Розрахунок розширювального бака для опалення - простий і складний способи

Ця стаття - про те, як розрахувати розширювальний бак для опалення у вашому приватному будинку. Ми наведемо необхідні для підрахунків формули і деякі додаткові дані, які можуть знадобитися читачеві. Отже, в дорогу.

 

Пристрій бака
Перш, ніж ми приступимо до обчислень, варто зрозуміти одну тонкість. Повний обсяг розширювального бачка і розширення теплоносія - це два значення, які взаємопов'язані, але зовсім не рівні один одному.

 

 

Це прямо випливає з схеми роботи того пристрою, який ми досліджуємо:
• Його ємність розділена на дві частини пружною гумовою мембраною. Одна частина ємності призначена для заповнення теплоносієм, друга ж заповнюється повітрям з деяким надлишковим тиском.
• Призначена для теплоносія частину ємності забезпечується патрубком для підключення до контуру. Повітряна камера, в свою чергу, комплектується ніпелем, який дозволяє стравити тиск або збільшити його за допомогою ручного або електричного насоса.

 

Важливо: при запуску опалення в камері розширювального бачка створюється надлишковий тиск, що дорівнює гідростатичному. Простіше кажучи, при висоті верхньої точки контуру над рівнем монтажу бачка в п'ять метрів він налаштовується на тиск в 0,5 кгс / см2 (тиск в 1 кгс / см2 відповідає напору в 10 метрів).
Таким чином, що вказується виробником обсяг повинен вмістити і витиснену тепловим розширенням воду, і повітря, який при падінні надлишкового тиску витіснить її назад в контур.

 

Схеми розрахунків
Проста
Найпростіша формула така: розширювальний бачок береться рівним 10% від загальної кількості теплоносія. Якщо заповнення контуру вимагає 600 літрів води, вам необхідно 60-літрове виріб; якщо ви заливаєте в опалення 800 літрів - 80 і так далі.
Як всі прості схеми, ця має велику похибку. Ціна помилки в більшу сторону - невелика переплата за надлишкові розміри, а ось при заниженні результату щодо необхідного ми отримаємо постійне спрацьовування запобіжного клапана.

 

Як своїми руками зробити більш точним підрахунок?
Точна
Більш точно потрібне нам значення розраховується за формулою V = (Vt х E) / D, в якій:
• V - шукана величина.
• Vt - загальний обсяг опалення - радіаторів, труб, котла і т.д.
• E - коефіцієнт розширення теплоносія.
• D - коефіцієнт ефективності мембранного розширювального бачка.

 

Для продовження нам явно бракує кількох довідкових значень.

 

Об'єм теплоносія в системі
Як можна дізнатися повну ємність вашої системи опалення?
• Заповнивши її водою і повністю злив в мірну ємність.
• Відзначивши зміни показання водолічильника при заповненні системи з контуру ХВП.
• Склавши ємності всіх опалювальних приладів (дані можна знайти в документації до них) і всіх трубопроводів (для кожного діаметра вони розраховуються за формулою V = Pi * R ^ 2 * H, де Pi = 3,1415, R - половина внутрішнього діаметра труби, а H - її довжина).

 

 

• Нарешті, ємність збалансованої системи опалення можна приблизно оцінити з розрахунку 15 літрів на кіловат теплової потужності котла. Так, котел потужністю 24 КВт зазвичай підключений до контуру, заповненому 24х15 = 360 літрами води.
Коефіцієнт розширення
В абсолютній більшості випадків в якості теплоносія використовується звичайна вода. Ось коефіцієнт її розширення для різних температур при нагріванні зі стартового значення в + 10С.

Зверніть увагу: добавка антифризів - етилен або пропіленгліколю збільшує теплове розширення, але не так щоб значно. Так, при дельті температур в 100 градусів і змісті гліколю в теплоносії, рівному 30%, розширення збільшиться лише на 0,45%.
Добавка антифризу незначно збільшить розширення теплоносія.

 

Коефіцієнт ефективності бака
Інструкція з підрахунку значення ефективності бака теж досить проста.
Тут використовується формула виду D = (PV - PS) / (PV + 1). У ній:
• D - шуканий коефіцієнт;
• Pv - максимальний робочий тиск (те, на яке виставлено спрацювання запобіжного клапана).
• Ps - тиск зарядки бака. Воно, як ми з'ясували раніше, відповідає гідростатичному напору в контурі опалення.

 

Приклад розрахунку
Давайте виконаємо підрахунок по більш точної зі схем для наступних умов:
• Нам належить опалювати двоповерховий будинок, верхня точка системи опалення в якому височить над розширювальним баком на 5 метрів.
• Загальна площа будинку зі стандартним утепленням становить 240 метрів. Оцінимо потреба в тепловій потужності котла по простій формулі: 240/10 = 24 КВт.
• Максимальний нагрів води, використовуваної в якості теплоносія, візьмемо рівним 80 градусам.

 

Отже:
1. Стандартний максимум робочого тиску для автономних систем становить 2,5 кгс / см2.
2. 5 метрів висоти контуру дають нам гідростатичний тиск в 0,5 кгс / см2.
3. Коефіцієнт ефективності бака буде рівним (2,5 - 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.
4. Коефіцієнт розширення при нагріванні на 80 градусів можна прийняти рівним 0,036 (згідно з таблицею він дорівнює 3,58%).
5. Повний обсяг контуру, розрахований по потужності котла, приймемо рівним 24 х 15 = 360 літрів.
6. Отже, мінімальний обсяг бачка дорівнює (360 х 0,036) / 0,57 = 22,7 літра (з округленням до найближчого стандартного значення - 24-25 літрів).

 

 

Як легко помітити, більш складна схема обчислення в даному випадку допомогла нам заощадити відносно більш простий 11 - 12 літрів ємності.
Висновок
Витрачати час на точний підрахунок або скористатися простою схемою - читачеві належить вирішити самостійно. Як завжди, прикріплене відео запропонує його увазі додаткову тематичну інформацію.