Расширительные баки для систем отопления – расчет объема

Содержание

Для чего нужен гидроаккумулятор

Вода при нагреве увеличивается в объеме, а также она расширяется при достижении температуры ниже -4° С. Такое явление характеризуется величиной – коэффициентом, нелинейным показателем, в основном зависящим от t°. Данное значение отображает, во сколько раз растет объем при нагреве/охлаждении на 1°. В сети есть таблицы коэффициентов для жидкостей.

На первый взгляд расширение незначительное, но если взять объемы теплоносителя, характерные для систем отопления, то оно весьма заметное – на 100 л появится 3,5 л избытка при нагреве от +4 до + 90° C. Жидкость не сжимаемая, поэтому в замкнутом объеме она разорвет трубы, так как будет увеличиваться давление. Для закрытой системы это чревато протечками, худший вариант – разрыв труб.

 

Расширительная емкость предусматривается, чтобы избыток теплоносителя, появившийся в результате нагрева, поступил в нее. Затем в закрытых типах баков при охлаждении мембрана внутри баллона выталкивает этот объем назад, таким образом, давление в системе остается в норме, сохраняется необходимое значение и стабильность напора для результативной, нормальной работы оснащения. Если сосуд открытого типа (ставится на наивысшей отметке магистрали), то жидкость вталкивается назад в систему под своим весом.

Подбор объёма»> Подбор объёма

Рассмотрим по отдельности как рассчитать расширительный бак для отопления герметичного и открытого типов. Так как конструкция и принцип действия таких резервуаров абсолютно разные, хотя оба выполняют одинаковую функцию.

Размеры расширительного бака для открытой системы отопления, по большому счету, определяют его объём, так как конструкция такого резервуара довольно проста. Он делается из листового металла. В нем есть отверстие, через которое теплоноситель попадает вовнутрь и уходит опять в трубы. Также они могут быть оснащены отверстием для перелива, через которое лишняя вода выводится в канализацию.

Бывает, что в резервуар подводят автоматическую подпитку. Но главное, как рассчитан расширительный бак в системе отопления, а точнее, его объём. Возьмём все ту же систему со ста литрами воды. После нагревания жидкость увеличится процентов на пять, может больше, в зависимости от температуры в контуре. Выходит, что объем расширительного бака для этой открытой системы отопления должен быть не меньше пяти литров, лучше больше. И расчет расширительного бака для системы отопления сводится к следующему алгоритму:

  • пять литров – это расширение воды;
  • пару литров должно всегда быть в баке – это чтобы воздух не попадал в контур;
  • литра три надо сделать про запас.

По итогам расчёта объема расширительного бака для отопления получает десять литров. Кстати, это самый простой и распространенный способ подбора – десять процентов от количества воды в контуре.

Самый простой способ, как рассчитать объем расширительного бака для отопления — это вычисление десятой части от общего количества теплоносителя. Это значение с необходимым запасом, при котором все будет работать как часы.

Для закрытых систем помимо простого, народного, способа расчета объема расширительного бака системы отопления, есть более точные методы. Чтобы воспользоваться ими, нужно знать несколько значений. К ним относятся:

  • насколько увеличивается объём воды (ОВ) при нагревании. Ответ: на пять процентов. Значение округлено до целого числа без дробей, для удобства. Если в вашем контуре циркулирует незамерзающая жидкость, антифриз, то это значение будет больше;
  • сколько всего воды в контуре (ВК). Такие данные должны быть уже с этапа проектирования. Так как подбор нагревателя осуществляется исходя из этой величины. Если случилось так, что вы не знаете, сколько там литров, остается только замерять. Первое что приходит на ум – это слить полностью всю жидкость из контура и заполнить его заново. Количество литров можно измерить ведрами, а можно воспользоваться специальным счетчиком, который устанавливается на потоке;
  • на какое максимальное давление рассчитан контур и котел (ДК). Это значение можно прочитать в документах нагревателя, или на нем самом. Вряд ли случится так, что нет ни документов, ни информации на корпусе котла. Но если уж так вышло, то интернет вам в помощь;
  • какое давление в воздушной камере расширительного резервуара (ДБ). Это тоже указано в технической документации.

Чтобы рассчитать какой объем расширительного бака нужен для отопления, следует выполнить несложное математическое вычисление:

ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

По результатам расчета емкости расширительного бака для отопления вы получите точное значение. Остается открытым вопрос о целесообразности таких сложных подсчетов. Несомненно, по итогам этой формулы расчёта расширительного бачка системы отопления, получится меньшее значение, чем по результатам «народного» метода. Но погрешность в большую сторону не является ошибкой. Если резервуар больше необходимого – ничего страшного, просто нужно правильно его настроить.

Закрытый расширительный бак

Рассмотрим основы по особенностям закрытых гидроаккумуляторов и по алгоритму их работы.

Особенности и параметры

Кратко работу закрытого расширительного сосуда можно отобразить так. При росте температуры теплоноситель увеличивает свой объем, внутренняя гибкая прослойка бака расширяется, принимая его в свою полость (если это груша, баллон) или в сегмент, отделенный ею. А при охлаждении жидкость выдавливается мембраной, так как на нее давит закачанный в корпус ГА воздух.

Итак, закрытые пневмобаки (еще одно название – экспанзоматы), рассчитаны, чтобы компенсировать температурные расширения теплоносителя в системах отопления закрытого типа. Надо сказать, что на автономном холодном/горячем водоснабжении они также используются.

Аппарат состоит из следующего. Корпус из стали с толстым слоем специальной краски с эмалью. Внутри – резиновая мембрана или груша из синтетической (этилен/пропиленовой) резины (EPDM). В полость между стенками и этой прослойкой закачивается воздух. Подкачивать можно обычным ручным или другим насосом, спускать – нажав на ниппель. Внутреннее давление рекомендуется производителем в инструкции, обычно оно около 1,5 бар.

Рабочие температуры 0…+90° C. Надо помнить, что есть и пневмобаки для холодной воды, они синего цвета. Стандартный размер присоединительного патрубка – 1 дюйм (2,5 см), есть также разные диаметры, переходники.

Объем может быть какой угодно, на заказ делают аппараты даже на 500 л, но наиболее распространенным является такой ряд: 5, 8, 12, 19, 24, 36, 50, 80 и 100 л.

Возможная одновременно вертикальная/горизонтальная установка, есть баки и для какого-то конкретного положения (прописывается в ТД).

Подробный принцип работы закрытого пневмобака

Работу ГА закрытого опишем подробнее, так как это, по сравнению с открытыми расширителями, более сложное устройство, а также оно намного распространенное, как и схемы указанного типа. Прибор представляет собой особо герметичный с давлением внутри (одна из главных отличительных особенностей) стальной цилиндр с толстыми стенками, наподобие газового баллона.

Корпус бака (1) – это штампованный бесшовный стальной баллон. Внутри – стенки с антикоррозионным составом, снаружи – защитное эмалевое покрытие. Баллоны красного цвета – для работы с высокими плюсовыми температурами, синие – для холодного теплоносителя.

Корпус снизу по центру снабжается резьбовым патрубком (2) для подсоединения к контуру отопления. Некоторые модели сразу в комплекте имеют и фитинги с накидной гайкой-американкой.

На противоположном конце (сверху) – ниппель (3) стандартной конструкции для спуска и подкачки воздуха (для него можно применить обычный велосипедный насос) до требуемого уровня давления внутри воздушной камеры.

Главная деталь – мембрана (6) или груша, то есть может быть 2 варианта разделения на две камеры:

  • эластичной мембраной-перегородкой. Один сегмент подсоединяется патрубком к контуру; второй – воздушный, где накачиваемым воздухом создается определенное давление для выталкивания излишка назад в систему;
  • принцип подобный, но вместо мембраны для воды используется резиновая груша-баллон, конец которой присоединен к входному патрубку от трубопровода.

Материал указанных элементов – этилен-пропилен, бутил. Раньше использовался каучук, но от него отказались в силу недолговечности. Мембрана или груша – детали, которые наиболее часто выходят из строя, поэтому они легко земеняемые, такие запчасти можно купить в спецмагазинах.

В нашем примере бак с мембраной, разделяющей внутреннее пространство на сегмент для воды (4) со стороны патрубка от магистрали и на воздушную часть (5) – со стороны ниппеля. Объем данных сегментов можно регулировать накачиванием воздуха в соответствии с потребностями конкретной системы.

Читайте также:  Незамерзайка для системы отопления частного дома - виды, свойства

Принцип работы подробно:

  1. Воздушную камеру подкачивают, чтобы давление было 1…1,5 бар. Под натиском перегородка опускается, водяная часть до наполнения имеет минимальный объем.
  2. Система наполнена и запущена. В контуре есть определенное оптимальное давление вталкивающее жидкость внутрь аппарата. Мембрана при этом изгибается, так как объем водяной камеры увеличивается.
  3. По мере нагрева рабочая жидкость расширяется. Единственное место для излишка – водяной сегмент ГА, который автоматически принимает его. Объем этого отделения еще больше увеличивается, воздушная часть, соответственно, значительно уменьшается.
  4. Одновременно растет давление газа в другой камере, которое при дальнейшем остывании теплоносителя отжимает мембрану и выталкивает его назад в систему. Таким образом, в любой момент держится баланс для оптимального значения давления, причем он регулируется сам по себе согласно предварительно созданному количеству бар закачкой/спуском воздуха пользователем через ниппель.
  5. При нештатных ситуациях, когда теплоноситель заполнил ГА и продолжает расширяться, например, при поломке термостатического узла системы, на группе безопасности происходит сработка предохранительного клапана. Излишки стравливаются, равновесие восстанавливается. Некоторые модели ГА имеют интегрированные предохранители.

Принцип моделей с баллонным типом мембраны в виде резиновой груши аналогичный описанному.

Позиция 1 – это эластичный баллон, с краями, герметично зафиксированными на фланце с входным патрубком (2). Эта груша и является сегментом для излишка, все остальное около нее – воздушная часть (3), давление в ней предустанавливается пользователем.

Баки с перегородкой баллонного типа популярнее – в них проще заменить изношенную резиновую камеру из-за фланцевого крепления. Мембранные же модели часто ремонту не подлежат.

Гидроаккумулятор как элемент закрытой магистрали отопления

Отопительная магистраль закрытого типа намного совершеннее. Итак, в ней используется расширительный сосуд – именно гидроаккумулятор, пневмобак – с грушей/мембраной внутри. В агрегат накачивается воздух, чтобы создать определенный натиск для выталкивания жидкости после ее остывания назад в систему. Емкость герметичная с ниппелем, некоторые модели имеют интегрированные воздухоотводчики (ручные, автоматические).

Главные преимущества: компактность, установка в любой локации. Рекомендованное место – на «обратке», близко к насосному узлу. Это традиционное место, но нет особых предубеждений для иного сегмента, где удобно пользователям.

Сосуд герметичный, поэтому давление может расти к большим значениям, что делает обязательной «группу безопасности»: клапана предохранительного, обратного, а иногда добавляется сливной. А также добавляется манометр простой или с термометром (может использоваться пользователем отдельно, то есть быть не интегрированным) и воздухоотводчик.

Единственный минус – невозможность сделать такой бак вручную, его покупают, стоимость узла намного выше, чем для открытых емкостей

Зачастую современное котловое оборудование для отопления изначально комплектуется встроенным или отдельным компенсационным баком уже правильно подобранного объема.

Расширительные емкости в открытой системе отопления

Главная особенность открытой системы труб – контур замкнутый, но не изолированный от атмосферы. Нет герметичности, накопительные баки, другие емкости и элементы могут быть без крышки, с открытым верхом. Поэтому избытка давления там не может быть. Но все равно, чрезмерное расширение возможно, поэтому расширитель требуется, но тут он – это простая емкость, врезанная на контур. Можно приспособить любой основательный сосуд (бидон), сделать его из листов металла с помощью сварки.

Основное требование – бочка должна находиться выше самой высокой отметки оснащения. Обычно ставят таковую на трубе подачи.

Требуется именно высшая точка, иначе теплоноситель, рабочий ресурс просто будет вытекать через такой бак по закону сообщающихся емкостей.

Другой важный нюанс – расположение на наивысшей точке, но с учетом ниже изложенного исключения, делает сосуд отличным воздухоотводчиком. Содержащиеся в воде газы будут выходить беспрепятственно, воздушные пробки, которые способны запереть участки магистрали, радиаторы, пропадут сами по себе. Не надо будет стравливать вручную, ставить для этого дополнительные клапаны.

Иногда открытые пневомбаки врезают на обратку, если есть особые компоновочные или технические соображения. Но в любом случае – на высшую отметку всей системы. Ее можно сделать прокладкой вертикальной трубы к сосуду, но при этом опция воздухоотводчика не будет работать, потребуются клапаны, опять же, на самой возвышенной отметке и именно на подаче.

Конструкция компенсационной емкости в открытой системе может быть элементарной – это любой надежный сосуд, накрытый крышкой (не герметичной, ее можно снимать), которая нужна только для защиты от пыли, мусора. То есть текущее атмосферное давление внутри сосуда сохраняется всегда. На корпус врезано от одного до нескольких патрубков, в зависимости от технических потребностей.

Пневмобаки открытого типа можно прибрести готовыми, но можно и сделать своими руками, так как тут нет мембраны, груши. Не надо обеспечивать герметичность, толщина стенок может быть любой. Чаще корпус состоит из листов оцинкованной, нержавеющей стали, чтобы исключить коррозию.

Открытый ГА можно сварить своими руками из листового металла. Также можно приспособить металлические или пластиковые бочки, канистры, бидоны, б/у газовые баллоны – в этих случаях нужно только врезать патрубки. Самая элементарная схема: просто сделана врезка патрубка на низ для подсоединения к контуру труб.

Схема отлично работает, но есть минус: нет циркуляции через сосуд. При наполнении магистрали добиваются, чтобы объем жидкости в сосуде достигал примерно середины. Колебания теплоносителя в оснащении отражается ростом или падением такого уровня, который надо контролировать. Испарение будет всегда, и если не доливать, то возникает риск воздушных закупорок контура, завоздушивание батарей. Потребуется периодически заглядывать, отслеживать (делают отметки на стенках) и пополнять объем.

Для отслеживания также можно врезать небольшой патрубок на боковую сторону. На него надевают кусок жесткого прозрачного шланга, располагают торчащим концом вверх. Уровень жидкости в таком индикаторе соответствует таковому внутри бака – для оценки достаточно просто посмотреть на приспособление.

Часто открытый бак ставят на чердаке, но придется каждый раз забираться туда, чтобы контролировать емкость. Поэтому комфортность мониторинга можно увеличить. В сети есть много примеров схем.

Патрубки по бокам:

  • верхний для перелива. От него проводится резиновая труба в канализацию или со сбросом в грунт;
  • к нижнему подсоединена труба, заходящая в помещение, на ней в любом удобном месте расположен стандартный шаровой перекрывающий клапан. Высота такого патрубка – минимально допустимая отметка жидкости в емкости. Чтобы контролировать наполненность, надо лишь приоткрыть кран: если идет вода, то все хорошо, если нет – надо сделать подпитку, пока жидкость не потечет через переливной патрубок.

Вышеописанная схема для забывчивых пользователей не подойдет, но можно сделать автоматизацию: подвести к сосуду водопроводную трубу подпитки. Подключить надо через клапан-поплавок (можно взять из сливочного бачка унитаза).

Переполнение исключит переливной выход (рекомендован всегда), а от чрезмерного падения уровня предохранит описанная система подпитки.

Показанные схемы «пассивные» – сосуд без циркуляции. Задача одна – только создать свободное место для излишка воды при ее расширении.

Есть и минус: опция воздухоотводчика есть, но она не слишком результативная – много пузырьков с потоком воды проскакивают мимо врезки патрубка к компенсационной емкости.

Для создания из сосуда эффективного сепаратора воздуха через него также замыкают циркуляцию воды, элемент становится полноценным звеном на общем контуре кругооборота.

Теплоноситель в бак подается по трубе 1, через патрубок 2 опят возвращается в магистраль. Резкий рост объема происходит на переходе диаметра трубы на емкость. Этот нюанс инициирует и уменьшение скорость потока, что подгоняет газовые пузырьки, их удаление происходит более интенсивно. Позиция трубы 1 может быть иной – с подводкой снизу. Но всегда вваренный патрубок внутри сосуда должен находиться выше выходного. Труба переливная 3 и подпиточная на таких схемах такие же, как и на приведенных нами выше чертежах – в данном рисунке указано не все, чтобы заострить внимание читателя на главном.

Кругооборот по трубам рассмотренной схемы охлаждает жидкость, поэтому их утепляют, что крайне желательно и для бака во всех случаях, иначе возникнут большие потери тепла, особенно, если емкость находится в неотапливаемом помещении.

Есть примеры, когда на сосуд возлагаются задачи раздающего коллектора, если система собрана по принципу стояков.

Открытый вариант компенсационного сосуда может быть и раздающим коллектором для стояков на сегменте подачи. При такой сборке емкость размещают как можно ближе к геометрическому центру системы или дома, если она охватывает всего его. И уже от такой точки по врезанным линиям осуществляется раздача по стоякам.

Читайте также:  Как перекрыть батарею отопления в квартире, если жарко

Недостатки открытой системы отопления

Емкость в открытой системе уместно называть не гидроаакумулятором (пневмобаком), а именно компенсационным сосудом, так как в нем нет мембраны, груши, не требуется герметичность, не накачивается воздух в баллон-бак.

Открытая магистраль отопления устаревшая, изначально она была создана, потому что закрытых ГА не было. Все же иногда такой вариант целесообразен.

Достоинства:

  • простота и дешевизна (именно узла с компенсационным сосудом). Покупается крайний минимум деталей, а то и вообще ничего, если есть подходящая старая емкость (даже пластмассовая) и отрезки труб для патрубков (можно применить пластиковые шланги). Часто делают такое оснащение из подручного хлама;
  • априори чрезмерное давление не возникает, что закономерно и логично – система связанная с атмосферой;
  • из-за выше указанного не требуется предохранительный клапан;
  • способность компенсационной емкости выступать воздухоотводчиком.

Минусы открытой трубной магистрали:

  • место для бака определенное – высшая точка системы. Ели там нет утепления, например, на чердаке, то теплоизоляцию потребуется сделать и она должна быть основательной, очень надежной;
  • часто приходится пневмобак ставить под потолком, и он может нарушить гармонию интерьера;
  • нужен постоянный контроль за количеством воды внутри емкости, что решаемо, мы описали это, но все же есть некоторое уменьшение комфорта;
  • постоянное испарение, рабочая жидкость насыщается кислородом, возникает более интенсивная коррозия всей системы. Из-за первого не применяют другие теплоносители, например, антифриз, иначе это было бы слишком расточительно и опасно (испарения могут навредить);
  • из-за воды особенно требуется слив, если системой не пользуются зимой в пустом доме;
  • вариант невозможен с электродными котлами, основанными на электропроводимости теплоносителя. То есть важен хим. состав, а при бесконтрольном испарении оптимальное соотношение веществ теряется;
  • стабильно малое давление не всегда преимущество. Некоторым отопительным приборам требуется для полного раскрытия потенциала высокий напор.

4 Правильный выбор

Выбрать тип отопительной системы требуется ещё на этапе планирования. Тогда также нужно определиться с тем, какой объём расширительного бака нужен для отопления. Но, как правило, все откладывают выбор размера бачка на момент, когда уже система установлена, а объём известен.

При подборе объёма расширительного бака для отопления в закрытой системе, а также других его характеристик, необходимо учитывать некоторые нюансы:

при покупке следует обращать внимание на расположение крепежей, диаметр резьбовых соединений и форму самого бака;
подбирать объём баковой ёмкости нужно согласно температурному расширению определённого количества теплоносителя в системе;
инструкцию по применению и установке от производителя нужно тщательно изучить, поскольку там имеется много полезной информации, которая позволит предотвратить совершение ошибок.

Перед запуском требуется настроить давление в системе. Сделать это можно с помощью автомобильного насоса, а контроль осуществляется с помощью манометра. Уровень давления должен соответствовать статическому, который отмечается в столбе теплоносителя в контуре системы отопления.

Таким образом, просчитать необходимые параметры расширительной ёмкости не представляет собой никаких сложностей даже для начинающего мастера.

Расширительный для отопления – типы и установка

Любая система отопления должна быть оснащена элементами, способными защитить её от гидроудара, поддерживать допустимое давление теплоносителя и компенсировать изменение его объёма. Этим задачам служит расширительный бак

Как подобрать объем гидроаккумулятора

Строгих норм по объему пневмобака нет. Расчет достаточно простой: каждый пользователь без спецзнаний может учесть коэффициент расширения воды (есть в сети), емкость системы, ее температурный режим и простыми расчетами оценить увеличение объема теплоносителя. Дальше выбор бака подгоняют под эти параметры. Но тут есть значительные нюансы, опишем их ниже.

По нашему примеру (в начале статьи) можно было бы сделать заключение, что при нагреве 100 л до +90° C прирост – 3,5 л (3,5%), то есть позволительно исходить из нормы 5% от емкости системы. Но при практичном применении оказывается, что этого мало, поскольку:

  • обязательный минимум для сосуда – заполнение на четверть своей высоты, чтобы оснащение не хапнуло воздух и чтобы не возникли пробки;
  • затем предусматривают «переменный» объем – именно для возникающего при расширении излишка. Около верхней границы (можно не точно) врезают переливной патрубок;
  • выше уровня жидкости до накрывки обязательно должно быть свободное место.

Для каждого теплоносителя есть свой коэффициент расширения, например, для смесей с гликолем.

Итак, мы видим, что в 5% никак не вложиться. Исходя из опыта, мастера всегда советуют такое соотношение: объем сосуда ≈ 10% таковому всей системы. Плюс на всякий случай 5 – 10% резерва.

Как найти объем самой системы:

  • если сборка готова – измерить количество по водомеру при заполнении оснащения. Но есть минус: обычно объем рассчитывается предварительно, не после установки контуров;
  • принимаем 15 л на 1 кВт мощности котла. Но этот метод со значительными погрешностями;
  • просчитать объемы всех элементов. Способ дает высокую точность. Надо узнать, сколько вмещает определенный отрезок трубы – залить жидкость в эталонный сегмент, вылить в мерную чашку, далее – вычислить, учитывая длину магистрали. Затем – тот же способ или проще – посмотреть в техдокументации, сколько вмещают радиаторы и котел. Дальше суммируют цифры;
  • облегчить исчисления можно с помощью онлайн-калькуляторов в сети. Этот метод предпочтительный, так как наиболее точный, что позволит не переплачивать, когда систему заполняют дорогим антифризом или специальным теплоносителем.

Важный нюанс

Если расчеты делаются для определения оптимального объема гидроаккумулятора, то сам он не берется во внимание в исчислении (в онлайн-калькуляторах надо выставлять «0» на соответствующей графе).

3 Способы расчёта

Мощность расширительного бака
Выделяется несколько возможных способов, как рассчитать расширительный бак для отопления. Более точный метод — применение математических формул и законов физики. Он может быть выполнен только специалистами в этой области. Но существуют и более простые способы.

Применяется общий метод, где бак нужно подбирать из расчёта 10% объёма от всего количества теплоносителя в системе. Но для более точного результата зачастую используют формулы. Расчёт расширительного бака системы отопления с калькулятором несложно сделать таким образом даже начинающему мастеру.

Простой математический расчёт можно осуществить по следующей формуле: А = ВхС/К. При этом каждый показатель будет иметь такие значения:

  • В — объём теплоносителя;
  • С — уровень расширения воды;
  • К — эффективность работы мембраны.

Каждый показатель необходимо отдельно измерять, это даст точный результат для правильного подбора мощности расширительного бака.

Объём теплоносителя можно измерить с помощью трёх возможных методов:

  1. 1.
    Как сделать расчёт расширительного бака для закрытой системы отопления
    По мере заполнения системы. Количество рассчитывается в процессе заполнения системы водой.
  2. 2. Геометрический метод. Учитывается внутренний объём всех приборов, где будет находиться теплоноситель.
  3. 3. Обобщение. Можно определить требуемый объём воды из расчёта на 1 кВт мощности 15 литров воды.

Обобщённым методом можно пользоваться и немного по-другому, то есть применять усовершенствованный метод. К примеру, для классических радиаторов отопления нужно 11 литров теплоносителя, для конвекторов — 7, а для тёплого пола требуется до 19 литров воды.

Количество воды в теплообменнике котла указано в технической документации к оборудованию. В трубах это значение определяется протяжённостью труб и их внутренним диаметром.

После того как все показатели будут известны, их необходимо сложить и получить общее значение, которое и применяется для расчётов в формуле.

Эффективность работы мембраны можно рассчитать по следующей формуле: К = (ДМ-ДБ)/ (ДМ+1).

При этом показатели будут иметь следующие значения:

  • ДМ — максимальное давление в системе;
  • ДБ — давление воздуха, которое имеется изначально в воздушной камере.

Виды расширительных баков

Расширение воды при нагреве до 95 градусов будет составлять около 4%. Но если в качестве теплоносителя используются незамерзающие составы, к примеру, антифриз, то такой показатель нужно умножать на коэффициент. Если добавок в жидкости до 10%, то умножение происходит на 1,1, если до 30 — на 1,3 и так далее.

Рекомендации специалистов

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.

Читайте также:  Установка расширительного бака в системе отопления закрытого типа

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.

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.

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 посчитать объем отопительной трубопроводной системы?

Расширительные баки для систем отопления – расчет объема

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:

Расширительные баки для систем отопления – расчет объема
Расширительные баки для систем отопления – расчет объема
Расширительные баки для систем отопления – расчет объема
Расширительные баки для систем отопления – расчет объема

Монтажные работы

Точное соблюдение правил монтажа при оснащении расширителем отопительной системы открытого или закрытого типа обеспечит безопасность и эффективность работы оборудования.

Установка расширительного бака открытого типа

Выше уже было сказано о том, что расширительный бак для открытой системы монтируется в самой высокой точке. Это требование обусловлено двумя факторами:

  • Подъем теплоносителя в расширитель и слив его обратно в систему отопления должен осуществляться самотеком, ведь циркуляционный насос в таких системах как правило отсутствует.
  • Такое расположение расширительного бачка позволяет эффективно осуществлять и его дополнительную функцию – отведение воздуха. Пузырьки всегда поднимаются наверх.

Схема подключения мембранного бака в системе отопления открытого типа

Особенностью установки расширителя в открытой системе является отсутствие необходимости оснащать бак запорной арматурой. Как правило, резервуар снабжается только двумя патрубками, через один из которых в емкость поступает теплоноситель, а через другой он возвращается в систему. Даже наличие крышки у резервуара не является принципиальным, хотя ее отсутствие может привести к увеличению потерь объема воды от испарения, а также попаданию в систему мусора и пыли.

Установка бака закрытого типа

Установка расширительного бака для отопления в системах закрытого типа несколько сложнее, так как он является полностью герметичным прибором. В отличие от открытых расширителей, которые нередко пользователи изготавливают самостоятельно, такие агрегаты создаются только в заводских условиях, поэтому придется расширительный бак для системы отопления купить, если она у вас этого типа.

На фото расширитель в закрытой системе отопления

Существует несколько правил, следуя которым можно выполнить монтаж расширительного бака отопления грамотно.

  • В большинстве случаев расширители закрытых систем устанавливаются на обратной линии перед циркуляционным насосом, если рассматривать последовательность элементов по ходу движения теплоносителя. Если по какой-либо причине такая установка невозможна, выбирают участок, на котором параметры движения потока близки к ламинарному течению. Основное и обязательное требование горизонтальное расположение и прямолинейность участка обвязки.
  • Оптимальным вариантом станет приобретение и установка бачка с предохранительным клапаном. Такое дополнительное приспособление предназначено для сброса давления, если его значение превышает максимально допустимую величину. Таким образом повышается безопасность эксплуатации оборудования, однако, следует знать, что при ошибке в расчетах (в меньшую сторону) объема расширительного бака, предохранительный клапан станет срабатывать слишком часто. Решением проблемы может стать замена расширителя на более вместительный или параллельная установка дополнительного резервуара.
  • Для удобства контроля за работой системы лучше всего оснастить расширительный бак при установке манометром.
Источники

  • https://AvtonomnoeTeplo.ru/armatura/3703-rasshiritelnye-baki-dlya-otkrytoy-i-zakrytoy-sistem-otopleniya.html
  • https://utepleniedoma.com/otoplenie/otopitelnoe-oborudovanie/raschet-obema
  • https://odstroy.ru/kalkulator-rasceta-obema-rassiritelnogo-baka-dla-sistemy-otoplenia-s-neobhodimymi-kommentariami/
  • http://teplosten24.ru/obem-rasshiritelnogo-baka-dlya-zakrytoj-sistemy-otopleniya.html
  • https://oventilyacii.ru/otoplenie/kak-sdelat-raschyot-rasshiritelnogo-baka-dlya-zakrytoj-sistemy-otopleniya.html
  • https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/raschet-sistem-otopleniya/raschet-rasshiritelnogo-baka-dlya-zakrytoj-sistemy-otopleniya.html
  • https://kotle.ru/naladka/raschet-rasshiritelnogo-baka
  • https://strhouse.ru/inzhenernye-sistemy/rasshiritelnyj-bak-dlja-otoplenija.html
  • https://svet-komfort.ru/remont-i-strojka/raschet-obema-rasshiritelnogo-baka.html
  • https://vse-otoplenie.ru/rascet-rassiritelnogo-baka-dla-zakrytoj-sistemy-otoplenia-kakuu-shemu-vybrat

[свернуть]