Эта статья – о том, как рассчитать расширительный бак для отопления в вашем частном доме. Мы приведем необходимые для подсчетов формулы и некоторые дополнительные данные, которые могут понадобиться читателю. Итак, в путь.
На фото – расширительные баки для отопления.
Устройство бака
Прежде, чем мы приступим к вычислениям, стоит понять одну тонкость. Полный объем расширительного бачка и расширение теплоносителя – это два значения, которые взаимосвязаны, но вовсе не равны друг другу.
Это прямо вытекает из схемы работы того устройства, которое мы исследуем:
- Его емкость разделена на две части упругой резиновой мембраной. Одна часть емкости предназначена для заполнения теплоносителем, вторая же заполняется воздухом с некоторым избыточным давлением.
- Предназначенная для теплоносителя часть емкости снабжается патрубком для подключения к контуру. Воздушная камера, в свою очередь, комплектуется ниппелем, который позволяет стравить давление или увеличить его с помощью ручного или электрического насоса.
Важно: при запуске отопления в камере расширительного бачка создается избыточное давление, равное гидростатическому. Проще говоря, при высоте верхней точки контура над уровнем монтажа бачка в пять метров он настраивается на давление в 0,5 кгс/см2 (давление в 1 кгс/см2 соответствует напору в 10 метров).
Таким образом, указываемый производителем объем должен вместить и вытесненную тепловым расширением воду, и воздух, который при падении избыточного давления вытеснит ее обратно в контур.
Схема работы устройства.
Схемы расчетов
Простая
Простейшая формула такова: расширительный бачок берется равным 10% от общего количества теплоносителя. Если заполнение контура требует 600 литров воды, вам необходимо 60-литровое изделие; если вы заливаете в отопление 800 литров – 80 и так далее.
Как все простые схемы, эта имеет большую погрешность. Цена ошибки в большую сторону – небольшая переплата за избыточные размеры, а вот при занижении результата относительно необходимого мы получим постоянное срабатывание предохранительного клапана.
Как своими руками выполнить более точный подсчет?
Точная
Более точно нужное нам значение рассчитывается по формуле V = (Vt х E)/D, в которой:
- V – искомая величина.
- Vt – общий объем отопления – радиаторов, труб, котла и т.д.
- E – коэффициент расширения теплоносителя.
- D – коэффициент эффективности мембранного расширительного бачка.
Для продолжения нам явно недостает нескольких справочных значений.
Объем теплоносителя в системе
Как можно узнать полную емкость вашей системы отопления?
- Заполнив ее водой и полностью слив в мерную емкость.
- Отметив изменения показания водосчетчика при заполнении системы из контура ХВС.
- Сложив емкости всех отопительных приборов (данные можно найти в документации к ним) и всех трубопроводов (для каждого диаметра они рассчитываются по формуле V=Pi*R^2*H, где Pi = 3,1415, R – половина внутреннего диаметра трубы, а H – ее длина).
Типичные литражи секций радиаторов разных типов.
- Наконец, емкость сбалансированной системы отопления можно приблизительно оценить из расчета 15 литров на киловатт тепловой мощности котла. Так, котел мощностью 24 КВт обычно подключен к контуру, заполненному 24х15=360 литрами воды.
Коэффициент расширения
В абсолютном большинстве случаев в качестве теплоносителя используется обычная вода. Вот коэффициент ее расширения для разных температур при нагреве со стартового значения в +10С.
Нагрев, градусы по шкале Цельсия
Расширение, %
30
0,75
40
1,18
50
1,68
60
2,25
70
2,89
80
3,58
90
4,34
100
5,16
Обратите внимание: добавка антифризов – этилен или пропиленгликоля увеличивает тепловое расширение, но не так чтобы значительно. Так, при дельте температур в 100 градусов и содержании гликоля в теплоносителе, равном 30%, расширение увеличится лишь на 0,45%.
Добавка антифриза незначительно увеличит расширение теплоносителя.
Коэффициент эффективности бака
Инструкция по подсчету значения эффективности бака тоже довольно проста.
Здесь используется формула вида D = (PV – PS) / (PV + 1). В ней:
- D – искомый коэффициент;
- Pv – максимальное рабочее давление (то, на которое выставлено срабатывание предохранительного клапана).
- Ps – давление зарядки бака. Оно, как мы выяснили ранее, соответствует гидростатическому напору в контуре отопления.
Пример расчета
Давайте выполним подсчет по более точной из схем для следующих условий:
- Нам предстоит отапливать двухэтажный дом, верхняя точка системы отопления в котором возвышается над расширительным баком на 5 метров.
- Общая площадь дома со стандартным утеплением составляет 240 метров. Оценим потребность в тепловой мощности котла по простейшей формуле: 240/10=24 КВт.
- Максимальный нагрев воды, используемой в качестве теплоносителя, возьмем равным 80 градусам.
Итак:
Вместо вычислений можно воспользоваться таблицей.
Линейка стандартных размеров.
Как легко заметить, более сложная схема вычисления в данном случае помогла нам сэкономить относительно более простой 11 – 12 литров емкости.
Заключение
Тратить ли время на точный подсчет или воспользоваться простой схемой – читателю предстоит решить самостоятельно. Как всегда, прикрепленное видео предложит его вниманию дополнительную тематическую информацию.
Успехов!
