Расчет расширительного бака для отопления
Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления — с необходимыми комментариями
Система отопления закрытого типа имеет немало преимуществ. Она намного компактнее, так как не требует соблюдения правила установки расширительного бака в высшей точке, легче поддаётся регулировкам, работает экономичнее, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических элементов котла и радиаторов.
Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления
Компенсация температурного расширения воды происходит за счет установки мембранного расширительного бака, который может быть смонтирован, например, на «обратке» в непосредственной близости от котла. Необходимо лишь правильно определиться с параметрами этого важного элемента системы. В этом нам поможет калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления.
Необходимые разъяснения по выполнению вычислений – ниже самого калькулятора.
Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления
Пояснения по проведению вычислений объема бака
Понятно, что при монтаже системы отопления, особенно в условиях дефицита места, хочется по максимуму сэкономить свободное пространство. Тем не менее, объем расширительного бака не может быть меньше расчетного значения.
В основу расчета положена следующая формула:
Vb = Vt × Kt / F
Vb — рассчитываемый объем расширительного бака.
Vt — объем теплоносителя в системе.
Как быть с ним?
- Практический способ – засечь по водомеру во время пробного заполнения системы.
- Самый точный способ – просуммировать внутренние объемы всех элементов системы – котла, труб, радиаторов и т.п.
- Простейший «теоретический» метод — не боясь совершить серьезную ошибку, можно принять соотношение 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла отопления. Именно эта зависимость и заложена в калькулятор расчета.
Kt — коэффициент, принимающий во внимание тепловое расширение применимого теплоносителя. Этот показатель зависит от содержания в теплоносителе антифризных добавок, и изменяется и с процентным соотношением этих добавок, и с ростом температуры, причем — нелинейно. Существуют специальные таблицы, но в нашем случае эти данные уже внесены в калькулятор – из расчёта среднего нагрева теплоносителя до +70÷80 ºС (это наиболее оптимальный режим работы автономной системы отопления).
Если в системе применяется вода, то это необходимо отметить в соответствующем поле калькулятора.
Что может использоваться в качестве теплоносителя?
Для частных домов, которые могут оставляться хозяевами в зимнее время на длительное время с выключенным отоплением, целесообразнее применять незамерзающие жидкости – антифризы. О разнообразии теплоносителей для систем отопления, об их свойствах, достоинствах и недостатках – в специальной публикации нашего портала.
F — так называемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью:
F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1)
F — вычисляемый коэффициент эффективности бака.
Pmax — максимальное давление в системе, которое соответствует порогу срабатывания аварийного клапана в «группе безопасности». ЭтоТ параметр обязательно указывается в паспортных данных котельного оборудования.
Pb — давление подкачки воздушной камеры расширительного бачка. Изделие может поступать уже предварительно накачанное – тогда этот параметр будет указан в паспорте. Впрочем, эту величину можно и изменять – воздушная камера поДкачивается, например, автомобильным насосом, или, наоборот, из нее стравливается избыточный воздух – для этого на баке имеется специальный ниппель. Как правило, в автономных системах отопления рекомендуют закачивать воздушную камеру до уровня одной – полутора атмосфер.
Какие еще элементы обязательны в системе отопления закрытого типа?
Чтобы правильно спланировать и смонтировать отопление в доме или квартире, необходимо знать его устройство и взаимосвязь всех основных приборов и элементов. Подробно о системе отопления закрытого типа рассказывает специальная публикация нашего портала.
stroyday.ru
Расчет расширительного бака для закрытой системы отопления — примеры
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.
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.
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.
Ориентировочно на 1 кВт мощности системы приходится:- 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.
Иными словами, объем расширительного бака находится в прямой зависимости от количества теплоносителя и его температуры, и в обратной – от давления в отопительной системе.
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 объе
teplo-ltd.ru
видео-инструкция как рассчитать своими руками, фото и цена
Эта статья — о том, как рассчитать расширительный бак для отопления в вашем частном доме. Мы приведем необходимые для подсчетов формулы и некоторые дополнительные данные, которые могут понадобиться читателю. Итак, в путь.
На фото — расширительные баки для отопления.
Устройство бака
Прежде, чем мы приступим к вычислениям, стоит понять одну тонкость. Полный объем расширительного бачка и расширение теплоносителя — это два значения, которые взаимосвязаны, но вовсе не равны друг другу.
Это прямо вытекает из схемы работы того устройства, которое мы исследуем:
- Его емкость разделена на две части упругой резиновой мембраной. Одна часть емкости предназначена для заполнения теплоносителем, вторая же заполняется воздухом с некоторым избыточным давлением.
- Предназначенная для теплоносителя часть емкости снабжается патрубком для подключения к контуру. Воздушная камера, в свою очередь, комплектуется ниппелем, который позволяет стравить давление или увеличить его с помощью ручного или электрического насоса.
Важно: при запуске отопления в камере расширительного бачка создается избыточное давление, равное гидростатическому. Проще говоря, при высоте верхней точки контура над уровнем монтажа бачка в пять метров он настраивается на давление в 0,5 кгс/см2 (давление в 1 кгс/см2 соответствует напору в 10 метров).
Таким образом, указываемый производителем объем должен вместить и вытесненную тепловым расширением воду, и воздух, который при падении избыточного давления вытеснит ее обратно в контур.
Схема работы устройства.
Схемы расчетов
Простая
Как все простые схемы, эта имеет большую погрешность. Цена ошибки в большую сторону — небольшая переплата за избыточные размеры, а вот при занижении результата относительно необходимого мы получим постоянное срабатывание предохранительного клапана.
Как своими руками выполнить более точный подсчет?
Точная
Более точно нужное нам значение рассчитывается по формуле V = (Vt х E)/D, в которой:
- V — искомая величина.
- Vt — общий объем отопления — радиаторов, труб, котла и т.д.
- E — коэффициент расширения теплоносителя.
- D — коэффициент эффективности мембранного расширительного бачка.
Для продолжения нам явно недостает нескольких справочных значений.
Объем теплоносителя в системе
Как можно узнать полную емкость вашей системы отопления?
- Заполнив ее водой и полностью слив в мерную емкость.
- Отметив изменения показания водосчетчика при заполнении системы из контура ХВС.
- Сложив емкости всех отопительных приборов (данные можно найти в документации к ним) и всех трубопроводов (для каждого диаметра они рассчитываются по формуле V=Pi*R^2*H, где Pi = 3,1415, R — половина внутреннего диаметра трубы, а H — ее длина).
Типичные литражи секций радиаторов разных типов.
- Наконец, емкость сбалансированной системы отопления можно приблизительно оценить из расчета 15 литров на киловатт тепловой мощности котла. Так, котел мощностью 24 КВт обычно подключен к контуру, заполненному 24х15=360 литрами воды.
Коэффициент расширения
В абсолютном большинстве случаев в качестве теплоносителя используется обычная вода. Вот коэффициент ее расширения для разных температур при нагреве со стартового значения в +10С.
| Нагрев, градусы по шкале Цельсия | Расширение, % |
| 30 | 0,75 |
| 40 | 1,18 |
| 50 | 1,68 |
| 60 | 2,25 |
| 70 | 2,89 |
| 80 | 3,58 |
| 90 | 4,34 |
| 100 | 5,16 |
Обратите внимание: добавка антифризов — этилен или пропиленгликоля увеличивает тепловое расширение, но не так чтобы значительно. Так, при дельте температур в 100 градусов и содержании гликоля в теплоносителе, равном 30%, расширение увеличится лишь на 0,45%.
Добавка антифриза незначительно увеличит расширение теплоносителя.
Коэффициент эффективности бака
Инструкция по подсчету значения эффективности бака тоже довольно проста.
Здесь используется формула вида D = (PV — PS) / (PV + 1). В ней:
- D — искомый коэффициент;
- Pv — максимальное рабочее давление (то, на которое выставлено срабатывание предохранительного клапана).
- Ps — давление зарядки бака. Оно, как мы выяснили ранее, соответствует гидростатическому напору в контуре отопления.
Пример расчета
Давайте выполним подсчет по более точной из схем для следующих условий:
- Нам предстоит отапливать двухэтажный дом, верхняя точка системы отопления в котором возвышается над расширительным баком на 5 метров.
- Общая площадь дома со стандартным утеплением составляет 240 метров. Оценим потребность в тепловой мощности котла по простейшей формуле: 240/10=24 КВт.
- Максимальный нагрев воды, используемой в качестве теплоносителя, возьмем равным 80 градусам.
Итак:
- Стандартный максимум рабочего давления для автономных систем составляет 2,5 кгс/см2.
- 5 метров высоты контура дают нам гидростатическое давление в 0,5 кгс/см2.
- Коэффициент эффективности бака будет равным (2,5 — 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.
Вместо вычислений можно воспользоваться таблицей.
- Коэффициент расширения при нагреве на 80 градусов можно принять равным 0,036 (согласно таблице он равен 3,58%).
- Полный объем контура, рассчитанный по мощности котла, примем равным 24 х 15 = 360 литров.
- Итак, минимальный объем бачка равен (360 х 0,036) / 0,57 = 22,7 литра (с округлением до ближайшего стандартного значения — 24-25 литров).
Линейка стандартных размеров.
Как легко заметить, более сложная схема вычисления в данном случае помогла нам сэкономить относительно более простой 11 — 12 литров емкости.
Заключение
Тратить ли время на точный подсчет или воспользоваться простой схемой — читателю предстоит решить самостоятельно. Как всегда, прикрепленное видео предложит его вниманию дополнительную тематическую информацию.
Успехов!
Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзенgidroguru.com
Расчет объема расширительного бака для отопления
Устанавливать расширительный бак требуется во многих системах отопления. Однако приобретать любой, попавшийся на глаза нельзя, необходимо обязательно знать, с какой вместительностью он вам необходим. Здесь без предварительных вычислений не обойтись. Производить расчет объема расширительного бака необходимо по формуле. Он поможет получить максимально точные значения. Благодаря этому отопление в вашем доме будет функционировать максимально эффективно. А значит, вы останетесь довольны его работой.
Схема мембранного расширительного бачка.
Производим точный расчет
Для того чтобы узнать какой именно бачок подойдет для вашего жилища можно воспользоваться следующей формулой:
V=vi*e:d.
Теперь расшифруем ее:
- Vi — значение суммарного объемом системы отопления, которое выражается литрах;
- e — коэффициент, присутствующий у расширения жидкости, который выражается в процентах;
- d — значение эффективности расширительного бака.
Чтобы узнать параметр Vi, нужно произвести несложные расчеты. Принято, что 1 кВт = 150 л. А это значит, что если мощность системы отопления, например, составляет 7 кВт, то тогда весь ее объем будет равен 1050 литров (150+7). Соответственно значение Vi составит 1050 л.
Схема подключения расширителя.
Чтобы рассчитать коэффициент расширения жидкости, нужно учитывать, что каждые 10 градусов увеличивают объем теплоносителя на 0,3%. При его максимальной температуре (95оС) расширений составляет порядка 4%, а значит, нужно будет брать значение равное 0,04.
Теперь нужно получить эффективность расширительного бака. Для расчета данного параметра используется следующая формула:
d=(pv-ps)/(pv+1).
Она расшифровывается следующим образом:
- Рv -максимальное давление, присутствующее в системе отопления (в загородных домах оно обычно составляет 2,5 бар).
- Рs — давление зарядки, которое имеется у мембранного расширительного баска (его параметр равен обычно 0,5 бар).
- Соответственно d при таких значениях составит 0,58 ((2,5-0,5)/(2,5+1)=0,58).
Теперь нужно подставить все полученные значение в имеющуюся формулу, чтобы понять какой объем должен быть у расширительного бака. Тут получается следующее:
V=1050*0,04/0,58=72,4.
Схема отопления с естественной циркуляцией.
Соответственно, подбор расширительного бака должен осуществляться на основе данного параметра. При этом следует немного округлить его и прибавить несколько литров. Таким образом, вместительность должна составить 75-78 литров. Такой бачок отлично подойдет для системы отопления вашего дома. Его емкости будет достаточно, чтобы производить регулирование давления и количества теплоносителя в трубах и батареях.
Как видно, выполнить правильный расчет объема для расширительного бака по данной формуле несложно. Конечно, нужно учесть ряд важных параметров, значение которых можно узнать в ходе вычислений, но произведя их, вы сможете получить наиболее точные цифры. На основе их можно выполнить расчет с минимальными погрешностями.
Полезные советы
Производя расчет того, какой необходим объем расширительного бака, нельзя обойтись без полезных советов:
Если в доме основная система отопления не будет использоваться на полную мощь, то тогда значение коэффициента расширения жидкости можно брать меньше. В итоге не потребуется выбирать бачок с большой вместительностью.
Это позволит сэкономить на его покупке.
- Производя расчет расширительного бака, необходимо брать во внимание и то, будет ли использоваться система отопления часто. Если планируется включать ее только время от времени, то тогда нужно будет осуществлять подбор изделия с учетом данного нюанса. Ведь здесь по большому счету использование бачка будет сведено к тому, что он станет выполнять роль емкости, где будет храниться на протяжении длительного времени вода. А значит, необходимо, чтобы объем изделия был больше значения, которое было получено в ходе вычислений по представленной формуле.
- Не рекомендуется покупать бачок меньшей вместительности, чем было получено при проведении расчетов. Ведь если купить такое изделие, то работать эффективно оно не сможет.
- Проводить расчет по представленной формуле рекомендуется несколько раз. Тогда вы сможете быть уверенным в том, что не допустили в ходе вычислений ошибок.
- Если вам будет сложно производить вычисления, то тогда воспользуйтесь специальными приложениями, которые размещены на сайтах продавцов подобной продукции. Также вы можете обратиться за помощью к менеджерам компаний, которые реализуют данные емкости. Они обязательно помогут вам произвести правильные вычисления и подобрать подходящий объем бачка. В итоге вы останетесь довольны совершенной покупкой.
- Не следует покупать изделия бывшие в употреблении. Ведь из-за того что они уже неоднократно эксплуатировались, их эффективность будет минимальной. Особенно это касается мембранных модификаций, которые не предназначены для демонтажа и повторной установки. Кроме того, рассчитать оптимальную емкость для них будет уже гораздо сложнее. Нужно будет учитывать ряд дополнительных параметров.
Осуществляя подбор бака на основе проведенных расчетов, не забывайте о том, что его объем — это важный параметр, но не единственный. Тут также необходимо обращать внимание на его качество изготовления. Оно должно быть отличным, ведь от этого зависит срок службы расширительного бака для отопительной системы. Надежные и долговечные изделия предлагают немногие производители. Поэтому нужно будет обратить внимание на продукцию от проверенных и зарекомендовавших себя компаний-изготовителей. При этом не рекомендуется покупать китайские емкости, ведь они недолговечны. Кроме того, обращайте внимание на его габариты. Убедитесь в том, что изделие без труда можно будет установить в выделенное место. Желаем удачных покупок!
dekormyhome.ru
Расчет расширительного бака системы отопления
Устанавливая систему автономного отопления следует обязательно смонтировать специальный расширительный бак, который предназначен для компенсации избыточного давления, образующегося в процессе расширения теплоносителя под действием высокой температуры. К работе необходимо подойти максимально ответственно, особенно важно грамотно выполнить расчёт расширительного бака системы отопления, поскольку именно от данного оборудования во многом зависит эффективность функционирования всей обогревательной системы.
Виды расширительных баков:
— Открытого типа. Предельно простая и надёжная конструкция: состоит из ёмкости с трубой, по которой в случае нагрева поступает излишек воды. Обратно в систему вода уходит аналогичным образом, по этой же трубе, когда теплоноситель остывает.
— Закрытого типа. В таких баках от газовой полости жидкость отделена резиновой мембраной. При увеличении объёма теплоносителя уменьшается объём газовой ёмкости, давление в баке практически не меняется.
Расчёт расширительного бака. Для каждого случая объём расширительного бака следует рассчитывать в индивидуальном порядке, исходя от количества теплоносителя.
1. Рассчитываем общий объём отопительной системы: общий объём труб + объём обогревательного котла + объём нагревательных приборов (при наличии) по формуле: K = (KE x Z) / N , где Z расширение жидкости теплоносителя, KE объём отопительной системы, N эффективность мембранного бака.
2. Получить идеальное значение объёма расширительного бака практически нереально, а приблизительное рассчитывается следующим образом: 1 кВт мощности оборудования соответствует 15 литрам объёма воды. В итоге выходит, что мощность для стандартного дома будет равна 44 кВт. Считаем по вышеприведённой формуле: KE = 660 литров. Постоянное значение расширения жидкости (Z) 4% — берётся для систем, в которых циркулирует вода (температура нагрева — максимум 95 градусов).
3. Простейший метод расчёта. Объём теплоносителя умножается на 0,08. Если, к примеру, в системе 100 литров воды, то понадобится расширительный бак с объёмом 8 литров.
www.uyutteplo.ru