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:

1. Радиаторы около 10,5 л.
2. Теплые полы и другие греющие поверхности 17,0 л.
3. 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

Расчет расширительного бака для закрытых систем отопления

Как произвести расчет объёма расширительной емкости для закрытой системы отопления.

Современные системы отопления представляют собой замкнутый контур, герметичную конструкцию заполненную жидкостью, которая изолирована от попадания воздуха, а значит, менее подвержена окислению.

При увеличении объёма жидкости в закрытой системе, в связи с увеличением температуры теплоносителя, может повыситься давление, способное нарушить целостность элементов системы. В таких случаях устанавливается герметичный расширительный бак (мембранный или экспанзомат), который используется в закрытых контурах отопления с целью компенсации температурных расширений.

Экспанзомат конструктивно представляет собой герметичную емкость, со встроенной внутрь эластичной мембраной или мешком, разделяющей бак на две полости: одна из которых, при увеличении давления, наполняется теплоносителем, а другая – воздухом или азотом.
В одной из частей компенсатора расположен ниппель для подкачки насосом и замера давления газа, а в другой – резьбовой штуцер для присоединения к контуру отопления.

 

 

Формула расчета расширения жидкости при изменении температуры:

V = A x VT / (1– Pmin / Pmax.) / К.

где:

VT- общий объем теплоносителя в системе

A – коэффициент расширения теплоносителя при максимальной возможной температуре

Pmin (атм.) – начальное давление в расширительном баке 

Pmax (атм.) – максимально допустимое значение давления

К – коэффициент заполнения расширительной ёмкости, определяющий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема мембранного бака), который может вместить экспанзомат. По таблице:

Pmax-максимальное давление, атм.	Pmin – начальное давление, атм.
	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	5,0
1,0	0,25
1,5	0,40	0,20
2,0	0,50	0,33	0,16
2,5	0,58	0,42	0,28	0,14
3,0	0,62	0,50	0,37	0,25	0,12
3,5	0,67	0,55	0,44	0,33	0,22
4,0	0,70	0,60	0,50	0,40	0,30	0,20
4,5		0,63	0,54	0,45	0,36	0,27	0,18
5,0			0,58	0,50	0,41	0,33	0,25	0,16
5,5			0,62	0,54	0,47	0,38	0,30	0,23
6,0				0,57	0,50	0,42	0,35	0,28
6,5				0,60	0,53	0,46	0,40	0,35	0,20
7,0					0,56	0,50	0,44	0,38	0,25
7,5					0,58	0,53	0,47	0,41	0,30
8,0						0,56	0,50	0,45	0,33

 

Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %

°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

 

Пример:

коэффициент расширения воды при температуре 90°С равен по таблице 0,0359

объем системы допустим 600 л.

начальное давление в расширительном баке 1,5 атм. 

максимальное давление в системе отопления 4 атм.

V = 0,0359 х 600 / (1 – 1,5 / 4) / 0,5 = 68,928 литра

nasosy.by – Расчет расширительного бака отопительной системы

Расчет расширительного бака отопительной системы

Для определения объема расширительного бака, минимального диаметра присоединительного трубопровода, начального давления газового пространства и начального эксплуатационного давления в системе отопления выполняют расчет системы отопления.

Методика расчёта расширительных баков достаточна сложна, но минимально рассмотрев данный вопрос можно определить ряд простейших зависимостей между объёмом бака и другими параметрами:

1. С увеличением ёмкости системы отопления, требуется больший объём расширительного бака.
2. С увеличением максимальной температура воды в системе отопления требуется больший объём бака.
3. С увеличением максимально допустимого давления в системе отопления можно уменьшить объём.
4. С уменьшением высоты от места установки расширительного бака до верхней точки системы отопления возможно уменьшение объёма бака.

Необходимо отметить, что расширительные баки в системе отопления необходимы не только для компенсации изменяющегося объёма в контуре системы отопления, но и для пополнения имеющихся утечек теплоносителя. Для этого в расширительном баке предусматривают некоторый запас воды – эксплуатационный объём. Обычно в алгоритме расчёта закладывают эксплуатационный объём воды в размере 3% от общей ёмкости системы отопления.

ПОДБОР РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ НА ПРИМЕРЕ ОБОРУДОВАНИЯ ИЗВЕСТНОГО БРЕНДА UNIPUMP

Подбор расширительного бака необходимо производить учитывая его температурные и прочностные характеристики. Давление и температура в месте подключение бака не должны превышать максимально допустимых значений.

Объём расширительного бака должен быть больше или равен объёму, полученному в результате расчёта. Ощутимого вреда от увеличения объёма более расчётного нет.

При установке расширительных баков необходимо учитывать их габариты и соотносить их с размерами дверных или оконных проемов, учитывая, что расширительные баки диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут могут иметь проблемы с транспортировкой и для их перемещения будут необходимы средства механизации. В таком случае можно построить систему отопления на основе не одного расширительного бака, а нескольких мембранных баков меньшей ёмкости.

Следует знать, что при использовании в качестве теплоносителя гликолевых смесей необходимо подбирать расширительный бак с запасом на 50% превышающим полученный при расчёте. Иначе первоочередным признаком неправильно выбранного расширительного бака или отсутствие его настройки будет частое срабатывание предохранительного клапана.

 

Итак, приступим к расчету. Для расчета рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объём системы отопления сложением водяных объемов котла, отопительных приборов, трубопроводов.

Самый простой способ расчета расширительного бака в системе отопления:

Надо, узнав объем теплоносителя в системе, умножить его на 0,08 – 0,1 т.е. примерно 8-10% от объема системы отопления. Таким образом, можно узнать, что системе в 100 литров теплоносителя требуется расширительный бак объемом около 8-10 литров.

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

VL	– суммарный объём системы (котел, радиаторы, трубы, теплообменники и т.п.)
Е	– коэффициент расширения жидкости %
D	– эффективность мембранного расширительного бака

Объем системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу исходя из соотношения 1 кВт = 15 л.

Например: отопительная мощность для дома 45 кВт, тогда суммарный объем (емкость) системы отопления VL = 15 х 45 = 675 л.
Расширение жидкости – 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95°С Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль, то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:
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)

Пример приблизительного подбора бака

Отапливаемая площадь дома составляет 400 м², высота системы 5м, необходимая отопительная мощность 45 кВт, тогда объем необходимого расширительного бака составит:

VL	= 45 x 15 = 675 л.
PV	= 2,5 бар; PS = 0,5 бар
D	= (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57
V	= 675 x 0,04 / 0,57 = 47,4

Выбор: расширительный бак UNIPUMP 50 литров, давление зарядки 0,5 бар

Примерные значения объема воды в системе отопления

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

 

Коэффициент расширения (увеличения объёма) воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры

°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

 

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Система отопления закрытого типа имеет немало преимуществ. Она намного компактнее, так как не требует соблюдения правила установки расширительного бака в высшей точке, легче поддаётся регулировкам, работает экономичнее, а теплоноситель не испаряется и не контактирует с воздухом, то есть не насыщается кислородом, что очень важно для долговечности металлических элементов котла и радиаторов.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Компенсация температурного расширения воды происходит за счет установки мембранного расширительного бака, который может быть смонтирован, например, на «обратке» в непосредственной близости от котла. Необходимо лишь правильно определиться с параметрами этого важного элемента системы. В этом нам поможет калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления.

Необходимые разъяснения по выполнению вычислений – ниже самого калькулятора.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению вычислений объема бака

Понятно, что при монтаже системы отопления, особенно в условиях дефицита места, хочется по максимуму сэкономить свободное пространство. Тем не менее, объем расширительного бака не может быть меньше расчетного значения.

В основу расчета положена следующая формула:

Vb = Vt × Kt / F

Vb — рассчитываемый объем расширительного бака.

Vt — объем теплоносителя в системе.

Как быть с ним?

• Практический способ – засечь по водомеру во время пробного заполнения системы.
• Самый точный способ – просуммировать внутренние объемы всех элементов системы – котла, труб, радиаторов и т.п.
• Простейший «теоретический» метод — не боясь совершить серьезную ошибку, можно принять соотношение 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла отопления. Именно эта зависимость и заложена в калькулятор расчета.

Kt — коэффициент, принимающий во внимание тепловое расширение применимого теплоносителя. Этот показатель зависит от содержания в теплоносителе антифризных  добавок, и изменяется и с процентным соотношением этих добавок, и с ростом температуры,  причем — нелинейно. Существуют специальные таблицы, но в нашем случае эти данные уже внесены в калькулятор – из расчёта среднего нагрева теплоносителя до +70÷80 ºС (это наиболее оптимальный режим работы автономной системы отопления).

Если в системе применяется вода, то это необходимо отметить в соответствующем поле калькулятора.

Цены на расширительные баки для системы отопления

расширительный бак для системы отопления

Что может использоваться в качестве теплоносителя?

Для частных домов, которые могут оставляться хозяевами в зимнее время на длительное время с выключенным отоплением, целесообразнее применять незамерзающие жидкости – антифризы. О разнообразии теплоносителей для систем отопления, об их свойствах, достоинствах и недостатках – в специальной публикации нашего портала.

F — так называемый коэффициент эффективности мембранного расширительного бака. Он выражается следующей зависимостью:

F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1)

F — вычисляемый коэффициент эффективности бака.

Pmax — максимальное давление в системе, которое соответствует порогу срабатывания аварийного клапана в «группе безопасности». ЭтоТ параметр обязательно указывается в паспортных данных котельного оборудования.

Pb — давление подкачки воздушной камеры расширительного бачка. Изделие может поступать уже предварительно накачанное – тогда этот параметр будет указан в паспорте. Впрочем, эту величину можно и изменять – воздушная камера поДкачивается, например, автомобильным насосом, или, наоборот, из нее стравливается избыточный воздух – для этого на баке имеется специальный ниппель. Как правило, в автономных системах отопления рекомендуют закачивать воздушную камеру до уровня одной – полутора атмосфер.

Какие еще элементы обязательны в системе отопления закрытого типа?

Чтобы правильно спланировать и смонтировать отопление в доме или квартире, необходимо знать его устройство и взаимосвязь всех основных приборов и элементов. Подробно о системе отопления закрытого типа рассказывает специальная публикация нашего портала.

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– Pmin / Pmax (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.

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.

Расширительные и компрессионные баки в гидравлических системах (часть 4): приемочный объем

Допустимый объем должен быть одним из значений, указанных в спецификации бака гидронной системы. В последних двух (Часть 2 и Часть 3) Р. Л. Деппманн «Понедельник, утро» мы рассмотрели значения давления, необходимые в знаменателе формулы резервуара. Сегодня мы исследуем температуры и тип жидкости, которые необходимы для программ выбора для определения приемочного объема резервуара.

Мы подробно исследуем этот предмет в данной статье R.L. Deppmann Monday Morning Minutes, но мы также предлагаем более короткую видеоверсию от одного из наших инженеров по продажам Марка Файна.

Что такое приемочный объем?

Числитель приведенной выше формулы называется приемочным объемом. В формуле (E _w – E _p ) _* V _s, (E _w – E _p ) – это расширение жидкости за вычетом расширения трубы и V _s объем системы в галлонах.Это объем, необходимый, поскольку жидкость нагревается без учета давления.

Когда проектировались исходные гидравлические системы с гравитационным потоком, был открытый расширительный бак, обычно расположенный на чердаке. При срабатывании котла вода расширяется и уровень в баке повышается. Начальное давление было атмосферным, как и конечное давление, поскольку резервуар был открыт. Таким образом, объем резервуара равнялся приемному объему. Когда вода в системе нагревается, она расширяется в открытый расширительный бак. Бак должен иметь достаточный объем, чтобы выдержать повышение от начальной температуры до максимальной температуры системы.

Сегодня редко используют открытый расширительный бачок. Теперь мы используем компрессионные или расширительные баки, которые могут справиться с приемным объемом, сохраняя давление между давлением наполнения и максимальным давлением.

Что такое температура заполнения и максимальная температура?

В программе выбора резервуара B&G ESP Systemwize требуются два ввода: температура заполнения и максимальная температура.Мы ищем расширение жидкости в системе с момента ее заполнения до максимальной температуры в системе.

В нашем районе на севере температура заполнения обычно составляет 40 ° F. При проектировании предполагается, что мы не знаем, будет ли он заполнен зимой или летом, поэтому по умолчанию мы выбираем наименьшее число. Вы можете изменить ее в соответствии с температурой воды в вашем районе. Это число НЕ является температурой обратной системы. Это температура заполнения от муниципалитета или колодца.

Максимальная используемая температура будет варьироваться в зависимости от вашего уровня комфорта при работе системы. По книжке это средняя температура всего системного объема. Например, предположим, что система представляет собой систему отопления с расчетной температурой подачи 180 ° F и температурой возврата 140 ° F. Это пример, который мы используем в викторине, часть 1. Мы можем предположить, что в разгар зимы половина воды в системе или водоснабжения имеет температуру 180 ° F, а другая половина или возврат – 140 ° F.Средняя максимальная температура составляет 160 ° F.

Что происходит весной и осенью, когда системе не требуется столько тепла? Если мы предположим, что есть расписание сброса, то средняя температура будет ниже, поэтому максимальная останется 160 ° F. Но, если нет графика сброса или он не работает должным образом, то, когда мы отправляем жидкость на 180 ° F весной или осенью, температура возврата будет намного выше 160 ° F. В целях безопасности мы можем использовать максимальную температуру 180 ° F, что приведет к большему запасу прочности при выборе.

Зачем нам нужен тип жидкости для выбора размера расширительного бака?

Расширение воды от одной температуры к другой отличается от гликолей или других жидкостей. Расширение рассчитано для вас в программе B&G Systemwize. Этот расчет не является загадкой.

E _F = [((удельный объем при горячей температуре) / (удельный объем при холодной температуре)) – 1]

Расчет необходимого приемочного объема резервуара: (E _f – E _p ) * объем системы.Давайте рассмотрим пример и предположим, что система содержит 50% этиленгликоля, но вы не меняли значение по умолчанию с воды. Предположим, у вас есть закрытая система водяного отопления с максимальной температурой 180 ° F и ΔT 40 ° F со сбросом. Предположим, что объем системы составляет 1400 галлонов. Предположим также, что начальное давление составляет 12 фунтов на квадратный дюйм, а максимальное давление в системе – 27 фунтов на квадратный дюйм. Что происходит с приемочным объемом?

Допустимый объем воды составляет 29,29 галлона, а допустимый объем гликоля – 52.64 галлона. Вы услышите об этой ошибке, так как предохранительный клапан начнет пропускать воду при средней температуре 115 ° F в результате использования неверных свойств жидкости.

Теперь, когда вы знаете, как определять приемочный объем, в следующей статье Р. Л. Деппманна «Понедельник утром» будут рассмотрены компрессионные баки «старого образца» и системы контроля воздуха.

Ознакомьтесь с остальными баками расширения и сжатия в гидравлических системах. Серия:

Заявление об отказе от ответственности: R.L. Deppmann и ее аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации. Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.

Размеры расширительного бака

| Компания Wessels

Размер резервуара

Онлайн-калькулятор для расчета размеров расширительного бака

Быстро и легко измерьте размер резервуара из любого веб-браузера с помощью нашего калькулятора размера резервуара.Рассчитывайте предлагаемые модели, просматривайте и загружайте отчеты и отправляйте запросы по электронной почте с помощью этого простого веб-приложения. Совместимость с Mac и ПК.

Нужна помощь? Ознакомьтесь с руководством по определению размеров резервуаров Web

Размер мобильного резервуара

Вы также можете определить размер своей работы на ходу с помощью любого мобильного устройства iOS или Android. Просто нажмите на ссылку на телефоне ниже или выполните поиск «Wessels» в магазине iTunes или Google Play.

Загрузить приложение для телефона iOS

Загрузить приложение для телефона Android

Как определить размер резервуара?

Бак можно рассматривать как сосуд с воздухом и водой. Целью определения размера резервуара является обеспечение достаточного размера воздушной стороны, чтобы при помещении в резервуар необходимого количества воды воздух не сжимался до давления, превышающего расчетное давление системы.

Выберите справочный лист в формате PDF из нашего списка резервуаров ниже, чтобы помочь в выборе размера вашего резервуара высокого давления.

Что такое «Приемочный объем»?

Допустимый объем – это объем воды, на который рассчитан резервуар. В резервуаре-дозаторе приемный объем – это объем воды, который он предназначен для удержания, и он меньше, чем общий размер резервуара.Имейте в виду, что внутри резервуара находится сжатый воздух, поэтому заполнить водой весь резервуар невозможно.

Некоторые баки-дозаторы имеют «полный приемный объем». Это означает, что в случае потери воздуха в резервуаре, баллон сможет принять полный объем резервуара без необратимого повреждения.

Краткая информация о танках Wessels

Воспользуйтесь этим кратким руководством, чтобы найти подходящий резервуар для ваших нужд.

Цистерны, не соответствующие ASME

Цистерны ASME

Резервуары ASME	HVAC Котел Чиллер Замкнутый контур	ТЕРМИЧЕСКИЙ Водонагреватели Hot Potable Открытая система	ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ Усилитель давления Cold Potable Открытая система
Сжатие	NA	Под заказ	NAG
Мембрана	НТА	ТТА	FXT
Съемный мочевой пузырь	NLAP NLA	TXA	FXA

Программное обеспечение Wesselect для определения размеров резервуаров (больше не поддерживается)

Наш старый пакет программного обеспечения для определения размеров резервуаров (только для Windows) может быть несовместим с вашей системой.Мы рекомендуем использовать наш новый калькулятор размеров резервуаров. Однако, если вы хотите использовать наше старое программное обеспечение, вы можете загрузить его ниже.

Скачать (32 МБ)

Размер расширительного бака

– BORNQUIST – SANDBERG

Теряете шарики? Проблемы с воздухом вас опускают? Детали, касающиеся размера и расположения расширительного бачка, размера и расположения воздухоразделителя, а также давления наполнения приводят к большему количеству проблем и, кажется, окутаны большей тайной, чем все другие, с которыми я столкнулся вместе взятые.Вот рекомендации, которые вам понадобятся для их правильного выполнения:

Размер расширительного бака : Расширительные баки размещаются в системах водяного отопления для поглощения увеличения объема воды по мере нагрева воды в системе. Резервуар должен быть достаточно большим, чтобы вода могла расширяться, не увеличивая давление в системе сверх уставки предохранительного клапана. На самом деле, разумно допустить, чтобы давление было на десять процентов ниже уставки предохранительного клапана, потому что многие клапаны начинают сброс на десять процентов ниже своего номинального давления. Таким образом, клапан на 30 фунтов на квадратный дюйм может фактически начать подъем при 27 фунтах на квадратный дюйм. Для определения размера резервуара вам потребуется пять частей информации: 1.) Объем системы, 2.) Давление наполнения, 3.) Настройка предохранительного клапана, 4.) Температура наполнения и 5.) Расчетная температура.

1. Объем системы означает количество воды в системе. Объем расширения напрямую связан с объемом системы. В существующей системе объем может быть установлен путем ее слива и измерения того, что выходит. Объем новой системы рассчитывается инженером с использованием длины труб, их длины, объема котла и объема резервуара.Ниже для справки приведен список линейных объемов труб типичных размеров: = 0,1 галлона, = 0,2 галлона, 1 = 0,3 галлона, 1-1 / 4 = 0,4 галлона, 1-1 / 2 = 0,5 галлона, 2 = 0,6 галлона. Уточните у производителя котла объем котла в системе.
2. Давление заполнения в гидравлической системе отопления и / или охлаждения должно быть установлено таким образом, чтобы давление холода в верхней части системы составляло минимум 4 фунта на квадратный дюйм. В большинстве случаев подпитка находится внизу, поэтому ваш PRV должен быть настроен на высоту системы, преобразованную в PSI плюс четыре.Чтобы преобразовать футы в фунты на квадратный дюйм, нужно разделить высоту системы в футах на 2,31, а затем прибавить четыре. Это настройка холодного заполнения для PRV. Если ваше здание 30 футов в высоту, разделите это на 2,31, а затем прибавьте четыре. 13 + 4 = 71 фунт / кв. Дюйм. Если PRV оставить на заводских настройках 12 PSI, у вас будут проблемы! Основная причина, по которой давление в верхней части системы должно составлять минимум 4 фунта на квадратный дюйм, заключается в том, чтобы воздух мог правильно вентилироваться.
3. Мощность предохранительного клапана определяется производителем котла. С котлом обычно поставляется предохранительный клапан, размер которого соответствует требуемому давлению и номинальным значениям БТЕ.Многие котлы доступны с несколькими вариантами предохранительных клапанов. Запасной клапан будет рассчитан на ту же настройку давления и такой же или больший номинал в БТЕ.
4. Температура заливки в районе Чикаголенда часто принимается равной 40F, потому что это самая холодная вода, поступающая из города.
5. Расчетная температура – это максимальная температура воды в системе. Для определения размера бака эта температура должна быть такой же, как настройка верхнего предела котла.

Расширительный бак должен располагаться или присоединяться к системе рядом со стороной всасывания насоса. Это связано с тем, что резервуар является «точкой отсутствия изменения давления» в системе. Это часто неверно интерпретируется как точка, в которой давление вообще не изменяется, но это неверно. Не должно быть никаких изменений давления в зависимости от того, включен насос или нет. Давление должно измениться в результате повышения температуры в системе. Правильно расположенный резервуар обеспечит правильную работу насоса.

Связанные

Объем расширительного бака | Домашняя страница форумов Hearth.com

Спарк сказал:

. ..
Что мешает 100-галлонному резервуару заполниться водой?

Нужно ли периодически доливать воздух? Если да, то что изолирует этот воздух от системы?

Где находится ваш резервуар на 100 галлонов: пол, потолок, чердак и т. Д.

Воздух остается в резервуаре, потому что ему больше некуда деваться, как водолазный колокол или кессоны, которые они использовали для строительства фундамента Бруклинского моста.

У моего соседа есть обычный расширительный бак в балках пола над его котлом, который не требовал никакого внимания с начала пятидесятых, когда его установили. Однако в его системе есть воздушный сепаратор Bell & Gosset, который выходит через шток вверх внутри расширительного бачка, что может быть критическим преимуществом.

Танк может идти на любой высоте, сидеть на полу в дальнем углу подвала или где угодно еще нормально. В традиционной системе было важно «откачать воду из расширительного бака», но, говоря только за себя, я пришел к мнению, что это не проблема для газификационного котла, соединенного трубами для жира с системой хранения.

Тем не менее, остальная часть системы должна быть проверена, чтобы убедиться, что насос с высоким напором не может подтянуть некоторую часть системы ниже атмосферного давления, так что воздух втягивается мимо штоков клапана и тому подобное.

Если у вас многоэтажная установка, размер необходимого резервуара может быть значительно меньше, если резервуар размещен как можно выше, но для обычной жилой системы вы не захотите обмануть, разместив резервуар на чердаке, если только это имело значение между покупкой одного бака или двух.

Лучшее, простое и надежное – это взять диафрагменный резервуар и покончить с ним, в противном случае возьмите любые подходящие резервуары, которые вы можете достать, и спрячьте их там, где это удобно. Вам нужен способ наполнить / выпустить воздух; и вода, конечно же, должна входить и выходить снизу.

Чтобы работать так же, как диафрагменный резервуар того же объема, простой закрытый резервуар должен быть идеально заправлен. Под идеальным зарядом я подразумеваю, что когда система находится при минимальной температуре / максимальной плотности, в резервуаре должно быть достаточное давление воздуха, чтобы в самой высокой точке системы было давление не менее 4 или 5 фунтов на квадратный дюйм.А также, когда система работает при минимальной температуре / максимальной плотности, на дне расширительного бака должно оставаться немного воды.

Желательна смотровая труба, даже если это кусок полупрозрачной пластмассовой трубки с плавающим в ней пластиковым шариком. Бутылка спритца и фен подойдут, если ты такой же дешевый, как мой папа. В любом случае, если вы используете простой закрытый резервуар, вам нужно следить за ним и вести журнал уровня воды в зависимости от давления в системе, чтобы вы могли определить, что что-то не так.

Ура –ewd

Тепловое расширение

Тепловое расширение

Требования Кодекса по контролю теплового расширения в бытовых системах водяного отопления

, Деннис М. Стрейт

Когда двойные обратные клапаны и обратные клапаны установлены в счетчиках воды, они изолируют бытовую водопроводную систему от питьевой загрязненной бытовой воды в общественное снабжение. Поскольку они так хорошо выполняют свою работу, эти устройства с обратным потоком могут способствовать тепловому расширению, что может вызвать серьезные проблемы.

Типовая система водяного отопления

В типовой системе водоснабжения дома некоторое количество воды используется в линиях подачи холодной воды. Некоторое количество воды можно использовать во вторичной «закрытой» трубопроводной системе, изолированной от питьевой водопроводной системы, которая подключается к водогрейному котлу. Эта система трубопроводов обычно заполняется один раз, а вода используется снова и снова, только как среда для передачи тепла.

Чаще всего питьевая вода в доме используется для горячей воды для купания, мытья и мытья посуды.Вода в системе горячего водоснабжения нагревается водонагревателем – газовым, масляным, электрическим или косвенным. Водонагреватель, в отличие от системы водогрейного котла, использует постоянную подачу свежей воды.

По мере того, как вода нагревается, или когда водонагреватель «восстанавливает», горячая вода забирается со скоростью, определяемой потребностями в устройствах водопользования. Когда горячая вода покидает систему через краны, насадки для душа или приборы, свежая холодная вода из городской магистрали подается в водонагреватель, где она нагревается для дальнейшего использования.Обычно водонагреватель в доме нагревает воду два-три раза в день.

Когда вода нагревается, она расширяется в объеме на три-четыре процента в зависимости от начальной и конечной температуры. Если нет потребности в горячей воде, расширенному объему воды некуда деваться. Поскольку вода практически несжимаема, расширенная вода не может быть размещена в жесткой системе трубопроводов, по которой она проходит, и поэтому она может действовать как гидроцилиндр, вызывая повышение давления до потенциально опасных уровней.

Открытые системы

Во времена, когда еще не было предотвращения обратного потока, расширенной воде было куда деваться. . . обратно в городскую магистраль, смешиваясь с огромным количеством холодной воды, где она легко размещалась. В те времена системы горячего водоснабжения были «открытыми» системами, потому что они были «открыты» для городской магистрали.

При установке двойного обратного или обратного клапана с водомером или без него, предохранитель обратного потока становится эффективным «обратным» барьером, делая систему «закрытой».Расширенная вода не может попасть обратно в городскую магистраль, поэтому в периоды восстановления водонагревателя, когда нет горячей воды, расширенный объем воды может создавать повышение давления до тех пор, пока предохранительный клапан водонагревателя, обычно установленный на 150 фунтов на квадратный дюйм, не сработает и не сработает. горячая вода сливается через слив предохранительного клапана.

Первым признаком проблемы с тепловым расширением является телефонный звонок от покупателя, недовольного тем, что из его предохранительного клапана водонагревателя постоянно проливается горячая вода. Однако возможная ответственность, с которой сталкивается Управление водного хозяйства, гораздо серьезнее, чем недовольство клиента из-за растраты воды.Заказчик, управление водоснабжения и даже многие сантехники не понимают, что задолго до того, как сработает предохранительный клапан на 150 фунтов на кв. Дюйм, на водонагреватель, арматуру, арматуру, приборы и систему трубопроводов на водонагревателе постоянно оказывается опасное давление. регулярно … два-три раза в день.

Проблема:

Проблема В «старые добрые времена», до появления контроля перекрестных соединений, расширенная вода, превышающая мощность водонагревателя, текла обратно в городскую магистраль, где легко рассеивалась.Но сегодня, когда установлены предохранители обратного потока, счетчики воды с обратными клапанами и / или редукционные клапаны без байпаса, расширенная вода из водонагревателя не может возвращаться в городское водоснабжение. Теперь это замкнутая система, и расширенной воде некуда деваться.

Поскольку вода не сжимается, в водонагревателе и системе трубопроводов создается быстрое и опасное повышение давления, подобное гидравлическому плунжеру. Настройка предохранительного клапана достигается быстро, и предохранительный клапан открывается, теряя воду из водонагревателя.

Предохранительный клапан может срабатывать один или два раза в день, что не только расточительно, но и опасно. Клапан T&P предназначен только для аварийного управления, а не для оперативного управления, и эта непрерывная работа может вызвать преждевременный выход клапана из строя. Большинство людей не понимают, что опасные условия могут существовать во время теплового расширения задолго до того, как сработает предохранительный клапан. Внутреннее давление, неоднократно возникающее во время периодов восстановления, может разрушить центральный дымоход газового водонагревателя, создавая опасное присутствие смертоносного угарного газа или даже взрыв водонагревателя.

Решение:

Лучшее решение для предотвращения теплового расширения – это регулирование создаваемого давления в пределах нормального безопасного рабочего диапазона, намного ниже аварийной настройки предохранительного клапана. Это может быть достигнуто путем установки расширительного бака, который позволит происходить тепловому расширению, но без опасного повышения давления.

Расширительный бак содержит герметичную сжимаемую воздушную подушку, которая сжимается при тепловом расширении, обеспечивая пространство для удержания и хранения дополнительного расширенного объема воды.Когда в системе используется горячая вода, воздушная подушка под давлением нагнетает горячую воду обратно в систему для использования. . . не тратить.

Опасность неконтролируемого теплового расширения

Насколько опасно? Документально подтверждено, что тепловое расширение, неконтролируемое и неконтролируемое, может привести к разрыву трубопроводов и фитингов, выдуванию электромагнитных клапанов, кольцевых уплотнений и поплавковых клапанов и даже резко сократить срок службы самого водонагревателя. Мы видели газовые водонагреватели, выведенные из эксплуатации с обрушенными центральными дымоходами.Подумайте только об ответственности за отравление угарным газом, возгорание домов, вызванное раскатыванием пламени, или катастрофический взрыв водонагревателя.

Производители водонагревателей признают свою ответственность. Большинство крупных производителей водонагревателей предупреждают клиентов, что, если водонагреватель установлен в доме, защищенном устройством предотвращения обратного потока, и без регулирования давления теплового расширения, возникнут опасные условия давления, которые могут угрожать жизни и имуществу. Фактически, один крупный производитель сообщил, что при установке в доме с предотвращением обратного потока и без утвержденного контроля давления теплового расширения ожидаемый срок службы его нового водонагревателя составляет всего шесть-тринадцать месяцев, а гарантии на него автоматически аннулируются.

Решение для теплового расширения

Какое решение для теплового расширения? Если Управление водоснабжения не делает ничего, чтобы обеспечить надлежащий контроль теплового расширения, домовладелец или его неинформированный обслуживающий персонал могут приступить к своему собственному решению. После замены постоянно работающего предохранительного клапана два или три раза, ошибочно думая, что предохранительный клапан неисправен, он может попробовать очевидное решение – закупорить сливное отверстие предохранительного клапана, привязать рычаг или снять его полностью.Это не очень хорошее решение, которое на самом деле усугубляет проблему. Хотя он, возможно, остановил видимую неисправность системы (то есть капающую горячую воду), он удалил единственное имеющееся у него предохранительное устройство, и его водонагреватель стал потенциальной бомбой в его подвале или подсобном помещении.

Другое «решение», к которому могут обратиться люди, – это установка второго предохранительного клапана, подключенного к постоянному сливу и настроенного на сброс при более низком уровне давления, чтобы защитить систему от давлений теплового расширения.Это тоже не лучшее решение. Этот предохранительный клапан является предохранительным устройством, и в идеале его нельзя использовать. Здравый смысл и бережное отношение к воде подсказывают, что надлежащий контроль теплового расширения не должен вызывать постоянных потерь горячей воды. Представьте себе, как ежедневно теряется от одного до полутора галлонов воды в муниципальном трубопроводе, обслуживающем 200 000 домов.

Очевидным решением проблемы давления теплового расширения является способ, которым сантехническая и отопительная промышленность успешно эксплуатирует системы водяного отопления помещений в течение 100 лет.. . с диафрагменным резервуаром, находящимся под давлением.

Тепловой расширительный бак с предварительным давлением

Обычная конструкция теплового расширительного бака для системы горячего водоснабжения включает в себя герметичную воздушную камеру, предварительно нагнетаемую до давления подачи в водонагревателе и отделенную от воды в системе с помощью гибкой диафрагмы, установленной для предотвращения поглощения воздуха и его утечки в воду в системе. На водяной стороне имеется отдельный жесткий полипропиленовый вкладыш, прикрепленный к стенкам резервуара от коррозии из-за агрессивной воды.Полипропиленовые вкладыши успешно используются в напорных резервуарах водяной системы в течение 40 лет.

Бачок теплового расширения устанавливается на подающей линии к водонагревателю. Поскольку он находится под давлением подачи, вода не может попасть в бак. Когда вода нагревается, расширенная вода нагнетается в резервуар, изгибая диафрагму вниз, сжимая герметичную воздушную подушку. По мере сжатия воздушной подушки давление в ней возрастает. Когда горячая вода, хранящаяся в баке, возвращается в систему для использования.Вода не тратится зря, и энергия не тратится на ее нагрев.

Зная отношение объема воздуха к увеличению давления, можно подобрать размер резервуара, чтобы ограничить повышение давления до любого желаемого безопасного предела. После завершения восстановления конечное давление будет на уровне значительно ниже уставки предохранительного клапана. Например, расширительный бак емкостью 4 галлона со стандартной предварительной заправкой будет безопасно выдерживать тепловое расширение в водонагревателях объемом до 120 галлонов при температуре воды для бытового потребления 160 градусов F (71 градус C) и подаче до 80 фунтов на квадратный дюйм. давление.

Бак теплового расширения – это недорогое, простое в установке устройство управления, которое обеспечивает решение проблем теплового расширения и обеспечивает безопасное водоснабжение домов, оборудованных устройствами предотвращения обратного потока.

Все национальные нормы по кросс-коммутации, включая Единый сантехнический кодекс (издание 1991 г.), теперь содержат требования для предоставления утвержденного устройства контроля теплового расширения.

Все местные органы водоснабжения и водоснабжения, ответственные за внедрение и обеспечение соблюдения кодексов предотвращения обратного потока, должны следить за тем, чтобы в местных правилах содержалась формулировка типовых кодов об обязательных требованиях по предотвращению теплового расширения.Это должно быть сделано для защиты жизни и имущества водопользователя и, что не менее важно, для устранения возможной ответственности поставщика воды за ущерб от неконтролируемого теплового расширения.

Замена стандартного расширительного бака на бак под давлением –

Это происходит каждый год – старый водогрейный котел выходит из строя и требует замены. Не всегда, но в большинстве случаев заменяются и другие компоненты котла. Циркуляторы модернизируются; заменяются регулирующие клапаны и воздухоотделитель; и, конечно же, новый расширительный бачок заменяет старый.

В большинстве этих систем есть существующий (хотя и старый) мембранный расширительный бак. В процессе обновления танка, как правило, вы просто получаете номер модели существующего танка и заменяете его такой же, более новой версией.

Что произойдет, если в системе горячего водоснабжения, над которой вы работаете, будет один из тех старых стальных компрессионных баков? Вы знаете те, которые устанавливаются под потолком, обычно подвешиваются с помощью каких-то ремней между балками пола? Мы называем их «старым стилем», потому что они были изобретены до того, как появилась концепция использования гибкой бутиловой мембраны.

В этих стальных резервуарах воздух и вода «касались» друг друга. Работа объема воздуха заключалась в том, чтобы действовать как пружина в системе, чтобы поддерживать соответствующее давление во всей закрытой системе. Было важно, чтобы в резервуаре всегда был определенный объем воздуха, чтобы вода в расширяющейся системе могла «сжиматься», при этом давление оставалось ниже значения, установленного для предохранительного клапана. Мы, конечно, не хотим, чтобы вода брызгала на пол котельной из предохранительного клапана каждый раз, когда котел нагревает систему по запросу на тепло.

Когда придет время заменить этот «старый» танк, у вас будет два варианта. Однако, прежде чем заменить его, вы должны подтвердить несколько вещей: исходный резервуар работал правильно (и, следовательно, имел правильный размер), и в приложении не будет никаких изменений. После подтверждения вы можете:
1) Заменить старый резервуар на резервуар того же размера и стиля; или
2) Замените его обычным расширительным баком «мембранного типа», который промышленность часто использовала в течение последних 40 с лишним лет.В этой конструкции резервуара есть отдельные отсеки для воздуха и воды в системе, которые разделены гибкой бутиловой диафрагмой.

Терминология
При правильном размере расширительных баков используются формулы для создания бака правильного размера, и иногда они могут быть пугающими, и им трудно следовать. При переходе от бака старого образца к баку с современной диафрагмой большая часть «тяжелой работы» уже была сделана за нас, то есть как был выбран исходный бак.Нам просто нужно применить некоторую информацию, которая будет иметь отношение к нашей конкретной системе, чтобы выбрать правильный мембранный бак.

Прежде чем мы перейдем к делу, давайте поговорим о терминологии, относящейся к расширительным бакам. Вот два общих термина:
1) Резервуары с полной приемкой: резервуар достаточно большой, чтобы принять весь расширенный объем воды в системе, сохраняя при этом диапазон давления в рабочих условиях (давление наполняющего и предохранительного клапана). Сюда входят старые стальные резервуары, а также большинство коммерческих резервуаров баллонного типа.
2) Резервуары частичного приема: диафрагменный тип имеет ограниченную емкость для хранения воды в системе. Это количество воды, которое может храниться, называется приемным объемом. Бак этого типа является наиболее распространенным типом, используемым в жилых помещениях.

Быстро становится очевидным, что при выборе размера мембранного бака необходимо соблюдать два критерия:
1) Общий объем бака должен быть достаточно большим, чтобы давление в системе оставалось в пределах рабочего диапазона.
2) Приемный объем должен быть таким же большим, как объем расширения системы. Необходимо знать фактический объем расширения. К счастью, размеры оригинального танка соответствовали этой информации.

Пример определения размера
Давайте рассмотрим пример выбора размера, чтобы увидеть, как вы можете выбрать запасной мембранный резервуар, если вы знаете размер исходного стального резервуара старого образца.В этом примере давление заполнения системы будет составлять 12 фунтов на квадратный дюйм манометра (фунт / кв. Дюйм), а настройка предохранительного клапана – 30 фунтов / кв.
1) Первая формула определяет общий объем резервуара:
a. Формула: Vt под давлением = Vt стандарт (Па / напор)
b. Где Vt psi = Общий объем резервуара под давлением
c. Стандарт Vt = Размер существующего стального бака старого образца в галлонах
d. Па = Атмосферное давление
e. Pfill = Давление заполнения в абсолютном давлении (манометрическое давление + атмосферное давление)
i.60 галлонов (объем бака старого образца) x 14,7 / (14,7 + 12)
ii. 60 галлонов x 14,7 / 26,7 = 60 галлонов x 0,551 = 33 галлона
iii. Vt psi = 33 галлона
2) Вторая формула определяет фактический объем расширения системы:
a. Ve = приемочный объем
б. Ve = Vt (Pa / Pfill) – (Pa / Pmaxop)
c. Vt = размер существующего старого стального резервуара в галлонах
d. Па = Атмосферное давление
e. Pfill = Давление заполнения в абсолютном давлении (манометрическое давление + атмосферное давление)
f. Pmaxop = Максимальный рабочий фунт / кв. Дюйм (настройка предохранительного клапана + атмосферное давление)
i.60 (14,7 / 26,7) – (14,7 / 44,7)
ii. 60 x (.551 – .329)
iii. 60 x 0,222 = 13,3 галлона
г. Ve = 13,3 галлона

В этом примере, если существующий стальной резервуар старого образца имел объем 60 галлонов, требования к давлению заполнения были для 12 фунтов на квадратный дюйм (большинство двухэтажных жилых помещений), а предохранительный клапан котла был установлен на 30 фунтов на квадратный дюйм, технические характеристики запасного мембранного резервуара потребуется танк с:

• Общий объем резервуара 33 галлона
• Приемный объем 13.3 галлона

Не то чтобы это происходит каждый день, но здесь, в FIA, мы сталкиваемся с этим вопросом достаточно часто. Кроме того, не забудьте предварительно заправить мембранный бак до требуемого давления заполнения системы , прежде чем будет подключен к системе отопления.

См. Диаграмму 1 для получения подробной информации о приемочном объеме мембранных резервуаров и общем объеме резервуаров для различных размеров; См. Chart 2 для получения подробной информации о размерах и галлонах для старых стальных баков сжатия.Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, пишите мне по адресу [адрес электронной почты защищен], звоните мне по телефону FIA 1-800-423-7187 или подписывайтесь на меня в Twitter по адресу @Ask_GCarey. ICM

Расширительные баки – UGI

Расширительные баки

Зачем может понадобиться расширительный бак

Расширительные баки выглядят как мини-бойлер и обычно устанавливаются сверху водонагревателя. Они бывают разных размеров, в зависимости от давления воды, количества нагретой воды и температуры, до которой нагревается вода.Но почему они важны?

Вода расширяется при нагревании, и ее давление будет увеличиваться, если нет места для теплового расширения. Старые водопроводные системы были спроектированы таким образом, что расширяющаяся вода в обогревателях выталкивала часть воды обратно за пределы дома – в общественную водопроводную сеть, которая поглощала давление. Но этот механизм больше не работает.

Однако современные водопроводные системы используют элементы управления и другие устройства, такие как обратные клапаны, для повышения эффективности и комфорта, часто создавая так называемую «закрытую систему».Назначение одностороннего клапана, который предотвращает обратный поток воды, состоит в том, чтобы не допустить обратного вытекания воды из дома через водопроводную трубу, предотвращая возможное попадание загрязнения в систему водоснабжения на улице.

Проблема с обратными клапанами заключается в том, что вода накапливается в этой закрытой системе до тех пор, пока кто-нибудь не откроет клапан. Если напор воды станет достаточно высоким, высок риск повреждения сантехники, водопроводных труб и даже водонагревателя.

Почему следует устанавливать расширительный бак?

Водонагреватели с резервуаром в закрытой системе, то есть те, которые подключены к системе водоснабжения с помощью обратного клапана или устройства обратного потока, должны иметь установленный расширительный бак.Обратите внимание, что в расширительном баке нет необходимости, если у вас есть безбаковый водонагреватель (также известный как водонагреватели по запросу или проточные водонагреватели) или если вы используете систему частного колодца.

Все водонагреватели, независимо от источника тепла, могут испытывать негативные эффекты теплового расширения, поскольку холодная вода нагревается, увеличивая общий объем воды и давление внутри резервуара. В целях безопасности увеличение объема и давления необходимо уменьшить.

Вот здесь-то и вступает в игру расширительный бак: при правильном размере, настройке и правильной установке он принимает эту «лишнюю» воду и минимизирует избыточное давление.

Если в вашей системе HVAC нет рабочего расширительного бака, колебания давления воды могут вызвать утечку или разрыв бака водонагревателя, поскольку стеклянная облицовка водонагревателя и других сантехнических приборов и компонентов будет повреждена.

Расширительный бак помогает поддерживать минимальное повышение давления во время расширения нагретой воды, помогает уменьшить гидравлический удар и помогает защитить водопроводную систему от нагрузки. Для этого он должен быть правильно расположен, рассчитан и настроен. Также, чтобы предотвратить преждевременные выходы из строя, ваш расширительный бачок следует ежегодно проверять.

Наши специалисты по HVAC следят за тем, чтобы каждый расширительный бак был правильно установлен и обслуживался, чтобы предотвратить гидравлический удар, большие счета за воду и ненужный износ водонагревателя и сантехники.

Если у вас есть водонагреватель резервуара и обратный клапан или клапан регулирования давления в водопроводной сети, вам следует подумать об установке резервуара теплового расширения.

В UGI Heating, Cooling and Plumbing наша исключительная команда подрядчиков и техников HVAC готова помочь сделать ваш дом безопасным и комфортным, предлагая решения HVAC, отвечающие вашим потребностям.