Як розрахувати розширювальний бак для опалення?

Будь-яка сучасна система опалення не "представляє» свого існування без надійного компенсатора теплового розширення теплоносія в ній - розширювального бака.

Практичний розрахунок розширювального бака для опалення досить простий - необхідно «озброїтися» декількома формулами і визначитися з вихідними робочими параметрами системи.

Зараз ефективно використовуються розширювальні баки закритого типу. Відкриті варіанти цих функціональних пристроїв використовувалися переважно в системах з природно циркулює теплоносієм. Вони мають значні габарити і низьку ефективність. Тому поступово застосування такого типу баків сходить на «ні».

Баки закритого типу конструкційно представляють собою герметичну ємність циліндричної або «таблетованій» форми.

Мембранний розширювальний бак «таблетка»

Мембранний розширювальний бак

Всередині бак розділений мембранної перегородкою на повітряну і рідинну камери - це бак диафрагменного типу. Також можливо конструкційно використання всередині бака «балонний» еластичною камери з термостійкої гуми.

Схематичне пристрій розширювального бака

Принцип дії заснований на розширенні обсягу теплоносія в рідинному відсіку, який призводить до деформації еластичної перегородки (балона). Зменшення обсягу повітряної камери призводить до підвищення тиску повітря (газу) в ній. Перевищення допустимого тиску призводить до спрацьовування запобіжного клапана. Така спрощена схема дії цього бака.

Але нормальне і безпечне функціонування системи можливо тільки при правильному розрахунку розширювального бака для опалення. Ігнорування або неграмотний розрахунок обсягу розширювального бака призведе або до недостатнього тиску в системі, або до перевищення тиску в ній і аварійного скиду надлишку теплоносія.

Математика в розрахунку параметрів розширювального бака

Перед тим, як розрахувати розширювальний бак для опалення, вже необхідно визначити:

Загальний (сумарний) обсяг всіх елементів системи опалення: котла, труб, радіаторів. Зробити такий розрахунок практично досить складно - тому використовують методику приблизного розрахунку, засновану на таких практичних даних:

• конвектор «бере» 7 л теплоносія на кВт потужності;
• тепла підлога «зажадає» 17 л на кВт;
• радіатора необхідно 10,6 л / кВт теплової потужності.

Ще простіше! На 1 кВт потужності системи опалення приймається розрахункова величина обсягу в 15 л теплоносія.

Розрахунок обсягу розширювального бака (V_ {бака} ) робимо по формулі:
$$ V_ {бака} = V_ {сист} * k / D $$
де:

(V_ {бака} ) - обсяг теплоносія у всій системі;

(K ) - коефіцієнт об`ємного теплового розширення теплоносія;

(D ) - показник ефективності розширювального бака (мембранного блоку).

Величину (k ) для води приймають рівною 4 при її температурі до 95 ОС, при використанні етиленгліколю 10-20 величина змінюється від 4,4 до 4,8 відповідно!

Орієнтовна величина розрахунку розширювального бака для опалення, тобто об`єму рідини в ньому - 3 від усього обсягу теплоносія даної системи.

У разі «невідомості» параметра (D ) його можна розрахувати за формулою:
$$ D = frac {P_ {макс} - P_ {поч}} {P_ {макс} + 1} $$
де:

(P_ {макс} ) - значення макс. допустимого в системі тиску (на це тиск на стрункий запобіжний клапан);

(P_ {поч} ) - тиск первісної накачування повітряної камери бака.

Розрахунок мембранного розширювального бака зобов`язує враховувати граничні робочі параметри:

1. максимальне значення температури теплоносія (до +120 оС);
2. максимальний робочий тиск (до 6-10 бар).

Підсумкові показники для вибору бака повинні бути вище розрахункових. Незначне перевищення необхідного обсягу бака не так страшно, як недостатній його обсяг.

Увага! Застосування в якості теплоносія антифризних сумішей рекомендований вибір бака зі збільшеним на 50 об`ємом.

У разі використання рециркуляционной системи гарячого водопостачання її необхідно обладнати додатковим розширювальним баком.

Виконується розрахунок розширювального бака для ГВП згідно з технічною документацією конкретного виробника пристроїв.

Типова схема підключення розширювальних баків в систему опалення та ГВП

Розглянута методика показує, як розрахувати ємність розширювального бака, але в разі самостійного планування системи опалення краще «сім разів відміряти ...», тобто при наявності можливості проконсультуватися з фахівцем на місці.