На этой странице мы попытаемся помочь определить для дачи нужные части конструкции. Конструкция обогревания дома включает некоторые элементы. Каждый узел неоспоримую роль. Поэтому подбор каждого элемента монтажа важно осуществлять технически правильно. Схема обогрева насчитывает, увеличивающие давление насосы, коллекторы, батареи, развоздушки, трубы, бак для расширения терморегуляторы, крепежи котел, систему соединения.
Автономные системы водяного отопления – важный элемент жизнеобеспечения частного дома. В зависимости от планировки здания, используемого энергоносителя и поставленных задач, схема монтажа может отличаться, но основные элементы остаются неизменными. Одним из них является расширительный бак, который предотвращает избыточное повышение давления в системе. Как выполнить расчет расширительного бака для отопления, мы расскажем в данной статье.
Содержание
Принцип работы и виды расширительных баков ↑
В каждой системе отопления находится определенный объем теплоносителя, чаще всего для этих целей используют воду. При нагревании она расширяется, а ее излишек попадает в расширительный бак. Таким образом давление в отопительной системе выравнивается.
На рынке имеются закрытые и открытые расширительные баки. Последние довольно громоздки и малоэффективны, встречаются все реже, а вот первый вариант – более практичен, потому и пользуется популярностью у тех, кто осуществляет подбор расширительного бака для автономной системы отопления.
Виды закрытых расширительных баков
Расширительные баки закрытого типа представляют собой емкость, плоской или шарообразной формы. Они герметичны, внутренняя полость разделена на две половины термостойкой мембранной баллонного или же диафрагменного типа. Принцип работы данных баков основан на том, что расширяющийся под воздействием высокой температуры теплоноситель попадает в бак, при этом эластичная мембрана растягивается, объем занимаемый воздухом уменьшается, а давление в системе, соответственно, увеличивается.
Выбирая расширительный бак, уделяют внимание тому, соответствует ли предельно допустимое давление в нем диапазону давления возникающего в системе отопления. Также нужно обратить внимание мембраны и ее качество, характеристики, среди которых срок службы, диапазон рабочих температур, соответствие гигиеническим нормам, устойчивость к диффузии. Важно также осуществить подбор расширительного бака для отопления нужного объема.
Расчет объема расширительного бака ↑
Постараемся выделить зависимость между необходимым объемом бака и параметрами, влияющими на него. Так, осуществляя расчет объема расширительного бака, нужно учесть, что чем больше емкость системы и чем выше максимальная температура теплоносителя в ней, тем объем бака должен быть больше. Чем выше значение допустимого давления в системе отопления, тем объем может быть меньше. Методика, по которой можно выполнить расчет расширительного бака, довольно сложна, но разобраться стоит, так как ошибка при выборе данного оборудования может привести к частому срабатыванию предохранительного клапана и другим неприятностям.
Расчет выполняется по специальной формуле. Основной величиной, от которой зависит результат, является суммарный объем теплоносителя, находящегося в данной системе отопления, вычисляют его с учетом мощности установленного котла, а также количества и типов отопительных приборов. Приблизительные показатели выглядят так: радиатор отопления – 10,5 л/кВт; теплый пол – 17 л/кВт; конвектор – 7 л/кВт.
Объем расширительного бака для системы отопления зависит от разных факторов
Чтобы выполнить более точный расчет мембранного расширительного бака, используют формулу: Vбака= (Vсист* k)/D, где Vсист – общий объем воды в системе отопления, k – коэффициент расширения теплоносителя (для воды, нагретой до температуры 95°С, составляет 4%), D – эффективность расширительного бака. Чтобы определить D, можно воспользоваться еще одной формулой: D = (Pmax-Pначал)/ (Pmax+1), в которой Pmax – это наибольшее давление в системе, на него настраивают предохранительный клапан; Pначал – первоначальное давление в воздушной камере.
Таким образом, подбор расширительного бака осуществляется с учетом прочностных и температурных характеристик, которые не должны превышать допустимых значений в месте подключения. Объем его может быть либо равен, либо больше полученного в результате вычислений.
Расширительный бак объемом от 20 до 25 л обычно применяют с насосом мощностью до 1,2 кВт, более мощные насосы (до 2 кВт) рекомендуется использовать с баками на 50-60 л. Существуют баки еще большего объема (100-200 л), их можно использовать в качестве резервной емкости при кратковременных отключениях воды. Нужно учитывать, что баки имеющие диаметр больше 750 мм и высоту больше 1,5 м не всегда получается внести в помещение через дверной проем, в таком случае можно установить несколько баков меньшего объема.
В заключении ↑
В данной статье мы выяснили, как выполнить расчет емкости расширительного бака собственными силами. Если же эта процедура кажется вам сложной, а риск допустить ошибку слишком большим, то потребуется совет специалиста.
Источник: http://stroy-aqua.com/vodosnab_otopl/raschet/podbor-i-raschet-rasshiritelnogo-baka.html
В системе отопления очень важным элементом является расширительный бак для отопления. Служит такое устройство для того чтобы принимать излишки теплоносителя в тот момент, когда он расширяется, таким образом предотвращая разрывание трубопровода и кранов.
Расширительный бак для отопления
Принцип функционирования расширительного бака для отопления состоит в следующем: когда температура теплоносителя поднимается на 10 градусов, то объем его увеличивается примерно на 0,3%. Так как жидкость – не сжигается, то появляется излишнее давление, которое нужно компенсировать. Именно для этого и устанавливается расширительный бак.
Виды расширительных баков
В различных системах отопления применяются разные виды расширительных баков. Раньше в системах, не имеющих циркуляционных насосов, использовался открытый расширительный бак для отопления. Но такие баки имели множество недостатков, поэтому в настоящее время их применяют очень редко. Из-за того, что в такой расширительный бачок для отопления попадает воздух, появляется коррозия, а также жидкость испаряется быстрее и ее необходимо постоянно пополнять. Такой бак должен быть поставлен в самой верхней точке системы отопления, а это не всегда можно легко и просто реализовать.
Открытый расширительный бак для отопления
В таких системах отопления, где носитель тепла циркулирует с помощью насоса, ставится закрытый расширительный бак для отопления, расчет здесь делается на то, что это герметичная емкость, которая обладает эластичной мембраной внутри. Мембрана (баллонная или диафрагменная) разделяет бачок на две части. В одну часть закачивается воздух или инертный газ под давлением, а другая часть предназначена для излишков теплоносителя. Мембрана внутри бака – эластичная, поэтому при попадании теплоносителя туда объем воздушной камеры становится меньше, давление в ней растет, таким образом компенсируя высокое давление в отопительной системе. При остывании же совершается обратный процесс.
Устройство закрытых расширительных баков
Закрытый расширительный бачок для отопления плоский бак может быть фланцевым (иметь сменную мембрану) и с несменной мембраной. Второй вид пользуется достаточно большим спросом из-за относительно низкой стоимости. Но фланцевые расширительные баки во многом лучше – давление здесь может быть больше, а если разорвется мембрана, то можно ее заменить.
Фланцевый расширительный бак системы отопления может быть как вертикальным, так и горизонтальным.
Здесь жидкость, когда поступает в бак, не имеет контакта с металлической поверхностью, так как находится внутри мембраны. Если мембрана повреждается, заменить ее можно через фланец.
Вертикальные и горизонтальные фланцевые бачки
Баки, в которых не предусмотрена сменная мембрана, она закрепляется жестко по всему периметру. Диафрагма с самого начала прижата к внутренней поверхности, так как объем расширительного бака для отопления полностью заполнен газом. После этого давление в расширительном баке отопления увеличивается, а жидкость идет вовнутрь. Когда система запускается, давление может резко повыситься, поэтому именно в этот момент мембрана может повредиться.
Выбор расширительного бака
Выбор расширительного бака для отопления – это ответственное дело. При этом следует обязательно уделить внимание не только на его типу и размеру, но и на мембране – важны такие показатели: устойчивость к процессу диффузии, диапазон рабочей температуры, долговечность, соответствие санитарным требованиям.
Сегодня на рынке представлен большой спектр, расширительных баков для системы отопления.
Кроме этого, необходимо определить соотношение границ диапазона давления, которое предельно допустимо. Обязательно нужно уточнить перед покупкой бака, соответствует ли он существующим нормам качества и безопасности.
Расчет объема бака
Прежде всего, определим зависимость необходимого объема и параметров, которые на него влияют. При расчетах нужно учитывать, что чем более будет емкость отопительной системы и чем выше максимальная температура носителя тепла в ней, тем бак должен быть больше. Чем выше допустимое давление в расширительном бачке отопления, тем он может быть меньше. Конечно же, методика расчета достаточно сложная, поэтому лучше проконсультироваться со специалистом. Ведь ошибка в выборе расширительного бака может вызвать частое срабатывание клапана предохранения или другие неприятности.
Расчет объема производится по специальной формуле. Здесь основная величина – это суммарный объем теплоносителя, который присутствует в отопительной системе. Вычисляется эта величина с учетом мощности котла, количества и типов отопительных устройств. Приблизительные значения: радиатор – 10.5 л/кВт, система теплый пол – 17 л/кВт, конвектор – 7 л/кВт.
Чтобы произвести более точный расчет такого устройства, как вакуумный расширитель для отопления, применяется формула: Объем бака = (Объем воды системы отопления * Коэффициент расширения теплоносителя) / Эффективность расширительного бака. Коэффициент расширения для воды равняется 4% при ее нагреве до 95 градусов. Для определения эффективности бака применяется еще одна формула: Эффективность бака = (Наибольшее давление в системе – Первоначальное давление в воздушной камере) / (Наибольшее давление в системе + 1).
Коэффициенты полезного объема расширительного бака
Таким образом, вакуумный расширительный бак отопления подбирается с учетом характеристик прочности и температуры, которые не должны быть выше допустимых показателей в месте подключения. Объем бака может либо равняться, либо быть больше того результата, который получился в итоге вычислений.
Установка расширительного бака
Монтаж расширительного бака системы отопления делается в соответствии с проектом и инструкцией. Лучшим вариантом для вас будет, чтобы это осуществил специалист. Если такой возможности нет, то хотя бы проконсультируйтесь с ним. Установка расширительный бак для отопления, если он открытого типа, производится в самой верхней точке системы отопления. Закрытый бак можно ставить практически в любом месте, но не непосредственно после насоса.
Один из вариантов установки расширительного бачка в систему отопления
Необходимо особое внимание уделить такому вопросу, как крепление расширительного бака отопления, так как масса бака, который заполнен водой, существенно увеличивается. Также важный момент – это возможность и удобство обслуживание бака, свободный доступ к нему.
Обслуживание расширительного бака
Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:
- Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
- Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
- Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
- Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.
Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.
Показания манометров при правильной работе расширительного бака
Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.
Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.
Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.
Источник: http://otoplenie-doma.org/rasshiritelnyj-bak-dlya-otopleniya.html
Любая современная система отопления не «представляет» своего существования без надежного компенсатора теплового расширения теплоносителя в ней — расширительного бака.
Практический расчет расширительного бака для отопления довольно прост — необходимо «вооружиться» несколькими формулами и определиться с исходными рабочими параметрами системы.
Сейчас эффективно используются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих функциональных устройств использовались преимущественно в системах с естественно циркулирующим теплоносителем. Они имеют значительные габариты и низкую эффективность. Поэтому постепенно применение такого типа баков сходит на «нет».
Баки закрытого типа конструкционно представляют собой герметичную емкость цилиндрической или «таблетированной» формы.
Мембранный расширительный бак «таблетка»
Мембранный расширительный бак
Внутри бак разделен мембранной перегородкой на воздушную и жидкостную камеры — это бак диафрагменного типа. Также возможно конструкционно использование внутри бака «балонной» эластичной камеры из термостойкой резины.
Схематическое устройство расширительного бака
Принцип действия основан на расширении объема теплоносителя в жидкостном отсеке, который приводит к деформации эластичной перегородки (баллона). Уменьшение объема воздушной камеры приводит к повышению давления воздуха (газа) в ней. Превышение допустимого давления приводит к срабатыванию предохранительного клапана. Такова упрощенная схема действия этого бака.
Но нормальное и безопасное функционирование системы возможно только при правильном расчете расширительного бака для отопления. Игнорирование или неграмотный расчет объема расширительного бака приведет или к недостаточному давлению в системе, или к превышению давления в ней и аварийному сбросу избытка теплоносителя.
Математика в расчете параметров расширительного бака
Перед тем, как рассчитать расширительный бак для отопления, уже необходимо определить:
Общий (суммарный) объем всех элементов системы отопления: котла, труб, радиаторов. Сделать такой расчет практически довольно сложно — поэтому используют методику приблизительного расчета, основанную на таких практических данных:
- конвектор «берет» 7 л теплоносителя на кВт мощности;
- теплый пол «потребует» 17 л на кВт;
- радиатору необходимо 10,6 л/кВт тепловой мощности.
Еще проще! На 1 кВт мощности системы отопления принимается расчетная величина объема в 15 л теплоносителя.
Расчет объема расширительного бака 
делаем по формуле:
где:
— объем теплоносителя во всей системе;
— коэффициент объемного теплового расширения теплоносителя;
— показатель эффективности расширительного бака (мембранного блока).
Величину для воды принимают равной 4% при ее температуре до 95 О С, при использовании этиленгликоля 10-20% величина изменяется от 4,4 до 4,8% соответственно!
Ориентировочная величина расчета расширительного бака для отопления, то есть объема жидкости в нем – 3% от всего объема теплоносителя данной системы.
В случае «неизвестности» параметра его можно рассчитать по формуле:
— давление первоначальной накачки воздушной камеры бака.
Расчет мембранного расширительного бака обязует учитывать предельные рабочие параметры:
- максимальное значение температуры теплоносителя (до +120 о С);
- максимальное рабочее давление (до 6-10 бар).
Итоговые показатели для выбора бака должны быть выше расчетных. Незначительное превышение необходимого объема бака не так страшно,как недостаточный его объем.
Внимание! Применение в качестве теплоносителя антифризных смесей рекомендован выбор бака с увеличенным на 50% объемом.
В случае использования рециркуляционной системы горячего водоснабжения ее необходимо оборудовать дополнительным расширительным баком.
Выполняется расчет расширительного бака для ГВС согласно технической документации конкретного производителя устройств.
Типовая схема подключения расширительных баков в систему отопления и ГВС
Источник: http://plusteplo.ru/otoplenie/oborudovanie-dlya-sistem-otopleniya/rasshiritelnye-baki/kak-raschitat-rasshiritelnyj-bak-dlya-otopleniya.html