объем компенсирующего бака увеличивается тоже.
  • Посчитать общую вместимость всех звеньев системы отопления (котельного агрегата, трубной разводки, батарей отопления) непросто. Здесь нужны специальные знания.
  • Если нужно узнать, как рассчитать расширительный бак для системы отопления в приблизительном виде, можно пользоваться такими данными: единица мощности отопительного котельного агрегата (1 кВт) расходуется на прогрев 15 л теплоносителя.
  • Еще один показатель, который необходимо учитывать: сколько жидкости вмещает отопительный контур. Если в проектных документах этих данных нет, можно экспериментально замерить количество слитых с системы литров или, наоборот, залитых ведер воды в контур.
  • Критическое (наибольшее) значение давления, на которое рассчитывается циркуляционный контур и котельный агрегат, берется из паспорта на приборы.
  • Подобрать бак можно и с помощью онлайн калькулятора. Разные сайты предлагают свои услуги, как для упрощенных расчетов, так и для более конкретного вычисления с использованием максимума исходных данных.

Внимание! Проводить расчеты самостоятельно вряд ли целесообразно. Совершенная ошибка грозит неправильным подбором компенсирующего резервуара. Хорошо, если это погрешность в большую сторону. Если же наоборот, то в отопительный период могут возникнуть неприятности с эксплуатацией системы. Компания «Новое место» выполняет весь объем работ «под ключ» по системам отопления (и расширительным бакам в том числе). Если заказать их в комплексе с монтажом септика, подключением водоснабжения, то для заказчика начинают действовать существенные скидки. Обращайтесь к нам за качественной установкой отопления по разумным ценам.

При установке бака лучше предусмотреть запасной вариант. Это практично, выручит в том случае, если нужно проводить ремонт резервуара или его замену при работающем контуре. Переключившись на резервный бак, можно ликвидировать неисправность без снижения эффективности отопления. Не стоит размещать бак в труднодоступном месте, под потолком – это затруднит к нему доступ для обслуживания.

Калькулятор расчета расширительного бака

Калькулятор расчета расширительного бака

Системы отопления не могут работать без теплоносителя – это известно каждому. А любая жидкость при нагреве расширяется и ей требуется куда-то деваться. Для этого и предназначен расширительный бачок. Независимо от того закрытого типа отопление или открытого – без этой детали не обойтись. Самое главное – это рассчитать необходимый объем бака для каждой конкретной схемы. Можно это сделать и самостоятельно, но есть опасность ошибки в вычислениях. Для этой цели мы предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором расчета объема расширительного бака для системы отопления, что упростит работу и исключит неверный результат.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Как пользоваться онлайн-калькулятором

Сложностей в работе возникнуть не должно. Необходимо лишь правильно заполнить все поля. Сначала указываем мощность котла отопления – эти данные есть в технической документации. Дальше нужно отметить применяемый теплоноситель – это может быть вода или антифриз, после чего остается внести данные о максимальном давлении, при котором срабатывает предохранительный клапан и давлении подкачки воздушной камеры. С этим сложностей возникнуть не должно.

Программа выдает точный результат по объему расширителя в литрах, все четко и понятно.

Калькулятор расчета расширительного бака

Вот так выглядит расширительный бак в разрезе

Некоторые пояснения к расчетам

Вычисления онлайн-калькулятором производятся по формуле:

Vb = Vt × Kt / F, где

  • Vb — необходимый объем расширителя;
  • Vt— объем теплоносителя в системе;
  • Kt — повышающий коэффициент, который принимает во внимание расширение теплоносителя при нагреве. Может зависеть от различных параметров и изменяется нелинейно. В программе уже заложены все данные и алгоритмы, что означает, что самому пользователю производить сложные вычисления не нужно;
  • F — так называемый вычисляемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью: F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1). При этом:
  • Pmax— максимальное давление системы при котором срабатывает предохранительный клапан. Эти данные можно найти в технической документации отопительного оборудования;
  • Pb — давление в воздушной камере. Она изначально может быть накачана – в этом случае данный параметр можно найти в технической документации. В любом случае давление можно изменять самостоятельно до необходимого, подкачивая камеру насосом или же стравливая воздух через специальный клапан.

Калькулятор расчета расширительного бака

Для балансировки автономной системы отопления используется расширительный бак.

Его задача- выравнивать объем теплоносителя, нагретого до высоких температур, и поддерживать заданное давление.

Надежность выполнения возложенных на этот элемент функций зависит от того, насколько правильно подобран его объем.

Этот параметр не является константой и зависит от конкретных условий. Ниже рассмотрим, как производится расчет расширительного бака для закрытой системы отопления.

Принцип действия расширительного бака

Принцип действия компенсирующего устройства прост, в нем нет никаких сложных технических решений. Однако малейшая ошибка в расчете может повлечь за собой выход из строя отопительной системы в целом.

Внутреннее пространство бака разделено на две части эластичной мембраной. Верхняя полость называется воздушной – в нее закачивается воздух. Цель этой операции – создать начальное давление в емкости. Вода из системы подается в нижнюю полость. Как только мембрана займет устойчивое положение – ляжет на поверхность жидкости, система может считаться готовой к работе.

Калькулятор расчета расширительного бака

Принцип работы закрытого расширительного бака

Разогретый теплоноситель расширяется, и его избыток поступает в бак, смещая мембрану в сторону воздушной камеры. Как только вода начинает остывать, мембрана под давлением воздуха возвращается в исходное положение, поддерживая тем самым заданное давление в системе отопления.

Слишком большой расширительный бак не в состоянии создать нужнее давление в системе. Недостаточная вместимость компенсирующего устройства не позволит принять весь избыток расширенной воды.

Поэтому так важно правильно рассчитать оптимальный объем этого важного элемента автономной отопительной системы.

Калькулятор расчета расширительного бака

В отопительной системе бак расширительный для отопления должен быть установлен в обязательном порядке. Для чего это нужно, читайте на сайте.

Схема отопления двухэтажного дома представлена тут. В чем принципиальное отличие от отопительной системы двухэтажного дома?

Методы стравливания воздуха из отопительной системы описаны в этом обзоре.

Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления

Для определения объема расширительного бака необходимо знать, какое количество теплоносителя умещается в отопительной системе. Данный параметр равен сумме объемов котла, трубопроводов и отопительных приборов.

  • 7 литров – при использовании в системе конвекторов;
  • 10,5 литров – если в качестве отопительных приборов установлены радиаторы.

Наличие теплых полов требует объема теплоносителя в количестве 17 л/кВт.

Расчет вместимости отопительной системы достаточно сложный, выполнить его под силу лишь специалистам. Потребитель, не обладающий инженерными знаниями, может воспользоваться приблизительной зависимостью – 1 кВт мощности котла = 15 литрам объема теплоносителя.

Например, при мощности котла, равной 25 кВт, объем воды в системе составит:

25 х 15 = 375 (литров).

Объем расширительного бака

Выбор размера расширительного бачка зависит от трех основных параметров:

  • объема теплоносителя в системе – чем он больше, тем большими должны быть размеры бака;
  • температуры теплоносителя – чем выше разогрев, тем больше должна быть вместимость расширительной емкости;
  • давления в системе – чем выше его допустимый показатель, тем меньше должен быть объем бачка.

Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

Как известно из законов физики, все жидкости при нагревании расширяются (как, впрочем, и любые тела). Этот факт необходимо учитывать при расчете объема расширительного бака.

Вода увеличивается в объеме при нагреве до 95 0 С на 4%. Это утверждение достаточно точное, поэтому им можно оперировать в расчетах без опасений.

Читайте также:  Подключение розетки - лучшая схема установки и монтажа своими руками

Если в качестве теплоносителя используется водогликолевая смесь, картина несколько меняется – в зависимости от содержания этиленгликоля.

Калькулятор расчета расширительного бака

Расширительная емкость в отопительной система

В таком случае коэффициент расширения рабочей жидкости определяется следующим образом:

  • 4% х 1,1 = 4,4% – при содержании этиленгликоля в количестве 10% от общего объема теплоносителя;
  • 4% х 1,2 = 4,8% – если объем этиленгликоля в смеси составляет 20%, и т. д.

Вышеприведенные величины будут меняться в зависимости от того, до какой температуры разогревается теплоноситель. Например, при 80 градусах коэффициент расширения воды составит 0,0290. Если 10 процентов ее объема заместить этиленгликолем, коэффициент будет равен 0,0320. Смесь гликоля напополам с водой (50%) характеризуется коэффициентом расширения 0,0436.

Расчет объема расширительного бака для отопления

Основная формула, по которой можно рассчитать необходимый объем расширительного бака, выглядит так:

V = (VL x E) / D, где

Калькулятор расчета расширительного бака

VL – суммарная емкость системы отопления, включающая в себя объем котла, всех аккумуляторов тепла (конвекторов, радиаторов и пр.) и трубопровода;

  • Е – коэффициент расширения рабочей жидкости (теплоносителя);
  • D – эффективность расширительного бака (мембранного).

Последний параметр зависит от двух величин – давления:

  • PV – максимального рабочего в системе;
  • PS – зарядки мембранного бачка.

Для коттеджей принято считать достаточным PV = 2,5 бар.

PS должно равняться статическому давлению отопительной системы и принимается 0,5 бар = 5 м.

Калькулятор расчета расширительного бака

Отопление с естественной циркуляцией применяется все реже из-за явных недостатков данной системы. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией обладает целым рядом преимуществ.

Схему монтажа циркуляционного насоса в систему отопления вы можете посмотреть далее.

Пример расчета

В качестве примера рассмотрим систему отопления коттеджа площадью 300 кв. м. для обеспечения автономного отопления установлен котел мощностью 30 кВт. Кроме того, задействован теплоаккумулятор объемом 1000 литров. Высота системы составляет 5 метров.

Сначала рассчитаем общий объем теплоносителя:

VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 (литров), где

  • 30 – мощность котла, кВт;
  • 15 – удельный объем теплоносителя на 1 кВт мощности котла, литры;
  • 1000 – объем аккумулирующей емкости.

Далее переходим к расчету эффективности мембранного бака:

D = (PV – PS) / (PV + 1)

Следовательно, D = (2.5 – 0.5) / (2.5 + 1) = 0.57

Теперь можно определить объем бака:

V = 1450 х 0,04 / 0,57 = 101,75 (литра), где

0,04 – коэффициент расширения теплоносителя (в нашем случае это – вода без добавления гликоля).

В таких случаях результат расчета необходимо округлять в большую сторону. В нашем случае ближайшее стандартное значение будет 110 литров. Именно такой бак и надо покупать.

Рекомендации специалистов

Калькулятор расчета расширительного бака

Расширительный бак закрытого типа необязательно устанавливать в наивысшей точке системы.

Главное преимущество мембранных компенсаторов как раз и заключается в возможности его размещения в месте, наиболее удобном для монтажа и эксплуатации.

Маленькие бачки объемом 20-25 литров устанавливают обычно в системы с циркуляционным насосом, мощность которого составляет 1,2 кВт. Увеличения емкости до 20-60 литров приведет к увеличению мощности насоса до 2,0 кВт.

В продаже есть компенсирующие устройства объемом 100-200 литров. Помимо их прямого назначения они могут играть роль накопительного резервуара для теплой воды. Правда, использовать их в таком ключе можно лишь в случае отключения основного источника ГВС на короткий срок.

Типоразмеры расширительных баков занимают довольно широкий диапазон. Среди них попадаются модели с габаритами настолько большими, что стандартные дверные проемы не позволяют внести их внутрь помещения. В такой ситуации лучше одну огромную емкость заменить на несколько маленьких. Главное, чтобы их суммарный объем равнялся расчетному.

Видео на тему

Просто заполните форму и нажмите расчет.

Подбор модели и дальнейшая установка расширительного мембранного бака требует серьезной подготовки, наличия определенных навыков и знаний. Устройство предназначено для поглощения излишнего давления, которое образуется в процессе расширения теплоносителя внутри системы за счет высоких температур.

В первую очередь необходимо выполнить расчет оптимального объема устройства, ведь данная деталь системы отопления дома влияет на всю ее работоспособность.

Благодаря полученным данным вы сможете подобрать расширительный бак для вашего дома.

Новый теплоизоляционный материал имеет целый ряд существенных преимуществ по сравнению с альтернативными утеплителями.

Промывка системы отопления многоквартирного дома

Правила и порядок промывки системы зависят от сроков, прошедших со дня капитального ремонта, материалов из которых выполнены трубопроводы и т.п.

Разводка отопления в частном доме своими руками

Схемы отопления частного дома, разводка труб в которых выполнена по одному из вышеперечисленных вариантов, требует от исполнителя качественно выполненных предварительных расчётов.

Утеплитель для дымоходных труб

На сегодняшний день существует несколько наиболее востребованных способов выполнения утепления дымоходов жилых домов.

Расширительный бак: расчёт, выбор, установка

Расширительный бак защищает систему отопления от поломки при увеличении объема теплоносителя. Статья поможет рассчитать, выбрать и правильно установить бак.

Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литров Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литров

Расширительный бак — неотъемлемая часть любой системы отопления потому, что теплоноситель при нагревании увеличивается в объеме, вода и отопительный антифриз в том числе. Расширительный бак принимает на себя увеличивающийся объем жидкости, предохраняя систему отопления от разрушения.

Расширительные баки бывают открытые и мембранные (закрытые). Открытый расширительный бак принято включать в схему классической системы отопления там, где теплоноситель циркулирует по трубам за счет естественной циркуляции. В этом случае расширительный бак устанавливают в самой верхней точке дома, желательно на чердаке. В открытый расширительный бак наливают воду при заполнении системы отопления теплоносителем, в него же заводят воздушник.

Открытый расширительный бак для классической системы отопления

Открытый расширительный бак для классической системы отопления

Закрытые, мембранные баки применяются в закрытых системах отопления, которые все время, за исключение ремонта, находятся под избыточным давлением около 1 кгс/см 2 . В этом случае мембранный расширительный бак не только принимает на себя расширяющийся теплоноситель, но и поддерживают давление на постоянном уровне, даже если котел не работает и циркуляции теплоносителя в системе нет. Через мембранный бак не наполняют систему отопления, как в случае с открытым расширительным баком, который служит своеобразной воронкой.

В закрытых системах циркуляция теплоносителя осуществляется за счет циркуляционного насоса, который все чаще встраивается прямо в котел. Не обошла эта участь и расширительные баки — мембранные баки давно стали неотъемлемой частью настенных котлов. Конечно, объем расширительных баков в котлах невелик, порядка но для простых систем отопления с малым объемом теплоносителя этого достаточно.

Вообще, перед покупкой мембранного расширительного бака или изготовлением емкости открытого расширительного бака надо сделать расчёт объема бака, чтобы он смог вместить весь объем расширяющейся жидкости.

Мембранный расширительный бак (экспанзомат)

По сути, мембранный бак представляет собой гидроаккумулятор с прочной мембраной, которая способна выдерживать горячую воду без повреждения.

Расширительный бак, экспанзомат, в разрезе. Фото: Day & Nite Plumbing & Heating Расширительные баки Джилекс различных моделей в разрезе. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ

Мембрана делит бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором или автомобильным насосом накачивается воздух под давлением точное давление указано на наклейке, наклеенной на бак или в паспорте экспанзомата. Воздух под давлением выполняет роль пружины, сжимаясь при увеличении объема жидкости в баке.

Срок службы расширительного бака зависит от правильности установки и качества оборудования, в среднем составляет Продлить срок службы экспанзомата можно установив бак на обратной линии, перед циркуляционным насосом.

Выбор расширительного бака зависит от ассортимента отопительного оборудования в магазинах вашего региона, поэтому ориентируйтесь на отзывы касательно имеющихся в продаже моделей.

Расчёт расширительного бака для отопления

Выбирая расширительный бак надо знать его объем. Объем можно определить по формулам, а можно воспользоваться таблицей и подобрать бак для вашей системы отопления, если известна ёмкость системы отопления, объем теплоносителя во всех без исключения трубопроводах, радиаторах, котле и др.

Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

В любом случае, рекомендуется покупать бак с запасом по объему. Как говорится лишний объем не помешает, особенно если в качестве теплоносителя используется отопительный антифриз, а не вода.

Таблица. Расчет емкости расширительного бака для системы отопления, в зависимости от объема теплоносителя.

Объем теплоносителя в системе отопления, литровЕмкость расширительного бака, литров
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12010
Примечание: расчёт верен, если в качестве теплоносителя используется вода, начальное давление в системе отопления — 1 кгс/см 2 , максимальное давление — 3 кгс/см 2 . Точный расчет объема расширительного бака можно сделать на сайте ГК Климатик.

Где и как установить расширительный бак

Мембранные расширительные баки рекомендуется устанавливать на обратной линии системы отопления, недалеко от котла, перед циркуляционным насосом, водяным патрубком вверх (горизонтальные баки: влево или вправо).

Рекомендуемый производителем способ установки мембранного расширительного бака Джилекс: 1-воздухоотводчик; 2-предохранительный клапан; 3-манометр; 4-корпус группы безопасности; 5-расширительный бак; 6-отопительный котел; 7-радиаторы отопления; 8-циркуляционный насос. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ Мембранный расширительный бак установлен правильно. Фото: Википедия

Не рекомендуется устанавливать экспанзоматы водяным патрубком вниз — это будет способствовать скоплению воздуха в баке, который будет невозможно удалить из системы. Также не рекомендуется устанавливать бак на напорной линии системы отопления, чтобы продлить срок службы мембраны.

Открытые расширительные баки по традиции монтируются в самом высоком месте дома так, чтобы труба, идущая от бака, входила в обратную линию системы отопления недалеко от входа в котел. Также требуется обеспечить удобство наполнения системы водой и контроль уровня воды в баке без дополнительных ухищрений.

Объем расширительного бака для открытой системы отопления

Расчет объема расширительного бака выполняется по специальной методике. Ниже приведены алгоритмы вычислений для систем отопления открытого и закрытого типа. Применение представленных рекомендаций поможет получить точный результат без обращения к профильным специалистам и калькулятору.

  • 1 Расчет расширительного бака для закрытого типа отопления
  • 2 Пример расчета
  • 3 Как рассчитать объем расширительного бака для открытой системы отопления

Расчет расширительного бака для закрытого типа отопления

Специальные емкости применяют для компенсации увеличения теплоносителя при повышении температуры. В закрытой системе отопления устанавливают мембранный бак.

Мембранный бак для закрытой системы

Ниже приведены особенности типовой конструкции с назначением типовых функциональных компонентов:

  • гибкая герметичная перегородка делит рабочий объем на две части;
  • одну – через патрубок подсоединяют к магистрали теплоснабжения;
  • в другую закачивают под необходимым давлением воздух;
  • для создания корпуса применяют устойчивые к процессам коррозии материалы;
  • фиксацию в горизонтальном положении крупных моделей обеспечивает подставка.

Мембранный расширительный бак устанавливают в любом удобном для пользователей месте. Следует обеспечить удобство доступа для обслуживания. С помощью встроенного штуцера с клапаном добавляют (стравливают) воздух, создавая необходимое давление.

Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления начинают с определения количества жидкости в системе. Самые точные данные можно получить на стадии заполнения. Также применяют последовательное сложение емкостей трубопроводов, радиаторов, иных компонентов.

Чтобы рассчитать общий объем теплоносителя быстро, профильные специалисты часто применяют ориентировочные пропорции.

Ниже приведены значения (в литрах) на 1 кВт мощности котла при подключении разных видов оборудования:

  • стальные конвекторы (6-8);
  • алюминиевые, чугунные радиаторы (10-11);
  • теплый пол (16-18).
Читайте также:  Набор инструментов электромонтажника: основные составляющие комплекта электрика

Если для отопления частного дома применяют комбинацию из разных нагревательных приборов, берут 15 л/ 1 кВт. При мощности газового котла 7,5 кВт получится следующий результат вычислений: 7,5*15=112,5 л.

Подходящие размеры расширительного бака для отопления закрытого типа зависят от нескольких параметров:

  • суммарного объема водопровода и подключенных устройств;
  • типа теплоносителя;
  • максимального давления;
  • температурного режима.

При заполнении отопительной системы водой происходит увеличение объема на 4% в процессе повышения температуры от 0 С до +95 С. Для предотвращения замерзания в зимний период теплоноситель дополняют этиле нгликолем.

Такая смесь расширяется на 10% больше по сравнению с рассмотренным выше примером (на 4,4%). Аналогичные поправки делают при монтаже холодоснабжения.

В сводной таблице представлены коэффициенты расширения воды (смеси).

Эти данные помогут сделать точный выбор расширительного бака:

Концентрация этиленгликоля в %Температура теплоносителя, °С
206080100
0,000130,001770,01710,02900,0434
200,00640,0080,02320,03490,0491
400,01280,01440,02940,04070,0543

Расчет расширительного бака для отопления (О)выполняют по формуле О = (Ос х Кр) / Э, где:

  • Ос – суммарный объем функциональных компонентов;
  • Кр – поправочный коэффициент (из таблицы для определенного состава теплоносителя);
  • Э – эффективность бака.

Последнюю позицию вычисляют следующим образом Э = (Дс-Дб)/ (Дс+1), где Д – это давления:

  • Дс – максимальное в системе ГВС (норматив для частных домов 2-3 атм);
  • Дб – компенсирующее, которое принимают равным статическому (0,1 атм на каждый метр высоты строения).

Монтаж расширительного бака

Сподключением открытого расширительного бака все очень просто. В нижнейего части находится трубка с нарезной резьбой, посредством которойсоединяют бак с трубой отопления.
Закрытые расширительные бачкирекомендуется устанавливать в тех участках системы отопления, гдедавление минимальное, то есть в обратку. Установленный в системуотопления бак не должен создавать неудобства для жильцов. Поэтомуудобнее всего его монтировать в углу на полу или возле стены.

Весь процесс установки расширительного бака будет происходить примерно так:
1)
Сначала устанавливается и крепится сам бак. Выбор бака напольного илинастенного определяется объемом и условиями, в которых будетпроизводиться установка. В любом случае бак необходимо надежно закрепитьк полу или стене.

Следующим шагом будет врезка в обратныйтрубопровод системы отопления. Врезка осуществляется трубой такого жедиаметра, как предусмотрено для подключения расширительного бака. Еслиотопительные трубы полипропиленовые, то впаивается соответствующийтройник; если металлопластиковые, то труба разрезается и вставляетсятройник на фитингах; для стальных труб — вваривается резьбовой патрубок.

Затем на резьбу, врезанную тем или иным способом, навинчивается отсекающий кран, в который пакуется разъемное соединение (американка). Американка соединяется трубой с расширительным баком. Теперь,когда подключили бак к системе отопления, необходимо проверить давлениев его воздушной части. Если оно совпадает с паспортными данными, томожно открыть отсекающий кран и впустить в систему воду. Находящийся втрубопроводе воздух сам выйдет через автоматический воздушный клапан приподключении расширительного бака. Как правило, автоматическим воздушнымклапаном оборудуются все современные расширительные баки.

Можнотакже предусмотреть аварийный слив бака. Используется он крайне редко,но все предусмотрительные монтажники его оборудуют. После американкимонтируется тройник, в боковом ответвлении которого есть полудюймовыйкран, который служит для того, чтобы при необходимости слить быстро илегко воду из расширительного бака отопления.

Пример расчета

Пример ниже показывает, как выбрать расширительный бак для отопления коттеджа со следующими параметрами:

  • площадь общая – 180 м кв.;
  • количество этажей – 3;
  • высота потолков – 2,5 м;
  • теплоноситель – вода с добавлением этиленгликоля 20%;
  • рабочее давление – 2,5 атм;
  • максимальная температура – не более +80С.

Расчет объема расширительного бака:

  • устанавливают суммарную высоту отапливаемых помещений: 3*2,5 = 7,5 м;
  • компенсирующее давление составит: Дб = 7,5*0,1 = 0,75 атм;
  • определяют эффективность: Э = (2,5-0,75)/(2,5+1) = 0,5;
  • для отопления такого здания понадобится котел мощностью 18 кВт (один кВт на каждые 10 кв. м площади);
  • без точного измерения можно установить приблизительное количество теплоносителя следующим образом: 18*15=270;
  • подставив значения в формулу, вычисляют объем расширительного бака для отопления: О = (270*0,0349)/0,5 = 18,846 л.

Далее подберем подходящую модель в списке актуальных предложений. Необходимо приобрести бак с запасом по емкости, чтобы исключить проблемы в процессе эксплуатации.

Расчетным параметрам, например, соответствует Reflex NG 25 со следующими характеристиками:

  • объем бачка – 25 л;
  • способ монтажа – настенный;
  • максимальное давление – 6 атм;
  • температура теплоносителя – не более +120 С;
  • соединительные размеры подводки – 3⁄4 дюйма;
  • диаметр х высота – 28 х 50 см;
  • вес пустого изделия – 4 кг.

Аналогичным образом приобретают расширительный бак водоснабжения: выбор, установка соответствуют приведенным выше рекомендациям. Главное отличие – использование в транспортной системе только чистой воды, чтобы бак для водоснабжения был подобран корректно.

Следует использовать в ходе вычислений необходимые коэффициенты расширения. В формулах учитывают емкость транспортной системы и котла.

Расширительный бак для водоснабжения (горячего) рассчитан на меньшую эксплуатационную температуру по сравнению с рассмотренным выше аналогом (до +70 С). Чтобы исключить ошибки производители применяют голубую и красную окраску внешней поверхности корпуса (ГВС и отопление соответственно).

Вместе с тем повышают прочность, чтобы исключить повреждение гидроударами. Серийные изделия способны выдержать увеличение напора до 10-12 атм.

Подбор расширительного бака для ГВС выполняют одновременно с запорными устройствами, манометрами, другими сопутствующими деталями.

Как посчитать объем отопительной трубопроводной системы?

Расширительный бак в системе отопления, прикреплённый к стене

Проще всего посчитать общий объем отопительной системы ещё до её заполнения теплоносителем. Тогда вам просто нужно посчитать объем залитого вещества. Это легко сделать, если вы заливаете жидкость пятилитровыми бутылками, тогда просто умножаете количество залитых бутылок на 5 литров.

Допустим, вы залили 20 штук пятилитровых бутылок антифриза, тогда объем системы будет равен 100 литрам. Умножаем 100 на 0,2, получаем 20, это и есть необходимый объем расширительного бака в литрах.

Что делать, если при наполнении системы невозможно посчитать объем поступившего теплоносителя?

Тогда нужно знать объем отопительного котла, который можно узнать в тех.паспорте к изделию, объемы всех радиаторов и общий объем труб. Нужно всё это сложить. Если с котлом всё просто, то объем труб нужно будет измерять вручную.

Объем радиаторов и отопительного котла, если не удаётся найти их тех.паспорта с указанными объемами, придется измерять вручную, заливая в них жидкость из ёмкостей известного объёма.

Общий объем трубопровода вычисляется по формуле V = 3,14 * r² * L, где:

  • r – радиус проходного отверстия трубы (делим диаметр условный ДУ трубы в сантиметрах пополам, получаем радиус);
  • L – общая длина трубопровода. Можно либо припомнить, какой длины отрезки труб вы покупали, и сколько их понадобилось, либо замерить вручную с помощью рулетки;
  • V – объем трубопровода;
  • 3,14 – число π, применяемое в том числе для измерения площади окружности и объема цилиндров.

Обратите внимание! Все величины должны быть в сантиметрах. Если вы знаете ДУ трубы в дюймах, то переведите в сантиметры. Один дюйм равен 2,54 сантиметра. В результате вы получите число в кубических сантиметрах. Разделите его на 10 и получите объём в литрах, поскольку литр это кубический дециметр (10 см³).

Теперь, когда вы знаете объем котла, всех радиаторов и трубопровода, сложите все эти величины. Это общий объём вашей трубопроводной системы. Умножьте его на 0,15 или 0,2 в зависимости от использованного теплоносителя. Это и будет объем расширительного бака, идеально подходящего под вашу отопительную систему. Наверняка вы не найдете бак точно такого объема, поэтому покупайте бак большего ближайшего доступного объема к полученному числу.

Как узнать необходимый объем расширительного бака, если нет данных по объему?

В этом случае предлагаем вам видео с ещё одним способом подсчета:

Как рассчитать объем расширительного бака для открытой системы отопления

В системе открытого типа специалисты советуют установить бак в самой высокой точке. Такое решение вместе с компенсацией расширения обеспечит удаление воздуха без дополнительных приспособлений. Разумеется, помещение должно быть отапливаемым. Если решено использовать свободное пространство под кровлей, понадобится соответствующее утепление.

Точный расчет расширительного бака системы отопления в этом случае не требуется. Для предотвращения аварийных ситуаций патрубок, встроенный в стенку емкости на определенном уровне, соединяют с канализацией.

Виды теплоносителей

  1. Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
  2. Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
  3. Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
  4. Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше). Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.

Как произвести расчет?

Как указывалось выше, любой расширительный бачок, используемый для отопления открытого типа, отличается простотой конструкции, изготовления. А расчет габаритов такого изделия не более сложен.

Для чего можно воспользоваться формулами или же способом, заключающемся в приблизительном подсчете рабочего объема резервуара.

Пример использования формулы для вычисления нужного объема резервуара. Исходя из реального объема воды, циркулирующей в контуре, вычисляют лишь его увеличение при нагревании до определенной температуры, округляя в большую сторону. Затем складывают полученный результат с объемом теплоносителя в отопительной системе и добавляют произвольное количество литров «про запас»

В реальности же, чтобы определить необходимую вместительность бака, владельцы небольшого дачного домика формулы используются крайне редко. Чаще всего вычисляют приблизительный объем расширительной емкости, к которому для страховки можно добавить любое количество литров.

Причина: в случае с открытыми баками лишние объемы влияют на стоимость не существенно, а в ряде случаев к удорожанию вообще не приводят.

В результате весь расчет емкости сводится к определению 10% от объема всего теплоносителя, которые должны быть его минимальным значением расширительного бака.

Проще всего это сделать в момент проектирования и создания системы отопления, когда известны все параметры радиаторов, труб и других элементов конструкции или их легко узнать, выполнив измерения. А затем просто сложив объемы всех комплектующих.

Хотя открытые расширительные резервуары и системы, для которых они предназначены, давно изжили себя, но доступность, а главное высокая автономность делают их востребованными в условиях далеких от идеальных. К примеру, если есть проблема со стабильными поставками электроэнергии или владельцы помещений не проживают там постоянно

Если исходные данные неизвестные, то самым практичным способом исчислений является опытный. Для чего нужно слить всю воду из системы, а затем заполнить ее теплоносителем по новой.

При этом должен производиться замер, что можно делать с помощью счетчика или при использовании тары известного объема. После чего останется узнать нужные 10% объема теплоносителя, которые служат ориентиром при изготовлении или покупке бака.

Ссылка на основную публикацию