Расширительный бак — составляющий жидкостной системы отопления, принимающий чрезмерный объём теплоносителя. Когда теплоноситель при нагревании расширяется в объёме, данный объём перемещается в бак, защищая систему отопления от разрыва труб.
Виды расширительных баков
– Открытый расширительный бак — компонент отопительной системы с естественной циркуляцией. Ёмкость монтируют в верхней точке дома, предпочтительно на чердаке. В открытый расширительный бак вода прибывает при заполнении системы отопления теплоносителем. Системы с открытыми ёмкостями обогревают одноэтажные здания малой площади.
Хотя открытые системы дешевле и проще, они стремительно теряют популярность вследствие большого количества недостатков:
- вода в открытом баке интенсивно испаряется, поэтому за его наполнением необходимо постоянно следить;
- невозможно использовать антифриз, поскольку из открытой ёмкости он испаряется быстрее воды;
- обязательна установка дренажа либо подведение канализации, так как иногда резервуар переполняется;
- требуется теплоизоляция бака для недопущения замерзания теплоносителя зимой;
- для установки на чердаке данной ёмкости приобретается большое количество соединительных частей и труб;
- из-за попадания в отопительную сеть воздуха из открытого сосуда в ней образуются пробки.
— Закрытый (мембранный) бак используется в закрытых системах отопления с избыточным давлением. Мембранный расширительный бак принимает расширяющийся теплоноситель и обеспечивает постоянное давление, даже когда котёл выключен. Через закрытый мембранный бак не наполняется система отопления.
Мембранные баки – составная часть большинства настенных котлов. Объём расширительных баков в котлах составляет 4-8 литров. Данного объёма хватает для простых систем отопления с малым объёмом теплоносителя. Подобные системы монтируют в больших домах.
Как устроен мембранный бак
Главная деталь резервуара — герметичный баллон, в котором расположена эластичная резиновая мембрана. Данная деталь бывает диафрагменная или баллонная. Элемент разделяет бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором нагнетается воздух под давлением. При росте объёма жидкости в баке воздух сжимается
Когда уровень жидкости растёт, теплоноситель давит на мембрану, а воздушная подушка с обратной стороны сдерживает расширение, увеличивая давление жидкости в системе. Когда уровень жидкости снижается, воздух выдавливает жидкость назад в трубопровод. Аналогичный процесс происходит при понижении температуры.
Корректируется давление внутри посредством встроенного ниппеля. Он состоит из воздушной камеры, мембраны, водяной камеры.
Расчёт расширительного бака для отопления
Перед покупкой расширительного бака, рассчитывается нужный объем. При выборе мембранной ёмкости учитываются параметры:
- Объём бака;
- Диаметр подключения ёмкости;
- Объём теплоносителя;
- Первичное давление между баллоном и мембраной;
- Давление в системе отопления во время работы;
- Вид теплоносителя.
Важнейшими факторами при подборе оборудования являются объём теплоносителя и объём мембранного бака, Последний параметр должен быть на 15-25% больше объёма теплоносителя. Дополнительный объём важен, если в роли теплоносителя применяется отопительный антифриз, а не вода. Объём мембранного бака напрямую зависит от объёма системы отопления. Температура влияет и на объём бака – чем ниже температура отопления, тем меньше объём емкости. Мембранный бак выбирается в соответствии с расширением теплоносителя: чем сильнее расширение, тем больше резервуар.
Уравновешивание расширения – не единственная задача мембранного бака. Ёмкость создаёт запас теплоносителя, который восполняет испарения и другие потери, возникающие при работе фильтров и насосов.
Диаметр подключения мембранного бака подбирается соответствующий сечению трубопровода, чтобы избежать непредвиденных утечек при резком увеличении температуры системы.
Как и где установить расширительный бак
Не устанавливаются экспанзоматы водяным патрубком вниз — в баке накопится воздух, который нельзя удалить из системы. Для продления срока службы мембраны не рекомендуется монтировать бак на напорной линии системы отопления.
Срок службы расширительного бака составляет от 5 до 8 лет и зависит от качества оборудования и правильности установки. Для продления срока службы устройство устанавливается на обратной линии, перед циркуляционным насосом.
Купить насосы можно в интернет-магазине “Промышленная Автоматизация”.
Расчет объема расширительного бака для системы отопления
Для расчета объема расширительного бака нам необходимо знать следующие основные вводные данные или, по крайней мере, уметь их добыть:
- общий объём всей системы отопления (Vобщ.),
- тип рабочего теплоносителя, который будет залит в систему после всех испытаний (вода, атифриз красный – этиленгликоль, антифриз зеленый – пропиленгликоль),
- наличие или отсутствие в системе отопления автоматической подпитки (используется только для систем с водой).
Vобщ. – можно узнать двумя способами: простым и сложным. Сложный: считаем количество воды, залитой в систему, с помощью ведра и насоса «Малыш». Простой: суммируем внутренние объёмы котла, отопительных приборов, трубопроводов, распределительных коллекторов и пр., эти данные есть в паспорте изделия или в интернете.
Тип теплоносителя имеет значение, так как разные жидкости имеют разный коэффициент температурного расширения βt.
Наличие системы автоматической подпитки. В случае ее отсутствия необходимо добавить небольшой запас (20%) объёма расширительного бака на естественную убыль воды (испарение через автоматический воздухоудалитель, диффузия). Тогда открывать кран ручной подпитки придется не чаще чем один раз в сезон.
В расширительном баке находится мембрана, она разделяет пространство бака на две части (воздух и вода), таким образом полезный объём расширительного бака будет равен 2/3 от общего.
Расчет объёма расширительного бака для системы с автоматической подпиткой:
Vрб. = Vобщ. х βt х 1,1 х 1,5, где
Vобщ. — объем системы, л βt — коэффициент температурного расширения жидкости 1,1 — небольшой запас (+10%) на погрешность расчета 1,5 — поправка на полезный объем бака
Например, в системе 200 л воды, тогда объем расширительного бака Vрб. = 200 х 0,04 х 1,1 х 1,5 = 13,2 л
Расчет объёма расширительного бака для системы без автоматической подпиткой:
Vрб. = Vобщ. х βt х 1,1 х 1,2 х 1,5, где
Vобщ. — объем системы, л βt — коэффициент температурного расширения жидкости 1,1 — небольшой запас (+10%) на погрешность расчета 1,2 — дополнительный объем 20% на естественную убыль воды 1,5 — поправка на полезный объем бака
Например, в системе 200 л воды, тогда объем расширительного бака Vрб. = 200 х 0,04 х 1,1 х 1,2 х 1,5 = 15,84 л
Если расчётный объём (Vрб.) бака не совпал с объёмом из модельного ряда — выбирайте следующую, ближайшую по объёму модель.
Расчет расширительного бака
Узнайте как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления с помощью калькулятора – расчет объема мембранного бака для отопления.
Все калькуляторы
Также можно рассчитать
- Расчёт
- Сохранить
- Справка
- Материалы
- Виджет на сайт
- Комментарии
Калькулятор загружается.
Выберите способ сохранения
Скачать PDF
Скачать расчёт с выбранными параметрами в формате PDF — чертежи + данные.
Поделиться ссылкой на расчёт в Facebook, ВКонтакте, Google+ и т.д.
Сканировать QR-код
Получить ссылку на расчет с параметрами через сканирование QR-кода
Материалы
Разместите калькулятор у себя на сайте БЕСПЛАТНО
Выполните расчет объема расширительного бака для отопления по известной кубатуре теплоносителя в системе, максимальному значению давления в контуре и давлению срабатывания предохранительного клапана в баке. Альтернативный расчет предполагает указание значений суммарной мощности отопительных приборов, где 1 кВт эквивалентен 15 л жидкости.
Коэффициенты температурного расширения взяты из справочных данных, можно указать свое значение. Максимальное и минимальное давление должно быть в диапазоне значений указанных в таблице. Оптимальное давление в системах отопления частных домов – 1-2 бар. Для того чтобы получить результаты подсчета, нажмите кнопку «Рассчитать».
Смежные нормативные документы:
- СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»
- СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий»
- СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»
Формула расчета объема расширительного бака
- Vсум – объем системы отопления, л;
- e – коэффициент температурного расширения;
- Pmax – максимальное рабочее давление отопительной системы, бар;
- Po – давление зарядки мембранного бака, бар.
Коэффициент заполнения расширительного мембранного бака
| Предельное давление в системе Рmax, бар | Первоначальное давление в баке Ро, бар | |||||||
| 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | |
| 1.0 | 0.25 | — | — | — | — | — | — | — |
| 1.5 | 0.40 | 0.20 | — | — | — | — | — | — |
| 2.0 | 0.50 | 0.33 | 0.16 | — | — | — | — | — |
| 2.5 | 0.58 | 0.42 | 0.28 | 0.14 | — | — | — | — |
| 3.0 | 0.62 | 0.50 | 0.37 | 0.25 | 0.12 | — | — | — |
| 3.5 | 0.67 | 0.55 | 0.44 | 0.33 | 0.22 | — | — | — |
| 4.0 | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.40 | 0.30 | 0.20 | — | — |
| 4.5 | — | 0.63 | 0.54 | 0.45 | 0.36 | 0.27 | 0.18 | — |
| 5.0 | — | — | 0.58 | 0.50 | 0.41 | 0.33 | 0.25 | 0.16 |
| 5.5 | — | — | 0.62 | 0.54 | 0.47 | 0.38 | 0.30 | 0.23 |
| 6.0 | — | — | — | 0.57 | 0.50 | 0.42 | 0.35 | 0.28 |
Коэффициент расширения воды – таблица
| °С | Коэффициент расширения | °С | Коэффициент расширения |
| 0 | 0.00013 | 65 | 0.0198 |
| 10 | 0.00027 | 70 | 0.0227 |
| 20 | 0.00177 | 75 | 0.0258 |
| 30 | 0.00435 | 80 | 0.0290 |
| 40 | 0.00782 | 85 | 0.0324 |
| 50 | 0.0121 | 90 | 0.0359 |
| 55 | 0.0145 | 95 | 0.0396 |
| 60 | 0.0171 | 100 | 0.0434 |
Коэффициент расширения водогликолевой смеси – таблица
| °С | Содержание гликоля, % | |||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | |
| 0 | 0.00013 | 0.00320 | 0.00640 | 0.00960 | 0.01280 | 0.01600 | 0.02240 | 0.02880 |
| 10 | 0.00027 | 0.00340 | 0.00660 | 0.00980 | 0.01300 | 0.01620 | 0.02260 | 0.02900 |
| 20 | 0.00177 | 0.00480 | 0.00800 | 0.01120 | 0.01440 | 0.01760 | 0.02400 | 0.03040 |
| 30 | 0.00435 | 0.00740 | 0.01060 | 0.01380 | 0.01700 | 0.02020 | 0.02660 | 0.03300 |
| 40 | 0.00780 | 0.01090 | 0.01410 | 0.01730 | 0.02050 | 0.02370 | 0.03010 | 0.03650 |
| 50 | 0.01210 | 0.01510 | 0.01830 | 0.02150 | 0.02470 | 0.02790 | 0.03430 | 0.04070 |
| 60 | 0.01710 | 0.02010 | 0.02320 | 0.02630 | 0.02940 | 0.03250 | 0.03870 | 0.04490 |
| 70 | 0.02270 | 0.02580 | 0.02880 | 0.03180 | 0.03480 | 0.03780 | 0.04380 | 0.04980 |
| 80 | 0.02900 | 0.03200 | 0.03490 | 0.03780 | 0.04070 | 0.04360 | 0.04940 | 0.05520 |
| 90 | 0.03590 | 0.03890 | 0.04170 | 0.04450 | 0.04730 | 0.05010 | 0.05570 | 0.06130 |
| 100 | 0.04340 | 0.04650 | 0.04910 | 0.05170 | 0.05430 | 0.05690 | 0.06210 | 0.07290 |