Расчет расширительный бак для отопления: Расчет объема расширительного бака для закрытой системы отопления

Расчет мембранного расширительного бака | Вентпортал

РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ (СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ)

Для определения рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объем системы отопления VL сложением водяных объемов котла, отопительных приборов и трубопроводов.

Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления

Вид отопительных приборов	Объем системы, литр/кВт
Конвекторы	7,0
Радиаторы	10,5
Греющие поверхности, совмещенные со строительными конструкциями (теплые полы)	17,0

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

VL — емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть)
Е — коэффициент расширения жидкости, %
D — эффективность мембранного расширительного бака

1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу — 1КW = 15 л.
Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт, тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.

2. Расширение жидкости — 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой

до 95°С (данные достаточно точные и неопасные)

Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:
этиленгликоль
10% — 4% х 1,1 = 4,4%
20% — 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.;

эффективность мембранного расширительного бака D = (PV — PS) / (PV + 1), где

РV — максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар;
PS — давление зарядки

мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)
Например: площадь коттеджа составляет 300 м², высота системы 5м, мощность котла 30 кВт, объем теплоаккумулятора 1000 л; тогда объем необходимого расширительного бака составит:
VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.
PV = 2,5 бар; PS = 0,5 бар;
D = (2,5 — 0,5)/(2,5+1) = 0,57
V = 1450 х 0,04/0,57 = 101,75

Выбираем расширительный мембранный бак 110 л, давление зарядки 0,5 бар

Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

Т, °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

Вы можете скачать программу расчета по ссылке ниже:

Расширительный мембранный бак. xls

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:

Радиаторы около 10,5 л.
Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
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

Расширительный бак: расчёт, выбор, установка

Расширительный бак защищает систему отопления от поломки при увеличении объема теплоносителя.

Статья поможет рассчитать, выбрать и правильно установить бак.

Владимир Равилов ⏳ 08-28-2018 06-29-2021

Плоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литровПлоский расширительный бак для отопления, объемом 8 литров

Расширительный бак — неотъемлемая часть любой системы отопления потому, что теплоноситель при нагревании увеличивается в объеме, вода и отопительный антифриз в том числе. Расширительный бак принимает на себя увеличивающийся объем жидкости, предохраняя систему отопления от разрушения.

Расширительные баки бывают открытые и мембранные (закрытые). Открытый расширительный бак принято включать в схему классической системы отопления там, где теплоноситель циркулирует по трубам за счет естественной циркуляции. В этом случае расширительный бак устанавливают в самой верхней точке дома, желательно на чердаке. В открытый расширительный бак наливают воду при заполнении системы отопления теплоносителем, в него же заводят воздушник.

Открытый расширительный бак для классической системы отопления

Закрытые, мембранные баки применяются в закрытых системах отопления, которые все время, за исключение ремонта, находятся под избыточным давлением около 1 кгс/см². В этом случае мембранный расширительный бак не только принимает на себя расширяющийся теплоноситель, но и поддерживают давление на постоянном уровне, даже если котел не работает и циркуляции теплоносителя в системе нет. Через мембранный бак не наполняют систему отопления, как в случае с открытым расширительным баком, который служит своеобразной воронкой.

В закрытых системах циркуляция теплоносителя осуществляется за счет циркуляционного насоса, который все чаще встраивается прямо в котел. Не обошла эта участь и расширительные баки — мембранные баки давно стали неотъемлемой частью настенных котлов. Конечно, объем расширительных баков в котлах невелик, порядка 4-8 литров, но для простых систем отопления с малым объемом теплоносителя этого достаточно.

Вообще, перед покупкой мембранного расширительного бака или изготовлением емкости открытого расширительного бака надо сделать расчёт объема бака, чтобы он смог вместить весь объем расширяющейся жидкости.

Мембранный расширительный бак (экспанзомат)

По сути, мембранный бак представляет собой гидроаккумулятор с прочной мембраной, которая способна выдерживать горячую воду без повреждения.

Расширительный бак, экспанзомат, в разрезе. Фото: Day & Nite Plumbing & HeatingРасширительные баки Джилекс различных моделей в разрезе. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛМ

Мембрана делит бак на два отсека: воздушный и водяной. В воздушный отсек компрессором или автомобильным насосом накачивается воздух под давлением 1-1,5 кгс/см², точное давление указано на наклейке, наклеенной на бак или в паспорте экспанзомата. Воздух под давлением выполняет роль пружины, сжимаясь при увеличении объема жидкости в баке.

Срок службы расширительного бака зависит от правильности установки и качества оборудования, в среднем составляет 5-8 лет. Продлить срок службы экспанзомата можно установив бак на обратной линии, перед циркуляционным насосом.

Выбор расширительного бака зависит от ассортимента отопительного оборудования в магазинах вашего региона, поэтому ориентируйтесь на отзывы касательно имеющихся в продаже моделей.

Расчёт расширительного бака для отопления

Выбирая расширительный бак надо знать его объем. Объем можно определить по формулам, а можно воспользоваться таблицей и подобрать бак для вашей системы отопления, если известна ёмкость системы отопления, объем теплоносителя во всех без исключения трубопроводах, радиаторах, котле и др.

Объем расширительного бака должен соответствовать расчетам, либо быть немного больше расчетной величины

В любом случае, рекомендуется покупать бак с запасом 10-15% по объему. Как говорится лишний объем не помешает, особенно если в качестве теплоносителя используется отопительный антифриз, а не вода.

**Таблица. Расчет емкости расширительного бака для системы отопления, в зависимости от объема теплоносителя.**
Объем теплоносителя в системе отопления, литров	Емкость расширительного бака, литров
15-20	1
25-30	2
35-45	3
50-55	4
60-65	5
70-80	6
85-90	7
95-100	8
105-110	9
120	10
Примечание: расчёт верен, если в качестве теплоносителя используется вода, начальное давление в системе отопления — 1 кгс/см², максимальное давление — 3 кгс/см². Точный расчет объема расширительного бака можно сделать на сайте ГК Климатик.

Где и как установить расширительный бак

Мембранные расширительные баки рекомендуется устанавливать на обратной линии системы отопления, недалеко от котла, перед циркуляционным насосом, водяным патрубком вверх (горизонтальные баки: влево или вправо).

Рекомендуемый производителем способ установки мембранного расширительного бака Джилекс: 1-воздухоотводчик; 2-предохранительный клапан; 3-манометр; 4-корпус группы безопасности; 5-расширительный бак; 6-отопительный котел; 7-радиаторы отопления; 8-циркуляционный насос. Иллюстрация: ИЭ 1.1/2017ЛММембранный расширительный бак установлен правильно. Фото: Википедия

Не рекомендуется устанавливать экспанзоматы водяным патрубком вниз — это будет способствовать скоплению воздуха в баке, который будет невозможно удалить из системы. Также не рекомендуется устанавливать бак на напорной линии системы отопления, чтобы продлить срок службы мембраны.

Открытые расширительные баки по традиции монтируются в самом высоком месте дома так, чтобы труба, идущая от бака, входила в обратную линию системы отопления недалеко от входа в котел. Также требуется обеспечить удобство наполнения системы водой и контроль уровня воды в баке без дополнительных ухищрений.

Источники:

Расчет мембранных расширительных баков Reflex — www.climatik.su

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.

назначение, расчет объема, правила установки

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

Особенности бака открытой системы отопления

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

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

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

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

Расчет объема открытого расширительного бака

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

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

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

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

Установка и подключение открытого расширительного бака

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

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

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

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

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

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 (V_сис= 150 литров).

Так как заводское давление внутри расширительной ёмкости равно 1.5 Bar, то примем его за предварительное давление расширителя — P_min. Максимальное рабочее давление P_max 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 –
V_расш = 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: P_max_{— P_min / P_max (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.

Как рассчитать расширительный бак для отопления: способы для разных систем

На чтение 6 мин Просмотров 106 Опубликовано 24.01.2020 Обновлено 30.12.2019

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.

Определение размеров расширительных баков для горячей воды

Расширительные баки необходимы 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, выделившаяся 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 _net = (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 может быть выражен 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) 90 009

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

Закрытые расширительные баки для сжатия

Закрытые компрессионные баки могут быть спроектированы как регулируемые расширительные баки

— воздух откачивается или нагнетается в баки с помощью автоматических клапанов для регулирования давления в системе при повышении или понижении температуры и расширения воды
амортизационные 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 объема 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 0003
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 фунтов / кв. Дюйм изб.

максимальное рабочее давление 30 фунтов на 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 галлонов 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 футов ³ / фунт) / (0,01605 футов) ³ / фунт)) — 1]
= 57 (галлонов)

Размеры расширительного бака, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание

Определение размера расширительного бака

Тщательный расчет размера расширительного бака имеет решающее значение для правильного функционирования системы.

Коэффициент расширения
Рассчитайте коэффициент расширения вашей системы, рассчитав разницу между температурой воды в холодной системе (нагрев выключен) и максимальной рабочей температурой.

]]>
° C Коэффициент
0 0,00013
10 0,00025
20 0,00174
30 0.00426
40 0,00782
50 0,01207
60 0,0145
65 0,01704
70 0,0198
75 0,02269
80 0,0258
85 0,02899
90 0,0324
95 0.0396
100 0,04343
Система отопления
Формула определения размера расширительного бака следующая (на основе закона Бойлса):
]]>
Vf = e x C = Vu
1 — (Pi / Pf) 1 — Pi / Pf
]]>
Ву = Общий полезный объем бака = Vi-Vf
Vi = Начальный том
Vf = Окончательный том
e = Коэффициент расширения
Пи = Начальное давление наддува (абсолютное) резервуара.
Это давление не должно быть ниже гидростатического давления в точке, где резервуар подключен к системе.
Pf = Максимальное рабочее давление (абсолютное) предохранительного (предохранительного) клапана
с учетом разницы уровней между резервуаром и предохранительным клапаном.
С = Общая емкость системы по воде в литрах:
бойлер, трубопроводы, радиаторы и т. Д.
(в общем случае C составляет от 4 до 8 литров на каждый кВт мощности котла)
Примечание: Расчеты должны выполняться в абсолютном давлении
e.грамм. 100 кПа = 200 кПа абсолютное.
В стандартных системах отопления:
e = 0,04318 (Tmax = 99 ° C, Tmin = 10 ° C, Δt = 89 ° C, C = 0,035)
Система охлаждения
Формула определения размера емкости выглядит следующим образом (на основе закона Бойлса):
]]>
Vf = e x C
1 — (Pi / Pf)
В стандартных системах охлаждения:
]]>
e = 0. 011 (Tmax = 50ºC, T min = 4ºC)
Пи = Максимальное давление в установке, соответствующее максимально достижимой температуре
, равной температуре окружающей среды,
, которое рекомендуется установить на уровне 50ºC
Pf = Конечное рабочее давление, достигнутое при минимальной температуре
, используя 4ºC
Пример
К = 500 литров
Пи = 150 кПа (250 кПа абс.)
Pf = 400 кПа (500 кПа абс.)
В = 0.04318 x 500 = 43,2 литра
1 – (250/500)
Выбрать бак ближайшего размера 50 литров
Расчет давления предварительной зарядки расширительного бака
Воспользуйтесь приведенным ниже расчетом, чтобы правильно определить давление предварительной зарядки расширительного бака:
]]>
Пи = [Hm x 10] + 20 кПа
где:
Pi = Начальное давление наддува (абсолютное) сосуда
Hm = Высота системы (в метрах) над местом расположения расширительного бачка
Установка
]]>
Расширительный бак должен быть установлен на стороне всасывания системного насоса и предпочтительно в самой холодной части системы e. грамм. по возвращении в котел.
Убедитесь, что температура воды, поступающей в резервуар, ниже 70ºC, чтобы предотвратить преждевременный выход из строя диафрагмы. Если температура воды выше 70ºC, необходимо установить промежуточный бак между расширительным баком и системой.
Расширительный бак должен быть оборудован запираемым сервисным клапаном и точкой слива. Это необходимо для обеспечения надлежащего обслуживания резервуара в будущем.
Расширительный бак должен быть установлен с предохранительным клапаном между баком и запираемым рабочим клапаном, чтобы защитить бак от ситуаций избыточного давления.
Номинальное значение предохранительного клапана не должно превышать безопасное рабочее давление расширительного бака.
Ввод в эксплуатацию
Для ввода в эксплуатацию расширительного бака выполните следующие 4 этапа:
Отключить

Изолируйте расширительный бак от системы с помощью запираемого рабочего клапана. Это очень важно для получения точных показаний давления.
Отключите от системы и слейте воду из бака.
Тест
Рассчитайте правильное давление предварительной зарядки расширительного бачка.
Проверить давление предварительной зарядки в расширительном баке через клапан Шредера.
Заряд
Заправьте расширительный бак до нужного давления (см. Примечание по расчету давления предварительной зарядки) через клапан Шредера, используя воздушный компрессор или баллон с азотом.
Еще раз проверьте заправку бака, чтобы убедиться, что предварительное давление сохраняется. При обнаружении утечки потребуется замена клапана Шредера или расширительного бачка.
Переподключить
Подсоедините расширительный бачок к системе.
Подайте давление в системе и проверьте на предмет утечек.
Техническое обслуживание
Для обслуживания расширительного бачка выполните следующие 5 шагов:
Проверить

Проведите визуальную проверку расширительного бачка, чтобы убедиться в отсутствии явных повреждений или коррозии.
Чтобы проверить целостность диафрагмы, нажмите
на клапан Шредера.Если вода выходит из клапана, значит, диафрагма разорвана, и расширительный бачок требует замены.
Отключить
Изолируйте расширительный бак от системы с помощью запираемого рабочего клапана. Это очень важно для получения точных показаний давления.
Отключите от системы и слейте воду из бака.
Тест
Подсчитайте правильный расширительный бак
(см. Примечание по расчету давления предварительной зарядки)
Проверить давление предварительной зарядки в расширительном баке через клапан Шредера.
Заряд
Заправьте расширительный бак до правильного давления предварительной зарядки через клапан Шредера, используя воздушный компрессор или баллон с азотом.
Еще раз проверьте заправку бака, чтобы убедиться в сохранении давления. При обнаружении утечки потребуется замена клапана Шредера или расширительного бачка.
Переподключить
Подсоедините расширительный бачок к системе.
Подайте давление в системе и проверьте на предмет утечек.
Taco Comfort Solutions: инструменты выбора
Квартир:
Позволяет пользователю указать единицы измерения, которые будут использоваться для указания входные и выходные параметры.Программа выбора расширительного бака предлагает варианты единиц США (английский) или СИ (международная система).
Тип жидкости:
Нажав на Тип жидкости Капля Меню вниз будет разрешить пользователю сделать расширение Выбор резервуаров на основе Типы жидкостей.
Материал трубы:
Щелчок по раскрывающемуся меню материала трубы позволит пользователю указать либо Медная или стальная труба для измеряемой системы.
Объем системы (галлоны):
Введите общий объем жидкости в системе.Общий объем системы должен включать количество жидкости в системе трубопроводов (включая все клапаны и фитинги), а также в насосы и другое оборудование в системе.
Минимальная начальная температура наполнения или рабочая температура (F):
Введите минимальную либо начальную температуру наполнения, либо минимально ожидаемую Рабочая Температура. Эта температура будет использоваться для установления нижнего уровня рабочий диапазон, для которого рассчитывается расширение жидкости в системе.В качестве таким образом, это должна быть самая низкая температура, которую система может когда-либо ожидать. видеть. Например, в системе отопления минимальная температура, вероятно, будет температура воды при заполнении системы (приблизительно 50-55F). В холодном водяной системе, минимальная температура, вероятно, будет достигнута, пока система работает и будет равна расчетной температуре на выходе из чиллера. В допустимый диапазон для этого значения составляет от 40,0 до 240,0 F.
Максимальная расчетная температура (F):
Введите максимальную ожидаемую температуру системы.Эта температура будет использоваться для установить наивысший уровень рабочего диапазона, для которого расширение рассчитывается жидкость в системе. Таким образом, это должна быть самая высокая температура, при которой система когда-либо ожидает увидеть. Например, в системе отопления максимальная температура, вероятно, будет температурой воды, выходящей из источника тепла. (котел). В системе с охлажденной водой максимальная температура, вероятно, будет в жаркий летний день, когда система не работает на техническое обслуживание, а температура окружающей среды вызывает повышение температуры жидкости в системе.Допустимый диапазон для этого значения от 40,0 до 240,0 F.
Минимальное начальное давление наполнения или рабочее давление (фунт / кв. Дюйм):
Введите минимальное значение начального давления наполнения или рабочего давления системы. Допустимый диапазон для этого значения составляет от 0,0 до 300,0 фунтов на квадратный дюйм).
Максимальное расчетное давление (фунт / кв. Дюйм):
Введите максимальное ожидаемое давление в системе. Допустимый диапазон для этого значения — 0,0. до 300,0 фунтов на кв. дюйм.
Solar Thermal 101: Расчет размера расширительного бака
Это седьмой пост в серии сообщений, написанных соучредителем Free Hot Water и старшим инженером-механиком Галом Мойалом. Мы будем публиковать эту серию каждую среду, поэтому, пожалуйста, назначьте дату. Некоторая информация может быть очень технической, но если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы искренне хотим помочь. Если вы хотите получить более практический опыт, изучите наши сертифицированные учебные курсы Free Hot Water. –Солнечный Фред.
Расчет размера расширительного бака [V et ]
В течение всего срока службы солнечная система горячего водоснабжения с замкнутым контуром будет подвергаться значительным перепадам температуры.Чтобы система не превышала допустимый проектировщиком диапазон давлений, необходимо «запарковать» расширение объема жидкости.
Для расчета размера расширительного бачка необходимо произвести следующие расчеты:
Нажмите, чтобы увеличить
Возможный объем расширения системы:
VA = 1,1 (Vc + Vp) ά + Vc
Vά — Расширение коллектора на «стоянку»
Vc — Общий объем коллектора
Вп — Объем коллектора, кроме коллектора
ά — Коэффициент расширения (Water-.045 Гликоль — 0,07)
Статическое давление в месте расположения предохранительного клапана:
P i = H (0,45) +7
P i — Давление в месте расположения предохранительного клапана (PSI)
H — Высота коллектора над предохранительным клапаном
Для расчета минимального необходимого расширительного бака:
V и = V a [{P f +14.7} / {P f -P i }]
В и — Требуемый минимальный объем расширительного бака
V a — Объем потенциального расширения системы
P f — Максимально допустимое давление предохранительного клапана
P i — Статическое давление в месте расположения предохранительного клапана
Если вы установщик, которому нужна дополнительная информация, или владелец дома или бизнеса, заинтересованный в солнечной горячей воде, напишите нам по адресу info @ freehotwter.com, и один из наших экспертов проведет вас через этот процесс.
Калибровочный инструмент
— Calefactio
Галлоны США
Метрическая
Тип жидкости в системе Тип жидкости в системе Вода Пропиленгликоль 20% Пропиленгликоль 30% Пропиленгликоль 40% Пропиленгликоль 50% Этиленгликоль 20% Этиленгликоль 30% Этиленгликоль 40% Этиленгликоль 50% Общий объем жидкости в системе
галлоны Литров
Минимальная температура системы
° F ° C
Максимальная температура системы
° F ° C
Минимальное рабочее давление
psi кПа
Максимальное рабочее давление
psi кПа
Я понимаю, что этот инструмент предназначен для определения размера резервуара с учетом предоставленной мной информации.Calefactio не несет ответственности ни за неправильный размер, ни за его последствия.
Представлять на рассмотрение
Галлоны США
Метрическая
Общий объем жидкости в водонагревателе
галлоны Литров
Минимальная температура системы
° F ° C
Максимальная температура системы
° F ° C
Минимальное рабочее давление
psi кПа
Максимальное рабочее давление
psi кПа
Я понимаю, что этот инструмент предназначен для определения размера резервуара с учетом предоставленной мной информации.Calefactio не несет ответственности ни за неправильный размер, ни за его последствия.
Представлять на рассмотрение
Галлоны США
Метрическая
Просадка (резервуар должен подавать)
галлоны Литров
Минимальное рабочее давление
psi кПа
Максимальное рабочее давление
psi кПа
Я понимаю, что этот инструмент предназначен для определения размера резервуара с учетом предоставленной мной информации.Calefactio не несет ответственности ни за неправильный размер, ни за его последствия.
Представлять на рассмотрение
Определение размеров расширительного бака для системы горячего масла
Пн, 14 дек 2015
Расширительный бак предусмотрен в системе горячего масла для компенсации увеличенного объема теплоносителя из-за теплового расширения.Это также помогает в удалении влаги и неконденсируемых веществ во время запуска. В этой статье будет показано, как сделать размер расширительного бачка.

Пример
Определите размер горизонтального расширительного бака для системы горячего масла, используя Therminol VP-1 в качестве теплоносителя. Жидкость нагревается от 30 ° C до 350 ° C. Объем горячего масла в системе 7,87 м³. L / D использовать как 2.5. Плотность теплоносителя составляет 1056 кг / м³ при 30 ° C и 761 кг / м³ при 350 ° C.
Минимальный объем (10% ~ 20%) учитывается в расширительном баке при запуске в холодных условиях.Когда начинается нагрев, объем увеличивается, и размер резервуара должен быть таким, чтобы расширенный объем заполнял (70% ~ 80%) объема резервуара.
Считайте объем емкости равным V. Начальный объем горячего масла в холодных условиях следующий.
V _{холодный} = 10% V + V _Sys (в м³) M _{холодный} = (0,1 В + 7,87) ρ _{холодный} (в кг)
Объем при расширении определяется делением на плотность при высоких температурах.
В _{горячий} = (0.1 V + 7,87) ρ _{холодный} / ρ _{горячий} (м³)
Увеличение объема получается как
В _{расширение} = (0,1 В + 7,87) (ρ _{холодное} / ρ _{горячее} - 1)
Уровень жидкости в расширительном бачке увеличивается и заполняет до 70% объема.
В _{расширение} = 0,7 В - 0,1 В
Решение вышеуказанных уравнений для V обеспечивает емкость расширительного бака.
В = 5.44 м³
Объем эллиптического горизонтального резервуара 2: 1 составляет.
В = πD²L / 4 + πD³ / 12
При L / D = 2,5 решение вышеуказанного уравнения дает.
D = 1,35 м L = 3,37 м
Таблица размеров расширительного бака для системы горячего масла

Диаграмма МакКейба Тиле Линейное программирование в Excel Определение заряда расширительного бака со стороны воздуха
Майкл Хауш из Housh Home Energy в Огайо написал этот совет, чтобы помочь техническим специалистам определить заряд со стороны воздуха в резервуаре высокого давления.Спасибо, Майкл!
Определение расхода воздуха на стороне расширительного бачка в системе водяного отопления — относительно простая задача. Заряженный бак надлежащего размера предназначен для поддержания давления в системе примерно на 5,0 фунтов на квадратный дюйм ниже, чем сброс давления, когда система находится при максимальной рабочей температуре.
Надлежащая заправка со стороны воздуха равна статическому давлению жидкости на входе в резервуар плюс дополнительный запас 5,0 фунтов на квадратный дюйм для давления в верхней части системы.Перед добавлением воды в систему необходимо проверить и отрегулировать воздушную сторону бака. Если резервуар уже установлен и в системе имеется давление, необходимо сбросить давление в резервуаре до 0 фунтов на квадратный дюйм перед проверкой давления в резервуаре.
Формула для расчета давления на стороне воздуха относительно проста и напрямую связана с самой высокой точкой в системе от входа в расширительный бак.
Па = H * (Dc / 144) + 5
Где:
Па = давление на стороне воздуха в расширительном баке (фунт / кв. Дюйм)
H = высота от входа в резервуар до самой высокой точки в системе (футы)
Dc = плотность воды в самом холодном состоянии / при типичном наполнении (фунт / фут ³)
На приведенном выше графике показана зависимость между плотностью воды и температурой в диапазоне от 50 ° F до 250 ° Ф.
Многие «практические» уравнения для гидронных систем основаны на том, что плотность воды при 60 ° F составляет 62,37, поэтому мы могли бы упростить приведенное выше уравнение до практического уравнения, сначала решив для плотности (Dc ). (Примечание : формулы, которые мы используем при расчете GPM для гидравлической системы, также используют базовый уровень 60 ° F. Мы опубликовали статью о расчетах GPM для гидронной системы, которую вы можете прочитать ЗДЕСЬ .)
Dc = 62,37 / 144 = 0,433
Подстановка «Dc» в исходное уравнение даст нам немного менее сложное уравнение, которое можно использовать в качестве практического правила для определения давления на стороне воздуха.