Расчет системы отопления (Часть 7 — Расчет бачка расширения)

Современный отопительный рынок владельцам загородной недвижимости предлагает использовать удобные и недорогие решения для компенсации температурных расширений теплоносителя – расширительные баки «экспанзоматы» закрытого типа. Эти баки пришли на смену емкостям открытого типа зачастую изготовляемых кустарными способами и устанавливаемые в верхней точке систем с естественной циркуляцией.

Принцип работы расширительного бака

Расширительные баки закрытого типа представляют собой герметичную резиновую мембрану, которая разделяет между собой две среды: водяную от воздушной. Воздушная среда представляет собой смесь азота и воздуха накачанная в капсулу под определенным давлением. Теплоноситель в системе отопления циркулирует по замкнутому контуру, и при нагревании меняет свою плотность и объем, расширяясь при этом. Чтобы предотвратить повышения давления в системе выше критичного, горячая вода начинает заполнять водяную камеру расширительного бака. Тем самым происходит выгибание мембраны в сторону воздушной камеры.

Заполнение водяной части бака будет происходить до достижения максимального давления в системе и максимального увеличения воды, при полностью заполненном экспанзомате и росте давления происходит сброс теплоносителя в канализационную сеть через предохранительный клапан. Поэтому, чтобы не происходило частных сливов горячего теплоносителя и частой подпитки системы водой, необходимо производить расчет объема расширительных баков исходя из объема системы и ее мощности.

Расчет объема расширительного

Расчет объема расширительного бака производится по формуле:

Vбак= Vсист*?темп/ (1-Pабс min/Pабс max),

где

Vсист – объем системы отопления, л

?темп – коэффициент температурного расширения теплоносителя, показатель изменения объема теплоносителя, соответствующего разнице температур при работе и заполнении системы. Является табличной величиной, при температуре теплоносителя 90 °С и воздуха при заполнении 30°С равен 0,033.

Pабс min – абсолютное изначальное давление в экспанзомате, бар. Как правило, это давление больше статического давления системы относительно точки врезки бака.

Pабс max – абсолютное давление срабатывания предохранительного клапана, или предельное давление в баке, бар

Объем системы отопления определяется несколькими способами:

• при составлении аксонометрической схемы трубопроводов и выполнении гидравлического расчета, в частности, определения диаметра трубопроводов и их длины.
• Либо укрупненным способом в зависимости от назначения системы и тепловой мощности.

Укрупнено удельный объем теплоносителя системы рассчитывается следующим образом исходя из насыщенности системы отопительными приборами:

1. Котельная – 13 л/кВт;
2. Система отопления – 11 л/кВт;
3. Радиаторы систем отопления – 15 л/кВт;
4. Конвектора — 8 л/кВт;
5. Теплый пол – 18 л/кВт.

В качестве примера рассчитаем объем расширительного бака для системы отопления жилого дома тепловой мощностью 8 кВт:

• Объем системы, состоящей из сети трубопроводов, котла и радиаторов примерно составит 312 литров.
• Коэффициент температурного расширения теплоносителя ?темп=0,033.
• Pабс min=1+0,6=1,6 бар
• Pабс max=1+3=4 бар
• Vбак= 312*0,033/ (1-1,6/4)=17 литров.
• Ближайший объем доступного бака равен 25 литров, который и принимаем к установке.