Расширительный бак для отопления как рассчитать: Как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления?

Разное

Содержание

назначение, расчет объема, правила установки

Расширительные баки применяются во всех схемах систем индивидуального отопления. Главное назначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное тепловым расширением теплоносителя.

Особенности бака открытой системы отопления

Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении температуры увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.

Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой. В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя. Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.

Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака. Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери. Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.

Расширительный бак открытой системы отопления компенсирует тепловое расширение теплоносителя. Для снижения сопротивления циркуляции теплоносителя расширительный бак сообщается с атмосферой. Естественно это вызывает испарение теплоносителя. Поэтому расширительные баки для открытой системы изготавливают с крышкой. Она обеспечивает возможность долива теплоносителя.

Расчет объема открытого расширительного бака

Традиционно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления. Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до 80 градусов ее объем увеличивается приближённо на 4%. Прибавив к этому небольшое пространство чтобы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.

Если в открытой системе применяется другой теплоноситель, то следует скорректировать объем бака исходя из величины температурного расширения применяемого теплоносителя.

Больше всего сложностей возникает с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления. Для подсчета объема системы необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы труб радиаторов, отопления и котла. Так же объем системы можно определить косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла необходим для подогрева 15 литров теплоносителя.

Объем расширительного бака равный 5% от объема всей системы отопления это теоретический объем. В реальности к теоретическому объему расширительного бака необходимо добавить объем теплоносителя, который будет испаряться, например, из расчета долива раз в неделю или месяц, это примерно 2% от объема системы отопления.

Установка и подключение открытого расширительного бака

В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого существуют определенные правила. Самое важное правило – бак должен быть расположен выше всей системы отопления. В противном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это обстоятельство и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к. не всегда удается удобно установить расширительный бак.

Второй важной особенностью является то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, следовательно, вода будет медленнее испаряться. Кроме того, учитывая не высокую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно с помощью прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.

Часто расширительный бак открытой системы отопления устанавливают на чердаке здания это экономит место жилого пространства. Однако на неутепленном чердаке будут большие потери тепла, что увеличит затраты на отопление. Расширительный бак должен быть установлен не только в самой верхней точке, его место расположение должно позволять доливать и контролировать уровень теплоносителя.

Дополнительно у расширительного бака могут быть предусмотрены специальные патрубки для исключения перелива и контроля уровня воды в баке.

Расширительный бак системы отопления один из важнейших элементов системы. Его главная функция — это предохранение системы отопления от избыточного давления теплоносителя. Кроме того, через расширительный бак происходит наполнение системы и дозаправка, а также контроль уровня теплоносителя в системе. Чтобы система отопления работала стабильно и не требовалось постоянного ухода необходимо правильно рассчитать объем расширительного бака и установить его в самой высокой точке системе, при этом оставив бак в доступности для обслуживания и доливки теплоносителя.

Как рассчитать расширительный бак для отопления закрытого типа

При проектировании отопительной системы с циркуляционным насосом возник вопрос насчёт ёмкости расширительного бака. Подскажите, пожалуйста, методику его расчёта.

Ответ

Вместимость расширительного бака  вычисляется по формуле Vp = (Vt × K) / D, в которой Vp- объём прибора, Vt – объем теплоносителя в отопительной системе, K – это коэффициент расширения, который для воды равняется 0.034. Делитель D характеризует эффективность самой накопительной ёмкости и вычисляется по формуле D= 1 – (Pрез / Pмакс). В ней Pмакс – это максимальное давление в системе, а Pрез – первоначальное давление в резервуаре, которое по заводским рекомендациям должно составлять 1.5 атм.

Так, для отопительной системы, в которой циркулирует 120 л воды под давлением 3 атм, потребуется накопительная ёмкость вместимостью Vp = (120×0.034)/(1 – (1.5/3)) = 8.16 л. Учитывая коэффициент заполнения самого расширительного бачка, он должен быть рассчитан на 8. 16  / 0.37 = 22 литра.

Узнать коэффициент заполнения прибора для различных значений давления можно из приведённой ниже таблицы.

Подробнее о том, как подобрать расширительный бак, можно узнать здесь: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/rasshiritelnyj-bak-dlya-otopleniya.html

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Расширительный бак подобрать для частного дома

Как правильно рассчитать объём расширительного бака

При обустройстве системы отопления важно правильно подобрать расширительный бак. Часто возникают сомнения: не слишком ли маленький? или, наоборот — зачем такой большой? Ведь, действительно, бывают баки на 5-8 литров, а бывают и на 300, 500, 1000 и больше! Кстати, вся размерная сетка представлена на нашем сайте в разделе Расширительные баки для отопления.

Давайте вместе разберемся, имеет ли размер значение?

Вспомним, для чего нужен в отопительной системе расширительный бачок. Расширительная ёмкость служит для компенсации изменения объёма воды или другого теплоносителя в замкнутых системах отопления и обеспечения постоянного давления. Другими словами, в расширительный бак поступает излишний объем горячей воды, образовавшийся вследствие нагрева. Бачок принимает на себя избыток воды, тем самым обеспечивая безопасность элементам системы и снижая потребление энергии.

Как устроен расширительный бак? 

Бак представляет собой завальцованный или сварной металлический корпус  с каучуковой мембраной-диафрагмой внутри. Конструктивно это может быть бачок на ножках или без них, горизонтального или вертикального исполнения.

На заводе-изготовителе в бак закачивается определенное количество воздуха или другого нейтрального газа. Это называется предустановленным заводским давлением, его значение указано на табличке с характеристиками бака. Предустановленное давление давит на диафрагму изнутри. При нагревании вода расширяется, но в замкнутом контуре ей некуда деться и она давит на мембрану. В результате вода поступает внутрь бака, а в системе отопления освобождается дополнительное пространство. При снижении температуры  давление сжатого воздуха выталкивает остывшую воду обратно в трубопровод. Таким образом расширительный бак поддерживает в системе отопления постоянное давление.

Теперь, вспомнив теорию, можно перейти к практике. Возможно, формула расчета кому-то покажется сложной. Поэтому мы в этой статье предлагаем Вашему вниманию также таблицу приближенных объёмов расширительного бака для отопления

Формула расчета 

V=e*C/(1-((Pпред+1)/(Pмакс+1)))

где 

V — объём расширительного бака (в литрах)

e — коэффициент расширения воды 

C — объём воды в системе (в литрах)

Р пред — предустановленное давление воздуха в баке (бар)

Р макс — максимальное давление в системе (бар)

Для Вашего удобства приводим таблицу, которая поможет Вам приближенно определить  объём расширительного бака для Вашей системы отопления



















(Р пред) Предустановленное давление воздуха в баке (бар) (Р макс) Давление в системе (бар) (С) Объём воды в системе (л) Ориентировочный объём ёмкости (в литрах) в зависимости от max рабочей температуры
0,5 1,0 100 3 4,7 6,7 9 11,5 14,3 17,3
0,5 1,5 100 1,9 3,0 4,2 5,6 7,2 8,9 10,8
0,5 2,0 100 1,5 2,4 3,4 4,5 5,7 7,1 8,6
0,5 2,5 100 1,3 2,1 2,9 3,9 5,0 6,2 7,6
1,0 1,5 300 11,4 17,7 25,2 33,7 43,1

53,5

64,8
1,0 2,0 300 6,8 10,6 15,1 20,2 25,9 32,1 38,9
1,0 2,5 300 5,3 8,3 11,8 15,7 20,1 25,0 30,2
1,0 3,0 300 4,5 7,1 10,1 13,5 17,2 21,4 25,9
1,5 2,5 500 13,2 20,7 29,4 39,3 50,3 62,4 75,6
1,5 3,0 500 10,1 15,8 22,4 29,9 38,3 47,5 57,6
1,5 3,5 500 8,5 13,3 18,9 25,2 32,3 40,1 48,6
1,5 4,0 500 7,6 11,8 16,8 22,4 28,7 35,7 43,2
2,0 3,0 1000 30,3 47,3 67,2 89,8 115 142,6 172,7
2,0 4,0 1000 18,9 29,5 42,0 56,1 71,9 89,1 108
2,0 5,0 1000 15,1 23,6 33,6 44,9 57,5 71,3 86,4
2,0 6,0 1000 13,2 20,7 29,4 39,3 50,3 62,4 75,6
Максимальная рабочая температура (°С) 40 50 60 70 80 90 99
(е) Коэффициент расширения воды при изменении температуры на 10 °С 0,008 0,012 0,017 0,022 0,029 0,036 0,043

Просим обратить внимание, что этот расчет действителен при соблюдении некоторых условий.

Во-первых, расширительный бак и предохранительный клапан должны находиться на одном уровне.

Во-вторых, рабочая жидкость для данного расчета — вода. Для смеси воды и гликоля расчет будет отличаться с учетом коэффициента вязкости рабочей жидкости

В третьих, максимальное рабочее давление должно быть, по крайней мере, равным максимальному давлению в системе (давление может быть отрегулировано предохранительным клапаном)

Надеемся, что эта таблица поможет Вам корректно подобрать объём бака для отопления, который подойдет именно Вашей системе  отопления. Помните, что лучше немного больше, чем меньше.

Хотелось бы немного остановиться на месте расположения расширительного бака в замкнутой системе отопления

Схема автономного отопления: основные элементы системы

Для того, чтобы сделать систему отопления частного дома, в первую очередь необходимо создать схему с указанием всех основных элементов системы и материалов, которые будут использоваться. Тут приводим базовую схему расположения компонентов контура отопления

Элементы, которые будут использоваться в системе отопления, могут отличаться в зависимости от проекта, но основная их часть понадобится в любом случае

КОТЕЛ — может быть газовый, твердотопливный или электрический

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС — толкает воду от котла к потребителю (радиаторам, контурам теплого пола и т. п.)

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК — нужен для компенсации расширения теплоносителя вследствие его нагрева в закрытых системах отопления

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН — служит для предотвращения движения воды в обратном направлении

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН — позволяет «сбросить пар» от перегретого теплоносителя

ВОЗДУХООТВОДЧИК — предотвращает завоздушивание системы отопления, продлевает срок службы насоса и других элементов системы отопления

МАНОМЕТР — позволяет контролировать текущее давление в системе

СМЕСИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН или попросту ТРОЙНИК — соединяет контур системы

ЗАДВИЖКА или КРАН — нужна для перекрытия системы отопления в необходимых местах. Для удобного демонтажа элементов системы для ремонта или диагности советуем использовать краны с быстросъёмными накидными гайками (кран-американка)

Также может пригодится РЕДУКТОР ДАВЛЕНИЯ, СМЕСИТЕЛЬ-ТЕРМОСТАТ, АНТИКОНДЕНСАЦИОННЫЙ КЛАПАН и другие элементы

На приведенной схеме арматурные и контрольные элементы расположены по отдельности. Но для удобства пользователя промышленность выпускает так называемую арматуру в сборе. Для примера приведем:

группа безопасности котла — сборный сепаратор воздуха, укомплектованный воздухоотводчиком. предохранительным клапаном и манометром

сборный коллектор равномерного распределения теплоносителя и контроля уровня тепла в системе теплого пола

На нашем сайте представлен широкий выбор циркуляционных насосов для бытового и промышленного использования разных производителей. Особое внимание хочется уделить циркуляционным насосам от датского «короля насосов» Grundfos». У нас есть как стандартные трехсткоростные, так и энергосберегающие насосы со встроенным частотным преобразователем. Энергосберегающими насосы Grundfos названы не зря — они действительно существенно экономят потребление электроэнергии, которая дорожает с каждым днем. Например насос Грундфос ALPHA1 L 25-60 потребляет всего от 4 до 45 Вт в зависимости от выбранного режима работы.

Также можно выбрать расширительный бак итальянских производителей Zilmet, Aquasystem Elbi или Imera нужного Вам объема. Как это делать, Вы уже знаете из формулы расчета в начале этой статьи.

Если Вам нужна дополнительная консультация по подбору объёма расширительного бака для отопления, обращайтесь в наш отдел продаж. Мы с удовольствием ответим на все Ваши вопросы и окажем помощь в выборе бака и других комплектующих системы отопления.

nasosy.by — Расчет расширительного бака отопительной системы

Расчет расширительного бака отопительной системы

Для определения объема расширительного бака, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления выполняют расчет системы отопления.

Методика расчёта расширительных баков достаточна сложна, но минимально рассмотрев данный вопрос можно определить ряд простейших зависимостей между объёмом бака и другими параметрами:

  1. С увеличением ёмкости системы отопления, требуется больший объём расширительного бака.
  2. С увеличением максимальной температура воды в системе отопления требуется больший объём бака.
  3. С увеличением максимально допустимого давления в системе отопления можно уменьшить объём.
  4. С уменьшением высоты от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления возможно уменьшение объёма бака.

Необходимо отметить, что расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма в контуре системы отопления, но и для пополнения имеющихся утечек теплоносителя. Для этого в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды — эксплуатационный объём. Обычно в алгоритме расчёта закладывают эксплуатационный объём воды в размере 3% от общей ёмкости системы отопления.

ПОДБОР РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ НА ПРИМЕРЕ ОБОРУДОВАНИЯ ИЗВЕСТНОГО БРЕНДА UNIPUMP

Подбор расширительного бака необходимо производить учитывая его температурные и прочностные характеристики. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.

Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Ощутимого вреда от увеличения объёма более расчётного нет.

При установке расширительных баков необходимо учитывать их габариты и соотносить их с размерами дверных или оконных проемов, учитывая, что расширительные баки диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут могут иметь проблемы с транспортировкой и для их перемещения будут необходимы средства механизации. В таком случае можно построить систему отопления на основе не одного расширительного бака, а нескольких мембранных баков меньшей ёмкости.

Следует знать, что при использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей необходимо подбирать расширительный бак с запасом на 50% превышающим полученный при расчёте. Иначе первоочередным признаком неправильно выбранного расширительного бака или отсутствие его настройки будет частое срабатывание предохранительного клапана.

 

Итак, приступим к расчету. Для расчета рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объём системы отопления сложением водяных объемов котла, отопительных приборов, трубопроводов.

Самый простой способ расчета расширительного бака в системе отопления:

Надо, узнав объем теплоносителя в системе, умножить его на 0,08 — 0,1 т.е. примерно 8-10% от объема системы отопления. Таким образом, можно узнать, что системе в 100 литров теплоносителя требуется расширительный бак объемом около 8-10 литров.


Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где

VL

— суммарный объём системы (котел, радиаторы, трубы, теплообменники и т.п.)

Е

— коэффициент расширения жидкости %

D

— эффективность мембранного расширительного бака

Объем системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу исходя из соотношения 1 кВт = 15 л.

Например: отопительная мощность для дома 45 кВт, тогда суммарный объем (емкость) системы отопления VL = 15 х 45 = 675 л.
Расширение жидкости — 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95°С Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль, то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:
10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.
эффективность мембранного расширительного бака D = (PV — PS) / (PV + 1), где
РV — максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар
PS
 — давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)

Пример приблизительного подбора бака

Отапливаемая площадь дома составляет 400 м², высота системы 5м, необходимая отопительная мощность 45 кВт, тогда объем необходимого расширительного бака составит:

VL

= 45 x 15 = 675 л.

PV

= 2,5 бар; PS = 0,5 бар

D

= (2,5 — 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57

V

= 675 x 0,04 / 0,57 = 47,4

Выбор: расширительный бак UNIPUMP 50 литров, давление зарядки 0,5 бар

Примерные значения объема воды в системе отопления

Вид отопительных приборов

Объем системы, литр/кВт

Конвекторы

7,0

Радиаторы

10,5

Греющие поверхности, (теплые полы)

17,0

 

Коэффициент расширения (увеличения объёма) воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры

°С

Содержание гликоля, %

 

0

10

20

30

40

50

70

90

0

0,00013

0,0032

0,0064

0,0096

0,0128

0,0160

0,0224

0,0288

10

0,00027

0,0034

0,0066

0,0098

0,0130

0,0162

0,0226

0,0290

20

0,00177

0,0048

0,0080

0,0112

0,0144

0,0176

0,0240

0,0304

30

0,00435

0,0074

0,0106

0,0138

0,0170

0,0202

0,0266

0,0330

40

0,0078

0,0109

0,0141

0,0173

0,0205

0,0237

0,0301

0,0365

50

0,0121

0,0151

0,0183

0,0215

0,0247

0,0279

0,0343

0,0407

60

0,0171

0,0201

0,0232

0,0263

0,0294

0,0325

0,0387

0,0449

70

0,0227

0,0258

0,0288

0,0318

0,0348

0,0378

0,0438

0,0498

80

0,0290

0,0320

0,0349

0,0378

0,0407

0,0436

0,0494

0,0552

90

0,0359

0,0389

0,0417

0,0445

0,0473

0,0501

0,0557

0,0613

100

0,0434

0,0465

0,0491

0,0517

0,0543

0,0569

0,0621

0,0729

 

инструкция для новичков и специалистов

Автор Евгений Апрелев На чтение 4 мин Просмотров 2. 7к.
Обновлено

Экспанзомат, или как его привыкли называть, расширительный резервуар, является важнейшим элементом любой автономной системы отопления (СО). Назначение данного устройства – компенсация теплового расширения и пополнение незначительных утечек теплоносителя. Если объем данной емкости будет слишком большой, то будет практически невозможно создать необходимое давление в СО. Слишком маленький резервуар может не принять в себя излишки теплоносителя. Именно поэтому так важно правильно подобрать объем расширительного бака для отопления. О методиках расчета экспанзомата и пойдет речь в данной публикации.

Конечным итогом вычислительных операций является: определение объема бака; минимального диаметра подводящей трубы; значение начального давления в устройстве и рабочее давление в системе.

Сегодня, существует три основные методики расчета объема расширительного бака для отопления: калькуляторы, размещенные на специализированных сайтах, программное обеспечение и самостоятельный расчет при помощи формул. При вычислениях с помощи онлайн-калькуляторов иногда получается значение с высокой погрешностью. Специализированное ПО, как правило, распространяется на платной основе, что довольно недешево. Далее, рассмотрим методику самостоятельного расчета.

Формула расчета экспанзомата

На первый взгляд – это сложно и занимает много времени. На самом деле, выполнить данные вычисления способен любой человек, знающий таблицу умножения.

Vбака = (Vсист * k) / N

где:
Vсист –объём всей СО.
K–температурный коэффициента жидкости в СО
N – величина эффективности экспанзомата.

Первое, что понадобиться сделать – это рассчитать объем теплоносителя в системе. Сделать это можно:

  • закачав ее водой (гликолевым антифризом), после чего слив и измерив объем жидкости (при помощи расходомера или измерительной емкости).
  • рассчитав объем самостоятельно.

Первый способ требует много времени и сил. Второй способ не требует трудозатрат. Рассчитывается общий объем СО исходя из мощности теплогенератора.

Важно! На 1 кВт мощности котельной установки требуется экспанзомат с емкостью 15 л.

Например: мощность котлоагрегата в СО – 30 кВт. Исходя из этого, общий объем системы будет равняться: 30 кВт х 15л. = 450 л.Итак: первая величина для расчета объема расширительного бака для отопления (Vсист) = 450л.

Второе значение (К) является постоянной величиной. Выяснить ее можно через справочную литературу.

Важно! Для воды константа равна 4%, для 10-ного этиленгликоля, – 4,4%; для 20%-ного 4,8%; Величина действительна для СО, в которых теплоноситель разогревается до 95°С.

На таблице представлена зависимость теплового расширения гликолевых антифризов от температуры нагрева и процентного содержания активного вещества в водном растворе.

Третье значение (N), чаще всего, хорошие производители указывают в документах к эспанзомату. Если данных нет, то произведем вычисления самостоятельно по формуле:

N = (Pmax — Pn) / (Pmax + 1)

где:
Pmax – значение максимально допустимого давления в СО.

Важно! В автономных СО квартир и частных домов, верхние пределы давления находятся в пределах 2,5-3 кг/см2. Для того чтобы узнать точное максимально допустимое давление необходимо посмотреть настройку предохранительного клапана в группе безопасности.

Pn – начальное давление в емкости. Расчет делается исходя из 0,5 кг/см2 на каждые 5м высоты СО.

Например: теплоноситель – вода; высота системы не более 5м.; допустимое давление 3 кг/см2 тогда:

N = (3 — 0,5) / (3 + 0,5) = 0,71

Теперь, имея на руках исходные данные, можно начинать вычисления.

K = (450л x 0,04) / 0,71 = 25,35л

Совет: при вычислении объема экспанзомата в СО с водой в качестве теплоносителя, увеличьте расчетные значения на 15-20%. Если в СО будет циркулировать антифриз, то увеличьте расчетный показатель емкости расширительного бака на 50%.

Правила выбора экспанзомата

Большинство застройщиков, особенно тех, кто впервые сталкивается с созданием автономных СО, интересует вопрос: «Как выбрать расширительный бак для системы отопления?»

Грамотный подбор данного устройства можно условно разбить на четыре этапа. Алгоритм следующий:

  • Определите необходимый тип экспанзомата. Тут все просто: для открытых СО – открытый бак; для закрытых – мембранный (баллонный) резервуар.
  • Рассчитайте необходимый объем резервуара.
  • Обратите внимание на качество изделия. Важными моментами являются: качество металла корпуса и окраски, которая должна защищать устройство от коррозии; наличие регулируемого подрывного клапана; характеристики мембраны и наличие международного сертификата качества.

    Совет: Сегодня, в широком ассортименте представлены баки со сменной мембраной. Если позволяют средства рекомендуем выбрать именно такую модель.

  • Определитесь с дизайном, размерами и формой устройства.

На российском рынке климатической техники есть емкости различного объема, горизонтальной или вертикальной ориентации, рассчитанные на разное рабочее и максимальное давление. Обратите внимание на цвет устройства: синий – для водяной системы; красный – для СО.

И последнее. Подбор расширительного бака для отопления – это достаточно ответственный процесс, от которого зависит стабильность работы СО. Доверьте выбор профессионалам.

Расчет расширительного бака для отопления: формула и коэффициенты зависимости

Бак для отопления Reflex

Расширительный бак в системе отопления играет роль балансировочного элемента. Он выравнивает объем теплоносителя при его расширении под действием высоких температур, а также поддерживает необходимое в системе давление. Но перед потребителем всегда встает вопрос, связанный с объемом бачка. Как правильно выбрать прибор именно по этому показателю? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо провести расчет расширительного бака для отопления. Дело это не такое уж простое, и здесь используется формула, составляющие которой определяются опытным путем. Но давайте все по порядку.

Типы расширительных баков

Как и сама отопительная система, баки делятся на открытые и закрытые. Открытые приборы очень громоздки, и в последнее время их популярность практически сведена к нулю за счет низкой эффективности. Закрытые приборы более практичны. Это герметично сделанные бачки, которые разделены внутри резиновой мембраной. В нижнюю часть заходит теплоноситель, изменяясь в объеме за счет повышения температуры, а в верхнюю часть закачан воздух, что делается на заводе в процессе изготовления. Давление воздуха внутри составляет 1,5 атм.

Нагреваясь, вода увеличивается в объеме, и эти излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При этом вода давит на мембрану, которая поднимается до определенного уровня. Давящий сверху воздух создает в системе отопления закрытого типа давление, равное 1,5 атм., что является необходимым условием эффективной ее работы.

  • Форма расширительного бака может быть округлой в виде баллона или плоской.
  • В нем используется термостойкая резина в качестве мембраны. Она может быть диафрагмового типа или плоская — баллонного типа.
  • При выборе расширительного прибора необходимо уделить внимание именно мембране, а точнее, сроку ее службы и возможности выдерживать необходимое давление. Не забывайте о температурах теплоносителя, которые будут действовать на нее. Диффузионные процессы также негативно могут влиять не ее качество.

Расчет объема

И все же основа выбора — это объем. Давайте остановимся на зависимости объемного параметра прибора и тех показателей, которые влияют на его изменения:

  1. Чем больше объем теплоносителя в закрытой системе отопления, тем большего размера необходимо приобретать расширительный бак.
  2. Чем выше температура теплоносителя, тем больше вместимость прибора.
  3. Чем выше давление теплоносителя (берется допустимое значение показателя), тем меньших размеров емкость можно приобретать.

Три основные зависимости. Теперь можно переходить непосредственно к расчету. Скажем прямо, дело это непростое, но с ним стоит разобраться. Потому что небольшое отклонение может привести к неприятным последствиям. К примеру, предохранительный клапан будет постоянно сбрасывать.

Итак, формула, по которой проводится расчет:

Vб=(Vс * К)/D, где

Vб — вместимость прибора.

Vс — объем теплоносителя в системе отопления.

К — коэффициент расширения теплоносителя. Для воды этот показатель равен 4%, поэтому в формуле используется 1,04.

Таблица с формулами

D — эффективность расширения самого бачка. Изготовленный из металла и под действием перепада температур он может незначительно изменять свои размерные параметры. Для точного установления «D» можно использовать следующую формулу:

D = (Pmax — Pнач)/ (Рmax + 1), где Pmax — это максимальное давление внутри системы отопления, Рнач — это давление внутри резервуара, запланированное заводскими параметрами (обычно 1,5 атм. ). Кстати, по максимальному показателю планируется настройка предохранительного клапана.

Получается, что объем расширительного бака зависит от прочностных и температурных характеристик самого прибора. Отметим, что все эти показатели и характеристики не должны превышать допустимые нормы. Объем расширительного прибора должен быть равен или быть чуть больше полученных результатов.

Полезные советы

  • Бачок емкостью 20–25 литров обычно устанавливают с циркуляционным насосом мощностью 1,2 кВт. При объеме 50–60 литров мощность насоса увеличивается до 2,0 кВт. Есть на рынке расширительные баки емкостью 100–200 литров. Их можно использовать не только по прямому назначению, но и в качестве резервуара для теплой воды при небольших по срокам отключениях ее в водопроводе.
  • Размерные показатели баков колеблются в широком диапазоне. Есть такие, которые не помещаются в проемы, чтобы можно было занести их во внутренние помещения. Поэтому совет — используйте несколько маленьких баков, чем один огромный. Здесь важно соответствие объемов.
  • Существует несколько стандартных показателей, которые определяют количество отдаваемой энергии на определенный вмещаемый объем. К примеру, радиатор отопления — 10,5 кВт, конвектор водяной — 7 л/кВт, водяной теплый пол — 17 л/кВт.

Теперь вы знаете, для чего нужен расширительный бачок закрытого типа. Но куда его можно врезать? Вопрос остается открытым. Это закрытый прибор, и для него нет никакой разницы, как будет проведена его установка. Здесь важнее другое — удобство эксплуатации. А значит, монтаж лучше проводить в том месте, где подход будет свободным. И не так уж важно, в какой точке будет расположен бак — в самой высокой или нет. В этом его универсальность.

Расчёт объёма расширительного бака для отопления

Опубликовано: 12 января 2016 г.

  В системах индивидуального отопления, раньше, в основном, применялись расширительные баки с свободным переливом жидкости, или открытого типа. Они просты в изготовлении, и не сложны, в их конструкции. Обычно, это бак прямоугольной формы, с открытым верхом, или с закрытым. В такой бак, вварены минимум две трубки: одна для поступления в сосуд расширяемой жидкости из системы отопления (расположена в нижней части бака), вторая трубка служит для ввода и вывода воздуха, и при необходимости, для сброса излишков жидкости из системы отопления. Вторая трубка располагается в верхней части бака для излишков разогретой жидкости, открытого типа. Ещё она (верхняя трубка) выполняет роль  «контрольки»  наполнения системы отопления, при её запитке, или до-запитки.

  В нынешнее время, более широко распространены расширительные баки закрытого типа. Ёмкости такого типа рассчитаны на работу под определённым давлением. Об устройстве расширительного бака есть статья на этом сайте, при желании можете ознакомиться. Бак закрытого типа состоит из ёмкости с резиновой мембраной или «грушей», и в него закачано определённое давление воздуха (обычно, заводское давление – 1.5 Bar).

   Посмотрите видео, демонстрирующее принцип работы расширителя.

  Но, так как речь в этой статье не об их конструкции, а о принципе действия и расчёте нужного объёма, то перейдём к этим понятиям. Для определения рабочего объёма расширительного бака, как открытого, так и закрытого, нам понадобятся некоторые исходные данные. В статье приведен пример расчёта для системы отопления, заполненной водой. Если у вас что-то иное, то эти расчёты не подойдут.

Нам нужны следующие данные:

  • Температурный диапазон системы отопления
  • Объём жидкости в системе
  • Данные о коэффициенте расширения воды
  • Статическая высота расположения расширительного бака
  • Коэффициент запаса объёма бака (равен 1.25 %)

   Приступаем к расчёту.

  Первое, это необходимо определить коэффициент расширения воды в системе отопления. Для этого нам пригодится такая вот таблица, с рассчитанными данными расширения, для конкретных диапазонов температур.

  Подойдёт нам диапазон от 10 до 90 градусов по Цельсию, коэффициент расширения для этих температур равен 3.58 %.

 Объём жидкости в системе примем за 150 литров (Vсис = 150 литров).

  Так как заводское давление внутри расширительной ёмкости равно 1.5 Bar, то примем его за предварительное давление расширителя — Pmin. Максимальное рабочее давление Pmax принимаем за 3 Bar (в примере используем наиболее подходящие цифры, для реальных проектов, подходящие для 1 – 2 этажных домов или квартир).

Итак: Объём расширяемой жидкости –
   Vрасш = 150 л. Х 3.58 %/ 100% = 5.37 литр.

Объём запаса:
   150 Х 1.25 % / 100 % = 1.875 литр.

Итого:
   V = 5.37 + 1.875 = 7.245 литр.

  Обратите внимание, что коэффициент запаса объёма бака мы приняли, для простоты, за 1.25 %. Его можно высчитать персонально, используя формулу: Pmax— Pmin / Pmax (наши данные: 3 – 1. 5 / 3 = 0.5 %)

  Наиболее подходящим и разумным, в нашем случае, подойдёт расширительный бак объёмом в 8 литров.

  Эти расчёты подойдут и для определения расширительного бака открытого типа.
Заходите к нам ещё!

 Всего доброго.

Определение заряда расширительного бака со стороны воздуха

Майкл Хауш из Housh Home Energy в Огайо написал этот совет, чтобы помочь техническим специалистам определить заряд со стороны воздуха в резервуаре высокого давления. Спасибо, Майкл!


Определение расхода воздуха на стороне расширительного бака в системе водяного отопления является относительно простой задачей. Заряженный бак надлежащего размера предназначен для поддержания давления в системе примерно на 5,0 фунтов на квадратный дюйм ниже, чем давление сброса давления, когда система находится при максимальной рабочей температуре.

Надлежащая заправка со стороны воздуха равна статическому давлению жидкости на входе в резервуар, плюс дополнительный запас 5,0 фунтов на квадратный дюйм для давления в верхней части системы. Перед добавлением воды в систему необходимо проверить и отрегулировать воздушную сторону бака. Если резервуар уже установлен и в системе имеется давление, необходимо сбросить давление в резервуаре до 0 фунтов на квадратный дюйм перед проверкой давления в резервуаре.

Формула для расчета давления на стороне воздуха относительно проста и напрямую связана с самой высокой точкой в ​​системе от входа расширительного бака.

Па = H * (Dc / 144) + 5

Где:

Па = давление на стороне воздуха в расширительном баке (фунт / кв. Дюйм)

H = высота от входа в резервуар до самой высокой точки в системе (футы)

Dc = плотность воды в самом холодном состоянии / при обычном наполнении (фунт / фут 3 )

На приведенном выше графике показана зависимость между плотностью воды и температурой в диапазоне от 50 ° F до 250 ° Ф.

Многие «практические» уравнения для гидравлических систем основаны на том, что плотность воды при 60 ° F составляет 62. 37, поэтому мы могли бы упростить приведенное выше уравнение в уравнение большого пальца, сначала решив для плотности (Dc). (Примечание : формулы, которые мы используем при расчете GPM для гидравлической системы, также используют базовый уровень 60 ° F. Мы опубликовали статью о расчетах GPM для гидронной системы, которую вы можете прочитать ЗДЕСЬ .)

Dc = 62,37 / 144 = 0,433

Подстановка «Dc» в исходное уравнение даст нам немного менее сложное уравнение, которое можно использовать в качестве практического правила для определения давления на стороне воздуха.

Па = H * 0,433 + 5

Ниже приведен график, который показывает нам это практическое уравнение и необходимое давление на стороне воздуха в зависимости от высоты трубопровода системы.

—Майкл Х.

Связанные

Емкости теплового расширения: Часть 2 — Размер

Как определить размер резервуаров теплового расширения для систем горячего водоснабжения

В первой части этой серии мы рассмотрели, где необходимы расширительные баки. Когда определено, что резервуар должен быть включен в водопроводную систему, следующей задачей является определение правильного размера для резервуара. Обращение к таблицам размеров в каталоге производителя расширительного бака — самый простой, хотя и не лучший метод определения размеров баков теплового расширения. В таблицах размеров, предоставленных производителями, указаны номер модели и размер бака в зависимости от объема водонагревателя и давления в системе. Эти таблицы, однако, основаны на трех важных предположениях, о которых нужно знать дизайнерам.

Первый , для большинства производителей таблицы основаны на максимально допустимом линейном давлении 150 фунтов на квадратный дюйм. Это максимально допустимое рабочее давление большинства водонагревателей и расширительных баков. Это также настройка предохранительного клапана водонагревателя. Другими словами, резервуар теплового расширения, если он выбран по таблицам, может выдержать тепловое расширение до давления в системе 150 фунтов на квадратный дюйм, которое является точкой сброса для предохранительного клапана водонагревателя. Помните, что цель расширительного бака — избежать сброса давления через предохранительный клапан.Лучшей альтернативой является расчет расширительного бака для максимального допустимого давления 135 фунтов на кв. Дюйм, что на 10% ниже уставки предохранительного клапана.

Второй номер , таблицы производителя основаны на предварительном давлении в баке 40 фунтов на квадратный дюйм. Предварительная зарядка — это давление воздуха на воздушной стороне камеры резервуара. Эта настройка, кстати, не основана на инженерных принципах, а является ограничением Министерства транспорта на транспортировку цистерн. Чтобы уменьшить размер расширительного бака, давление воздуха предварительной зарядки должно быть установлено равным линейному давлению системы, а не давлению предварительной зарядки резервуара 40 фунтов на кв. Дюйм, которое установлено на заводе.(Примечание: если размер расширительных баков рассчитан инженером на основе давления воздуха предварительной зарядки, равного давлению в линии, то в чертежах и спецификациях трубопроводов подрядчик должен указывать необходимость заправки расширительного бака давлением воздуха, равным давлению в линии. ) Поскольку размеры, указанные производителем, Таблица основана на давлении предварительной зарядки бака 40 фунтов на квадратный дюйм, они не позволяют точно определить размер расширительного бака, когда давление предварительной зарядки равно давлению в трубопроводе.

В-третьих, , таблицы размеров большинства производителей основаны на повышении температуры хранимой воды на 40 0 F.Задумайтесь об этом на мгновение. Размер водонагревателя обычно рассчитывается исходя из перепада температур 100 0 F. Например, часто мы предполагаем, что холодная вода поступает в водонагреватель при температуре 40 0 F и нагревается и хранится при 140 0 F. Если мы проектируем водонагреватель для повышения температуры воды на 100 0 F, консервативный подход состоит в том, чтобы подобрать размер бака для теплового расширения, чтобы он соответствовал количеству расширения воды в результате того же повышения температуры 100 0 F.Это, конечно, наихудший сценарий (полное опорожнение бака и заполнение холодной водой 40 0 F). Расчет расширительного бака, основанный только на повышении температуры на 40 0 F, менее чем консервативен.

Чтобы спроектировать расширительный бак для максимального допустимого давления менее 150 фунтов на квадратный дюйм, давления воздуха предварительной зарядки, отличного от 40 фунтов на квадратный дюйм, и перепада температур более 40 0 F, мы не можем обращаться к таблицам производителя. Кроме того, в больших системах размеры резервуаров для хранения часто превышают значения, указанные в таблицах.Так что же нам делать? Мы должны рассчитать надлежащий размер расширительного бака, используя инженерные уравнения . Вот упрощенный метод определения размеров расширительных баков. Более подробный метод представлен в Руководстве по проектированию ASPE, том 4.

Для выбора расширительного бака необходимо определить общую вместимость бака и приемочный объем. Общая емкость бака — это объем бака. Приемный объем — это количество воды, которое резервуар будет принимать при давлении воздуха на воздушной стороне диафрагмы.

Сначала определите объем расширения воды в вашей системе. Это объем воды, который должен будет вместить расширительный бак, который также называется «приемным объемом». Объем расширенной воды зависит от удельного объема воды при входящей температуре и температуре нагрева, а также от объема хранимой воды.

(1) В ACC = В T x (против 2 / против 1 — 1)

где,

В ACC = Допустимый объем (галлоны)

против 2 = удельный объем воды при температуре нагрева, (фут 3 / фунт)

против 1 = удельный объем воды при температуре на входе, (фут 3 / фунт)

V T = Объем накопительного бака водонагревателя (галлонов)

Удельный объем насыщенной воды при различных температурах можно найти в таблицах термодинамических свойств или в удобной таблице в ASPE Data Book, том 2, таблица 6-5 «Термические свойства воды».Вот хорошее число, которое следует запомнить. Вода, нагретая с 40 0 F до 140 0 F, расширится на 1,7%. Например, предположим, что у нас есть водонагреватель на 120 галлонов, и вода нагревается с 40 0 F до 140 0 F.

В ACC = 120 (0,01629 / 0,01602 — 1) = 120 (0,017) = 2,0 галлона

Это количество воды, которое расширительный бак должен принять для предотвращения скачков давления в системе. Я знаю, что это упрощенный подход.Я проигнорировал расширение бака нагревателя и трубопровода горячей воды. По моему опыту, влияние этих факторов невелико и мало влияет на окончательный выбор танка.

Имейте в виду, что, когда мы завершаем расчеты, мы выбираем расширительные баки, которые прибывают с довольно большими приращениями размера. Вот почему включение факторов, которые не оказывают существенного влияния на общую величину необходимого теплового расширения, можно смело исключить из расчетов. Если вы хотите быть более точным, уравнения, приведенные в Руководстве по проектированию ASPE, включают расширение материала трубы.

Кстати, я тоже не утруждаюсь поправкой на высоту. Обычно нам не нужна такая точность. Кроме того, поскольку в расчетах мы предполагаем 100-градусный перепад температуры воды, у нас есть некоторый встроенный консерватизм.

Последний шаг — определение общей емкости расширительного бачка. Уравнение для общей емкости расширительного бака выводится из закона Бойля. Когда давление предварительной зарядки сравняется с давлением в трубопроводе, используйте уравнение (2) ниже.

(2) В ET = В ACC / (1-P 1 / P 2 )

где,

P 1 = Статическое давление воды в линии, (фунт / кв. Дюйм)

P 2 = Максимальное требуемое давление в баллоне, (psia)

В ACC = Приемный объем, (галлоны)

V ET = Общий объем расширительного бачка, (галлонов)

( Обратите внимание, что это абсолютное давление (фунт / кв. Дюйм).Добавьте 14,7 к манометрическому давлению, чтобы преобразовать его в абсолютное давление. Также обратите внимание, что это уравнение предполагает, что предварительное давление воздуха равно давлению в трубопроводе. Это уравнение не следует использовать, если давление предварительной зарядки не равно давлению в трубопроводе.)

Если в расширительном баке допустимое рабочее давление 150 фунтов на квадратный дюйм, я использую 149,7 фунтов на квадратный дюйм (135 + 14,7 = 149,7) для P 2 , что на 10% ниже уставки предохранительного клапана. Используя наш пример выше, предположим, что фактическое давление в трубопроводе и давление предварительной зарядки составляет 80 фунтов на квадратный дюйм.

В ET = 2,0 / (1 — 94,7 / 149,7) = 5,44 галлона

Учитывая расчетную общую емкость резервуара 5,44 галлона и приемочную емкость 2 галлона, проконсультируйтесь с данными производителя и выберите резервуар, который соответствует вашему конкретному применению.

Если давление предварительной зарядки не равно давлению в трубопроводе, уравнение (2) использовать нельзя. Соответствующее уравнение для давления предварительной зарядки, которое не равно давлению в трубопроводе, — это уравнение 3 ниже.

(3) В ET = В ACC / [(P 1 / P 2 ) — (P 1 / P 3 )]

где,

P 1 = Давление предварительной зарядки, (psia)

P 2 = Статическое давление воды в линии, (psia)

P 3 = Максимальное требуемое давление в баллоне, (psia)

В ACC = Приемный объем, (галлоны)

V ET = Общий объем расширительного бачка, (галлонов)

Для предыдущего примера, если расширительный бак имеет заводскую предварительную заправку 40 фунтов на кв. Дюйм, и давление в линии не повышено до 80 фунтов на кв. Дюйм, то требуемая общая емкость расширительного бака увеличивается с 5.От 4 галлонов до 9,4 галлона.

Некоторые производители теперь также размещают на своих веб-сайтах калькуляторы размеров, основанные на этих инженерных уравнениях. Щелкните здесь, чтобы увидеть пример.

Описанный выше метод определения размеров предназначен для баков теплового расширения, установленных в системе горячего водоснабжения. Если вы подбираете размеры баков для системы подкачивающего насоса, процедура будет другой.


Для предложений относительно будущих публикаций в блогах, сделайте предложение.

Размер расширительного бака для системы горячего масла

Хочу поделиться своим опытом определения размеров расширительного бака специально для термомасляного нагревателя.На самом деле это довольно просто. Приведу вам пример.

Функция расширительного бака

Функции расширительного бачка:

  • Служит безопасным выпускным отверстием для увеличения объема теплоносителя из-за теплового расширения
  • Обеспечивает механизм для удаления воды, неконденсируемых веществ, продуктов разложения и увлеченного воздуха во время запуска и работы

Размер расширительного бака

http: //www.thermal-fluid-system.com / Custom-Hot-Oil-System-p164.html

При выборе расширительного бака следует учитывать объем системы (включая начальную заправку) расширительного бака, рабочую температуру и коэффициент теплового расширения жидкости. Поскольку термомасла расширяются с разной скоростью, емкость расширительного бака всегда следует проверять по свойствам масла перед заполнением системы.

При проектировании резервуара необходимо учитывать некоторые важные аспекты:

  • Учет теплового расширения горячего масла, нагретого от минимальной до максимальной рабочей температуры
  • Поддержание NPSHr циркуляционных насосов горячего масла при любых условиях эксплуатации
  • Удаление возможной остаточной воды из контура при запуске
  • Разрешение на наполнение оборудования и при повторном вводе в эксплуатацию после остановки на техническое обслуживание

Расширительный бак обычно поднимается так, чтобы нормальный рабочий уровень горячего масла в резервуаре был выше максимально возможного уровня горячего масла в системе.

Объемное расширение считается разницей между удельным объемом (м3 / кг), т. Е. Обратной величиной удельного веса горячего масла при максимальной и минимальной рабочей температуре системы, которая требуется для работы между низким и высоким уровнем жидкости в расширительном бачке. Дополнительные 20% добавляются для устранения различных сбоев в работе систем, таких как испарение остаточной воды в системе и разрыв трубы.

Как правило, в жидкофазных тепловых системах объем расширительного бака должен составлять приблизительно 26-30% от общего расчетного объема теплоносителя в тепловой системе.Расширительный бак надлежащего размера должен быть примерно на 1/4 при запуске и на 3/4 при рабочих температурах.

Расчет расширительного бака горячего масла

Объем трубопровода = phi (D p /2) 2 L p , где D p = внутренний диаметр трубы, а L p = длина трубопровода согласно плану расположения.

Например, согласно P&ID и плану участка, общий удерживаемый объем трубопроводов и удерживаемый объем оборудования = 8,4 м 3

Учитывайте физические свойства жидкого теплоносителя товарного качества (HTF).

Объем расширения от холодного пуска до нормальной работы рассматривается как проектный вариант для резервуара.

Если я использую Therminol 62 в качестве теплоносителя, то свойства будут такими же.

Плотность при температуре 30 o C = 948 кг / м 3

Плотность при температуре 310 o C = 719 кг / м 3

Общая масса удержания (плотность при минимальной рабочей температуре) = 8,4 x 984 = 7962,8 кг

Требуемый объем масла исходя из плотности при максимальной рабочей температуре = 7962.8/719 = 11,1 м 3

Объем расширения = объем при максимальной рабочей температуре — объем при минимальной рабочей температуре = 11,1 — 8,4 = 2,68 м 3

Тогда общий объем расширительного бака = 2,68 / 0,75 = 3,57 м 3

Используя checalc.com, мы можем оценить размер судна. Используя данные выше, мы находим:

  • Ориентация: горизонтальная
  • Головка сосуда: эллипсоидальная 2: 1
  • Длина: 2938 мм
  • Диаметр: 1175 мм (рекомендуемое L / D для горизонтальной емкости — 2.5, если расчетное давление составляет 0-17 бар изб.)
  • Уровень: 815 мм
  • Общий объем: 3,6105 м 3
  • Заполненный объем: 2,6877 м 3

Артикул:

  1. Конструкция расширительного бака тепловой системы. http://www.radcoind.com/TechTips4.htm
  2. Технические исследования в области термомасляной технологии. http://www.investni.com/thermal_oil_technology_technical_investigation_report_sd_march-2010.pdf
  3. Проектное рассмотрение системы горячего масла.http://www.academia.edu/1514808/design_consideration_of_hot_oil_system
  4. Руководства по калибровке сосудов. http://www.red-bag.com/jcms/engineering-guides/337-bn-eg-ue109-guide-for-vessel-sizing.html

Руководство по расширительному баку

от Lee Supply

Баки теплового расширения полезны для большинства домовладельцев и становятся нормой во все большем количестве городов. В связи с этим важно, чтобы у всех нас было базовое представление о

.

какие они.Этот флаер предназначен для краткого обзора расширительных баков и того, что они из себя представляют.

Что такое тепловое расширение?

Термин «тепловое расширение» используется для описания расширения объема воды из-за нагрева. Все водонагреватели, независимо от вида топлива, могут испытывать тепловое расширение. В каждом водонагревателе резервуарного типа холодная вода нагревается по мере поступления в резервуар водонагревателя. Это увеличивает общий объем воды и давление внутри резервуара, которое необходимо сбросить, чтобы избежать потенциально негативных эффектов теплового расширения.

Например, вода, нагретая с 90 ° F до настройки термостата 140 ° F в водонагревателе на 40 галлонов, расширится почти на половину галлона. Поскольку вода не сжимается, дополнительный объем, создаваемый расширением, должен куда-то уйти.

Направляющая для расширительного бака

Почему сейчас это становится серьезной проблемой?

В прошлом системы горячего водоснабжения были «открытыми». Поэтому, когда объем нагретой воды превышал емкость бака, она текла обратно в городскую магистраль или водозабор.

Но сегодняшние правила водопровода требуют интеграции устройств предотвращения обратного потока или обратных клапанов, в первую очередь для предотвращения загрязнения воды в доме. В результате современные системы горячего водоснабжения считаются «закрытыми» системами. Любое повышение давления по существу задерживается в доме. (Чтобы узнать больше о обратном потоке, вы можете прочитать флаер обучения обратному потоку).

Клапан T&P:

Водонагреватель имеет предохранительный клапан температуры и давления (T&P), который спроектирован как предохранительное устройство, которое должно использоваться в первую очередь в аварийных случаях, а не на регулярной, ежедневной основе для сброса давления, вызванного типичным тепловым расширением.Использование только клапана T&P для компенсации теплового расширения приводит к потере воды и энергии и может привести к преждевременному выходу клапана из строя.

Еще до срабатывания предохранительного клапана T&P (обычно при 150 фунт / кв. Дюйм) избыточные уровни давления, вызванные тепловым расширением, могут оказывать силы, которые оказывают негативное воздействие на систему горячего водоснабжения. Ниже приведены некоторые из возможных эффектов:

— Преждевременный выход продукта из строя — Повреждение или обрушение центрального дымохода (Повышенное содержание угарного газа в доме) — Снижение производительности и срока службы продукта — Повреждение соединений водонагревателя и трубопроводной системы дома — Уменьшение срока службы водопроводных приборов и приборов в доме — Шумный гидравлический удар в трубах дома

Итак, какое решение?

Бак теплового расширения — это небольшой бак под давлением со сжимаемой воздушной подушкой (диафрагмой), который устанавливается на стороне подачи (вход холодной воды) водонагревателя.

Когда тепловое расширение воды создает избыточное давление внутри водонагревателя, избыток воды нагнетается в расширительный бак, поддерживая уровни давления в пределах нормального рабочего диапазона водонагревателя.

По мере того, как давление в водонагревателе нормализуется (обычно после того, как
поступает запрос на горячую воду в доме), вода из расширительного бака вытесняется обратно в водонагреватель диафрагмой, и потенциально вредные эффекты теплового расширения уменьшаются. устранено.
Наличие расширительного бачка также помогает предотвратить капание из кранов и работу туалетов, не позволяя избыточному давлению достигать приспособлений и преждевременно их повреждать.

Вам нужен расширительный бак, если у вас есть колодезная вода?

Если клиент не пользуется городской водой и у него есть колодец, скорее всего, ему не нужен расширительный бак. Он не принесет никакого вреда, но, скорее всего, в этом нет необходимости. Колодец имеет резервуар для колодца, который действует как расширительный бачок.Однако, если по какой-то причине у клиента есть обратный клапан между резервуаром колодца и водонагревателем, он должен рассмотреть возможность установки расширительного бака между обратным клапаном и водонагревателем.

Размер расширительного бака:

При выборе размера расширительного бака необходимо учитывать несколько факторов: размер водонагревателя, заданная температура водонагревателя, давление воды на входе и заданное значение давления воздуха в расширительном баке.

Размер водонагревателя и уставка температуры:

Ниже представлено то, что BackStop, наша линейка расширительных баков, рекомендует для своих баков с водонагревателем с уставкой 140 градусов.(Заводская уставка обычно составляет 120 градусов). Если владелец дома поднимает температуру выше 140, он может выбрать резервуар большего размера. Вы не можете увеличить размер расширительного бачка, но вы можете его уменьшить.

Давление подачи внутри дома:

Чтобы получить давление подачи внутри дома, владелец дома может позвонить подрядчику или выполнить шаги, перечисленные ниже:

  1. Выключите все сантехнические устройства в доме и вокруг него, включая краны, льдогенератор, автоматический наполнитель бассейна, разбрызгиватели, посудомоечную машину, стиральную машину и испарительный охладитель.

  2. Найдите наружный водопроводный кран как можно ближе к передней части дома. Вот откуда в дом попадает вода из городского водопровода.

  3. Снимите шланг с «нагрудника шланга», части втулки, которая позволяет вам вкручивать и откручивать шланг.

  4. Наверните на его место манометр. Они могут приобрести манометр у нас.

  5. Включите патрубок.

  6. Посмотрите, как движется стрелка на датчике.Он приземлится под номером, который указывает давление воды.

  7. Повторите тест трижды в один день: рано утром, когда вы возвращаетесь с работы домой, и перед сном. Вероятно, каждый раз вы будете видеть какие-то вариации. Оптимальный диапазон составляет от 55 до 65 фунтов на дюйм (PSI).

Уставка давления воздуха в расширительном баке:

После определения давления подаваемой воды необходимо установить давление воздуха в расширительном баке.Хорошее практическое правило — установить давление теплового расширения на 5 фунтов на квадратный дюйм выше, чем давление воды в доме.

Что такое расширительные баки | Блог Emerson Swan, Inc.

Один из самых недооцененных и неправильно понятых компонентов системы водяного отопления — это расширительный бак. При проектировании системы отопления обычно тщательно рассчитываются потери тепла и размер котла. Размеры циркуляционного насоса зависят от длины и теплопроводности трубопровода. Когда дело доходит до расширительного бачка, большинство парней просто устанавливают бак того же размера, что и всегда.Фраза: «Мы всегда так делали». приходит на ум. Как ни странно, в большинстве случаев это работает. Проблемы возникают тогда, когда не получается. Наиболее частым признаком недостаточного размера расширительного бачка является срыв предохранительного клапана. Чтобы избежать этого, установщик должен понимать функцию резервуара и важность правильного определения размеров.

Начнем с основ. Все мы знаем, что вещи расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Вода ничем не отличается, и это становится основным фактором в системе водяного отопления с замкнутым контуром.При установке новой системы вы заполняете трубы водой с температурой от 40 до 50 градусов и удаляете воздух. Затем, когда вы запустите котел и нагреете воду до 180 градусов, вода расширится. По мере того, как вода нагревается, объем увеличивается. Без компенсации этого расширения воды давление в системе возрастет, и при 30 фунтах предохранительный клапан откроется. Расширительный бак предназначен для компенсации этого увеличения объема воды в системе с замкнутым контуром. Вода не сжимается, а воздух — и в расширительном баке используется подушка из сжатого воздуха, чтобы принять этот увеличенный объем воды по мере ее нагрева.

Расширительные баки старого образца, установленные между балками пола в потолке подвала, были сделаны из стали и имели отводы для воды, воздухозаборника и указатель уровня воды. Когда система была заполнена, вода поступала в резервуар и сжимала воздух сверху. По мере того, как вода нагревается, уровень в резервуаре повышается, а воздух сжимается еще больше. В конце концов, воздушная подушка впитается в воду, и резервуар станет заболоченным. Это, конечно, приводило к повышению давления, что приводило к срабатыванию предохранительного клапана и всегда приводило к обращению в сервисный центр.

В начале 60-х годов был разработан современный мембранный бак. В нем используется резиновая диафрагма для постоянного отделения воды в системе от сжатого воздуха в резервуаре, что устраняет проблему заболачивания. Эти резервуары стали популярными, потому что они были маленькими и компактными, недорогими и нуждались в гораздо меньшем количестве водопровода. Однако этот тип резервуара все еще может вызвать потенциальные проблемы, если он неправильно рассчитан.

Давайте рассмотрим пять вещей, которые нам нужно знать, чтобы правильно определить размер расширительного бачка с диафрагмой.

Давление заполнения — В системе с замкнутым контуром статическая высота трубопровода является фактором только при заполнении системы. Один фунт на квадратный дюйм (PSI) давления воды требуется на каждые 2,31 фута статической высоты. В среднем двухэтажном доме с котлом в подвале мы должны поднять воду примерно на 16 футов, для чего потребуется около семи фунтов на квадратный дюйм. Чтобы обеспечить положительное давление и облегчить удаление воздуха, мы должны добавить к нему еще пять фунтов на квадратный дюйм. Редукционные клапаны давления (PRV) настроены на заводе на 12 фунтов на квадратный дюйм, а расширительные баки предварительно заправлены на те же 12 фунтов на квадратный дюйм.В большинстве случаев предварительного заряда 12 фунтов на квадратный дюйм достаточно, но если высота системы превышает 16 футов, редукционный клапан должен быть отрегулирован выше, а объем воздуха в резервуаре должен быть соответственно увеличен. Датчик для шин и велосипедный насос — все, что вам нужно для этого. Всегда помните, что бак должен быть изолирован от системы при проверке давления. При проверке давления в баллоне давление в системе необходимо сначала снизить до нуля и изолировать баллон с помощью запорного клапана.Если вы не выполните эту процедуру, вы не будете считывать давление в баллоне; вы читаете давление в системе.

Давление сброса — Нам нужно знать это, чтобы определить размер бака. Большинство клапанов сброса давления в жилых помещениях имеют давление 30 фунтов на квадратный дюйм.

Температура заполнения — Когда вы заполняете систему водопроводной водой, температура обычно составляет около 50 градусов.

Средняя температура воды — Это нормальная максимальная температура котла.Чем больше мы нагреваем воду, тем больше она расширяется.

Общее содержание воды — Это очень важно для определения размера резервуара. В старых гравитационных системах, которые были преобразованы в принудительную циркуляцию, будет намного больше воды, чем в новой системе плинтусов. Медная труба в три четверти дюйма содержит 0,025 галлона воды на погонный фут, а стальная труба с половиной дюйма содержит 0,106. Измерьте общий отснятый материал и умножьте на соответствующее количество. Затем добавьте воду в котле и оставьте пару дополнительных галлонов для фактора помадки.

При определении размера расширительного бака существует множество факторов, и любые необычные отклонения в любой из этих областей могут существенно повлиять на размер бака. Производители имеют большой опыт в этом отношении и разработали рекомендательные таблицы, основанные на средних системах. Глядя на диаграмму, вы можете видеть, что для систем с более высоким содержанием воды, таких как чугунные радиаторы и плинтусы, потребуется резервуар большего размера, чем для систем с медными плинтусами.

Размер

имеет значение — Расчет требований к размеру расширительного бака

Основная задача расширительного бака связана, что неудивительно, с расширением.В качестве основного требования расширительные баки должны обеспечивать достаточно места для расширения охлаждающей жидкости при нормальной рабочей температуре и не допускать ее выталкивания из фитинга сброса давления в горловине.

Общее практическое правило для надлежащей способности расширения: 12% от общего объема охлаждающей жидкости для отвода и 6% от общего объема для теплового расширения.

Пропускная способность — это количество охлаждающей жидкости, которое может быть потеряно до того, как воздух достигнет водяного насоса и попадет в систему.Пузырьки воздуха в системе охлаждения могут вызвать непостоянное охлаждение, а также могут помешать открытию термостата, если под ним окажется пузырь воздуха.

Тепловое расширение происходит, когда охлаждающая жидкость аккумулирует тепло от двигателя. 6% объема расширения рассчитывается из количества, на которое уровень охлаждающей жидкости поднимется при 212 градусов F. Это учитывает изменение плотности самой охлаждающей жидкости и всех компонентов, которые находятся в системе охлаждающей жидкости. Если объем рассчитан неправильно и не предусмотрено достаточное пространство для расширения, охлаждающая жидкость будет выводиться из системы при рабочей температуре.Чтобы предотвратить возможность проливания охлаждающей жидкости, можно использовать уловитель или бак утилизации.

Чтобы получить надлежащий объем расширительного бака, нам нужно сложить требования к пропускной способности и требования к тепловому расширению, чтобы получить дополнительные 18% общего объема, необходимого для расширительного бака. Большинство систем охлаждающей жидкости рассчитаны на работу с расходом около 13 квартов в системе. Если мы используем систему 13 qt в качестве нашей модели. Мы будем использовать следующие расчеты:

Просадка = 12% от 13 кварт = 1.56 кварт

Тепловое расширение = 6% от 13 квартов = 0,78 кварты

Требуемый размер расширительного бака = 2,34 кварты

В системе 13 квартов потребуется расширительный бак на 2,34 кварты. В ситуации, когда достаточно большой резервуар недоступен, можно использовать резервуар для утилизации, чтобы занять часть необходимого объема расширения. Бак утилизации будет собирать любую охлаждающую жидкость, которая выбрасывается из устройства сброса давления. В установке с резервуаром для утилизации важно убедиться, что система охлаждающей жидкости все еще достаточно заполнена, чтобы допустить просадку.Дополнительную информацию о настройке системы бака с охлаждающей жидкостью см. В нашей записи блога «Настройка системы охлаждения».

Если вы хотите узнать об особенностях, которые следует учитывать при выборе резервуара, откройте наше Руководство разработчика алюминиевых резервуаров, нажав кнопку ниже.

Определение размеров расширительного бака для системы горячего масла

пн, 14 дек 2015

Расширительный бак предусмотрен в системе горячего масла для компенсации увеличенного объема теплоносителя из-за теплового расширения.Это также помогает в удалении влаги и неконденсируемых веществ во время запуска. В этой статье будет показано, как сделать размер расширительного бачка.

Пример

Определите размер горизонтального расширительного бака для системы горячего масла, используя Therminol VP-1 в качестве теплоносителя. Жидкость нагревается от 30 ° C до 350 ° C. Объем горячего масла в системе 7,87 м³. L / D использовать как 2.5. Плотность теплоносителя составляет 1056 кг / м³ при 30 ° C и 761 кг / м³ при 350 ° C.

Минимальный объем (10% ~ 20%) учитывается в расширительном баке при запуске в холодных условиях.Когда начинается нагрев, объем увеличивается, и размер резервуара должен быть таким, чтобы расширенный объем заполнял (70% ~ 80%) объема резервуара.

Считайте объем емкости равным V. Начальный объем горячего масла в холодных условиях следующий.

  V  в холодном состоянии  = 10% V + V  Sys  (в м³) 
  M  холодный  = (0,1 В + 7,87) ρ  холодный  (в кг)  

Объем при расширении определяется делением на плотность при высоких температурах.

  V  hot  = (0.1 V + 7,87) ρ  холодная  / ρ  горячая  (м³)  

Увеличение объема получается как

  В  расширение  = (0,1 В + 7,87) (ρ  холодное  / ρ  горячее  - 1)  

Уровень жидкости в расширительном бачке увеличивается и заполняет до 70% объема.

  В  расширение  = 0,7 В - 0,1 В  

Решение вышеуказанных уравнений для V обеспечивает емкость расширительного бака.

  В = 5.44 м³  

Объем эллиптического горизонтального резервуара 2: 1 составляет.

  В = πD²L / 4 + πD³ / 12  

При L / D = 2,5 решение вышеуказанного уравнения дает.

  D = 1,35 м 
  L = 3,37 м  

Таблица размеров расширительного бака для системы горячего масла

Диаграмма МакКейба Тиле
Линейное программирование в Excel

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *