Расширительный бак для системы отопления — расчет объема и выбор типа

При работе отопительной системы замкнутого цикла происходит изменение температуры теплоносителя – воды или антифриза. По мере воздействия теплового излучения котла, вода расширяется, увеличиваясь в объеме. Если в системе отопления не предусмотреть механизм регулирования давления теплоносителя, то может произойти аварийная ситуация. Лучшим способом избежать этого является установка расширительного бака, о нюансах выбора которого и пойдет речь.

Расширительный бак – это устройство, которое компенсирует давление в трубах во время нагрева и расширения жидкости в них. Показатели увеличения объема воды зависят от ее состава и характеристик. Для нормальной жидкости показатель расширения равен 0,3% на каждое повышение температуры на 10°С.

Несложно посчитать, что при температуре теплоносителя в 80°С объем воды будет увеличен на 2,5%. Именно поэтому расширительный бак и является тем самым механизмом, который уравновешивает внутреннее давление в системе.

shema

Конструкции баков

Для решения вопроса компенсации можно просто установить в самой верхней части трубопровода отдельно выводящую трубу. Но она не будет выполнять все функции расширительного бака в полной мере. Чтобы понять почему, следует рассмотреть разные типы конструкции и особенности монтажа этого компенсатора.

 Открытого типа

Такая конструкция, в большинстве своем, изготавливается кустарным способом. Типичная схема бака открытого типа показана на рисунке:

bak-1

Конструкция бака открытого типа

rasshiriteljnyy-bakОна представляет собой стальную емкость, которая монтируется в самой высокой точке трубопровода системы отопления. Бак подключается к системе через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок.

По мере заполнения системы водой, она достигает сигнального патрубка, на котором устанавливают кран. Для обеспечения контроля расширения воды предусмотрен переливной патрубок. Он обеспечивает свободное перемещение воздуха внутри бака.

Для расчета объема бака открытого типа необходимо знать объем воды в системе. Если же такой информации нет, можно отталкиваться от мощности котла – на 1 кВт приблизительно соответствует 15 л воды. Т.е для 24 кВт котла максимальный объем теплоносителя составит 360 л. При повышении температуры до 70°С, вода при таком объеме расширится на 9 литров. А при максимальной в 95°С – на 15 л. Объем бака до уровня переливного патрубка должен быть не менее 15 л.

Закрытый мембранный бак

Есть и более совершенная система компенсирования давления в системе – мембранный бак. Его конструкция представляет собой закрытый стальной резервуар.

membranny

Расширительный мембранный бак

Изолированный корпус разделен на 2 части, одна из которой имеет подключение к системе отопления. Вторая же заполнена инертным газом — азотом. Для установки уровня давления внутри нее предусмотрен ниппель, с помощью которого можно уменьшать (стравливание) или увеличивать (насосная подкачка) величину давления внутри.

При подключении к трубам отопления и активации системы вода, после разогрева, попадает в камеру бака. При достижении определенного значения давления подвижная мембрана увеличивает объем водяной камеры. Этот тип конструкции более удобен как в эксплуатации, так и при монтажных работах. Основными преимуществами бака мембранного типа являются:

  • Отсутствие контакта воды с воздухом, что значительно уменьшает вероятность коррозии.
  • Бак может монтироваться в любом месте тепловой магистрали.
  • Так как система полностью герметична – потери теплоносителя минимальны.
  • Уменьшение тепловых потерь, по сравнению с баком открытого типа.
Но для этой системы есть один обязательный фактор – расчет оптимального объема бака. Это важный этап в проектировании системы отопления в целом.

Расчет мощности бака

При расчете объема расширительного бака мембранного типа необходимо учитывать следующие параметры:

  1. Тип теплоносителя. Коэффициент теплового расширения (Е) для разных жидкостей отличается. Поэтому важно знать эту величину.
  2. Общий объем теплоносителя в системе — С. Приблизительный расчет был указан выше.
  3.  Начальное давление в системе Рмин.
  4. Максимально допустимая величина давления Рмакс.
  5. Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления (Кзап). Он может быть рассчитан по таблице:

raschet

Объем расширения теплоносителя может быть рассчитан по следующей формуле:

f-1

Рассмотрим пример расчета данной формулы для конкретной системы:

  • Коэффициент расширения для воды Е – 0,034 (при 85°С).
  • Объем системы отопления С- 360 л
  • Начальное давление Рмин – 1,5 атм
  • Максимальное значение давления Рмакс – 4 атм
  • Согласно таблице, коэффициент наполняемости бака Кзап равен 0,5

f-2

Это стандартный объем бака для небольшого дома.

При выборе расширительного бака необходимо обращать внимание на качество изготовления. Лучше всего посоветоваться со специалистами, так как производителей этих конструкций большое множество, а определить качество для той или иной модели без опыта и практики очень затруднительно.

Похожие и рекомендуемые статьи



Один комментарий

  1. Юрий Коробейников

    Хотелось уточнить: для уменьшения потерь тепла, происходящих от соприкосновения расширительного бака с окружающим воздухом, на всех ли видах таких баков предусмотрены изоляционные покрытия?
    Или потери тепла, происходящие от этого, не очень велики? А, может быть, сам расширительный бак можно использовать в качестве дополнительного радиатора для обогрева чердачного помещения?

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.Необходимы поля отмечены *

*