Расчет расширительного бака для отопления закрытого типа: Как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления?

Posted by alexxlab Разное

Содержание

Подбор, расчет расширительного бака для отопления

Оборудуя систему автономного отопления, стоит задуматься о приобретении специального расширительного бака, предназначенного поглощать избыточное давление, образующееся в результате расширения теплоносителя под воздействием высокой температуры. Установка такого оборудования требует серьезного подхода, особенно важно правильно выполнить расчет расширительного бака для отопления, так как именно от этого элемента будет зависеть работоспособность всей обогревающей системы закрытого типа, которые признаны наиболее эффективными, так как из-за отсутствия контакта с кислородом, вся система меньше подвержена коррозийным процессам и окислению.

Кроме того, именно закрытая отопительная сеть позволяет размещать расширительный бак в любом удобном для вас месте, в отличие от открытой, где бак должен находиться в самой верхней точке системы.

Для чего необходим такой бак и как он работает

Принцип работы устройства компенсирующего переизбыток давления теплоносителя не имеет каких-то сложных технических решений и весьма прост, но, несмотря на это, даже небольшая ошибка в расчете расширительного бака для отопления может привести к поломке оборудования и выходу из строя всей отопительной системы.

Бак разделен на две части, между которыми находится эластичная мембрана. В ходе изготовления бака в верхнюю — воздушную часть накачивается воздух, который создает начальное давление в расширительном баке отопления. Затем бак подключается к сети и в нижнюю камеру начинает подаваться вода из самой системы, в момент, когда эластичная мембрана становится в нулевое, спокойное положение и как бы ложиться на плоскость воды, отопительная система считается полностью заполненной и готовой к запуску.

В момент расширения воды в результате нагрева, теплоноситель начинает поступать в расширительный бак, тем самым воздействуя на мембрану, которая в свою очередь сокращается за счет сжатия заполненного в нее воздуха, таким образом увеличивая внутреннее пространство бака и принимая в него избыток теплонесущей жидкости. Как только теплоноситель остывает и возвращается к первоначальному объему, воздействие на мембрану прекращается и воздух в верхней камере не испытывая воздействия возвращает мембрану в спокойное положение, тем самым автоматически регулируя давления в системе.

Стоит отметить что, покупая расширительный бак системы отопления очень важно не ошибиться с выбором модели, так как слишком большой бачок не сможет создать достаточного давления в отопительной системе, а слишком маленький наоборот не примет весь избыток теплоносителя.

Как правильно рассчитать требуемый объем расширительного бачка

Дабы провести правильный и безошибочный расчет расширительного бака для отопления следует просчитать общий объем отопительной сети. Для этого требуется сложить объем обогревательного котла, общий объем всех труб связанных в отопительную систему, а также объем дополнительных обогревательных приборов, если они присутствуют.Формула для расчета объема расширительного бака K = (KE x Z) / N, в которой:

  • КЕ — это общий объем всей отопительной системы;
  • Z — постоянное значения расширения жидкости теплоносителя;
  • N — величина эффективности мембранного бака.

Идеально точный расчет объема расширительного бака для отопления и всей отопительной системы произвести практически невозможно. Ну а примерно он рассчитывается исходя из значения, что 1 кВт мощности отопительного оборудования равен 15 литрам объема теплоносителя. В целом получается, что средняя мощность для обычного дома равна 44 кВт. Исходя из этого, по формуле получается КЕ = 15х44 = 660л.Константа расширения жидкости около 4%, для систем в которых используется обычная вода с максимальной температурой нагрева 95 градусов Цельсия. Нередко в системы закачивается не вода, а этиленгликоль в разном процентном соотношении. В данном случае коэффициент расширения рассчитывается по формуле:

10% — 4% х 1,1 = 4,4%20% — 4% х 1,2 = 4,8%

Зачастую, результативность работы мембранного бачка указана производителем, но и самому ее рассчитать не сложно:

N= (DV-DS) / ( DV+1)

где: DV — наибольшее допустимое значения давления в системе, как правило, оно равно допустимому давлению предохранительного клапана и для обычных бытовых систем отопления редко превышает показатель в 2,5 — 3 бар.DS — это значения давления начальной зарядки мембранного бака исходя из постоянного значения в пол атмосферы на 5 метров протяженности отопительной системы.

В итоге получается, что если общая площадь помещения, в котором оборудуется система отопления, равна 400 кв. м., максимальная верхняя точка системы равна 5 м, и расчётная мощность оборудования 44 кВт, то требуемый объем бачка при таких значениях будет:

КЕ 44х15=660л.DV 2,5 бар; DS =0.5 барN (2.5 — 0.5) / (2.5+1) = 0.57K 660×0.04 / 0.57 = 46.2

Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар. Например, мембранный бак Reflex NG 50.Также для стандартных элементов отопительной системы существуют стандартные примерные значения:

  1. Радиаторы около 10,5 л.
  2. Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
  3. Конвекторы 7,0 л.

Коэффициент увеличения-расширения объёма воды и водогликолевой смеси в зависимости от температурных показателей:

°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

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Системы отопления не могут работать без теплоносителя – это известно каждому. А любая жидкость при нагреве расширяется и ей требуется куда-то деваться. Для этого и предназначен расширительный бачок. Независимо от того закрытого типа отопление или открытого – без этой детали не обойтись. Самое главное – это рассчитать необходимый объем бака для каждой конкретной схемы. Можно это сделать и самостоятельно, но есть опасность ошибки в вычислениях. Для этой цели мы предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором расчета объема расширительного бака для системы отопления, что упростит работу и исключит неверный результат.

Расширительный бачок необходим для любой системы отопления

Читайте в статье

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Как пользоваться онлайн-калькулятором

Сложностей в работе возникнуть не должно. Необходимо лишь правильно заполнить все поля. Сначала указываем мощность котла отопления – эти данные есть в технической документации. Дальше нужно отметить применяемый теплоноситель – это может быть вода или антифриз, после чего остается внести данные о максимальном давлении, при котором срабатывает предохранительный клапан и давлении подкачки воздушной камеры. С этим сложностей возникнуть не должно.

Программа выдает точный результат по объему расширителя в литрах, все четко и понятно.

Вот так выглядит расширительный бак в разрезе

Некоторые пояснения к расчетам

]]]]]]>]]]]>]]>

Вычисления онлайн-калькулятором производятся по формуле:

Vb = Vt × Kt / F, где

  • Vb — необходимый объем расширителя;
  • Vt — объем теплоносителя в системе;
  • Kt — повышающий коэффициент, который принимает во внимание расширение теплоносителя при нагреве. Может зависеть от различных параметров и изменяется нелинейно. В программе уже заложены все данные и алгоритмы, что означает, что самому пользователю производить сложные вычисления не нужно;
  • F — так называемый вычисляемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью: F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1). При этом:
  • Pmax — максимальное давление системы при котором срабатывает предохранительный клапан. Эти данные можно найти в технической документации отопительного оборудования;
  • Pb — давление в воздушной камере. Она изначально может быть накачана – в этом случае данный параметр можно найти в технической документации. В любом случае давление можно изменять самостоятельно до необходимого, подкачивая камеру насосом или же стравливая воздух через специальный клапан.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

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

Перейти к расчётам

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.

Цены на расширительные баки для системы отопления

расширительный бак для системы отопления

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.

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-х 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.

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.

Расчет расширительного бака отопления

+ отличие между открытым и закрытым бачками

Какой бы расширительный бак в системе отопления вы не выбрали, его следует надежно крепить: вес этого элемента системы отопления может значительно возрастать во время эксплуатации

Итак, в вашей системе отопления находится некоторый объем теплоносителя.  Как известно, при нагревании жидкость имеет свойство расширяться, соответственно, ее объем будет расти и его нужно где-то помещать. Чтобы ваша система не стала похожей на бомбу, и используют расширительный бак: в него попадают излишки жидкости.

Конечно, размер расширительного бака в системе отопления будет зависеть от количества теплоносителя в системе, поэтому для каждого отдельного случая его надо рассчитывать отдельно.

«Как же так? – спросят владельцы настенных двухконтурных котлов. – У меня никакого бака нет!» или «Мне специально никто ничего не рассчитывал!» На самом деле такая емкость, конечно, имеется: спрятана в корпусе котла и имеет объем 8-12 литров – почти ведро воды.
Дело в том, что производитель котла позаботился, чтобы рассчитать расширительный бак с запасом. Зная мощность котла, можно предугадать размер помещения, которое он будет отапливать, а также приблизительное количество жидкости в системе. В современных системах отопления, в которых и используют настенные котлы, количество теплоносителя невелико (до 100 литров), поэтому расширительный бак вполне может уместиться в корпусе котла. Конечно, в случае необходимости его можно заменить на более вместительную модель.

Какие бывают типы расширительных баков отопления?

Раньше наиболее распространенными были баки открытого типа. В сущности, это «кастрюля с крышкой» – емкость с ввареной трубой. По ней поступает излишек воды в случае нагрева, и по ней же уходит назад в систему, когда котел выключен и теплоноситель остывает.

Некоторые баки открытого типа оснащают переливом – еще одной трубой наверху, по которой избыток жидкости может уходить, например, в канализацию.

В сущности, можно обходиться и без такого бака, просто установив в самой высокой точке системы «перелив». Однако, тогда придется периодически доливать в систему отопления воду, которая утекла.

Недостатки открытого расширительного бака в системе отопления:

* необходимо устанавливать в самой верхней точке системы

* теплоноситель теоретически может вылиться плюс контакт теплоносителя с открытым воздухом – его испарение и коррозия бака.

Преимущества открытого расширительного бака:

* дешевизна и исключительная надежность вследствие предельно простой конструкции.

Частый вопрос: можно ли использовать в системе с открытым расширительным баком циркуляционный насос?

Да. Вода от этого не станет «выскакивать» наружу – проверено на опыте.

Расширительный бак закрытого типа содержит внутри две полости – ту, в которой циркулирует теплоноситель, и емкость с газом (азот, воздух), разделенные гибкой мембраной. Если объем теплоносителя в системе увеличивается – объем емкости с газом уменьшается. Давление в системе остается практически прежним.

Преимущества закрытого расширительного бака:

* теплоноситель не контактирует с воздухом, т. е. не испаряется, не насыщается кислородом.

* такой бак можно ставить в любом месте системы, а не обязательно в ее самой высокой точке.

Недостатки: 

* высокая цена по сравнению с открытым расширительным баком

* повышенный объем, ведь приблизительно половину бака занимает емкость с газом.

Самый простой способ расчета расширительного бака в системе отопления:

Надо, узнав объем теплоносителя в системе, умножить его на 0,08. Таким образом, мы узнаем, что системе с сотней литров теплоносителя потребуется расширительный бачок объемом около 8 литров.

Как узнать объем теплоносителя?

Вот здесь об этом НАМ ТЕПЛО рассказывает подробно.

Как рассчитать расширительный бак для отопления: способы для разных систем

На чтение 6 мин Просмотров 68 Опубликовано Обновлено

При нагревании объем жидкости всегда увеличивается. Чтобы компенсировать эти температурные скачки в системе обогрева, необходимо устанавливать расширительные баки. На каждые 10 градусов объем может вырасти до 0,3%. Жидкость несжимаема, поэтому избытку некуда деваться. Он будет поступать в расширительный бак до полного остывания. Если лишнюю воду удалять, оставшееся пустое место после остывания контура наполнится воздухом. Из-за этого образуются воздушные пробки, которые могут привести к блокировке всего отопления. Расширительная емкость сможет устранить эту проблему. Чтобы обогрев функционировала правильно, нужно знать, как рассчитать расширительный бак для отопления.

Выбор расширительного бака для различных типов систем обогрева

Открытый расширительный бак

При установке отопительного оборудования можно использовать открытые и закрытые расширительные баки.

Открытые

Устройства открытого типа предназначены для использования в отопительной системе с естественной циркуляцией. Бак представляет собой открытую емкость, на ее дне оборудовано соединение. Саму емкость располагают в наивысшей точке. Из-за этого возникают неудобства в использовании. Бак нужно устанавливать на чердаке, кровле дома, чтобы контролировать уровень жидкости, нужно постоянно подниматься на чердак.

Открытые расширительные емкости нужно закрывать тепловой изоляцией. Ее изготавливают из листовой стали. Сверху на устройстве должен быть сделан люк для осмотра. Максимальный предел уровня жидкости будет контролироваться переливной трубкой, которая выходит на улицу.

Расширительные баки открытого типа выполняют несколько функций:

  • поддерживают объем теплоносителя во время колебаний температур;
  • восстанавливают объем жидкости при утечке;
  • при переполнении системы сбрасывают лишнюю воду в канализацию;
  • ограничивают гидравлическое давление;
  • удаляют воздух из системы.

Недостатком устройств является их большие размеры. Они склонны к возникновению внутренней коррозии отопительных приборов. Из-за этих недостатков емкости открытого типа используются в отопительных системах очень редко.

Закрытой

Бак закрытого типа

Расширительные баки закрытого типа – оптимальный вариант для отопления с естественной и принудительной циркуляцией. Благодаря появлению таких устройств появилась возможность функционирования системы отопления без контакта с атмосферой. Во время циркуляции теплоносителя не будут выделяться примеси, из-за которых образуется коррозия.

Использование такой системы продлевает срок эксплуатации труб и оборудования. Отопительный контур закрытого типа может работать под высоким давлением. При этом не нужна будет дополнительная подпитка.

Расширительные баки закрытого типа оборудуют в котельных. Их можно использовать круглый год, не опасаясь промерзания.

Требования при выборе расширительного бака

Расширительный бачок в системе отопления – один из важных элементов, который влияет на качество и безопасность работы. Поэтому при выборе нужно обращать внимание на определенные моменты:

  • Рекомендуется выбирать устройство с предохранительным клапаном. Им оснащено большинство современных баков. Если его нет, лучше приобрести отдельно. Если клапан будет часто срабатывать, значит неверно выполнены расчеты объема. Чтобы исправить ситуацию, можно приобрести дополнительное оборудование, которое устанавливается параллельно старому.
  • Наименьший объем емкости должен быть не менее 10% от всего объема системы.
  • Конструкция должна быть цельной, без механических повреждений.

Специалисты не рекомендуют приобретать очень дешевые устройства. Лучше отдавать предпочтение проверенным производителям. Только в этом случае будет гарантирован длительный срок эксплуатации.

Качество оборудования должно быть документально подтверждено. Оно должно соответствовать гигиеническим требованиям, иметь сертификаты международного образца.

Способы расчета размера бака

Методы расчета могут отличаться в зависимости от системы отопления. Для закрытого типа рекомендуется использовать математические формулы. Если используется открытая отопительная система, вычислить объем бака можно с помощью простого алгоритма.

Способ общего подбора

Объем емкости можно подобрать из расчета 10% от всего внутреннего размера отопительного комплекса.

Расчет по формулам

Чаще всего методом расчета объема расширительного бака для отопления закрытого типа является формула: А=Вх/К, где В – объем теплоносителя, С – параметры теплового расширения теплоносителя, К – параметры эффективности мембранного бака.

Расчет объема теплоносителя

Порядок расчета объема теплоносителя производится на основании трех методов.

Геометрический

Математический расчет производится при помощи суммирования всех элементов. Для этого потребуются:

  • Вместительность котла, которая прописана в паспорте.
  • Объем воды, который исчисляется в зависимости от количества секций в радиаторе. Вся информация об объеме одной секции прописана в документации с техническими характеристиками.
  • Количество воды в трубопроводе – вычисляют путем замеров всех длин.

Все элементы плюсуются, в итоге получается общий объем теплоносителя.

При заполнении системы

К самым точным методам подсчета относится заполнение системы водой. Для контроля объема используется водосчетчик. Если его нет, можно сливать воду в ведра и таким образом подсчитывать полученный объем.

Обобщенный метод

За 1 кВт мощности тепла котла принимают 15 литров от всего объема системы. В зависимости от видов отопительных приборов обобщенный метод будет иметь уточненную модификацию.

Если используются радиаторы, количество воды должно быть не менее 11 литров, в конвекторах – не меньше 7 литров. Для теплого пола объем должен составлять 18 литров.

В техническом паспорте оборудования производитель прописывает объем теплообменника. Количество воды в трубопроводе можно высчитать самостоятельно. Для этого нужно посчитать их длину и внутренний объем. Все показатели, включая котел, трубы и приборы, должны суммироваться. Полученный результат будет общим объемом отопительного комплекса.

Последствия неправильных расчетов

Чтобы избежать ошибок в расчетах, рекомендуется пригласить специалиста

Если объем расширительного бака будет рассчитан правильно, давление в процессе эксплуатации всегда будет стабильным. Все излишки воды, которые образовываются в процессе расширения, будут собираться в специальном резервуаре.

Когда расчеты проведены неправильно, в системе будут наблюдаться постоянные перепады давления. Если в закрытой системе отопления излишки горячей воды никуда не будут сбрасываться, произойдет авария. Могут лопнуть трубы, разгерметизироваться соединения.

Перепады давления в системе могут спровоцировать:

  • остановку работы всей отопительной системы;
  • замораживание, если остановка котла произошла в зимний период.

Если объема бачка недостаточно, контур нуждается в подпитке водой. Чаще всего с такой ситуацией сталкиваются владельцы котла со встроенным резервуаром.

Рекомендуется приобретать расширительный бачок с запасом по объему. Если запас не вошел в расчет, это негативно скажется на работе всей системы.

Чтобы вся площадь дома обогревалась полностью, необходимо грамотно рассчитывать все параметры оборудования. Ошибки в подборе могут привести к полному выходу системы отопления из строя.

Руководство по проектированию расширительного бака

, Определение размера и выбор расширительного бака для системы водяного горячего водоснабжения

Раздел 4.

0: Определение размера расширительного бака

После выбора типа расширительного бака необходимо определить значения, которые будут использоваться в уравнении, соответствующем типу расширения. В этом разделе будет обсуждаться каждая из переменных, так что вы можете определить значения для каждой переменной в различных ситуациях.

4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Значения температуры используются для определения «дельты Т» и значений удельного объема, обсуждаемых в следующем разделе. Вы должны найти самые низкие и самые высокие температуры, которые могут возникнуть в системе водяного горячего водоснабжения.

Низкая температура: Низкое значение температуры — это температура в системе, которая возникает, когда генератор горячей воды выключен, а в здании самые низкие температуры.Таким образом, низкая температура будет зависеть от местоположения, но должна находиться в диапазоне, показанном ниже.

  • Низкая температура: от 32 F до 70 F

Если гидравлическая система горячего водоснабжения представляет собой смесь гликоля, то самая низкая температура может отличаться от указанной ранее. Добавление гликоля в горячую воду позволяет снизить температуру из-за более низкой точки замерзания гликоля.

Высокая температура: Значение высокой температуры — это температура, которая возникает при включении насоса (-ов) горячей воды и генератора (-ов) горячей воды.Когда гидравлическая система горячего водоснабжения включена, гидравлическая горячая вода может достигать максимальной температуры на выходе генератора горячей воды. Генераторы горячей воды с низкой температурой обычно имеют максимальную температуру 250 ° F. Генераторы средней горячей воды могут производить температуру до 350 ° F, а генераторы высокой температуры горячей воды могут производить температуру до 400 ° F.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОБЪЕМА

Значения удельного объема определяются на основе данных о свойствах жидкости. Калькулятор расширительного бака включает значения удельного объема воды и различных смесей полипропиленгликоля и полиэтиленгликоля.

Значения давления пара указаны в PSIA

.

Значения удельного объема также можно найти в Основах ASHRAE для воды и на следующем веб-сайте для смесей гликоля.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Калькулятор расширительного бака требует ввода трех значений давления: (1) минимальное давление, (2) максимальное давление и (3) давление предварительной зарядки. Каждое из этих значений будет обсуждаться ниже, но сначала вы должны понять разницу между манометрическим давлением и абсолютным давлением, а также термины «давление пара» и «точка отсутствия изменения давления».

Манометрическое давление — это давление без добавления атмосферного давления.Например, манометрическое давление 0 фунтов на квадратный дюйм соответствует давлению в 1 атмосферу или (14,7 фунтов на квадратный дюйм). Термин «абсолютное давление» означает атмосферное давление.

Рис. 4. Не забудьте преобразовать манометрическое давление в абсолютное перед использованием уравнений расширительного бака.

4.3.1 ДАВЛЕНИЕ ПАРА

Давление пара или абсолютное давление помогает выбрать минимальное давление, необходимое в системе.Давление пара зависит от температуры воды. С повышением температуры увеличивается и давление пара. Например, давление пара воды при 85 F составляет примерно 1,4 фута напора, а давление пара воды при 200 F составляет примерно 26,6 футов напора. Давление пара — это минимальное давление, необходимое для удержания воды в жидкой форме. Например, если давление воды при 200 F изменить до 20 футов напора, вода испарится. Давление пара определяется автоматически в зависимости от типа жидкости и температуры жидкости.

Рис. 5: С увеличением температуры динамическая вязкость уменьшается, а давление пара увеличивается.

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для получения дополнительной информации о температурах от 32 F до 420 F. Давление водяного пара в горячей воде в зависимости от температуры

4.3.2 ТОЧКА БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Часто вы слышите, что расширительный бак — это точка, в которой давление в системе не изменяется.Это правда, но предполагается, что температура не меняется. Давление в расширительном баке не изменится при включении или выключении насоса в системе, но температура останется прежней. При рассмотрении следующих вопросов для обсуждения определения низкого / минимального и высокого / максимального давления помните, что давление в расширительном баке является функцией температуры, а не насоса.

4.3.3 НИЗКОЕ / ДАВЛЕНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ

Низкое давление — это минимальное давление в системе, необходимое для выполнения наиболее строгих требований из следующих трех ограничений: (1) 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке трубопровода, (2) чистый положительный напор на всасывании, необходимый на водяном насосе горячей воды. или (3) больше, чем давление пара горячей воды при самой высокой температуре во всех точках системы.

(1) Ограничение высоты: низкое давление или давление наполнения — это давление, необходимое в точке наполнения, необходимое для заполнения всей системы трубопроводов и достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить попадание воздуха в воду / раствор. При расчете этого давления вы должны предположить, что насос (ы) выключен, а температура жидкости самая высокая. Точка заполнения обычно используется потому, что расширительный бак расположен в точке заполнения и имеет примерно одинаковое давление.Если расширительный бак расположен вдали от точки наполнения, вы можете использовать разницу высот между точками наполнения, чтобы найти минимальное давление в расширительном баке.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится на высоте 160 футов над чистым полом. Это приведет к перепаду высот в 150 футов или 65,0 фунтов на кв. Дюйм.Таким образом, давление заполнения должно составлять 75 фунтов на квадратный дюйм. Этот пример проиллюстрирован на первом следующем рисунке.

(2) Ограничение чистого положительного напора на всасывании: Затем вам следует также проверить чистый положительный напор на всасывании, необходимый для насосов горячей воды для гидравлических систем. Низкое давление или давление наполнения должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемый чистый положительный напор на всасывании.

Например, предположим, что температура наполняемой воды составляет 75 F, и вода поступает в систему на высоте 10 футов над чистым полом, а самая высокая точка в системе находится всего на 30 футах над чистым полом.Это приведет к перепаду высот всего в 20 футов или 8,6 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, в соответствии с предыдущим ограничением минимальное давление будет всего 18,6 фунта на квадратный дюйм. Однако, если гидравлический насос горячей воды расположен на 10 футов выше точки наполнения, тогда давление на всасывании насоса горячей воды будет только 14,3 фунта на кв. Если насосу требуется чистый положительный напор на всасывании 20 фунтов на кв. Дюйм, то давление заполнения, определенное из ограничения по высоте, не будет соответствовать ограничению чистого положительного напора на всасывании.Таким образом, давление наполнения должно быть увеличено, чтобы соответствовать ограничению чистой положительной высоты всасывания. Этот пример проиллюстрирован на втором следующем рисунке.

Рис. 6. Минимальное давление / давление заполнения определено таким образом, чтобы удовлетворять требованию 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке, как показано зеленым цветом. Затем определяются давления на более низких отметках путем преобразования футового напора в фунты на кв. Дюйм. Это приводит к давлению наполнения 75 фунтов на квадратный дюйм и давлению всасывания в водяном насосе горячей воды 70.7 фунтов на кв. Дюйм. Вам также следует дважды проверить, что чистый положительный напор на всасывании, необходимый для водяного насоса горячей воды, соблюден, но в этом примере давление всасывания очень высокое и должно быть легко достигнуто. Насос выключен при определении минимального давления.

Рис. 7. На этом примере зеленым цветом показано минимальное давление в точке заполнения, основанное на 10 фунтах на кв. Дюйм в наивысшей точке. Красный цвет показывает давление в точке наполнения, основанное на минимальном давлении 20 фунтов на кв. Дюйм на всасывании водяного насоса горячей воды.Как видите, красный цвет соответствует более высокому минимальному давлению в точке заполнения и, следовательно, более высокому минимальному давлению в расширительном баке. Таким образом, для вашего уравнения вы должны использовать более высокое минимальное значение давления, основанное на NPSHR. Насос выключен при определении минимального давления.

(3) Ограничение давления пара: Последнее ограничение обычно является самым строгим ограничением для гидравлических систем горячего водоснабжения из-за высоких температур.В этом ограничении давление во всей системе должно оставаться выше, чем давление пара жидкости, чтобы предотвратить испарение. Если требуется давление выше имеющегося в здании, то закрытая система нагнетается с помощью нагнетательного насоса. Этот насос отличается от водяного насоса для горячей воды, который только обеспечивает циркуляцию жидкости в системе. Нагнетательный насос перекачивает систему подпиточной воды в замкнутую гидравлическую систему горячего водоснабжения с желаемым давлением для достижения всех трех ограничений.

Чтобы найти давление, необходимое для соответствия ограничению по давлению пара, вы можете смоделировать давления во всей закрытой системе в соответствии с этими двумя сценариями: Сценарий A: Насос выключен, Максимальная температура и Сценарий B: Насос включен, Максимальная температура.

Рисунок 8: Сценарий A: насос выключен, максимальная температура 250 ° F. На этом рисунке показана полностью замкнутая гидравлическая система горячего водоснабжения (250 ° F).В самой высокой точке самое низкое давление горячей воды будет 30 фунтов на квадратный дюйм, что выше давления пара 29,8 фунтов на квадратный дюйм. В результате в расширительном баке создается давление 87 фунтов на квадратный дюйм. Давление показано в абсолютном и манометрическом значениях для удобства сравнения с давлением пара. Если вы будете следить за преобразованиями напора стопы в фунты на квадратный дюйм, вы также заметите, что преобразование больше не составляет 1 фунт на квадратный дюйм в 2,31 фута напора. Это связано с тем, что плотность воды теперь меньше, поэтому требуется более высокий столб воды, чтобы обеспечить такое же давление, как и раньше.При этой температуре преобразование составляет 1 фунт / кв. Дюйм до 2,44 фута напора.

На следующем рисунке моделируется Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 F. Когда насос включен, давление в расширительном баке останется прежним, и все остальные давления будут экстраполированы с этой точки. Предполагается, что насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм.

Рисунок 9: Сценарий B: Насос включен, максимальная температура 250 ° F. На этом рисунке показана та же система, что и на предыдущем рисунке, за исключением того, что насос включен. Поскольку насос работает, возникают потери на трение между расширительным баком и всасывающим патрубком насоса. В результате на всасывании насоса создается давление 75 фунтов на квадратный дюйм. Насос обеспечивает давление 20 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление нагнетания будет 95 фунтов на квадратный дюйм. Давление в верхней части системы выше при включенном насосе, потому что насос обеспечивает дополнительное давление, таким образом, давление в верхней части системы составляет 32 фунта на квадратный дюйм.Перепад между верхней частью системы и расширительным баком больше, потому что будут дополнительные потери из-за трения, поскольку жидкость движется.

На следующем рисунке приведены три критерия определения минимального давления для другого сценария. На этом рисунке максимальная температура составляет 250 ° F, что соответствует давлению пара около 30 фунтов на квадратный дюйм (15,3 фунта на квадратный дюйм). Наивысшая точка системы находится на высоте 30 футов над чистым полом, и в этой точке требуется 10 фунтов на кв. Дюйм, чтобы соответствовать критериям высоты.Требуемый чистый положительный напор на всасывании насоса составляет 20 фунтов на кв.

Рисунок 10: На этом рисунке показано минимальное давление для всех трех ограничений. Минимальное давление для достижения 10 фунтов на кв. Дюйм в наивысшей точке показано зеленым. Минимальное давление для достижения 20 фунтов на кв. Дюйм изб. (NPSHR) на всасывании насоса горячей воды показано красным. Минимальное давление для достижения давления пара 30 фунтов на квадратный дюйм (15,3 фунта на кв. Дюйм) в наивысшей точке показано пурпурным цветом.Минимальное давление, которое следует использовать в калькуляторе, составляет 25,5 фунтов на квадратный дюйм (красный) на расширительном баке. Это максимальное минимальное давление.

5.3.2 ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение высокого давления — это самое высокое давление, которое может возникнуть в расширительном баке, при котором не происходит сбоев предохранительных клапанов или оборудования из-за высокого давления. Сценарий, который вы должны проверить, заключается в том, что насос включен, а горячая вода имеет самую высокую температуру.

Рис. 11: Высокое давление в расширительном баке определяется путем моделирования максимального давления на предохранительных клапанах и оборудовании и нахождения максимального значения давления, при котором давление на всем оборудовании и предохранительных клапанах находится в пределах допустимых значений. На этом рисунке показано максимальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм в генераторе горячей воды при включенном насосе. Это приводит к максимальному давлению в расширительном баке 130 фунтов на квадратный дюйм.Рабочая температура этой системы составляет 140 F.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, если вы запускаете сценарий с максимальным давлением в точке заполнения системы, равным 125 фунтов на кв. Дюйм, что является типичным максимальным давлением для трубопроводной арматуры, и насос выключен, тогда пределы давления соблюдены для всего оборудования. .Однако, как только насос будет включен, вы превысите требование 125 фунтов на кв. Дюйм для генератора горячей воды. Это показано на следующих двух рисунках.

Вы всегда должны запускать сценарии с включенным и выключенным насосом, потому что оборудование должно соответствовать требованиям к давлению, независимо от того, включен насос или нет. Например, в предыдущем сценарии воздушный сепаратор будет подвергаться давлению 135 фунтов на квадратный дюйм. Этот факт не был бы обнаружен, если бы предполагалось, что насос выключен при испытании на высокое давление в генераторе горячей воды.Поскольку воздушный сепаратор находится на той же высоте, воздухоотделитель будет находиться под тем же давлением, что и генератор горячей воды, когда насос выключен.

5,4 ЛИНЕЙНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ

Для ваших расчетов можно использовать следующий линейный тепловой коэффициент расширения. Однако более точные значения можно получить, используя данные, предоставленные производителями трубопроводов.

Если у вас несколько типов труб, следует использовать более низкий коэффициент теплового расширения.Это приведет к увеличению расширительного бачка. Если у вас более высокий коэффициент теплового расширения, вы воспользуетесь преимуществом увеличения объема системы, которое происходит при расширении трубопровода. Когда жидкость нагревается, она расширяется, но труба также расширяется, чтобы вместить часть увеличившегося объема жидкости. Таким образом, выбор материала трубы, который меньше всего расширяется, даст наиболее консервативный результат.

Определение размеров расширительных баков для горячей воды

Расширительные баки требуются в системах отопления, охлаждения или кондиционирования воздуха, чтобы избежать недопустимого повышения давления в системе, когда вода расширяется во время нагрева.

Взрывная сила перегретой воды

  • 1 фунт (0,45 кг) нитроглицерина> 2000000 фут-фунтов f (2700000 Дж)
  • 1 фунт (0,45 кг) из вода, выделяющаяся в пар> 750000 фут-фунтов f (100000 Дж)

Расширительные баки обычно имеют конструкцию

  • открытые баки
  • закрытые компрессионные баки
  • мембранные баки

Чистое расширение объем воды при нагревании может быть выражен как

V нетто = (v 1 / v 0 ) — 1 (1)

V net = объем расширения воды ( футов 3 , м 3 )

v 0 = удельный объем воды при начальной (холодной) температуре (футы 3 / фунт, м 3 / кг)

v 1 = удельный объем воды при рабочей (горячей) температуре (футы 3 / фунт, м 3 / кг)

Открытые расширительные баки

Требуемый объем открытого расширения бак можно выразить как

V et = k V w [(v 1 / v 0 ) — 1] (2)

V et = требуемый объем расширительного бака (галлон, литр)

k = коэффициент безопасности (обычно примерно 2)

V w = объем воды в системе (галлон, литр)

v 0 = удельный объем вода при начальной (холодной) температуре (футы 3 / фунт, м 3 / кг)

v 1 = удельный объем воды при рабочей (горячей) температуре (футы 3 / фунт , м 3 / кг) 90 154

Обратите внимание, что в открытом расширительном баке свежий воздух постоянно поглощается водой и имеет тенденцию вызывать коррозию системы. Открытые расширительные баки также должны располагаться над самым высоким нагревательным элементом, как правило, на крыше зданий, где они могут подвергаться замерзанию.

Закрытые компрессионные расширительные баки

Закрытые компрессионные баки могут быть спроектированы как

  • регулируемые расширительные баки — воздух откачивается или нагнетается с помощью автоматических клапанов в баки для регулирования давления в системе при повышении или понижении температуры и расширения воды
  • амортизирующие резервуары с насосом под давлением — вода откачивается или нагнетается в системы для компенсации повышения или понижения температуры
  • Компрессионные резервуары с закрытыми объемами газа — резервуары содержат определенные объемы газа, который сжимается при повышении температуры и объемов системы

Требуемый объем в закрытом расширительном баке

V et = k V w [(v 1 / v 0 ) — 1] / [(p a / p 0 ) — (p a / p 1 )] (3)

где 9 0005

p a = атмосферное давление — 14.7 (psia)

p 0 = начальное давление системы — холодное давление (psia)

p 1 = рабочее давление системы — горячее давление (psia)

  • начальная температура 50 o F
  • начальное давление 10 фунт / кв. Дюйм
  • максимальное рабочее давление 30 фунт / кв. w [(v 1 / v 0 ) — 1] / [1 — (p 0 / p 1 )] (4)

    • начальная температура 50 o F
    • начальное давление 10 psig
    • максимальное рабочее давление 30 psig
    • коэффициент безопасности прибл. 2
    • коэффициент приемки прибл. 0,5

    Пример — Объем в открытом расширительном баке

    Система с 1000 галлонами воды нагревается от 68 o F до 176 o F .

    Минимальный объем расширения в открытом расширительном баке с коэффициентом безопасности 2 можно рассчитать как

    V et = 2 (1000 галлонов) [((0,01651 фута 3 / фунт) / (0,01605 фута) 3 / фунт)) — 1]

    = 57 (галлонов)

    Что и нельзя делать с расширительным бачком

    Когда вода нагревается, пространство, необходимое для каждой молекулы, увеличивается.Любая попытка предотвратить это расширение будет встречена огромными силами. Если прочный металлический контейнер полностью заполнен жидкой водой и изолирован от атмосферы, давление в нем будет быстро возрастать по мере нагрева воды. Если позволить этому давлению расти, этот контейнер в конечном итоге лопнет, в некоторых случаях сильно.

    Чтобы предотвратить такой результат, гидронные системы с обратной связью оборудуются расширительным баком. Бак представляет собой воздушную подушку — жидкость с высокой степенью сжатия, на которую расширяющаяся вода может давить, не создавая большого повышения давления в системе.Думайте о воздухе в резервуаре как о пружине. По мере расширения воды в системе этот «источник» сжимается. Когда вода остывает и сжимается, «родник» возвращается в исходное состояние.

    Рисунок 1 Стандартный расширительный бак

    В старых системах часто использовались «стандартные» расширительные баки, в которых воздух и вода находятся в прямом контакте. Расширительный бак этого типа обычно подвешивается к потолку механического помещения. Это позволяет воздуху, выпущенному из первоначального количества воды в системе, перемещаться вверх в резервуар.Пример такого резервуара показан на рисунке 1.

    Несмотря на то, что стандартные расширительные баки функционируют, они значительно больше, чем современные расширительные баки мембранного или баллонного типа. По сути, они дороже, тяжелее и требуют больше места для монтажа. Если они не оснащены подходящей арматурой, они также могут со временем наполняться водой и «заболачиваться». Они редко используются в современных гидравлических системах, особенно в жилых или легких коммерческих зданиях.

    РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА И ВОДЫ

    Сегодня в наиболее часто используемых расширительных баках для систем водяного отопления или охлаждения используется очень гибкая диафрагма из бутилкаучука или EPDM для полного разделения воздуха и воды внутри бака.Эта диафрагма соответствует внутренней стальной поверхности резервуара, когда на стороне воздуха находится давление, как показано на Рисунке 2.

    Рисунок 2 Мембрана из EPDM разделяет воздух и воду в резервуаре

    Когда вода в системе нагревается и расширяется в резервуар, диафрагма деформируется и перемещается в сторону закрытой воздушной камеры. Давление воздуха в баке увеличивается, как и давление воды в системе. Однако, если резервуар имеет надлежащие размеры, повышения давления в системе недостаточно для открытия предохранительного клапана, даже когда вся вода в системе достигает максимальной температуры.

    Мембранные расширительные баки можно подобрать по размерам с помощью таблиц или программного обеспечения. Подробная процедура определения размеров расширительных баков мембранного типа приведена в ссылке 1, а также в нескольких других отраслевых публикациях. Ключевые концепции:

    1. Создание давления на воздушной стороне бака для достижения статического давления воды в месте расположения расширительного бака перед добавлением воды в систему. Это предотвращает частичное сжатие воздуха в баке холодной водой. Диафрагма начинает сжиматься только при повышении температуры воды.

    2. Выберите размер резервуара так, чтобы давление на предохранительном клапане системы было на 5 фунтов на кв. Дюйм ниже номинального давления открытия клапана, когда вся жидкость в системе имеет максимально ожидаемую температуру. Запас в пять фунтов на квадратный дюйм предотвращает «подтекание» предохранительного клапана, когда давление приближается к номинальному давлению открытия.

    Даже при правильном размере расширительного бачка детали установки могут повлиять на его работу по назначению и на долгие годы эксплуатации.

    ДО

    Рисунок 4 Монтаж расширительного бака мембранного типа

    1.Do Pump Away: Деталь, которая когда-то понималась и уважалась в отрасли гидроники, но постепенно уступала в приоритете по сравнению с другими «удобствами» упаковки или установки, — это подключение расширительного бака к контуру гидравлического трубопровода рядом с входом в циркуляционный насос. Это сводит к минимуму перепад давления между точкой подключения резервуара к контуру, то есть точкой, в которой давление не изменяется при включении циркуляционного насоса, и входом в циркуляционный насос. Это позволяет добавить дифференциальное давление, создаваемое циркуляционным насосом, к статическому давлению в системе.Повышенное давление в системе помогает защитить циркуляционный насос от кавитации и часто позволяет работать тише. Это также увеличивает способность вентиляционных отверстий выводить воздух из системы. На рисунке 3 показано несколько приемлемых мест размещения резервуара.

    2. Установите резервуар вертикально с соединением вверху: Также лучше всего устанавливать расширительные баки мембранного типа вертикально с соединением трубопровода вверху. Это снижает нагрузку на соединение резервуара по сравнению с горизонтальной установкой.Это также позволяет предотвратить попадание воздуха в трубопроводе со стороны воды расширительного бака при первом заполнении системы. Рисунок 4 иллюстрирует различия.

    3. Проверьте давление воздуха: Важно убедиться, что давление воздуха на стороне резервуара равно статическому давлению, которое будет присутствовать в соединении резервуара, когда система заполнена холодной жидкостью. Большинство производителей заявляют, что их резервуары предварительно заряжены до 12 фунтов на квадратный дюйм. Не думайте, что это всегда правда или правильно.Двенадцать фунтов на квадратный дюйм подходит для систем, в которых верхняя часть трубопровода находится примерно на 16 футов выше входа расширительного бака (при условии, что в самом верху системы требуется статическое давление 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы вентиляционные отверстия функционировали должным образом). Для более высоких трубопроводных систем требуется более высокое давление воздуха, чтобы предотвратить частичное сжатие диафрагмы перед нагревом жидкости. Рассчитайте статическое давление на входе в резервуар по формуле 1.

    Формула 1:

    Где:

    Па = правильное давление на стороне воздуха (фунт / кв. Дюйм)
    H = расстояние от соединения расширительного бака до верхней части контура трубопровода (футы)
    Dc = плотность «холодной» жидкости в системе при температуре примерно 60F (фунт / фут3)
    5 = статическое давление 5 фунтов на кв. Дюйм, необходимое в верхней части системы для работы вентиляции
    144 = постоянная преобразования единиц

    Например: если верхняя часть контура трубопровода находилась на 25 футов выше соединения расширительного бака и предполагая, что система заполнена водой, правильное давление воздуха на стороне бака будет:

    Приобретите шинный манометр низкого давления со шкалой 0–30 фунтов на квадратный дюйм и велосипедный насос или небольшой воздушный компрессор.Используйте их для установки расчетного давления воздуха на стороне перед заполнением системы жидкостью.

    4. Планируйте заранее: Срок службы расширительного бака зависит от рабочей температуры системы, давления, химического состава жидкости и содержания кислорода. Некоторые баки выходят из строя, когда в диафрагме возникает утечка. Обычно это приводит к тому, что бак наполняется жидкостью и становится «заболоченным». Вы можете проверить это, нажав на шток клапана Шредера. Если выходит струя жидкости, значит, емкость поджаривается.Баки также могут иметь утечки в тонкой стальной оболочке. Единственный вариант — новый танк. Это когда вы оцените наличие шарового клапана, который может изолировать резервуар от остальной части системы. Без этого клапана вам, возможно, придется слить несколько галлонов жидкости из системы, чтобы открутить вышедший из строя резервуар и ввинтить новый.

    5. Учитывайте превышение размера: Типичные расчеты для определения размера мембранного расширительного бака определяют минимальный объем бака. Можно использовать резервуар большего размера, хотя, вероятно, и более дорогой.Это снижает изменения давления в системе при изменении температуры жидкости.

    6. Планируйте самые низкие температуры жидкости: В большинстве систем водяного отопления размер расширительного бака и повышение давления со стороны воздуха основаны на предположении, что холодная жидкость, используемая для заполнения системы, находится в диапазоне температур от 45F до 60F. Это нормально. Однако, когда расширительный бак используется в контуре солнечного коллектора или системе снеготаяния, раствор антифриза будет временами намного холоднее, возможно, даже ниже 0F.Если диафрагма резервуара полностью расширяется относительно стальной оболочки при температуре жидкости около 45 ° F, любое дальнейшее охлаждение жидкости может вызвать отрицательное давление в системе и возможное приток воздуха из вентиляционного отверстия поплавкового типа. Ссылка 2 ниже объясняет, как исправить эту возможность. Идея состоит в том, чтобы добавить в резервуар достаточное количество жидкости во время создания давления в контуре, чтобы диафрагма не расширялась полностью внутри резервуара до тех пор, пока вся жидкость в системе не достигнет минимально возможной температуры.

    7. Сделайте поправку на растворы антифриза: Растворы пропилена или этиленгликоля имеют более высокий коэффициент расширения по сравнению с водой. Чем выше концентрация антифриза, тем больше требуется объем расширения. Увеличение объема воды, нагретой от 60F до 180F, составляет около трех процентов. Увеличение объема 50-процентного раствора пропиленгликоля, нагретого от 60 ° F до 180 ° F, составляет около 4,5%. Это следует учитывать при выборе размеров резервуаров для таких систем, как таяние снега, солнечное тепло, или других приложений, где используются антифризы на основе гликоля.Опять же, методы в Справке 1 могут приспособиться к этому.

    НЕЛЬЗЯ

    Как обычно, список всех запретов по сути будет включать в себя противоположность всем запретам. Тем не менее, есть еще несколько важных моментов.

    1. Не совмещайте сталь и кислород: Не используйте стандартный расширительный бак с кожухом из углеродистой стали в любом типе открытого контура, например, в системе, использующей питьевую воду для передачи тепла к водяным излучателям тепла, то есть плохая идея по ряду других причин.Повышенное содержание растворенного кислорода в воде в системе с разомкнутым контуром по сравнению с системой с замкнутым контуром ускоряет коррозию тонкой оболочки резервуара из углеродистой стали. Это ограничение также применяется к системам с замкнутым контуром, в которых используются небарьерные трубки из PEX или другие материалы, которые могут допускать диффузию кислорода в системе. Расширительные баки с внутренней полимерной футеровкой следует использовать в любом применении, где может присутствовать более высокий уровень растворенного кислорода.

    Рисунок 5 Расширительный бак, установленный рядом с гидравлическим сепаратором

    2.Не заполняйте его грязью: Не устанавливайте расширительные бачки непосредственно под гидравлическими сепараторами. Это позволит грязи, скопившейся на дне сепаратора, попасть в расширительный бачок. Со временем это могло привести к выходу из строя диафрагмы. Если резервуар должен быть рядом с гидравлическим сепаратором, лучше всего установить его на тройнике на любой трубе, соединяющейся с соединениями нижней боковой стенки на сепараторе, как показано на Рисунке 5.

    3. Не перегревайте его: По возможности избегайте размещения расширительных баков в непосредственной близости от очень горячей воды.Когда оболочка резервуара нагревается за счет миграции тепла (теплопроводность и конвекция), давление воздуха в резервуаре увеличивается. При прочих равных условиях это увеличивает давление в системе по сравнению с более холодной оболочкой резервуара. Это может привести к негерметичности предохранительного клапана. Можно разместить резервуар на расстоянии нескольких футов от того места, где труба от резервуара соединяется с системой. Держите бак ниже этой точки подключения, чтобы уменьшить перенос тепла за счет конвекции.

    4.Не создавайте несколько точек подключения: Можно использовать два или более расширительных бачков с общим объемом одного бака большего размера. Однако эти резервуары должны подключаться к общей трубе, которая имеет единственную точку подключения в системе. Избегайте подключения нескольких резервуаров к разным частям одного и того же трубопровода. Это может вызвать неожиданные колебания давления в зависимости от того, где расположены циркуляционные насосы по отношению к резервуарам.

    Рисунок 6 Стяжная система для крепления корпуса резервуара

    5.Не оставляйте его уязвимым для ударов: Маленький расширительный бачок, свисающий с верхних соединений на ½ дюйма, может легко погнуться при случайном ударе, например, когда кто-то встает из согнутого положения и толкает бак. Спросите меня, откуда я это знаю … Если резервуар должен быть установлен в уязвимом месте, используйте систему обвязки, чтобы закрепить корпус на твердой поверхности, как показано на рисунке 6. Некоторые производители расширительных резервуаров предлагают комплекты ремней или другое оборудование для правильной поддержки танковый снаряд.

    В дополнение к примечанию обвязки оба резервуара имеют изолирующие шары и достаточно места для доступа к воздушному клапану Schrader внизу.Оба резервуара подключены параллельно к общей трубе, что позволяет использовать одну точку подключения к контуру.

    6. Не предполагайте совместимость: Убедитесь, что выбранный вами расширительный бачок совместим с жидкостью, используемой в системе. Комбинированные диафрагмы из бутила / EPDM или полностью из EPDM обычно совместимы с растворами гликоля и растворами метанола или этанола, которые иногда используются в геотермальных контурах заземления. Однако разные поставщики резервуаров используют разные материалы и имеют разные температурные ограничения для этих материалов.Всегда лучше получить разрешение производителя резервуара на совместимость с жидкостями.
    Расширительные баки выполняют простую, но очень необходимую функцию. Следуйте этим советам, чтобы они работали должным образом. <>

    Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более чем 35-летний опыт проектирования современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера — «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (см. Www.Hydronicpros.com для получения дополнительной информации).

    Ссылки
    1. Modern Hydronic Heating, 3rd Ed., John Siegenthaler, Cengage Publishing 2012, ISBN -13: 978-1-4283-3515-8
    2. Отопление с использованием возобновляемых источников энергии, Джон Зигенталер, Cengage Publishing 2017, ISBN -13: 978-1-2850-7560-0

    Расширительные баки — Боб Вила

    Схема расширительного бака

    : SupplyHouse.com

    Этот пост был доставлен вам компанией SupplyHouse.com. Его факты и мнения принадлежат BobVila.com.

    Домовладельцы, стремящиеся максимизировать эффективность и ожидаемый срок службы своих систем отопления и охлаждения, могут рассмотреть возможность установки расширительного бака как простого и недорогого средства регулирования давления воды и предотвращения дорогостоящих повреждений других компонентов, включая трубы.

    Что такое расширительный бак?

    Расширительный бак предназначен для сброса давления как в системах питьевого водоснабжения, так и в закрытых системах водяного отопления.Это обеспечивает поддержание постоянного давления в трубах, поэтому они не будут повреждены из-за избыточного давления. «Расширительный бак в системе отопления — бесценный компонент, который защищает всю систему от повышенного давления и объема, вызванного нагревом», — утверждает Дэниел О’Брайан, технический эксперт интернет-магазина SupplyHouse.com.

    «Когда вода нагревается, она расширяется», — объясняет О’Брайан. «В закрытой системе отопления не так много места в трубах и котле.Если вода занимает больше места и ей некуда деваться, давление возрастет и, возможно, повредит систему, как правило, в ее самых слабых местах, пока не произойдет утечка или даже разрыв трубы. Расширительный бак предназначен для снятия напряжения, тем самым увеличивая срок службы компонентов всей вашей системы отопления ».

    Возможно, пришло время позвонить профессионалу.

    Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов по HVAC рядом с вами.

    +

    Расширительный бак Extrol на 4,4 галлона в SupplyHouse.com

    Расширительные баки работают за счет выравнивания давления во всей системе. Расширительный бак — это небольшой бак, разделенный на две части резиновой диафрагмой. Одна сторона подключена к трубам системы отопления и содержит воду. Другая сторона сухая и содержит сжатый воздух, установленный примерно на 12 фунтов на квадратный дюйм. По мере поступления горячей воды в систему отопления давление в системе увеличивается. При повышении давления диафрагма расширительного бачка опускается. Это сжимает воздух в резервуаре, создавая больше места для проникновения лишней воды.Это снижает избыточное давление в системе и предотвращает повреждение труб в системе.

    Установка расширительного бачка

    Установка расширительного бачка — это относительно простой процесс, который, как правило, может быть завершен менее чем за час с помощью ручного мастера. Однако некоторые местные строительные нормы и правила могут требовать установки лицензированным сантехником, поэтому вам следует проконсультироваться с вашим муниципальным строительным департаментом, прежде чем приступать к любой установке.

    Выбор расширительного бака

    Расширительные баки различаются по емкости: от баков, вмещающих всего два галлона, до больших баков, вмещающих несколько сотен галлонов.Чтобы определить размер, необходимый для вашей системы, интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает удобный калькулятор размеров расширительного бака на своем веб-сайте. Используйте его, чтобы определить размер и модель расширительного бачка, которые лучше всего подходят для вашей системы.

    Расходы на расширительные баки

    Цены на расширительные баки начинаются примерно с 30 долларов за небольшие жилые резервуары и поднимаются до 800–1000 долларов за большие коммерческие резервуары. Ведущие бренды включают расширительные баки Extrol производства Amtrol, которые используются в системах водяного отопления; расширительные баки серии Watts ET и Bell & Gossett HFT, оба предназначены для использования с закрытыми системами водяного отопления; и расширительные баки Therm-X-trol для использования с открытыми системами питьевой воды.

    Техническое обслуживание расширительного бака

    Если в вашем доме уже есть расширительный бак, вы можете периодически проверять его, чтобы убедиться, что бак функционирует. Чтобы проверить, правильно ли работает расширительный бачок, просто положите руку на бачок и почувствуйте его температуру. Верхняя часть резервуара должна быть теплой на ощупь, а нижняя часть резервуара должна иметь комнатную температуру. Если весь бак теплый, вполне вероятно, что бак полностью заполнен горячей водой, что происходит только в случае выхода из строя диафрагмы.В этом случае необходимо немедленно заменить бак.

    Интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает большой выбор расширительных баков и аксессуаров от ведущих производителей в отрасли. Чтобы узнать больше, посмотрите видео ниже или посетите SupplyHouse.com.

    Возможно, пришло время позвонить профессионалу

    Получите бесплатную, бесплатную смету ремонта от лицензированных технических специалистов по ОВК, находящихся рядом с вами.

    +

    Расширительные баки водогрейного котла

    Котел с надлежащим управлением и контролем воздуха, гидравлический воздушный шлюз будет исключен или значительно сведен к минимуму.Необходим воздух внутри гидронной системы. Однако только в том случае, если воздух находится в расширительном бачке, где он обеспечивает амортизацию. Подушка для воды, когда вода нагревается и происходит расширение.

    Кроме того, для удаления загрязненного воздуха в нежелательных местах используются средства контроля и удаления воздуха, а также процедуры минимизации. Воздух будет оседать в таких местах, как стояки в петле трубопровода. Это необходимо для того, чтобы загрязненный воздух не попадал в гидравлический контур. Кроме того, он оставляет необходимое количество хорошего воздуха в нужном месте в гидравлическом контуре.

    Большой коммерческий расширительный бак для гидравлической системы с охлажденной водой

    Типы расширительных баков водогрейного котла

    Расширительные баки водогрейного котла

    Существует два основных типа расширительных баков, используемых для гидравлических систем:

    • Стальной расширительный бак выглядит как длинный стальной барабан
    • Расширительный бак баллонного типа

    Для обоих этих типов расширительных баков вы можете увидеть описание и техническую информацию ниже.Расширительные баки используются в системах водяного отопления, охлаждении охлажденной воды и в бытовых водонагревателях, где давление и гидравлический удар являются проблемой.

    Расширительные баки используются в жилых и коммерческих помещениях для гидроники, включая системы охлажденной и горячей воды.

    Стальные расширительные баки в контуре водогрейного котла | Расширительные баки водогрейного котла

    Разница между стальным расширительным баком и расширительным баком баллонного типа.

    Стальные расширительные баки существуют и сегодня, хотя во многих более новых системах водогрейных котлов используются расширительные баки баллонного типа. В стальном расширительном баке воздух и вода соприкасаются друг с другом. Кроме того, в баллонном типе воздух и вода остаются разделенными диафрагмой.

    Никакая жидкость не сжимается. Воздух действительно сжимается, поэтому, когда котельная система нагревает воду, ей нужна подушка. Кроме того, воздух, который может сжиматься в замкнутой системе, сжимается за счет расширения нагретой воды.Воздух внутри стального расширительного бака действует как пружина и поглощает дополнительное давление, возникающее при нагревании воды.

    Вода будет расширяться и сжиматься в системе, но не из-за сжатия. Кроме того, вода расширяется и сжимается при нагревании и охлаждении. Основы физики. Любая система термальной воды, будь то система водяного отопления или система охлаждения в замкнутой системе, нуждается в расширительном баке для расширения и сжатия.

    Соотношение воздуха и воды внутри стального расширительного бака | Расширительные баки водогрейного котла

    Расширительные баки водогрейного котла

    Отношение воды к воздуху внутри стального расширительного бака оптимально при 2/3 воды на 1/3 воздуха.Для резервуаров, не оборудованных защитным стеклом, требуется штуцер Airtrol. На дне расширительного бачка находится штуцер. Внизу есть отверстие для выпуска воздуха. Фитинг имеет погружную трубку, которая входит примерно на 2/3 в расширительный бак. Наконец, это позволяет вам отрегулировать уровень воды до 2/3 оптимального уровня.

    Расширительный бак необходимо изолировать от гидравлического контура перед открытием вентиляционного отверстия в нижней части фитинга расширительного бачка Airtrol. Это означает, что в трубе должна быть задвижка или шаровой кран, выходящий из котельной системы и ведущий к расширительному баку.Следовательно, запорный клапан. Если расширительный бак залит водой, используется штуцер Airtrol (иногда называемый штуцером расширительного бака B&G Airdrop), чтобы легко восстановить надлежащее соотношение воздуха и воды. Наконец, надлежащее соотношение воздуха и воды внутри стального расширительного бака восстанавливается после использования устройства Airtrol.

    Смотровое стекло, которое есть в некоторых стальных расширительных баках, также используется для установки надлежащего соотношения воздуха и воды. Соотношение воздух / вода внутри стального расширительного бачка.Если стальной расширительный бачок не оборудован ни смотровым окном, ни штуцером Airtrol, заполнение бака до нужного соотношения — это игра в угадывание. Кроме того, правильное соотношение воздуха и воды внутри стального расширительного бака, вероятно, никогда не будет должным образом заполнено.

    Определение размеров расширительных баков в гидравлических контурах системы водогрейного котла | Расширительные баки водогрейного котла

    Размер расширительного бака определяется в соответствии с уравнением в механических кодах. Однако большинство производителей котлов предоставят вам таблицы размеров, основанные на производительности системы в БТЕ / ч.Кроме того, еще одним фактором является тип конвекторов, установленных в контуре, например, медный плинтус или чугунные радиаторы. Лучший калькулятор размеров, который я использую лично при расчете размеров расширительных баков, можно найти в Amtrol.

    Стальной расширительный бак Над котлом

    Очень важно соотношение воздуха и воды внутри стального расширительного бака. Это так же важно, как и наличие расширительного бачка подходящего размера. Размер стального расширительного бака сопоставим с размером гидравлического контура.И емкость системы водогрейного котла. Подбор стального расширительного бака в системе водогрейного котла производится перед установкой. Разработчик котельной системы определяет размер расширительного бака на основе расчетов. Расчеты размеров водогрейного котла и гидронного контура.

    Если система водогрейного котла проработала без проблем более года и внезапно возникла проблема, когда предохранительный клапан периодически выпускает воздух, маловероятно, что проблема заключается в размере стального расширительного бака.Наконец, у баков теплового расширения время от времени возникают проблемы, будь то стальной бак или бак-дозатор.

    Для правильной работы и поддержания необходимого давления системе водяного отопления необходим расширительный бак. Поскольку система водяного отопления нагревает воду в контуре, для воды требуется накопительный резервуар. То есть для повышенного давления и объема воды. Система нагнетает давление, и для расширения воды нужно куда-то идти.

    Автоматические воздуховыпускные устройства и стальные расширительные баки в контурах водогрейных котлов

    Расширительные баки водогрейных котлов

    Не рекомендуется устанавливать в системах водогрейных котлов стальные расширительные баки автоматические вентиляционные отверстия.Однако есть много водогрейных котлов со стальными расширительными баками, у которых есть автоматические воздухоотводчики. Воздухоотводчики находятся в системе в самой высокой точке контура и на стояках. Трубопровод подпиточной воды в гидравлическом контуре, оборудованном стальным расширительным баком, должен находиться непосредственно под баком.

    В идеале подпиточная вода подается в котельную. Крошечные пузырьки воздуха в подпиточной воде поднимутся вверх. Воздух будет попадать в бак, а не в гидравлический контур. Это уменьшит или предотвратит гидравлическую воздушную пробку.Кроме того, поскольку воздух и вода внутри стального расширительного бачка соприкасаются, вода может поглощать некоторое количество воздуха, когда вода в системе охлаждается.

    Кроме того, отчасти это является причиной того, что некоторые стальные расширительные баки затопляются водой; им потребуется слив. Кроме того, стальные расширительные баки со стеклами объекта контролируются на предмет затопления, просто наблюдая за стеклом объекта.

    Размеры расширительного бака баллонного типа и номинальное давление | Расширительные баки водогрейного котла

    В отличие от стальных расширительных баков, расширительные баки баллонного типа имеют диафрагму, которая отделяет воду от воздуха.Эта диафрагма внутри расширительного бака баллонного типа предотвращает проблемы, возникающие со стальными расширительными баками и поглощением воздуха водой при расширении в водяном контуре горячей воды. При установке нового расширительного бачка баллонного типа важно следовать инструкциям производителя. Кроме того, большинство производителей требуют установки как можно ближе к всасывающей стороне циркуляционного насоса.

    Расширительный бак баллонного типа служит той же цели, что и стальной расширительный бачок; он поглощает дополнительное давление, создаваемое в гидравлическом контуре водогрейного котла, когда вода в гидравлическом контуре нагревается.Кроме того, некоторые системы скважин имеют расширительные баки для поглощения давления, создаваемого «скважинным насосом».

    В контуре водогрейного котла важно правильно рассчитать размер бака-дозатора. Это будет основано на статическом давлении гидравлического контура и в верхней части гидравлического контура. Если установлен неподходящий расширительный бачок или не поддерживается надлежащее давление воздуха на воздушной стороне расширительного бачка, то предохранительный клапан будет периодически опорожняться.

    Давление на воздушной стороне расширительного бачка баллонного типа не должно превышать 2–4 фунта на квадратный дюйм давления воды.Кроме того, настройка клапана редуктора давления. Большинство клапанов редуктора давления в жилых помещениях имеют настройку ~ 12 фунтов на квадратный дюйм. Наконец, это давление может быть разным в зависимости от подъема или высоты стояка в контуре котла.

    Давление наполнения расширительных баков в гидравлических контурах | Расширительные баки водогрейного котла

    Всегда следуйте рекомендациям производителя по определению размеров расширительного бачка. Кроме того, см. Выше правильный размер и ссылку на калькулятор.Используйте следующую формулу для заполнения воздушной стороны расширительного бачка до требуемого давления воздуха. Это будет статическое давление, необходимое для того, чтобы поднять воду до максимального уровня, а затем добавить 4 P.S.I. (Давление наполнения + 4 P.S.I. = давление наполнения на стороне воздуха расширительного бачка).

    В большинстве жилых помещений это будет 12 P.S.I. Обратите внимание, что очень важно изолировать резервуар. Он должен быть изолирован от давления гидравлического контура перед заполнением воздушной стороны расширительного бака баллона воздухом.

    Проблемы с заправкой расширительного бачка в гидравлических контурах

    Не заправленный расширительный бак позволяет холодной воде поступать в бак, когда вода в контуре холодная. Переполненный расширительный бак не позволит воде, нагретой в контуре и котле, расшириться в расширительный бак. Кроме того, если существует проблема с прерывистой вентиляцией предохранительного клапана. Наконец, необходимо проверить давление в расширительном баке баллона.

    При проверке этого давления всегда помните, что необходимо изолировать систему от расширительного бачка баллона.Лучше всего заряжать бак, когда он полностью отключен от контура котла. Будем надеяться, что монтажная бригада котла добавила шаровой или запорный вентиль в линию, идущую от контура котла к расширительному баллону.

    Управление воздухом и контроль воздуха в гидравлических контурах — предотвращение проблем с расширительными баками | Расширительные баки водогрейного котла

    Расширительные баки баллонного типа также нуждаются в хорошем управлении и контроле воздуха для удаления воздуха. Воздух мигрирует в контур водогрейного котла, а воздух вымывается из воды.Сепаратор воздуха необходим вместе с автоматическим воздухоотводчиком, чтобы избавиться от воздуха.

    Освобождает от подпиточной воды воздух, попадающий в гидравлический контур и систему водогрейного котла. Воздух также поступает в результате разделения посредством нагрева и охлаждения. В стальных расширительных баках воздух поступает в расширительный бак. Однако в расширительных баках баллонного типа воздух должен быть удален из системы гидравлического контура.

    Гидравлический контур водогрейного котла с баллонным расширительным баком представляет собой полностью герметичную и герметичную систему.Следовательно, когда воздух каким-либо образом попадает в систему, он должен быть удален. В противном случае гидравлическая воздушная пробка произойдет в самом гидравлическом контуре с горячей водой или в ответвлении гидравлического контура.

    Воздушная пробка предотвратит нагрев, создавая проблему с циркуляцией котла. Таким образом, очень важно иметь хорошее управление воздухом и контроль воздуха. Особенно в системах водяных водогрейных котлов, в которых используются расширительные баки баллонного типа.

    Размещение и установка расширительного бака в гидравлическом контуре системы водогрейного котла | Расширительные баки водогрейного котла

    В системе водогрейного котла и в гидравлическом контуре должно поддерживаться давление.Поддерживается на соответствующем уровне давления. В противном случае возникнут проблемы с расширительным бачком.

    Для повышения производительности и уменьшения проблемы всасывания воздуха в систему контура лучше всего установить расширительный бак баллона непосредственно перед стороной всасывания циркуляционного насоса на стороне подачи гидравлического контура системы водогрейного котла.

    Поскольку баллонный расширительный бак поглощает дополнительное давление, создаваемое в системе водогрейного котла в гидравлическом контуре, это область, где не происходит изменения давления в гидравлическом контуре системы водогрейного котла.Это точка баланса или давление гидравлического контура системы водогрейного котла.

    Это то место, где давление в гидравлическом контуре практически не изменяется. Также лучше всего вводить подпиточную воду для системы водогрейного котла и гидравлического контура в точке, близкой к расширительному бачку.

    Давление наполнения — расширительные баки системы отопления

    Так как воздушная сторона расширительного бака заправляется в соответствии с давлением наполнения плюс 4 P.S.I. Затем редукционный клапан (PRV) настраивается на то же давление, что и давление воздуха на стороне расширительного бачка.Следование этой рекомендации по установке не является обязательным.

    Тем не менее, для наилучшей производительности, регулирования давления и управления воздухом в гидравлическом контуре системы водогрейного котла этот сценарий установки обеспечивает максимальную производительность для гидравлического контура системы водогрейного котла. Если давление наполнения неправильное, возникнут проблемы с давлением в бойлере.

    Если у вас возникли проблемы с выпуском из клапана давления, наиболее частыми причинами являются либо редукционные клапаны, либо расширительный бак.Система находится под избыточным давлением из-за слишком высокого давления из-за неисправного PRV или из-за неисправного расширительного бачка. Слейте жидкость из расширительного бачка и перепроверьте систему. Если вам, как домовладельцу, неудобно это делать, позвоните в профессиональную компанию по ОВК или к сантехнику.

    Особенно с бачками-дозаторами. Слив любого расширительного бачка и проверка его на наличие проблем требует определенных знаний и навыков. Редукционный клапан находится рядом с устройством предотвращения обратного слива, и в случае его неисправности требуется внимание профессионала.Если это ваша домашняя система отопления, вы можете проверить манометр, чтобы узнать, какое давление в системе находится. 12 фунтов на квадратный дюйм — это нормально, а значение выше 20 — серьезная проблема.

    Контрольный список установки для новых систем

    Примечание: Всегда следуйте инструкциям производителя для новых установок. Кроме того, при новых установках убедитесь, что код соответствует требованиям. Обычно инструкции производителя заменяют код. Это основной список, который я использую перед первым заполнением цикла.

    1. Расширительный бак установлен в соответствии с инструкциями производителя?
    2. Есть ли на трубопроводе расширительного бака запорный клапан для будущего обслуживания и ремонта?
    3. Все трубопроводы были промыты перед подключением расширительного бачка к контуру? (предназначен для предотвращения попадания строительного мусора в резервуар)
    4. Правильно подключенный дренажный клапан расположен рядом с резервуаром?
    5. Установлен редукционный клапан в зависимости от давления наполнения?
    6. Для резервуаров баллонного типа предварительная зарядка была выполнена и перепроверена?
    7. Все остальные компоненты контура, влияющие на расширительный бачок, проверены на правильность работы?
    Как мне узнать, правильно ли работают мои расширительные баки? Причины неудач | Расширительные баки водогрейного котла

    Если у вас возникли проблемы с вашей котельной системой, вы хотите знать конкретную проблему.Проблема с расширительным бачком, скорее всего, связана с давлением. Ваш предохранительный клапан, скорее всего, будет вентилировать. Если вы хотите знать, правильно ли работает расширительный бачок, проверьте:

    • Давление в системе. Манометр никогда не должен быть выше 20 фунтов на квадратный дюйм.
    • Клапан сброса давления или предохранительный клапан. Если это отвод горячей воды, скорее всего, у вас проблема.

    Если у вас расширительный бак баллонного типа, проверьте давление на воздушной стороне бака.Если у вас стальной тип, проверьте уровень воды. Наконец, проверьте клапан редуктора давления, чтобы убедиться, что он имеет правильную настройку (см. Раздел о давлении заполнения выше). Наконец, расширение с дырками — это нехорошо. Заменить бак.

    Расширительные баки водогрейного котла

    PEX, водопровод, отопление, принадлежности для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

    Как правильно определить размер и выбрать расширительный бак

    При нагревании вода расширяется и увеличивается в объеме.Поскольку вода считается несжимаемой, в системе с замкнутым контуром это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопровод и компоненты всей системы. Если не устранить проблему, давление воды может вызвать утечки и даже полный разрыв трубопровода. Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снижают давление в системе. Помимо этого, отсутствие расширительного бака позволит давлению открыть ваш предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.

    Расширительный бак представляет собой емкость с воздухом, отделенную от воды диафрагмой.

    Когда система отопления заполнена холодной водой, давление предварительной зарядки расширительного бака равно давлению наполнения, в результате чего диафрагма расширительного бака полностью выдвигается к резервуару. Когда температура воды в системе увеличивается, расширяющаяся вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигает максимума и начинает снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.

    Типы расширительных баков

    Доступно несколько типов расширительных баков в зависимости от потребностей вашей системы. В системах бытового горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для систем лучистого и водяного отопления следует использовать Extrol от Amtrol, Radiant Extrol или расширительный бак Fill-Trol.

    Выбор размера расширительного бака

    Перед покупкой расширительного бачка вы должны выяснить, какого размера расширительный бачок потребуется вашей системе.Решение будет основано на двух факторах. Первый — это вместимость вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет на заводской этикетке вашего водонагревателя или бойлера. Второй — давление воды в вашей трубопроводной системе. Для сантехники эту информацию можно получить, прикрепив небольшой датчик к любому крану или позвонив в местную компанию по водоснабжению. Для систем водяного и лучистого отопления давление в системе обычно не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.

    Если приобретаемый вами расширительный бак меньше, чем требуется для вашей системы, избыточное давление расширяющейся горячей воды вызовет сброс предохранительного клапана.С другой стороны, нет проблем с расширительным бачком большего размера, чем требуется вашей системе. Фактически, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно разместить вашу систему, обычно выбирают расширительный бак, который на один размер больше, чем требуемый размер. Как правило, при работе с расширительными бачками лучше увеличить размер, чем уменьшить.

    Сантехника

    Therm-X-Trol

    Расширительные баки

    Therm-X-Trol изготовлены из цветных металлов, что делает их пригодными для использования в системах горячего водоснабжения.

    Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol

    • Обеспечивает водонагреватель и арматуру

    • Устраняет потери воды и энергии

    • Гарантирует, что предохранительные клапаны не открываются

    • Снижает опасное повышение давления

    Таблицы размеров

    Бытовые приложения (до 150 * F)

    Коммерческие приложения (до 180 * F)

    Применение в системах водяного отопления

    Extrol и Fill-Trol

    Расширительные баки

    Extrol используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.Фактически, единственная разница между ними заключается в том, что расширительные баки Fill-Trol оснащены специально разработанным заправочным клапаном, снижающим давление. Для расширительных баков Extrol требуется отдельный заправочный клапан.

    Размеры резервуаров Extrol и Fill-Trol

    учитывают дополнительный фактор. Скорее всего, на вашем котле будет напечатана информация о производительности в БТЕ / час. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковые размеры и сопоставимые размеры.

    Характеристики расширительного бака Extrol

    • Обеспечивает постоянное отделение воды в системе от воздуха
    • Регулирует и нормализует давление воды в системе
    • Использует диафрагму из бутила / EPDM для гораздо лучшего удержания воздуха, чем из натурального каучука.
    • Простая установка

    Характеристики расширительного бака Fill-Trol

    • Не требует отдельного автоматического заправочного клапана
    • Те же характеристики и модель, что и обычный расширительный бак Extrol

    Таблица размеров

    Применение лучистого отопления

    Радиант Extrol

    Расширительные баки

    Radiant Extrol предназначены для работы в системах лучистого отопления как с открытым, так и с закрытым контуром, а также подходят для таяния снега.

    При выборе расширительных баков Radiant Extrol еще одним фактором, который следует учитывать при их выборе, являются размер и длина используемых вами трубок.

    Характеристики расширительных баков Radiant Extrol

    • Специально разработан для высокоэффективных излучающих систем
    • Подходит для барьерных и небарьерных систем PEX
    • Подходит для использования с гликолем
    • Соединение из цветных металлов, устойчивое к коррозии.

    Таблица размеров

    Расширительные баки водонагревателя: что вы должны знать

    Расширительный бак водонагревателя, также называемый тепловым расширительным баком, представляет собой предохранительное устройство, предназначенное для защиты домашней водопроводной сети от теплового расширения.Риск повреждения давлением из-за теплового расширения редко вызывает беспокойство у водонагревателей без резервуара, но если у вас есть водонагреватель типа резервуара, ваша водопроводная система может оказаться под угрозой.

    Если учесть, что 50 галлонов холодной воды с помощью теплового расширения станут не менее 52 галлонов после нагрева, дополнительные 2 галлона воды больше не поместятся в бак водонагревателя. Вот здесь-то и пригодится расширительный бак.

    Что такое расширительный бак водонагревателя?

    Расширительный бак водонагревателя — это просто небольшой резервуар, который поглощает воду в мочевой пузырь для снижения избыточного давления в водонагревателе.

    Раньше, когда вода увеличивалась, это не было проблемой, несколько лишних галлонов просто текли обратно в городское водоснабжение. Но сегодня расширившемуся водопроводу некуда деваться, потому что действующие правила водопровода запрещают ему попадать в городскую систему, где он может загрязнить коммунальное водоснабжение.

    При наличии требуемых обратных клапанов и предохранителей противотока ваши водопроводные трубы, водонагреватель и даже некоторые приборы должны иметь дело с повышенным давлением, вызванным тепловым расширением.Это вызывает ненужный износ, который может привести к повреждению приборов, использующих горячую воду, включая ваш водонагреватель. Это могло быть даже причиной лопнувшей трубы!

    Вт DET-5 Расширительный бак водонагревателя

    Watts DET-5 — идеальный размер для водонагревателей емкостью 50 галлонов.

    Принцип работы расширительного бака

    Внутри расширительного бака находится баллон для сжатого воздуха, который поглощает дополнительную воду, расширяясь и сжимаясь.

    Когда вода в вашем водонагревателе становится горячей, она расширяется и увеличивает давление в баке и водопроводной системе. Однако вместо того, чтобы позволить давлению расти, избыток воды попадает в расширительный бак.

    Когда кран в доме открывается (или вода охлаждается), вода из расширительного бака сбрасывается обратно в систему горячего водоснабжения. В расширительном баке только переливающаяся вода. Он не хранит воду постоянно.

    Посмотреть видео

    Зачем мне нужен расширительный бак?

    Обойтись без расширительного бачка водонагревателя рискованно.Хотя у многих водонагревателей нет расширительного бачка, мы настоятельно рекомендуем его добавить. Он защитит вашу сантехнику, бытовую технику и водонагреватель.

    Перелив горячей воды может вызвать повышение давления в резервуаре для воды до опасного уровня, что может привести к поломке компонентов. Как вы можете себе представить, переливная горячая вода также может вытечь через клапан T&P и вызвать серьезные повреждения водой.

    Даже если компоненты не ломаются и не возникают утечки, отказ от расширительного бачка может иметь негативные последствия.Повышенная нагрузка, вызванная чрезмерно полным баком горячей воды, может сократить срок службы нагревателя, не говоря уже о том, что компоненты могут изнашиваться раньше, чем ожидалось.

    Выбор подходящего расширительного бачка для водонагревателя

    Установка расширительного бачка на ваш водонагреватель — это не только хорошая идея, но и требование в большинстве областей, и важно определить правильный размер для вашей системы. К сожалению, когда дело доходит до баков теплового расширения, универсального варианта не существует.

    Как правильно выбрать размер расширительного бака

    Выбрать правильный размер относительно легко. Необходимо учитывать два основных фактора:

    • Вместимость водонагревателя — эту информацию можно найти на заводской этикетке, прикрепленной к вашему водонагревателю.
    • Давление воды в доме — Давление воды, измеренное в фунтах на квадратный дюйм в водопроводной сети вашего дома, можно измерить с помощью манометра.Просто прикрепите манометр к шлангу или крану и включите воду. Рекомендуется проверять давление воды в течение 24 часов. Однако есть еще один вариант — обратиться в вашу компанию по водоснабжению.

    Имейте в виду, что вам следует установить редукционный клапан, если давление воды превышает 80 фунтов на квадратный дюйм. Идеальное давление воды составляет от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм.

    Этот водяной манометр поставляется с адаптерами, которые позволяют измерять давление воды в нескольких местах.

    Общие рекомендации по выбору размера расширительного бака

    Эта таблица поможет вам правильно определить размер расширительного бака для вашего водонагревателя. Предполагается, что температура установлена ​​на 150 градусов.

    Если ваш водонагреватель выходит за пределы этих значений статического давления подачи или производительности, лучше обратиться к специалисту. Они могут выйти и произвести необходимые расчеты и даже установить за вас расширительный бачок.

    Amtrol производит отличный расширительный бак для водонагревателя на 2 галлона.

    Что произойдет, если расширительный бак неправильного размера?

    Покупка расширительного бака подходящего размера важна, но если вы сомневаетесь, лучше ошибиться в сторону большего, чем меньшего.

    Расширительный бак, который слишком велик для вашей системы, все равно сможет безопасно обрабатывать лишнюю воду. Однако слишком маленький резервуар может вызвать срабатывание клапана сброса температуры и давления и сброса избыточного давления.

    Как установить расширительный бак

    Если вы немного разбираетесь в механике и любите выполнять домашние задания, вы сможете установить расширительный бак самостоятельно.Или вы можете просто обратиться к профессионалу, который сделает эту работу за вас.

    Установка расширительного бака

    • Как описано выше, определите давление воды в вашем доме с помощью манометра. Если давление выше 80 фунтов на квадратный дюйм, установите редукционный клапан.
    • Проверьте давление воздуха в расширительном бачке с помощью манометра.
    • Отрегулируйте давление воздуха в расширительном баке в соответствии с максимальным давлением воды в доме. Использование ручного насоса, НЕ воздушного компрессора.
    • Установить емкость на магистраль холодной воды (подробности см. В видео).
    • Откройте кран и дайте ему поработать, пока у вас не будет стабильной струи воды. Это удалит весь воздух из резервуара.

    Посмотреть видео

    Как обслуживать расширительный бак

    Расширительные баки водонагревателя требуют регулярного обслуживания для обеспечения оптимальной работы. Большинство экспертов рекомендуют вам или лицензированному специалисту выполнять плановое техническое обслуживание ежегодно.

    Почему требуется техническое обслуживание расширительного бака?

    Расширительные баки имеют внутреннюю камеру, разделяющую воздух и воду. Через процесс, называемый «диффузией», из мочевого пузыря будет вытекать воздух. Утечка часто может составлять 1 фунт / кв.дюйм в год, чего достаточно, чтобы изменить ситуацию уже через 12 месяцев.

    Если внутренний баллон разрывается, расширительный бачок заполняется водой и не сливается должным образом. Когда это произойдет, вам нужно будет купить другой расширительный бачок, поскольку отремонтировать баллон невозможно.Средний срок службы расширительного бака составляет 6 лет при правильной установке.

    Проверка мочевого пузыря

    Мы предложим вам более простой метод, но если вы вызовете специалиста для проверки расширительного бачка, он воспользуется следующими шагами:

    • Отключите подачу воды в ваш дом и сбросьте давление, открыв кран.
    • Снимите колпачок со стержня клапана на расширительном бачке и прикрепите манометр. Давление должно быть выше 75 фунтов на квадратный дюйм.
    • Если в баке нет давления воздуха, расширительный бак вышел из строя. Вам нужно будет заменить его на новый.
    • Если внутри бака давление, необходимо проверить давление воды.
    • Расширительный бак и давление воды должны быть одинаковыми. Если это не похоже, вам нужно будет использовать ручной насос, чтобы добавить воздуха в расширительный бачок.

    Однако, если вы ищете быстрый и простой способ осмотреть резервуар, вы можете просто нажать на клапан Шредера, расположенный снаружи резервуара.

    Если при нажатии на клапан выходит воздух с шипением, баллон находится в хорошем рабочем состоянии. Но если вместо этого начинает капать вода, скорее всего, мочевой пузырь лопнул, и вам нужно будет купить новый.

    Проверка PSI

    Убедившись, что баллон находится в хорошем состоянии, вы захотите проверить давление в баллоне psi. В руководстве по эксплуатации будет указано значение фунта на квадратный дюйм для вашего резервуара. Вы можете записать этот номер на баке, чтобы вам не приходилось искать его снова в будущем.

    Снимите показания манометром. Если фунт / кв. Дюйм слишком высок для , вы можете просто выпустить немного воздуха, нажав на клапан, пока не выйдет достаточно воздуха. Если psi слишком низкое , вам нужно добавить немного воздуха с помощью насоса для шин.

    Мы настоятельно рекомендуем использовать ручной насос вместо воздушного компрессора при добавлении воздуха. Воздушный компрессор может легко разорвать мочевой пузырь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *